Ionisierende Strahlung

Strahlung ist eine Energieform, die sich als elektromagnetische Welle oder als Teilchenstrom durch Raum und Materie ausbreitet.

Als Radioaktivität wird die Eigenschaft bestimmter Atomkerne bezeichnet, sich ohne äußere Einwirkung in andere Kerne umzuwandeln und dabei energiereiche Strahlung auszusenden. Der als Ergebnis der Umwandlung entstandene Atomkern ("Tochternuklid") kann selbst wieder radioaktiv sein und weiter radioaktiv zerfallen. Als Endprodukte der Umwandlung entstehen stabile Atome, die nicht mehr radioaktiv sind.

Der Prozess der Kernumwandlung wird in der Regel als Kernzerfall und die abgegebene Strahlung, wegen ihrer Eigenschaft, bei der Durchdringung von Stoffen an Atomen und Molekülen Ionisationsvorgänge auszulösen, als ionisierende Strahlung bezeichnet. Beim Kernzerfall können Alpha-, Beta-, Gamma- und Neutronenstrahlung emittiert werden.

Vom Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) werden etwa 1.800 Messstellen betrieben, die Messwerte werden laufend aktualisiert und veröffentlicht. In Köln werden zwei Messstellen betrieben:

• Becquerel: Einheit der Aktivität
  Die Anzahl der pro Zeiteinheit in einem Stoff ablaufenden Kernzerfälle bezeichnet man als Aktivität. Die Einheit der Aktivität eines radioaktiven Stoffes ist das Becquerel (abgekürzt Bq).
  
  1 Bq = 1 Kernzerfall pro Sekunde
  
  Zum praktischen Gebrauch wird die Aktivität auf eine weitere Größe bezogen, zum Beispiel auf eine Fläche ("Flächenaktivität" in Becquerel pro Quadratzentimeter), ein Volumen (Becquerel pro Liter) oder eine Masse (Becquerel pro Gramm).
• Gray: Einheit der Energiedosis
  Weiß man, wie stark eine radioaktive Substanz strahlt, sagt das noch nichts darüber aus, wie sich die Strahlung auf den Körper auswirkt. Dafür ist es wichtig zu bestimmen, wie viel Energie von einer bestimmten Masseneinheit des Körpers absorbiert wird. Angegeben wird die absorbierte Energiedosis (D) in der Einheit Gray (Gy), wobei ein Gray der Energiemenge von einem Joule pro Kilogramm entspricht.
• Sievert: Einheit der Äquivalentdosis
  Um die biologische Wirksamkeit der radioaktiven Strahlung auf den Körper anzugeben, benutzt man anstelle der Energiedosis den Begriff der Äquivalentdosis (H). Sie berücksichtigt die Tatsache, dass verschiedene Arten von Strahlen ganz unterschiedliche Wirkungen auf den Körper haben. So ionisiert Alphastrahlung bei weitem mehr Moleküle als etwa Betastrahlen und richtet deshalb eine größere Zerstörung im Körper an. Daher wird jede Strahlungsart mit Hilfe einer physikalischen Größe gewichtet, dem sogenannten Strahlenwichtungsfaktor. Gemessen wird die Äquivalentdosis in Sievert (Sv). Sie ergibt sich aus der Multiplikation der Energiedosis mit dem Strahlenwichtungsfaktor.
  
  1 Sievert (Sv) sind 1.000 Millisievert (mSv)
  1 Millisievert sind 1.000 Mikrosievert (µSv)
• Sievert pro Zeit: Einheit der Strahlenbelastung
  Um die Auswirkungen von radioaktiver Strahlung auf den Körper genauer einschätzen zu können, ist es wichtig zu wissen, wie lange eine bestimmte Dosis auf den Körper einwirkt. Daher wird die Strahlenbelastung meist in Sievert pro Zeiteinheit gemessen. Also etwa Millisievert pro Jahr oder Mikrosievert pro Stunde. Die durchschnittliche natürliche Strahlenbelastung liegt in Deutschland bei 2,1 Millisievert pro Jahr, also 0,24 Mikrosievert pro Stunde. Im Schnitt kommen zwei Millisievert pro Jahr durch künstliche Quellen von Radioaktivität hinzu. Den Löwenanteil dazu steuert die Medizin bei.
• Von Becquerel zu Sievert: Der Dosiskonversionsfaktor
  Die Strahlenbelastung von Böden oder Lebensmitteln wird in Becquerel pro Quadratmeter oder Becquerel pro Kilogramm angegeben. Doch was bedeutet dieser Wert für die Auswirkungen auf den Körper? Um eine Beziehung zwischen Aktivität und Äquivalentdosis herstellen zu können, gibt es den sogenannten Dosiskonversionsfaktor. Er hängt unter anderem von der Art der Strahlung und der radioaktiven Substanz ab, sowie von der Art, wie die Strahlung in den Körper gelangt (Inhalieren, Aufnahme durch die Nahrung). So entspricht die Aufnahme von 80.000 Becquerel Cäsium-137 mit der Nahrung einer Strahlenbelastung von etwa 1 Millisievert. Der Verzehr von 200 Gramm Pilzen mit 4.000 Becquerel Cäsium-137 pro Kilogramm hat beispielsweise eine Belastung von 0,01 Millisievert zur Folge. Das lässt sich mit der Belastung durch Höhenstrahlung bei einem Flug von Frankfurt nach Gran Canaria vergleichen. Die EU hat einen Grenzwert von 600 Becquerel pro Kilogramm für den grenzüberschreitenden Verkehr von Nahrungsmitteln festgelegt. In Deutschland gilt er für alle Lebensmittel. Für Milch und Babynahrung sind es 370 Becquerel pro Kilogramm.

Als Vergleich zur Beurteilung eines Strahlenrisikos kann die natürliche Strahlenbelastung dienen, in Deutschland liegt deren Äquivalentdosis in der Größenordnung von 2 Millisievert pro Jahr. Die folgenden Grenzwerte gelten für Deutschland:

Klinische Symptome der Strahlenkrankheit:

150 Millisievert (150.000 Mikrosievert) als integrierte Dosis

An folgender Stelle können Sie sich nach einer möglichen Belastung mit Radioaktivität selbst untersuchen lassen:

Forschungszentrum Jülich
Geschäftsbereich Sicherheit und Strahlenschutz
Wilhelm-Johnen-Straße
52428 Jülich
Telefon: 02461 / 61-5215