Radioaktivität

 

Wir sind jeden Tag von Strahlungen umgeben, sie ist in der Erde, in der Luft und sogar im Wasser. Strahlung bestimmt unser Leben: durch sie können wir sehen, denn unsere Augen erkennen die Strahlung die wir “Licht” nennen, die Infrarot Strahlen der Sonne oder eines warmen Lagerfeuers geben uns wärme. Ultra-Violette Strahlung (UV) wird unter anderem auch
zur Sterilisierung medizinischer Gegenstände benutzt.

Im Allgemeinen gibt es Elektromagnetische Strahlungen (Licht/Wärme, Mikrowellen, Ultra-Violett, Röntgen, Gamma und CMBR (Cosmic Microwave Background Radiation) welche die Wärmestrahlung misst die vom “Big Bang” übrig sind) und Teile (Alpha, Beta und Neutronen) welche von bestimmten Materialien abgegeben werden und Energie liefern.

Beispiel von Alpha, Beta und Gamma Sendern:
    
    α (Alpha) Americium-241, verwendet in Rauchmeldern!
    ß (Beta) Carbon-14, verwendet in Kohlenstoff- Forschung!
    Y (Gamma) Technetium 99,verwendet im Diagnostischen Radio
























    
Strahlung kann Ionisierend oder nicht-ionisierend sein. Ionisierende Strahlung kann, wenn in hoher Dosierung, lebendes Gewebe zerstören.
Diese Art von Strahlung ist für das menschliche Auge meist nicht sichtbar (außer wenn in sehr hoher Dosierung). Ionisierende Strahlung liefert Energie welche lebendes Gewebe in der selben Art zerstören kann wie Zigarettenrauch, Asbestos oder Ultra-Violette Strahlung. 
Wenn die Dosierung nur gering ist oder über einen längeren Zeitraum besteht, ist es dem Körper möglich die geschädigten Zellen wieder zu reparieren. Es gibt nur eine minimale Chance, dass einige Zellen so sehr zerstört wurden, dass ein Risiko
für die Zukunft besteht (z.B. Krebs).

Bei langem Kontakt mit hoher Ionisierender Strahlung kann es zu Mutation, Krebs oder Tod kommen.
Es gibt zwei Arten von Strahlungsschäden: Beschädigung der Zellen im Körper, wodurch Menschen einem größeren Risiko ausgesetzt sind (körperlicher Effekt) und die Beschädigung fruchtbarer Zellen, wodurch Nachkommen gefährdet werden können (erblicher Effekt).

Das “Acute Radiation Syndrom” kurz ARS, auch bekannt als Radioaktive Verstrahlung ist ein Effekt der innerhalb von 24 Stunden nach Kontakt des Körpers mit einer hohen Dosierung von Ionisierender Strahlung vorkommen kann. Die Strahlung zerstört die Zellwände und andere Moleküle im Körper.
Die Symptome (u.a. Durchfall und Erbrechen) fangen im Normalfall 1-2 Stunden nach Kontakt mit der Strahlung an. Bei dem Kontakt mit zu hoher Strahlung können diese Symptome mehrere Monate anhalten und im Schlimmsten Falle zum Tod führen. Eine Behandlung erfolgt durch Antibiotika und Bluttransfusionen. Die Wahrscheinlichkeit Krebs zu bekommen steigt enorm.
























Geiger Zähler sind unabdingbar zur Messung des Ionisierenden Strahlungslevels. Der Hauptbestandteil des Geiger Zählers ist ein Rohr mit Gas das bei Kontakt mit Strahlung Elektrizität erzeugt. Das erlaubt dem Gas einen elektrischen Kreis zu schließen und die Nadel zu bewegen, es ist ein schrilles piepen zu hören.

Eine Möglichkeit Strahlung zu messen ist es, diese empfangende Strahlung in “Sieverts” (Sv) zu wandeln. Als Beispiel: In Mexico Stadt ist die Durchschnittliche Hintergrundstrahlung ca. 0.09Sv. Das bedeutet, dass der menschliche Körper in 1Std ca. 0.09 μSv aufnimmt.
Zu sagen, dass die Hintergrundstrahlung der wir beim Internationalen Flugverkehr ausgesetzt sind 3.7μSV ist, ist so nicht richtig weil man eine bestimmte Zeit der Aufnahme der Strahlung angeben muss. So wäre es aber richtig zu sagen, dass wir in 1 Stunde in einem Internationalen Flug 3.7μSv ausgesetzt sind.

1Sv steht für eine relativ große Strahlungsdosis, meistens werden jedoch kleinere Werte verwendet:

    - Millisieverts     (1000mSv = 1Sv)
    - Microsieverts   (1.000.000 μSv = 1Sv)

    1 mSv = 1000μSv
    1μSv = 0.001 mSv

Dosimeters messen normalerweise in mSv pro Stunde, dass zeigt die empfangene Strahlung pro Stunde. Eine älter Art der Messung ist der rem (Röntgen Equivalent in Man) und der kleinere milli-rem (mrem). Letzterer wird heutzutage noch in den USA verwendet, 1Sv = 100rem.

Eine Weiter Art der Messung der Strahlen ist das Röntgen (R). 1R = 0.877rem = 0.00877Sv

















 

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Strahlungsaussetzung hängt von 3 Faktoren ab:


    1) Die Stärke der Strahlungsquelle

    2) Die Entfernung der Strahlungsquelle

    3) Dauer der Aussetzung

Ionisierende Strahlung gibt es in vielen Formen, z.B. Sonne, Steine, Luft und Essen. Sie ist auch in der Medizin, der Industrie, der Landwirtschaft und der Forschung weit verbreitet. Diese Quellen geben uns die sogenannte “Hintergrundstrahlung”. 
80% der Strahlung kommt aus der Natur, die anderen 20% werden von Menschen produziert, zum Beispiel durch Medizinische Röntgen Bilder. Die Durchschnittliche Hintergrundstrahlung in Australien liegt bei 1.5mSv, in Amerika bei 6.24mSv, in Japan bei 3.83mSv und in England bei mehr als 7mSv pro Jahr.

Es ist schwer zu sagen was für einen Einfluss diese Strahlung auf lange Sicht auf uns Menschen hat, aber ca. die hälfte aller Menschen die einer Strahlung von mehr als 5Sv ausgesetzt sind werden sterben und fast alle die einer Strahlung von 10Sv ausgesetzt sind sterben innerhalb weniger Wochen.

Während der Explosion in Chernobyl wurden 400mal mehr Radioaktives Material freigesetzt als bei dem Angriff auf Hiroshima mit einer Atombombe.

Die U.S. Nuclear Regulatory Commission (NRC) schreibt vor, dass die jährliche von Menschen produzierte Strahlung weniger als 1mSv pro Jahr, pro Einwohner betragen soll und das Menschen die mit Radioaktivem Material arbeiten nur 50 mSv pro Jahr (3.25 μSv/Std) ausgesetzt sein dürfen.




















































Das wenige verlassen der eigenen 4-Wände steigert die Strahlungsausfnahme ebenfalls. Es entwickelt sich ein Gas namens “Radon”. Es kommt aus der Natur und man kann es bei der Zersetzung von Uranium und Thorium aber auch in Steinen, Erde, Ziegeln, Fliesen und Beton finden. Geschlossene Fenster und abgestandenes Wasser (besonders beim Duschen/Baden)
können den Gehalt von Radon in der Luft erhöhen.

Je höher wir uns vom Meeresspiegel befinden um so höher wird die Strahlung der wir ausgesetzt sind. In den Bergen scheint die Luft zwar sauberer aber die Atmosphere schützt uns weniger vor der Strahlung. Beim Reisen im Flugzeug sind wir der Strahlung noch mehr ausgesetzt. Astronauten empfangen noch höhere Strahlungen.

Weitere bekannte aber eher kleine Quellen von Strahlung sind u.a. alte leuchtende Uhren, Armband Uhren, Kompasse, Ausgangs-Schilder, bestimmte Pflanzen und Farbstoffe, Feuermelder, Rauchmelder und Fernseher.

Auch wenn Strahlungen eine weiter Distanz überbrücken können, können sich auch gestoppt werden. Das Licht der Sterne reist durch die Galaxie aber halten wir uns ein Blatt vor unsere Augen können wir es nicht mehr sehen. Radiowellen können auch weite Wege reisen aber Materialien wie Metal absorbieren es auf.

Genauso wie Licht reist die ionisierende Strahlung auch geradeaus bis es auf ein aufsaugenden oder abweisenden Gegenstand trifft. Das Material welches Ionisierende Strahlung aufsaugt wird durch die Art und Energie der Strahlung bestimmt. Alpha-Strahlen (Helium Nuclei) können durch Papier gestoppt werden, Beta-Strahlen (High Speed Electrons) können durch Plexiglas
gestoppt werden aber um Gamma-Strahlen (z.b. Röntgenstrahlen) zu stoppen braucht man schon Blei, Beton oder irgendein anderes Material, solange man eine ganze Menge davon hat, z.B. Wasser. Die Wärmestrahlung wird von Gegenständen absorbiert aber wie viel hängt von der Art des Materials ab.
Dunkle Oberflächen absorbieren Wärme aber silberne oder spiegelnde Oberflächen reflektieren diese zum größten Teil. Das ist auch der Grund warum es uns wärmer vorkommt wenn wir in der Sonne dunkele Kleidung anhaben.

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