Radioaktivität

Eigentlich will ich schon seit einiger Zeit einen kleinen Artikel zu den kürzlich in Deutschland mehrfach geänderten Grenzwerten für Radioaktivität in Lebensmitteln schreiben. So etwas hat aber wohl wenig Sinn, wenn man nicht mal ansatzweise versteht, mit welchen Messwerten da hantiert wird. Ich habe mich da mal etwas eingelesen – hier also eine kleine Exkursion in die Welt von Sievert, Becquerel und Konsorten.

Was ist radioaktive Strahlung überhaupt?

Wenn ein instabiler Atomkern zerfällt, dann wird Energie in Form von Strahlung frei. Wenn alles gut läuft, dann wird diese Energie in einem Atomkraftwerk zu elektrischem Strom verarbeitet. Wenn es nicht so gut läuft, dann gelangt diese Strahlung in die Umwelt. Grundsätzlich sind drei Arten von Strahlung bekannt:

  • Alpha-Strahlung: Der zerfallende Atomkern sendet einen Helium-Atomkern (Alphateilchen) aus. Wenn die Teilchen nicht in den menschlichen Körper gelangen, sind sie recht ungefährlich. Ein Blatt Papier oder zehn Zentimeter Luft sind in der Lage sie aufzuhalten.
  • Beta-Strahlung: Der zerfallende Atomkern sendet ein Elektron oder seltener ein Positron (beides nennt man Betateilchen) aus. Wirkt Betastrahlung von außen auf den menschlichen Körper, dann kommt es zu Verbrennungen der Haut. Gelangen Betastrahler in den Körper können sie dort Krebs auslösen (z.B. Jod-131 in der Schilddrüse oder Strontium-90 in Knochen und Knochenmark)
  • Gamma-Strahlung: Der zerfallende Atomkern sendet (nach vorherigem Alpha- oder Beta-Zerfall) sehr starke elektromagnetische Strahlung aus. Diese Strahlung liegt im elektromagnetischen Spektrum noch oberhalb der Röntgenstrahlung. Gamma-Strahlung dringt also sehr tief in Materie ein. Um Gamma-Strahlung abzuschirmen sind deshalb sehr dicke Platten zum Beispiel aus Blei notwendig. Gammastrahlung durchdringt den menschlichen Körper problemlos von außen. Trifft die Strahlung dabei auf ein Atom im Körper, so kann auch dieses gespalten werden. Und was passiert, wenn plötzlich ein Atom aus der DNA geschossen wird, kann man sich leicht ausmalen – Schädigung des Erbguts, unkontrolliertes Wachstum der Zellen, Krebs.

Welche Maßeinheiten für Radioaktivität gibt es?

  • Becquerel ist die SI-Einheit der Aktivität eines radioaktiven Stoffes. Als Aktivität bezeichnet man hier die mittlere Anzahl Atomkerne, die pro Sekunde radioaktiv zerfallen. Die Abkürzung für Becquerel ist Bq; das Formelzeichen der Aktivität ist A
  • Sievert ist die Maßeinheit gewichteter Strahlendosen. Es gibt also an, welche Auswirkungen eine bestimmte Strahlendosis auf biologische Organismen hat. Gewöhnlich wird die Strahlendosis dabei in Sievert pro Zeiteinheit angegeben. Die Abkürzung für Sievert lautet Sv.
  • Gray ist die Einheit für die durch ionisierende Strahlung verursachte Energiedosis. Diese Einheit wird in der Strahlentherapie verwendet. Dabei entspricht ein Gray bei Beta- und Gamma-Strahlung einem Sievert. Die Abkürzung für das Gray lautet Gy

Ein paar weitere Maßeinheiten sind inzwischen überholt, tauchen aber hin und wieder noch auf:

  • Curie ist eine Einheit für die Aktivität eines radioaktiven Stoffes. Ein Curie entspricht der Aktivität von ein Gramm Radium-226. Heute ist ein Curie als 37 Giga-Becquerel festgelegt. Die Abkürzung für Curie ist Ci
  • Rutherford ist ebenfalls eine Einheit für die Aktivität eines radioaktiven  Stoffes. Ein Rutherford entspricht 106 Becquerel

Vorsätze für die Maßeinheiten

Insbesondere bei der Einheit Sievert herrscht in der Berichterstattung ein heilloses Chaos bei den Vorsätzen für die Maßeinheiten. Da ein Sievert ein extrem großer Wert ist, wird die Dosis meist in Millisievert oder Mikrosievert angegeben.

1 Sievert (Sv)
= 1.000 Millisievert (mSv)
= 1.000.000 Mikrosievert (μSv)

Auch die dazu gehörende Zeiteinheit wird von so manchem Nachrichtensprecher gerne durcheinander gebracht.

1 Millisievert pro Stunde (mSv/h)
= 24 Millisievert pro Tag (mSv/d)
= ca. 8766 Millisievert pro Jahr (mSv/y)
= ca. 8,766 Sievert pro Jahr (Sv/y)

Butter bei die Fische

Und wie viel von dieser radioaktiven Strahlung kann man als Mensch nun vertragen? Allgemein gilt wohl, dass mit etwas Pech auch ein einziges Beta-Teilchen eine schwere Krankheit auslösen kann. Ganz ausschalten kann man die Strahlung aber nicht, denn es gibt auch natürliche Radioaktivität. Laut Radioaktivitätsmessnetz des Bundesamtes für Strahlenschutz liegt diese bei uns (Messstelle Oyten) um 0,070 μSv pro Stunde. Der Ausschlag vor ein paar Stunden stammt übrigens von Folgeprodukten des natürlich vorkommenden Radons. Diese Folgeprodukte wurden bei den Regenschauern (die unser Garten dringend nötig hatte)  aus der Atmosphäre ausgewaschen und am Boden deponiert.

In anderen Regionen ist die natürliche Radioaktivität erheblich höher. Die Messstellen Gehlberg oder Herrischried zeigen zum Beispiel regelmäßig Werte um 0,180 μSv pro Stunde.

Normalerweise wird die kosmische radioaktive Strahlung sehr gut von der Atmosphäre und dem Magnetfeld der Erde abgeschirmt. Bei einem Flug in großen Höhen ist das jedoch weniger der Fall. Bei so einem Flug in 10 bis 12 Kilometer Höhe beträgt die Belastung typischerweise etwa fünf µSv pro Stunde.

Die Verordnung über den Schutz vor Schäden durch ionisierende Strahlen (Strahlenschutzverordnung) regelt ziemlich genau, welche künstliche Strahlendosis zulässig ist. Dort werden die unterschiedlichsten Werte für unterschiedliche Personengruppen angegeben. Für “Einzelpersonen der Bevölkerung”, also Leuten, die weder beruflich strahlenexponiert sind noch medizinisch oder als helfende Person exponiert sind, gilt ein Grenzwert von einem Millisievert pro Jahr. Für volljährige Personen (mit Ausnahme von schwangeren Frauen), die beruflich strahlenexponiert sind, gilt ein Grenzwert von 20 mSv pro Jahr (im Einzelfall 50 mSv pro Jahr).

Wenn man sich vorstellt, dass im Reaktorgebäude Fukushima-Daiichi-1 im Moment Werte von 4 Sievert pro Stunde gemessen werden, dann kann man sich kaum vorstellen, wie die armen Arbeiter das dort in den Griff bekommen sollen.

Werbung:

Hinterlassen Sie eine Antwort

 

 

 

Sie können diese HTML Tags verwenden

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

eMail-Benachrichtigung bei weiteren Kommentaren.
Auch möglich: Abo ohne Kommentar.

Beachte bitte, dass wir Links in Kommentaren nicht in jedem Fall veröffentlichen können. Näheres dazu findest Du in unseren Regularien.