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Strahlungen in der Umwelt

Es zeigt sich an einer Reihe von Beispielen, was für eine große Rolle Strahlung immer wieder in unserer Gesellschaft spielt. Seien es die immer wieder kehrenden großen Demonstrationen um das Zwischenlager in Gorleben gegen den radioaktiven Abfall aus Kernkraftwerken, die Sorge vor Schäden durch Handy-Strahlung oder die wochenlangen sehr aufgeregten Berichte und Diskussionen wegen der Vorgänge um das Polonium 210 im Zusammenhang mit der Verstrahlung und den Tod des russischen Spions Litwinenko in London. Aber auch die in der Medizin bei CT-Untersuchungen, bei Röntgenaufnahmen oder Diagnosen in der Nuklearmedizin zur Anwendung kommenden Strahlen beunruhigen die Menschen.

Wirkung kleiner Strahlendosen

In dem Beitrag "Wirkung hoher Strahlenosen" wurden bereits die Strahlenwirkungen größerer Ganzkörper-Strahlendosen auf den Menschen vorgestellt. Von großen Strahlendosen spricht man oberhalb von etwa 0,5 Sievert. Derartigen Dosen ist der Mensch nur bei Unfällen oder infolge des Einsatzes nuklarer Waffen, wie A-, und H-Bomben oder von so genannten schmutzigen Bomben, ausgesetzt. Kleine Dosen können in der Medizin, beim technischen Umgang mit ionisierender Strahlung oder innerhalb und außerhalb von Kernkraftwerken auftreten.
Die wichtigste Folge kleiner Strahlendosen können Krebserkrankungen sein.




Wirkung hoher Strahlendosen

Seit es Leben auf der Erde gibt und solange der Mensch die Erde bevölkert, waren die Lebewesen -  und damit auch der Mensch - der Wirkung der natürlichen Strahlung ausgesetzt. Wie unter Natürliche Strahlenbelastung dargestellt, beträgt sie heutzutage im Mittel 2,2 mSv (0,0022 Sv).




Uran

Uran ist ein Schwermetall, das in der Öffentlichkeit zu großen Ängsten führt, nicht zuletzt dadurch, dass sein Nuklid bzw. Isotop Uran 235 die Grundlage für A-Bomben und Kernkraftwerke bildet. Der folgende Text soll durch Sachinformationen das Wissen um dieses Element und seine Verwendung vertiefen.

 Uran

 Nuklide des Urans - zum Vergrößern anklicken - (Asthalter/Dr.Ramm)




Strahlenbelastung durchs Rauchen

Im Zusammenhang mit Kernkraftwerken, Castortransporten oder der Lagerung von abgebrannten Kernbrennstoffen wurde und wird in der Öffentlichkeit immer wieder über die Wirkungen ionisierender Strahlung diskutiert
Aber auch Rauchen führt zu einer so starken radioaktiven Belastung der Lunge, dass davon ausgegangen wird, dass die durch das Rauchen inhalierten Radionuklide für rund 50 % aller auftretenden Lungenkrebse (mit)verantwortlich sind.




Strahlenbelastung beim Fliegen

Eine erhöhte Strahlenbelastung ist beim Fliegen auf längeren Strecken in größeren Höhen (über 8.000 m) zu erwarten - aber nicht in kleineren Sportmaschinen oder auf kürzeren Flügen in Linienmaschinen. Für die Strahlenbelastung von Passagieren auch bei Langstreckenflügen gilt, dass kaum ein erhöhtes Gesundheits-Risiko besteht, auch nicht für Schwangere.




Schmutzige Bombe, radiologische Bombe

Unter einer schmutzigen Bombe, auch als radiologische Bombe bezeichnet, versteht man nach der Definition der Internationalen Atomenergiebehörde (IAEA) in Wien einen konventionellen Sprengsatz, der bei seiner Explosion radioaktives Material, mit dem er gemischt worden war, in der Umgebung freisetzt.
Es kommt dabei jedoch zu keiner Kernreaktion wie bei Kernwaffen, sondern "nur" zu einer Verstrahlung eines begrenzten Gebietes. 




Ruthenium

Ruthenium

Ruthenium © Goruma(Dr.Ramm)

 Oktober 2017
Anfang Oktober 2017 konnte man den Medien entnehmen, dass an verschiedenen Messstellen in Europa seit dem 29 Oktober 2017 leicht erhöhte Radioaktivitätswerte in der Luft nachgewiesen worden sind.

 

Es zeigte sich, dass an insgesamt 7 Messtellen in Deutschland sowie an zahlreichen Messstellen in mindestens 13 weiteren europäischen Ländern - darunter  Österreich und Italien  geringe Aktivitäten an Ruthenium 106 (Ru 106) festgestellt wurden.




Radon - die unterschätzte Gefahr

Kurze Einleitung
Radon mit der chemischen Abkürzung Rn ist ein natürlicherweise vorkommendes Edelgas, das instabil ist und bei seinem Zerfall u.a. die sehr gefährlichen Alphastrahlen abstrahlt.
Die Strahlenbelastung durch Radon macht etwa die Hälfte der gesamten natürlichen Strahlenbelastung aus und ist z.B. für die Entstehung von Lungenkrebs mit verantwortlich.




Radiologische Begriffe

Um die Wirkung von Radioaktivität -  wie z.B. die Strahlenbelastungen durch natürliche Strahlung oder auch von Kernkraftwerken - verstehen zu können, werden hier eine Reihe von Begrifflichkeiten kurz erläutert.




Polonium-210

Phyikalische Grundlagen
Polonium 210 ist ein radioaktives Metall, das in der Natur nur in sehr geringen Mengen als Zerfallsprodukt der Uran-Radium-Zerfallsreihe vorkommt und zwar entsteht es über einen Betazerfall aus Wismut 210 (Bi 210). Es entstehen dabei etwa 0,1 mg ( 1mg = 1Tausendstel Gramm) pro Tonne Uranerz.
Auf künstlichem Wege wird das Polonium vor allem in der Kernforschungsanlage in der Nähe der Stadt Sarow (Gebiet Nischni Nowgorod) hergestellt. Dabei erzeugt man das  Po 210 durch den Beschuss von Wismut 209 (Bi 209) mit Neutronen. Das Bi 209 geht dann durch den Einfang eines Neutrons in seinen Atomkern in das Bi 210 über, das über einen Beta-Minuszerfall dann in das Po 210 zerfällt. In dieser ca. 400 km östlich von Moskau liegenden Kernforschungsanlage werden ca. 95% des weltweit offiziell produzierten Poloniums herstellt; das sind etwa 100 g pro Jahr. Aber auch Israel soll über Polonium verfügen, was aber nicht gesichert ist

Das Element Polonium mit der Ordnungszahl 84, die die Anzahl der Protonen im Kern des Elements angibt, wurde im Jahr 1897 von Marie Curie (1867-1934) entdeckt und ihr zu Ehren nach ihrem Geburtsland Polen (lateinisch Polonia) benannt. Marie Curie erhielt übrigens im Jahr 1911 für die Entdeckung des Poloniums und des Radiums den Nobelpreis für Chemie. Im Jahr 1903 hatte sie bereits gemeinsam mit ihrem Mann Pierre (1859-1906) sowie Antoine Henri Becquerel (1852-1908) den Nobelpreis für Physik erhalten.
Die Zahl 210 ist dabei die Summe der Protonen und Neutronen im Atomkern des Poloniums. Polonium 210 ist dabei ein Isotop des Elements Polonium. Es gibt noch weitere Isotope wie das Po 193 bis Po 218. Es zerfällt über einen Alphazerfall in das stabile Pb 206 (Blei).


Die physikalische Halbwertzeit Tphys. der Substanz, also die Zeit, nach der die Hälfte einer bestimmten Ausgangsmenge zerfallen ist, beträgt 138 Tage. Die biologische Halbwertzeit Tbiol., also die Zeit, nach der die Hälfte einer aufgenommenen Menge aus dem Körper ausgeschieden ist, schwankt zwischen 30 und 50 Tagen. Die gesamte Halbwertszeit T, also die Zeit, nach der die Hälfte einer aufgenommenen Menge aus dem Körper ausgeschieden wurde bzw. dort nicht mehr strahlt, berechnet sich wie folgt:

1/T = 1/Tphys. + 1/Tbiol.

 




Natürliche Strahlenbelastung

Die natürliche Strahlenexposition (Strahlenbelastung) ist die Strahlenexposition des Menschen, die aus natürlichen Strahlenquellen, die ionisierende Strahlung emittieren, herrührt. Sie wird als effektive Äquivalentdosis u.a. in Sievert (Sv) oder auch Millisievert (mSv) angegeben. Diese Maßeinheit für die biologische Wirkung von ionisierender Strahlung ist keine physikalische Größe, sondern beschreibt über eine Reihe von Faktoren die Wirkungen dieser Strahlung auf den menschlichen Organismus.
In der Einheit des Sievert sind daher die Energie, die Art der Strahlung sowie ihre physikalische Wechselwirkung mit Materie, die in Gray angegeben werden, bereits enthalten.




Künstliche Strahlenbelastung

Unter dem Kapitel "Natürliche Strahlenbelastung" wurde bereits die Menge und die Wirkung von Strahlung aus natürlichen Quellen beschrieben. Daneben gibt es auch noch eine Strahlenbelastung aus Strahlenquellen, die vom Menschen selber gemacht werden.
Unter der künstlichen Strahlenexposition (Strahlenbelastung) versteht man die aus künstlichen Strahlenquellen herrührende Strahlenexposition des Menschen. Sie wird, wie im Strahlenschutz üblich, als effektive Äquivalentdosis mit der Maßeinheit Sievert (Sv)bzw. Millisievert (mSv) angegeben.




BfS-Studie zur Kinderkrebserhöhung

Am 10. Dezember 2007 wurde anlässlich einer Pressekonferenz in Berlin vom Präsidenten des Bundesamtes für Strahlenschutz (BfS), Wolfram König, eine vom Deutschen Kinderkrebszentrum in Mainz im Auftrag des BfS erstellte Studie zur Krebshäufigkeit von Kindern in der Umgebung von Kernkraftwerken veröffentlicht und sorgte für ein riesiges Medien- und Politikerecho:
Für diese Studie wurden im Umkreis von 5 km um 16 Kernkraftwerke (AKW) in 41 Landkreisen Kinder im Alter bis zu 5 Jahren untersucht und mit einer entsprechenden Kontrollgruppe verglichen. Die Daten wurden zwischen 1980 bis 2003 erhoben.




Kernkraftwerke, Atomkraftwerke, Endlagerung

Einleitung
In einem konventionellen Kraftwerk werden Kohle, Öl oder Gas verwendet, um letztendlich Wasser in heißen Wasserdampf zu verwandeln. Dieser Wasserdampf dient dazu, Turbinen und Generatoren anzutreiben, in welchen elektrischer Strom erzeugt wird. Man kann daher feststellen, dass in einem Kernkraftwerk (KKW) die Spaltung von Uran und die dabei erzeugte Energie zur Erzeugung von heißem Wasserdampf benutzt wird, der dann Turbinen und Generatoren zur Stromerzeugung antreibt. Somit dient der Kernreaktor letztendlich nur der Erzeugung von Wasserdampf - dann funktioniert ein KKW mehr oder weniger so wie jedes andere Kraftwerk. Da der Atomkern ein Teil des Atoms ist, wird auch von Atomkraftwerken (AKW) gesprochen. Beide Begriffe sind korrekt und werden synonym verwendet.




Elektrosmog und Handystrahlung

Man unterscheidet bei der elektromagnetischen Strahlung - und dazu gehört die Handystrahlung - ionisierende und nicht ionisierende Strahlung.

Zur ionisierenden elektromagnetischen Strahlung gehören Gamma- sowie Röntgenstrahlung.

Zur nicht ionisierenden elektromagnetischen Strahlung gehören u.a. Radiowellen (Strahlung), TV-Wellen, Radarstrahlen (Mikrowellen) und Handystrahlen.

Die Gesamtheit der nicht ionisierenden elektromagnetischen Strahlen bezeichnet man auch als Elektrosmog. Dazu gehören auch die Felder des Haushaltsstroms (50 Hz), der Eisenbahn (16,66 Hz) sowie die von Hochspannungsleitungen.




Verschiedene Arten von Strahlung

In diesem Portal werden einige der Strahlenarten behandelt, die physikalisch nachweisbar sind.

So gibt es beispielsweise Schall, Ultraschall, elektromagnetische Strahlung wie TV-Strahlung, Radiostrahlung, UV-Strahlung, Wärmestrahlung, Röntgenstrahlung oder Gammastrahlung und sichtbares Licht.

Eine wichtige Einteilung besteht in der Unterscheidung nach ionisierender und nicht ionisierender Strahlung.




UV-Strahlung

Die UV-Strahlung, auch als UV-Licht bezeichnet, ist eine elektromagnetische Strahlung mit Energien oberhalb der von violettem Licht. Weitere elektromagnetische Strahlungen sind z.B. Radiowellen, sichtbares Licht oder Gamma- und Röntgenstrahlung. Das Spektrum der Wellenlängen reicht dabei von einigen Kilometern (langwellige Radiowellen) bis hin zu Röntgen- und Gammastrahlen mit extrem kurzen Wellenlängen. Sichtbares Licht z.B. besitzt Wellenlängen zwischen etwa 350 nm bis 760 nm. (1 nm = 1 Milliardelstel Meter)




Körperscanner, Body-Scanner

Vor geraumer Zeit gab es große öffentliche Aufregung in den Medien und Besorgnisse unter Datenschützern und besonders die Sorge, dass die Menschenwürde verletzt würde. Der Grund war, dass es Überwachungsgeräte gab und gibt, die den Menschen sozusagen nackt auf den dazu gehörigen Monitoren erscheinen lässt. Mit diesen Geräten war es möglich, Nichtmetalle oder auch Sprengstoffe, die unter der Kleidung verborgen sind, für das Sicherheitspersonal sichtbar zu machen. Die öffentliche Empörung über diese von der Öffentlichkeit als "Nacktscanner" bezeicneten Geräte war so groß, dass der Einsatz dieser Geräte seinerseits von den Politikern und Sicherheitsbehörden nicht weiter verfolgt wurde.