Schädliche Strahlung

Die schädliche Wirkung ionisierender Strahlen besteht darin, dass sie lebende Zellen verändern oder zerstören können. Bei starken Dosen können die Zellen in kurzer Zeit absterben, sie können aber auch Krebszellen aktivieren. Selbst eine geringe Dosis kann genügen, dass Keimzellenge schädigt werden und erst die Nachkommen von bestrahlten Personen sichtbare Strahlenschäden haben.

Die Aktivität einer radioaktiven Substanz in Becquerel gibt an, wie viele Atomkerne pro Sekunde zerfallen. Die Wirkung auf den menschlichen Körper ist aber je nach Strahlenart verschieden. So sind α-Strahlen im Körper 20-mal gefährlicher als β-, γ- oder Röntgenstrahlen.

Diese unterschiedliche Wirkung wird durch die Maßeinheit Sievert berücksichtigt. Sie ist damit zur Beurteilung der Gefährdung durch Strahlung besser geeignet als die Angabe der Aktivität in Becquerel.

Akute Strahlenschäden treten sofort oder innerhalb weniger Wochen auf. Sie entstehen durch eine hohe Strahlendosis von einigen Sievert. Ab einer kurzzeitigen Bestrahlung mit 500 mSv bemerkt man Veränderungen im Blutbild, die aber nach einigen Monaten wieder zurückgehen.

Spätschäden treten erst Jahre bis Jahrzehnte nach einer Bestrahlung auf. Informationen in lebenden Zellen werden verändert. Dies kann zu Veränderungen der Erbanlagen oder zu Krebs führen.

Es gibt eine Reihe von Maßnahmen, um sich im Fall eines Strahlenunfalls zu schützen. Bei jeder Art von ionisierender Strahlung kommt es darauf an, die Dosis möglichst niedrig zu halten. Das kann geschehen durch:

• Abstandhalten von einer Strahlenquelle
• Abschirmung der Strahlung
• Aufnahme in den Körper verhindern

Strahlung breitet sich von einer Quelle in alle Richtungen aus. Strömt in einem Abstand r durch eine Fläche eine bestimmte Menge ionisierender Strahlung, so durchströmt eine gleich große Fläche im doppelten Abstand 2r nur mehr ein Viertel der Strahlung, wie in der Abbildung zu sehen ist.

Die Stärke der Strahlung pro Fläche nimmt also mit dem Quadrat der Entfernung zur Quelle ab.  

α-Strahlung wird von Stoffen leicht absorbiert. Darum kann man α-Strahlung durch wenig Material, etwa mit einem Blatt Papier, abschirmen.

Die Elektronen der β-Strahlung können tiefer in Material eindringen. Je nach Energie der Strahlung genügen aber bis zu 4 m Aluminium zur Abschirmung.

Zur Abschirmung von γ-Strahlung muss man massives Material wie Beton oder Blei verwenden. Um eine γ-Strahlung auf ein Zehntel ihrer ursprünglichen Stärke zu reduzieren, benötigt man eine 3 – 5 cm dicke Bleiplatte oder eine 10 – 40 cm dicke Betonschicht.

Wird radioaktives Material eingeatmet oder verschluckt, wird das meiste davon wieder ausgeatmet oder ausgeschieden. Einige Stoffe lagern sich allerdings im Körper ab und können in der Folge dauernd Strahlung im Körper freisetzen.