Radioaktivität

Radioaktivität ist die Eigenschaft der Atomkerne von instabilen Isotopen, sich ohne äußere Einflüsse umzuwandeln und dabei bestimmte Strahlen auszusenden. Radioaktivität wird in Becquerel gemessen (wenn in einer Sekunde ein Atomkern zerfällt, beträgt dies 1 Becquerel). Je nach Instabilität der Atomkerne treten folgende Strahlenarten auf: Alpha-Strahlung, bei der positiv geladene Kernteilchen (vollständig ionisierte Helium-4-Atome) abgestrahlt werden. Diese entstehen beim radioaktiven Zerfall bestimmter Elemente. Beta-Teilchen entstehen, wenn Atomkerne eine zu große Neutronenzahl im Verhältnis zur Protonenzahl aufweisen. Durch Umwandlung entsteht ein “schnelles Elektron”, welches als Beta-Teilchen bezeichnet wird und je nach Energie in der Luft bis zu einem Meter und im Gewebe bis in den Millimeterbereich eindringen kann. Gamma-Strahlung tritt als Folge von Atomkernen mit zu hohem Energiegehalt auf und erscheint meist zusammen mit einem Alpha- oder Beta-Umwandlungsprozess als sogenannte Begleitstrahlung. Die Energie dieser Strahlung hängt von der Art des Atomkerns, dem abgelaufenen Umwandlungsprozess und der Stabilität des Folgekerns ab. Die Durchdringungsfähigkeit dieser Wellenstrahlung ist weitaus größer als die der Teilchenstrahlung. Vom Energiegehalt her sind Gammastrahlen mit Röntgenstrahlen vergleichbar. Nach der Art der Quelle wird zwischen kosmischer, terrestrischer und zivilisatorischer Strahlung unterschieden, wobei letztere hauptsächlich medizinischen Quellen, Bau- und Gebrauchsgegenständen sowie kerntechnischen Anlagen zuzuordnen ist. Je nach Schadensart, die von Faktoren wie Dosis, Dauer der Einwirkung, Strahlungsempfindlichkeit und Strahlensensibilität abhängt, wird unterschieden: somatische Strahlenschäden, die als Folgeerscheinungen bei dem Individuum auftreten, das der Strahlung ausgesetzt war (z.B. Hautreaktionen wie Radiodermatitis); genetische Strahlenschäden, die durch Veränderungen des Genmaterials erst in der nächsten Generation bemerkbar werden; in jüngster Zeit (2009) wird solchen Wirkungen jedoch nicht mehr so gravierende Bedeutung zugeschrieben. Deterministische Strahlenschäden (deterministisch = festgelegt) sind die Summe vieler Strahlenwirkungsprozesse und treten erst oberhalb von Dosisschwellenwerten auf. Bis zu einer bestimmten Dosis tritt nach bisherigen Erkenntnissen keine Schädigung auf, oberhalb des Schwellenwerts jedoch regelmäßig. Stochastische Strahlenschäden (stochastisch = von den Gesetzen der Wahrscheinlichkeit bestimmt) treten nach dem “Alles-oder-Nichts-Gesetz” auf, wobei nach dem Wahrscheinlichkeitsgesetz bereits eine einzige Strahlungseinwirkung ausreicht, um einen Schaden auszulösen. Schäden können also schon bei kleinsten Dosen auftreten.