Ist Strahlung gefährlich für den Menschen? Die zerstörerische Wirkung von Strahlung auf den menschlichen Körper Warum ist radioaktive Strahlung gefährlich?

Strahlung ist für das menschliche Auge unsichtbare Strahlung, die dennoch eine starke Wirkung auf den Körper hat. Leider sind die Folgen der Strahlung für den Menschen äußerst negativ.

Strahlung wirkt zunächst von außen auf den Körper. Es stammt aus natürlichen radioaktiven Elementen, die auf der Erde vorkommen, und gelangt auch aus dem Weltraum auf den Planeten. Auch externe Strahlung kommt in Mikrodosen von Baumaterialien und medizinischen Röntgengeräten. In Kernkraftwerken, physikalischen Speziallaboren und Uranbergwerken sind große Strahlungsdosen zu finden. Auch Atomwaffenteststandorte und radioaktive Abfälle sind äußerst gefährlich.

Bis zu einem gewissen Grad schützen unsere Haut, unsere Kleidung und sogar unser Zuhause vor den oben genannten Strahlungsquellen. Die Hauptgefahr der Strahlung besteht jedoch darin, dass die Exposition nicht nur äußerlich, sondern auch innerlich erfolgen kann.

Radioaktive Elemente können durch Luft und Wasser, durch Schnitte in der Haut und sogar durch Körpergewebe eindringen. In diesem Fall hält die Strahlungsquelle viel länger – bis sie aus dem menschlichen Körper entfernt wird. Man kann sich nicht mit einer Bleiplatte davor schützen und es ist unmöglich zu entkommen, was die Situation noch gefährlicher macht.

Strahlungsdosis

Um die Strahlungsleistung und den Grad der Strahlungseinwirkung auf lebende Organismen zu bestimmen, wurden mehrere Messskalen erfunden. Zunächst wird die Leistung der Strahlungsquelle in Grau und Rad gemessen. Hier ist alles ganz einfach. 1 Gy=100R. Auf diese Weise werden Belichtungswerte mithilfe eines Geigerzählers ermittelt. Auch die Röntgenskala kommt zum Einsatz.

Sie sollten jedoch nicht davon ausgehen, dass diese Messwerte zuverlässig den Grad der Gesundheitsgefährdung anzeigen. Es reicht nicht aus, die Strahlungsleistung zu kennen. Auch die Wirkung der Strahlung auf den menschlichen Körper variiert je nach Art der Strahlung. Insgesamt gibt es 3 davon:

1. Alpha. Dabei handelt es sich um schwere radioaktive Teilchen – Neutronen und Protonen, die dem Menschen den größten Schaden zufügen. Sie haben jedoch eine geringe Durchdringungskraft und können nicht einmal in die oberen Hautschichten eindringen. Aber wenn Wunden oder Partikel in der Luft sind,
2. Beta. Das sind radioaktive Elektronen. Ihre Durchdringungskapazität beträgt 2 cm Haut.
3. Gamma. Das sind Photonen. Sie dringen ungehindert in den menschlichen Körper ein und ein Schutz ist nur mit Hilfe von Blei oder einer dicken Betonschicht möglich.

Strahlenbelastung erfolgt auf molekularer Ebene. Durch die Bestrahlung entstehen in den Körperzellen freie Radikale, die beginnen, umliegende Stoffe zu zerstören. Unter Berücksichtigung der Einzigartigkeit jedes Organismus und der ungleichen Empfindlichkeit der Organe gegenüber den Auswirkungen der Strahlung auf den Menschen mussten Wissenschaftler jedoch das Konzept einer äquivalenten Dosis einführen.

Um festzustellen, wie gefährlich Strahlung in einer bestimmten Dosis ist, wird die Strahlungsleistung in Rad, Röntgen und Grau mit dem Qualitätsfaktor multipliziert.

Für Alpha-Strahlung beträgt er 20 und für Beta- und Gamma-Strahlung 1. Röntgenstrahlen haben ebenfalls einen Koeffizienten von 1. Das erhaltene Ergebnis wird in Rem und Sievert gemessen. Bei einem Koeffizienten von eins entspricht 1 Rem einem Rad oder Röntgen und 1 Sievert einem Gray oder 100 Rem.

Um den Grad der Exposition des menschlichen Körpers mit einer äquivalenten Dosis zu bestimmen, musste ein weiterer Risikokoeffizient eingeführt werden. Sie ist für jedes Organ unterschiedlich, je nachdem, wie sich die Strahlung auf einzelne Gewebe des Körpers auswirkt. Für den Organismus als Ganzes ist es gleich Eins. Dadurch war es möglich, eine Skala der Strahlengefahr und ihrer Auswirkungen auf den Menschen nach einer einzigen Exposition zu erstellen:

• 100 Sievert. Das ist ein schneller Tod. Nach einigen Stunden oder bestenfalls Tagen stellt das Nervensystem des Körpers seine Funktion ein.
• 10-50 ist eine tödliche Dosis, in deren Folge eine Person nach mehreren Wochen des Leidens an zahlreichen inneren Blutungen stirbt.
• 4-5 Sievert – Die Sterblichkeitsrate beträgt etwa 50 %. Aufgrund einer Schädigung des Knochenmarks und einer Störung des hämatopoetischen Prozesses stirbt der Körper nach einigen Monaten oder weniger.
• 1 Sievert. Ab dieser Dosis beginnt die Strahlenkrankheit.
• 0,75 Sievert. Kurzfristige Veränderungen der Blutzusammensetzung.
• 0,5 – diese Dosis wird als ausreichend angesehen, um die Entstehung von Krebs auszulösen. Aber es gibt normalerweise keine anderen Symptome.
• 0,3 Sievert. Dies ist die Leistung des Geräts bei der Röntgenaufnahme des Magens.
• 0,2 Sievert. Dies ist die sichere Strahlungsgrenze, die bei der Arbeit mit radioaktiven Materialien zulässig ist.
• 0,1 – bei einem gegebenen Strahlungshintergrund wird Uran abgebaut.
• 0,05 Sievert. Norm der Hintergrundstrahlung von medizinischen Geräten.
• 0,005 Sievert. Zulässige Strahlungswerte in der Nähe von Kernkraftwerken. Dies ist auch der jährliche Belastungsgrenzwert für die Zivilbevölkerung.

Folgen der Strahlenexposition

Die gefährliche Wirkung der Strahlung auf den menschlichen Körper wird durch die Wirkung freier Radikale verursacht. Sie entstehen auf chemischer Ebene durch Strahlungseinwirkung und wirken sich vor allem auf sich schnell teilende Zellen aus. Dementsprechend leiden die blutbildenden Organe und das Fortpflanzungssystem stärker unter der Strahlung.

Aber die Strahlungsauswirkungen der menschlichen Exposition beschränken sich nicht darauf. Bei empfindlichem Gewebe von Schleim- und Nervenzellen kommt es zu deren Zerstörung. Aus diesem Grund können verschiedene psychische Störungen entstehen.

Aufgrund der Strahlungseinwirkung auf den menschlichen Körper leidet häufig das Sehvermögen. Bei hoher Strahlendosis kann es zur Erblindung durch Strahlenkatarakte kommen.

Andere Körpergewebe unterliegen qualitativen Veränderungen, was nicht weniger gefährlich ist. Dadurch steigt das Krebsrisiko um ein Vielfaches. Erstens verändert sich die Struktur des Gewebes. Und zweitens schädigen freie Radikale das DNA-Molekül. Dadurch entstehen Zellmutationen, die zu Krebs und Tumoren in verschiedenen Organen des Körpers führen.

Das Gefährlichste ist, dass diese Veränderungen aufgrund einer Schädigung des genetischen Materials der Keimzellen bei Nachkommen bestehen bleiben können. Andererseits ist der gegenteilige Effekt der Strahlung auf den Menschen möglich – Unfruchtbarkeit. Außerdem führt die Strahlenbelastung ausnahmslos in allen Fällen zu einem schnellen Zellverfall, der die Alterung des Körpers beschleunigt.

Mutationen

Die Handlung vieler Science-Fiction-Geschichten beginnt damit, wie Strahlung bei einem Menschen oder Tier zu Mutationen führt. Typischerweise verleiht der mutagene Faktor der Hauptfigur verschiedene Superkräfte. In Wirklichkeit wirkt sich Strahlung etwas anders aus – zunächst einmal wirken sich die genetischen Folgen der Strahlung auf künftige Generationen aus.

Aufgrund von Störungen in der DNA-Molekülkette, die durch freie Radikale verursacht werden, kann der Fötus verschiedene Anomalien entwickeln, die mit Problemen innerer Organe, äußeren Missbildungen oder psychischen Störungen verbunden sind. Darüber hinaus kann sich dieser Verstoß auf künftige Generationen erstrecken.

Das DNA-Molekül ist nicht nur an der menschlichen Fortpflanzung beteiligt. Jede Körperzelle teilt sich nach dem in den Genen festgelegten Programm. Wenn diese Informationen beschädigt sind, beginnen sich Zellen falsch zu teilen. Dies führt zur Bildung von Tumoren. Die Eindämmung erfolgt meist durch das Immunsystem, das versucht, den geschädigten Gewebebereich einzuschränken und im Idealfall zu beseitigen. Aufgrund der durch Strahlung verursachten Immunsuppression können sich Mutationen jedoch unkontrolliert verbreiten. Aus diesem Grund beginnen Tumore zu metastasieren, sich in Krebs zu verwandeln oder zu wachsen und Druck auf innere Organe wie das Gehirn auszuüben.

Leukämie und andere Krebsarten

Da die Wirkung der Strahlung auf die menschliche Gesundheit vor allem die blutbildenden Organe und das Kreislaufsystem betrifft, ist Leukämie die häufigste Folge der Strahlenkrankheit. Es wird auch „Blutkrebs“ genannt. Seine Erscheinungsformen wirken sich auf den gesamten Körper aus:

1. Eine Person verliert an Gewicht und hat keinen Appetit. Es geht ständig mit Muskelschwäche und chronischer Müdigkeit einher.
2. Gelenkschmerzen treten auf und sie beginnen stärker auf Umweltbedingungen zu reagieren.
3. Lymphknoten entzünden sich.
4. Leber und Milz vergrößern sich.
5. Das Atmen fällt schwer.
6. Auf der Haut erscheinen violette Ausschläge. Die Person schwitzt häufig und stark und es kann zu Blutungen kommen.
7. Es tritt eine Immunschwäche auf. Infektionen dringen ungehindert in den Körper ein, was häufig zu einem Temperaturanstieg führt.

Vor den Ereignissen in Hiroshima und Nagasaki betrachteten Ärzte Leukämie nicht als Strahlenkrankheit. Aber 109.000 untersuchte Japaner bestätigten den Zusammenhang zwischen Strahlung und Krebs. Es zeigte auch die Wahrscheinlichkeit einer Schädigung bestimmter Organe auf. Leukämie kam zuerst.

Dann führen die Strahlungseffekte der menschlichen Exposition am häufigsten zu:

1. Brustkrebs. Jede hundertste Frau, die eine schwere Strahlenexposition überlebt, ist betroffen.
2. Schilddrüsenkrebs. Es betrifft auch 1 % der exponierten Personen.
3. Lungenkrebs. Diese Sorte manifestiert sich am stärksten bei verstrahlten Bergleuten von Uranbergwerken.

Glücklicherweise kann die moderne Medizin Krebs im Frühstadium problemlos bewältigen, wenn die Wirkung der Strahlung auf die menschliche Gesundheit nur kurzfristig und recht schwach ist.

Was beeinflusst die Wirkung von Strahlung?

Die Wirkung von Strahlung auf lebende Organismen variiert stark je nach Stärke und Art der Strahlung: Alpha, Beta oder Gamma. Abhängig davon kann die gleiche Strahlendosis praktisch ungefährlich sein oder zum plötzlichen Tod führen.

Es ist auch wichtig zu verstehen, dass die Auswirkungen der Strahlung auf den menschlichen Körper selten gleichzeitig auftreten. Eine Dosis von 0,5 Sievert auf einmal zu erhalten, ist gefährlich, und 5-6 sind tödlich. Durch die Anfertigung mehrerer Röntgenaufnahmen von 0,3 Sievert über einen bestimmten Zeitraum hinweg ermöglicht der Mensch dem Körper jedoch, sich zu reinigen. Daher treten die negativen Folgen einer Strahlenbelastung einfach nicht auf, da bei einer Gesamtdosis von mehreren Sievert jeweils nur ein kleiner Teil der Strahlung auf den Körper einwirkt.

Darüber hinaus hängen die verschiedenen Wirkungen der Strahlung auf den Menschen stark von den individuellen Eigenschaften des Organismus ab. Ein gesunder Körper widersteht den zerstörerischen Auswirkungen der Strahlung länger. Der beste Weg, die Sicherheit der Strahlung für den Menschen zu gewährleisten, besteht jedoch darin, so wenig Kontakt wie möglich mit Strahlung zu haben, um Schäden zu minimieren.

Radioaktive Strahlung (oder ionisierende Strahlung) ist Energie, die von Atomen in Form von Teilchen oder Wellen elektromagnetischer Natur freigesetzt wird. Der Mensch ist dieser Belastung sowohl durch natürliche als auch durch anthropogene Quellen ausgesetzt.

Die wohltuenden Eigenschaften der Strahlung haben ihren erfolgreichen Einsatz in Industrie, Medizin, wissenschaftlichen Experimenten und Forschung, Landwirtschaft und anderen Bereichen ermöglicht. Mit der Ausbreitung dieses Phänomens ist jedoch eine Gefahr für die menschliche Gesundheit entstanden. Eine geringe Dosis radioaktiver Strahlung kann das Risiko schwerer Krankheiten erhöhen.

Der Unterschied zwischen Strahlung und Radioaktivität

Unter Strahlung im weitesten Sinne versteht man Strahlung, also die Ausbreitung von Energie in Form von Wellen oder Teilchen. Radioaktive Strahlung wird in drei Arten unterteilt:

• Alphastrahlung – Fluss von Helium-4-Kernen;
• Betastrahlung – Elektronenfluss;
• Gammastrahlung ist ein Strom hochenergetischer Photonen.

Die Eigenschaften radioaktiver Strahlung basieren auf ihrer Energie, ihren Übertragungseigenschaften und der Art der emittierten Partikel.

Alphastrahlung, ein Strom positiv geladener Teilchen, kann durch dicke Luft oder Kleidung verzögert werden. Diese Art dringt praktisch nicht in die Haut ein, aber wenn sie beispielsweise durch Schnitte in den Körper gelangt, ist sie sehr gefährlich und wirkt sich nachteilig auf die inneren Organe aus.

Betastrahlung hat mehr Energie – Elektronen bewegen sich mit hoher Geschwindigkeit und sind klein. Daher dringt diese Art von Strahlung durch dünne Kleidung und Haut tief in das Gewebe ein. Betastrahlung kann durch ein wenige Millimeter dickes Aluminiumblech oder ein dickes Holzbrett abgeschirmt werden.

Gammastrahlung ist energiereiche Strahlung elektromagnetischer Natur mit starker Durchdringungsfähigkeit. Um sich davor zu schützen, müssen Sie eine dicke Betonschicht oder eine Platte aus Schwermetallen wie Platin und Blei verwenden.

Das Phänomen der Radioaktivität wurde 1896 entdeckt. Die Entdeckung wurde vom französischen Physiker Becquerel gemacht. Radioaktivität ist die Fähigkeit von Gegenständen, Verbindungen und Elementen, ionisierende Strahlung, also Strahlung, auszusenden. Der Grund für das Phänomen ist die Instabilität des Atomkerns, der beim Zerfall Energie freisetzt. Es gibt drei Arten von Radioaktivität:

• natürlich – typisch für schwere Elemente, deren Seriennummer größer als 82 ist;
• künstlich – gezielt mit Hilfe von Kernreaktionen initiiert;
• induziert – charakteristisch für Objekte, die bei starker Bestrahlung selbst zu einer Strahlungsquelle werden.

Radioaktive Elemente werden Radionuklide genannt. Jeder von ihnen zeichnet sich aus durch:

• Halbwertszeit;
• Art der emittierten Strahlung;
• Strahlungsenergie;
• und andere Eigenschaften.

Strahlungsquellen

Der menschliche Körper ist regelmäßig radioaktiver Strahlung ausgesetzt. Ungefähr 80 % der jährlichen Menge stammen aus kosmischer Strahlung. Luft, Wasser und Boden enthalten 60 radioaktive Elemente, die Quellen natürlicher Strahlung sind. Als wichtigste natürliche Strahlungsquelle gilt das Edelgas Radon, das aus der Erde und den Gesteinen freigesetzt wird. Radionuklide gelangen auch über die Nahrung in den menschlichen Körper. Ein Teil der ionisierenden Strahlung, der Menschen ausgesetzt sind, stammt aus künstlichen Quellen, von Kernstromgeneratoren und Kernreaktoren bis hin zu Strahlung, die für medizinische Behandlung und Diagnose verwendet wird. Heutzutage sind gängige künstliche Strahlungsquellen:

• medizinische Geräte (die wichtigste anthropogene Strahlungsquelle);
• radiochemische Industrie (Gewinnung, Anreicherung von Kernbrennstoffen, Verarbeitung von Atommüll und deren Verwertung);
• Radionuklide, die in der Landwirtschaft und Leichtindustrie verwendet werden;
• Unfälle in radiochemischen Anlagen, nukleare Explosionen, Strahlungsfreisetzungen
• Baustoffe.

Basierend auf der Methode des Eindringens in den Körper wird die Strahlenexposition in zwei Arten unterteilt: interne und externe. Letzteres ist typisch für in der Luft verteilte Radionuklide (Aerosol, Staub). Sie gelangen auf Ihre Haut oder Kleidung. In diesem Fall können Strahlungsquellen durch Auswaschen entfernt werden. Äußere Strahlung führt zu Verbrennungen der Schleimhäute und der Haut. Beim internen Typ gelangt das Radionuklid beispielsweise durch Injektion in eine Vene oder durch eine Wunde in den Blutkreislauf und wird durch Ausscheidung oder Therapie entfernt. Eine solche Strahlung provoziert bösartige Tumoren.

Der radioaktive Hintergrund hängt maßgeblich von der geografischen Lage ab – in manchen Regionen kann die Strahlungsmenge den Durchschnitt um das Hundertfache übersteigen.

Die Wirkung von Strahlung auf die menschliche Gesundheit

Radioaktive Strahlung führt aufgrund ihrer ionisierenden Wirkung im menschlichen Körper zur Bildung freier Radikale – chemisch aktive aggressive Moleküle, die Zellschäden und Zelltod verursachen.

Zellen des Magen-Darm-Trakts sowie des Fortpflanzungs- und Blutbildungssystems reagieren besonders empfindlich auf sie. Radioaktive Strahlung stört ihre Arbeit und verursacht Übelkeit, Erbrechen, Darmstörungen und Fieber. Durch die Beeinträchtigung des Augengewebes kann es zu Strahlenkatarakten kommen. Zu den Folgen ionisierender Strahlung gehören auch Schäden wie Gefäßsklerose, eine Verschlechterung der Immunität und Schäden am genetischen Apparat.

Das System zur Übermittlung erblicher Daten ist gut organisiert. Freie Radikale und ihre Derivate können die Struktur der DNA, dem Träger der genetischen Information, zerstören. Dies führt zu Mutationen, die sich auf die Gesundheit nachfolgender Generationen auswirken.

Die Art der Wirkung radioaktiver Strahlung auf den Körper wird durch eine Reihe von Faktoren bestimmt:

• Art der Strahlung;
• Strahlungsintensität;
• individuelle Eigenschaften des Körpers.

Die Auswirkungen radioaktiver Strahlung treten möglicherweise nicht sofort auf. Manchmal machen sich die Folgen erst nach längerer Zeit bemerkbar. Darüber hinaus ist eine große Einzeldosis gefährlicher als eine langfristige Exposition gegenüber kleinen Dosen.

Die absorbierte Strahlungsmenge wird durch einen Wert namens Sievert (Sv) charakterisiert.

• Die normale Hintergrundstrahlung überschreitet nicht 0,2 mSv/h, was 20 Mikroröntgen pro Stunde entspricht. Beim Röntgen eines Zahns empfängt eine Person 0,1 mSv.

• Die tödliche Einzeldosis beträgt 6-7 Sv.

Anwendung ionisierender Strahlung

Radioaktive Strahlung wird häufig in der Technologie, Medizin, Wissenschaft, Militär- und Nuklearindustrie sowie in anderen Bereichen menschlicher Tätigkeit eingesetzt. Das Phänomen liegt Geräten wie Rauchmeldern, Stromgeneratoren, Vereisungsmeldern und Luftionisierern zugrunde.

In der Medizin wird radioaktive Strahlung in der Strahlentherapie zur Behandlung von Krebs eingesetzt. Ionisierende Strahlung hat die Herstellung von Radiopharmaka ermöglicht. Mit ihrer Hilfe werden diagnostische Untersuchungen durchgeführt. Instrumente zur Analyse der Zusammensetzung von Verbindungen und zur Sterilisation basieren auf ionisierender Strahlung.

Die Entdeckung der radioaktiven Strahlung war ohne Übertreibung revolutionär – die Nutzung dieses Phänomens brachte die Menschheit auf eine neue Entwicklungsstufe. Allerdings stellte dies auch eine Gefahr für die Umwelt und die menschliche Gesundheit dar. In diesem Zusammenhang ist die Wahrung des Strahlenschutzes eine wichtige Aufgabe unserer Zeit.

Strahlung ist ionisierende Strahlung, die alles um uns herum irreparabel schädigt. Menschen, Tiere und Pflanzen leiden. Die größte Gefahr besteht darin, dass es für das menschliche Auge nicht sichtbar ist. Daher ist es wichtig, seine wichtigsten Eigenschaften und Wirkungen zu kennen, um sich zu schützen.

Strahlung begleitet den Menschen ein Leben lang. Es findet sich in der Umwelt und auch in jedem von uns. Der größte Einfluss kommt von externen Quellen. Viele Menschen haben von dem Unfall im Kernkraftwerk Tschernobyl gehört, dessen Folgen noch immer in unserem Leben spürbar sind. Die Menschen waren für ein solches Treffen nicht bereit. Dies bestätigt einmal mehr, dass es Ereignisse auf der Welt gibt, die außerhalb der Kontrolle der Menschheit liegen.

Strahlungsarten

Nicht alle Chemikalien sind stabil. In der Natur gibt es bestimmte Elemente, deren Kerne umgewandelt werden und unter Freisetzung großer Energiemengen in einzelne Teilchen zerfallen. Diese Eigenschaft wird Radioaktivität genannt. Als Ergebnis der Forschung haben Wissenschaftler verschiedene Arten von Strahlung entdeckt:

1. Alphastrahlung ist ein Strom schwerer radioaktiver Teilchen in Form von Heliumkernen, der anderen den größten Schaden zufügen kann. Glücklicherweise haben sie eine geringe Durchschlagskraft. Im Luftraum erstrecken sie sich nur um wenige Zentimeter. Im Stoff beträgt ihre Reichweite einen Bruchteil eines Millimeters. Daher stellt die Strahlung von außen keine Gefahr dar. Sie können sich durch dicke Kleidung oder ein Blatt Papier schützen. Aber die innere Strahlung ist eine beeindruckende Bedrohung.
2. Betastrahlung ist ein Strom aus Lichtteilchen, der sich mehrere Meter durch die Luft bewegt. Dabei handelt es sich um Elektronen und Positronen, die zwei Zentimeter tief in das Gewebe eindringen. Bei Kontakt mit der menschlichen Haut ist es gesundheitsschädlich. Allerdings stellt es eine größere Gefahr dar, wenn es von innen exponiert wird, jedoch weniger als Alpha. Zum Schutz vor dem Einfluss dieser Partikel werden spezielle Behälter, Schutzgitter und ein gewisser Abstand verwendet.
3. Gamma- und Röntgenstrahlung sind elektromagnetische Strahlungen, die den Körper durch und durch durchdringen. Schutzmaßnahmen gegen eine solche Belastung umfassen die Schaffung von Bleischirmen und den Bau von Betonkonstruktionen. Die gefährlichste Bestrahlung für äußere Schäden, da sie den gesamten Körper betrifft.
4. Neutronenstrahlung besteht aus einem Strom von Neutronen, die eine höhere Durchschlagskraft als Gamma haben. Es entsteht durch Kernreaktionen in Reaktoren und speziellen Forschungseinrichtungen. Tritt bei nuklearen Explosionen auf und kommt in Abfallbrennstoffen aus Kernreaktoren vor. Eine Rüstung gegen solche Einwirkungen wird aus Blei, Eisen und Beton hergestellt.

Die gesamte Radioaktivität auf der Erde kann in zwei Haupttypen unterteilt werden: natürliche und künstliche. Die erste umfasst Strahlung aus dem Weltraum, dem Boden und Gasen. Die künstliche Pflanze entstand dank der Nutzung von Kernkraftwerken durch den Menschen, verschiedenen Geräten in der Medizin und Nuklearunternehmen.

Natürliche Quellen

Natürlich vorkommende Radioaktivität war schon immer auf dem Planeten vorhanden. Strahlung ist in allem vorhanden, was den Menschen umgibt: Tiere, Pflanzen, Boden, Luft, Wasser. Man geht davon aus, dass diese geringe Strahlung keine schädlichen Auswirkungen hat. Allerdings sind einige Wissenschaftler anderer Meinung. Da der Mensch keinen Einfluss auf diese Gefahr hat, sollten Umstände, die die zulässigen Werte erhöhen, vermieden werden.

Verschiedene natürliche Quellen

1. Kosmische Strahlung und Sonnenstrahlung sind starke Quellen, die alles Leben auf der Erde auslöschen können. Glücklicherweise ist der Planet durch die Atmosphäre vor diesen Auswirkungen geschützt. Man hat jedoch versucht, dieser Situation durch die Entwicklung von Aktivitäten entgegenzuwirken, die zur Bildung von Ozonlöchern führen. Vermeiden Sie längere direkte Sonneneinstrahlung.
2. Strahlung aus der Erdkruste ist in der Nähe von Lagerstätten verschiedener Mineralien gefährlich. Durch die Verbrennung von Kohle oder die Verwendung von Phosphordüngern dringen Radionuklide mit der eingeatmeten Luft und der Nahrung, die sie zu sich nimmt, aktiv in das Innere des Menschen ein.
3. Radon ist ein radioaktives chemisches Element, das in Baumaterialien vorkommt. Es ist ein farbloses, geruchloses und geschmackloses Gas. Dieses Element reichert sich aktiv im Boden an und tritt beim Abbau wieder aus. Es gelangt zusammen mit Haushaltsgas und Leitungswasser in Wohnungen. Glücklicherweise lässt sich seine Konzentration leicht durch ständige Belüftung der Räumlichkeiten reduzieren.

Künstliche Quellen

Diese Art ist dank des Menschen entstanden. Mit ihrer Hilfe verstärkt und breitet sich seine Wirkung aus. Bei Ausbruch eines Atomkrieges sind die Stärke und die Schlagkraft von Waffen nicht so schlimm wie die Folgen radioaktiver Strahlung nach Explosionen. Selbst wenn Sie nicht von einer Druckwelle oder physikalischen Faktoren erfasst werden, wird Ihnen die Strahlung den Garaus machen.

Zu den künstlichen Quellen gehören:

• Nuklearwaffe;
• Medizinische Ausrüstung;
• Abfälle aus Unternehmen;
• Bestimmte Edelsteine;
• Einige antike Gegenstände aus gefährlichen Gebieten. Einschließlich aus Tschernobyl.

Norm der radioaktiven Strahlung

Wissenschaftler konnten feststellen, dass Strahlung unterschiedliche Auswirkungen auf einzelne Organe und den gesamten Körper hat. Zur Beurteilung der durch chronische Exposition verursachten Schäden wurde das Konzept der Äquivalentdosis eingeführt. Sie wird nach der Formel berechnet und entspricht dem Produkt aus der empfangenen, vom Körper aufgenommenen und über ein bestimmtes Organ oder den gesamten menschlichen Körper gemittelten Dosis mit einem Gewichtsmultiplikator.

Die Maßeinheit für die Äquivalentdosis ist das Verhältnis von Joule zu Kilogramm, das Sievert (Sv) genannt wird. Damit wurde eine Skala erstellt, die es uns ermöglicht, die konkrete Gefahr der Strahlung für die Menschheit zu verstehen:

• 100 Sv. Sofortiger Tod. Dem Opfer bleiben ein paar Stunden, höchstens ein paar Tage.
• Von 10 bis 50 Sv. Wer Verletzungen dieser Art erleidet, wird in wenigen Wochen an schweren inneren Blutungen sterben.
• 4-5 Sv. Mit der Aufnahme dieser Menge kommt der Körper in 50 % der Fälle zurecht. Andernfalls führen die traurigen Folgen einige Monate später zum Tod aufgrund von Knochenmarksschäden und Durchblutungsstörungen.
• 1 Sv. Bei Aufnahme einer solchen Dosis ist eine Strahlenkrankheit unvermeidlich.
• 0,75 Sv. Veränderungen im Kreislaufsystem für kurze Zeit.
• 0,5 Sv. Diese Menge reicht aus, damit der Patient an Krebs erkrankt. Es gibt keine weiteren Symptome.
• 0,3 Sv. Dieser Wert ist dem Gerät zur Durchführung von Röntgenaufnahmen des Magens eigen.
• 0,2 Sv. Zulässiger Wert für die Arbeit mit radioaktiven Stoffen.
• 0,1 Sv. Mit dieser Menge wird Uran gefördert.
• 0,05 Sv. Dieser Wert ist die Strahlenexpositionsrate für medizinische Geräte.
• 0,0005 Sv. Zulässige Strahlungsmenge in der Nähe von Kernkraftwerken. Dies ist auch der Wert der jährlichen Exposition der Bevölkerung, der der Norm entspricht.

Eine sichere Strahlendosis für den Menschen umfasst Werte bis zu 0,0003–0,0005 Sv pro Stunde. Die maximal zulässige Exposition beträgt 0,01 Sv pro Stunde, wenn diese Exposition nur von kurzer Dauer ist.

Die Wirkung von Strahlung auf den Menschen

Radioaktivität hat enorme Auswirkungen auf die Bevölkerung. Schädlichen Auswirkungen sind nicht nur die Menschen ausgesetzt, die der Gefahr ausgesetzt sind, sondern auch die nächste Generation. Solche Umstände werden durch die Wirkung von Strahlung auf genetischer Ebene verursacht. Es gibt zwei Arten von Einfluss:

• Somatisch. Bei einem Opfer, das eine Strahlendosis erhalten hat, treten Krankheiten auf. Führt zum Auftreten von Strahlenkrankheit, Leukämie, Tumoren verschiedener Organe und lokalen Strahlenschäden.
• Genetisch. Verbunden mit einem Defekt im genetischen Apparat. Es erscheint in nachfolgenden Generationen. Kinder, Enkel und weiter entfernte Nachkommen leiden darunter. Es kommt zu Genmutationen und Chromosomenveränderungen

Neben den negativen Auswirkungen gibt es auch einen günstigen Moment. Dank der Strahlungsforschung konnten Wissenschaftler eine darauf basierende medizinische Untersuchung erstellen, die es ihnen ermöglicht, Leben zu retten.

Mutation nach Bestrahlung

Folgen der Strahlung

Bei chronischer Strahlung finden im Körper Wiederherstellungsmaßnahmen statt. Dies führt dazu, dass das Opfer eine geringere Belastung erfährt, als es bei einmaliger Durchdringung der gleichen Strahlungsmenge erhalten würde. Radionuklide sind im Menschen ungleichmäßig verteilt. Am häufigsten betroffen: Atmungssystem, Verdauungsorgane, Leber, Schilddrüse.

Der Feind schläft auch 4-10 Jahre nach der Bestrahlung nicht. Im Inneren eines Menschen kann sich Blutkrebs entwickeln. Eine besondere Gefahr besteht für Jugendliche unter 15 Jahren. Es wurde beobachtet, dass die Sterblichkeitsrate von Menschen, die mit Röntgengeräten arbeiten, aufgrund von Leukämie erhöht ist.

Die häufigste Folge einer Strahlenexposition ist die Strahlenkrankheit, die sowohl bei einer Einzeldosis als auch über einen längeren Zeitraum auftritt. Bei einer großen Menge an Radionukliden führt dies zum Tod. Brust- und Schilddrüsenkrebs kommen häufig vor.

Eine Vielzahl von Organen leidet. Das Sehvermögen und der Geisteszustand des Opfers sind beeinträchtigt. Lungenkrebs kommt bei Uranbergarbeitern häufig vor. Äußere Strahlung verursacht schreckliche Verbrennungen der Haut und Schleimhäute.

Mutationen

Nach der Exposition gegenüber Radionukliden können zwei Arten von Mutationen auftreten: dominante und rezessive. Der erste tritt unmittelbar nach der Bestrahlung auf. Der zweite Typ wird nach langer Zeit nicht beim Opfer, sondern in seiner nachfolgenden Generation entdeckt. Durch die Mutation verursachte Störungen führen zu Abweichungen in der Entwicklung innerer Organe des Fötus, äußeren Missbildungen und psychischen Veränderungen.

Leider sind Mutationen kaum erforscht, da sie meist nicht sofort auftreten. Im Laufe der Zeit ist es schwierig zu verstehen, was genau den dominierenden Einfluss auf sein Auftreten hatte.

Radioaktive Strahlung hat eine starke Wirkung auf den menschlichen Körper und kann irreversible Prozesse mit tragischen Folgen auslösen. Je nach Stärke können verschiedene Arten radioaktiver Strahlung schwere Krankheiten verursachen oder im Gegenteil einen Menschen heilen. Einige von ihnen werden zu diagnostischen Zwecken verwendet. Mit anderen Worten: Alles hängt von der Beherrschbarkeit des Prozesses ab, d.h. seine Intensität und Dauer der Wirkung auf biologische Gewebe.

Die Essenz des Phänomens

Im Allgemeinen bezeichnet der Begriff Strahlung die Freisetzung von Teilchen und deren Ausbreitung in Form von Wellen. Unter Radioaktivität versteht man den spontanen Zerfall der Atomkerne bestimmter Substanzen unter Bildung eines Stroms geladener Teilchen mit hoher Energie. Stoffe, die zu einem solchen Phänomen fähig sind, werden Radionuklide genannt.

Was ist also radioaktive Strahlung? Typischerweise bezieht sich dieser Begriff sowohl auf radioaktive als auch auf Strahlungsemissionen. Im Kern handelt es sich um einen gerichteten Strom von Elementarteilchen mit erheblicher Kraft, der jedes Medium, das ihm in den Weg kommt, ionisiert: Luft, Flüssigkeiten, Metalle, Mineralien und andere Substanzen sowie biologische Gewebe. Die Ionisierung jedes Materials führt zu einer Veränderung seiner Struktur und seiner grundlegenden Eigenschaften. Biologische Gewebe, inkl. Der menschliche Körper unterliegt Veränderungen, die mit seiner Lebensaktivität unvereinbar sind.

Verschiedene Arten radioaktiver Strahlung haben unterschiedliche Durchdringungs- und Ionisierungskräfte. Die schädigenden Eigenschaften hängen von folgenden Haupteigenschaften der Radionuklide ab: Art der Strahlung, Strömungsleistung, Halbwertszeit. Die Ionisierungsfähigkeit wird anhand eines bestimmten Indikators beurteilt: der Anzahl der Ionen der ionisierten Substanz, die sich in einem Abstand von 10 mm entlang des Eindringweges der Strahlung bilden.

Negative Auswirkungen auf den Menschen

Strahlenbelastung beim Menschen führt zu strukturellen Veränderungen im Gewebe des Körpers. Durch die Ionisierung entstehen in ihnen freie Radikale, chemisch aktive Moleküle, die Zellen schädigen und abtöten. Das Magen-Darm-System, das Urogenitalsystem und das hämatopoetische System sind die ersten und am stärksten betroffenen Systeme. Es treten schwere Symptome ihrer Funktionsstörung auf: Übelkeit und Erbrechen, Fieber, Darmfunktionsstörungen.

Ganz typisch ist der Strahlenkatarakt, der durch Strahlenbelastung des Augengewebes verursacht wird. Es werden auch andere schwerwiegende Folgen der Strahlenexposition beobachtet: Gefäßsklerose, ein starker Rückgang der Immunität, hämatogene Probleme. Besonders gefährlich sind Schäden am genetischen Mechanismus. Die resultierenden aktiven Radikale sind in der Lage, die Struktur des Hauptträgers der genetischen Information – der DNA – zu verändern. Solche Störungen können zu unvorhersehbaren Mutationen führen, die sich auf nachfolgende Generationen auswirken.

Der Grad der Schädigung des menschlichen Körpers hängt von der Art der aufgetretenen radioaktiven Strahlung, der Intensität und der individuellen Anfälligkeit des Körpers ab. Der Hauptindikator ist die Strahlendosis, die angibt, wie viel Strahlung in den Körper eingedrungen ist. Es wurde festgestellt, dass eine einzelne große Dosis viel gefährlicher ist als die Anhäufung einer solchen Dosis bei längerer Exposition gegenüber Strahlung geringer Leistung. Die vom Körper absorbierte Strahlungsmenge wird in Everts (Ev) gemessen.

Jedes Wohnumfeld weist ein gewisses Maß an Strahlung auf. Als normal gilt eine Hintergrundstrahlung von nicht mehr als 0,18-0,2 mEv/h oder 20 Mikroröntgen. Der kritische Wert, der zum Tod führt, wird auf 5,5–6,5 Ev geschätzt.

Strahlungsarten

Wie bereits erwähnt, können radioaktive Strahlung und ihre Arten den menschlichen Körper auf unterschiedliche Weise beeinflussen. Es lassen sich folgende Hauptstrahlungsarten unterscheiden.

Korpuskularstrahlung, also ein Teilchenstrom:

1. Alphastrahlung. Hierbei handelt es sich um einen Strom aus Alphateilchen, die über eine enorme Ionisierungsfähigkeit verfügen, deren Eindringtiefe jedoch gering ist. Sogar ein Stück dickes Papier kann solche Partikel aufhalten. Die Kleidung einer Person erfüllt eine sehr wirksame Schutzfunktion.
2. Betastrahlung wird durch einen Strom von Betateilchen verursacht, der sich mit Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegt. Aufgrund der enormen Geschwindigkeit verfügen diese Partikel über eine erhöhte Durchschlagskraft, allerdings ist ihre Ionisierungsfähigkeit geringer als in der Vorgängerversion. Als Schutz vor dieser Strahlung können Fensterscheiben oder ein 8-10 mm dickes Blech dienen. Bei direktem Kontakt mit der Haut ist es für den Menschen sehr gefährlich.
3. Neutronenstrahlung besteht aus Neutronen und hat die größte schädigende Wirkung. Einen ausreichenden Schutz dagegen bieten Materialien, die in ihrer Struktur Wasserstoff enthalten: Wasser, Paraffin, Polyethylen usw.

Wellenstrahlung, also die radiale Ausbreitung von Energie:

1. Gammastrahlung ist im Kern ein elektromagnetisches Feld, das bei radioaktiven Umwandlungen in Atomen entsteht. Wellen werden in Form von Quanten, Impulsen, ausgesendet. Strahlung hat eine sehr hohe Durchlässigkeit, aber eine geringe Ionisierungsfähigkeit. Zum Schutz vor solchen Strahlen sind Abschirmungen aus Schwermetallen erforderlich.
2. Röntgenstrahlen oder Röntgenstrahlen. Diese Quantenstrahlen ähneln in vielerlei Hinsicht den Gammastrahlen, ihre Durchdringungskraft ist jedoch etwas eingeschränkt. Diese Art von Welle wird in Vakuum-Röntgengeräten erzeugt, indem Elektronen auf ein spezielles Target treffen. Der diagnostische Zweck dieser Strahlung ist bekannt. Es sollte jedoch beachtet werden, dass seine längere Wirkung den menschlichen Körper ernsthaft schädigen kann.

Wie kann eine Person verstrahlt werden?

Ein Mensch erhält radioaktive Strahlung, wenn Strahlung in seinen Körper eindringt. Es kann auf zwei Arten geschehen: externer und interner Einfluss. Im ersten Fall befindet sich die Quelle radioaktiver Strahlung außerhalb und aus verschiedenen Gründen betritt eine Person ihren Tätigkeitsbereich ohne angemessenen Schutz. Eine innere Belastung entsteht, wenn ein Radionuklid in den Körper eindringt. Dies kann beim Verzehr bestrahlter Lebensmittel oder Flüssigkeiten, bei Staub und Gasen, beim Einatmen kontaminierter Luft usw. passieren.

Externe Strahlungsquellen können in 3 Kategorien eingeteilt werden:

1. Natürliche Quellen: schwere chemische Elemente und radioaktive Isotope.
2. Künstliche Quellen: technische Geräte, die bei entsprechenden Kernreaktionen Strahlung liefern.
3. Induzierte Strahlung: Verschiedene Umgebungen werden, nachdem sie intensiver ionisierender Strahlung ausgesetzt wurden, selbst zu einer Strahlungsquelle.

Zu den gefährlichsten Objekten im Hinblick auf eine mögliche Strahlenbelastung zählen folgende Strahlenquellen:

1. Branchen im Zusammenhang mit der Gewinnung, Verarbeitung und Anreicherung von Radionukliden sowie der Herstellung von Kernbrennstoffen für Reaktoren, insbesondere der Uranindustrie.
2. Kernreaktoren jeglicher Art, inkl. in Kraftwerken und Schiffen.
3. Radiochemische Unternehmen, die sich mit der Regeneration von Kernbrennstoffen befassen.
4. Orte zur Lagerung (Entsorgung) von Abfällen radioaktiver Stoffe sowie Betriebe zu deren Verarbeitung.
5. Beim Einsatz von Strahlung in verschiedenen Branchen: Medizin, Geologie, Landwirtschaft, Industrie usw.
6. Atomwaffentests, Atomexplosionen für friedliche Zwecke.

Manifestation einer Schädigung des Körpers

Die Eigenschaften radioaktiver Strahlung spielen eine entscheidende Rolle für den Grad der Schädigung des menschlichen Körpers. Als Folge der Exposition entwickelt sich eine Strahlenkrankheit, die zwei Richtungen haben kann: somatische und genetische Schäden. Anhand des Zeitpunkts der Manifestation werden Früh- und Spätfolgen unterschieden.

Der Früheffekt zeigt charakteristische Symptome im Zeitraum von 1 Stunde bis 2 Monaten. Als typisch gelten folgende Anzeichen: Hautrötung und -ablösung, Trübung der Augenlinse, Störung des hämatopoetischen Prozesses. Die extreme Option mit einer hohen Strahlendosis ist der Tod. Lokale Schäden sind durch Anzeichen wie Strahlenverbrennungen der Haut und der Schleimhaut gekennzeichnet.

Langfristige Manifestationen zeigen sich nach 3–5 Monaten oder sogar nach mehreren Jahren. In diesem Fall werden anhaltende Hautläsionen, bösartige Tumoren verschiedener Lokalisationen, eine starke Verschlechterung der Immunität und Veränderungen der Blutzusammensetzung (eine signifikante Abnahme des Spiegels an roten Blutkörperchen, Leukozyten, Blutplättchen und Neutrophilen) festgestellt. Dadurch kommt es häufig zu verschiedenen Infektionskrankheiten und die Lebenserwartung wird deutlich verkürzt.

Um die Belastung des Menschen durch ionisierende Strahlung zu verhindern, werden verschiedene Schutzarten eingesetzt, die von der Art der Strahlung abhängen. Darüber hinaus sind strenge Standards hinsichtlich der maximalen Aufenthaltsdauer einer Person in der Strahlungszone, des Mindestabstands zur Strahlungsquelle, der Verwendung persönlicher Schutzausrüstung und der Installation von Schutzschirmen geregelt.

Radioaktive Strahlung kann eine starke zerstörerische Wirkung auf alle Gewebe des menschlichen Körpers haben. Gleichzeitig wird es auch zur Behandlung verschiedener Krankheiten eingesetzt. Es hängt alles von der Strahlendosis ab, die eine Person im Einzel- oder Langzeitmodus erhält. Nur die strikte Einhaltung der Strahlenschutznormen trägt zur Erhaltung der Gesundheit bei, auch wenn Sie sich im Wirkungsbereich einer Strahlenquelle befinden.

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Strahlung und Arten radioaktiver Strahlung, die Zusammensetzung radioaktiver (ionisierender) Strahlung und ihre Haupteigenschaften. Die Wirkung von Strahlung auf Materie.

Was ist Strahlung?

Lassen Sie uns zunächst definieren, was Strahlung ist:

Beim Zerfall eines Stoffes oder seiner Synthese werden die Elemente eines Atoms (Protonen, Neutronen, Elektronen, Photonen) freigesetzt, anders kann man sagen Strahlung entsteht diese Elemente. Eine solche Strahlung nennt man – ionisierende Strahlung oder was häufiger vorkommt radioaktive Strahlung, oder noch einfacher Strahlung . Zur ionisierenden Strahlung zählen auch Röntgenstrahlen und Gammastrahlung.

Strahlung ist der Prozess der Emission geladener Elementarteilchen durch Materie in Form von Elektronen, Protonen, Neutronen, Heliumatomen oder Photonen und Myonen. Die Art der Strahlung hängt davon ab, welches Element emittiert wird.

Ionisation ist der Prozess der Bildung von positiv oder negativ geladenen Ionen oder freien Elektronen aus neutral geladenen Atomen oder Molekülen.

Radioaktive (ionisierende) Strahlung kann je nach Art der Elemente, aus denen es besteht, in mehrere Typen unterteilt werden. Verschiedene Arten von Strahlung werden durch unterschiedliche Mikropartikel verursacht und haben daher unterschiedliche energetische Auswirkungen auf die Materie, unterschiedliche Durchdringungsfähigkeiten und infolgedessen unterschiedliche biologische Wirkungen der Strahlung.

Alpha-, Beta- und Neutronenstrahlung- Dies sind Strahlungen, die aus verschiedenen Atomteilchen bestehen.

Gamma- und Röntgenstrahlen ist die Emission von Energie.

Alphastrahlung

• werden ausgegeben: zwei Protonen und zwei Neutronen
• Durchschlagskraft: niedrig
• Strahlung von der Quelle: bis zu 10 cm
• Emissionsgeschwindigkeit: 20.000 km/s
• Ionisation: 30.000 Ionenpaare pro 1 cm Weg
• hoch

Alpha (α)-Strahlung entsteht beim Zerfall instabiler Strahlung Isotope Elemente.

Alphastrahlung- das ist die Strahlung schwerer, positiv geladener Alphateilchen, die die Kerne von Heliumatomen sind (zwei Neutronen und zwei Protonen). Alphateilchen werden beim Zerfall komplexerer Kerne emittiert, beispielsweise beim Zerfall von Uran-, Radium- und Thoriumatomen.

Alphateilchen haben eine große Masse und werden mit einer relativ geringen Geschwindigkeit von durchschnittlich 20.000 km/s emittiert, was etwa dem 15-fachen der Lichtgeschwindigkeit entspricht. Da Alphateilchen sehr schwer sind, kollidieren die Teilchen bei Kontakt mit einer Substanz mit den Molekülen dieser Substanz, beginnen mit ihnen zu interagieren, verlieren ihre Energie und daher ist die Durchdringungsfähigkeit dieser Teilchen nicht groß und selbst bei einer einfachen Schicht Papier kann sie zurückhalten.

Allerdings tragen Alphateilchen viel Energie und verursachen bei der Wechselwirkung mit Materie eine erhebliche Ionisierung. Und in den Zellen eines lebenden Organismus zerstört Alphastrahlung zusätzlich zur Ionisierung Gewebe, was zu verschiedenen Schäden an lebenden Zellen führt.

Von allen Strahlungsarten hat Alphastrahlung die geringste Durchschlagskraft, allerdings sind die Folgen der Bestrahlung lebender Gewebe mit dieser Strahlungsart im Vergleich zu anderen Strahlungsarten am schwerwiegendsten und bedeutsamsten.

Eine Exposition gegenüber Alphastrahlung kann auftreten, wenn radioaktive Elemente in den Körper gelangen, beispielsweise durch Luft, Wasser oder Nahrung, oder durch Schnitte oder Wunden. Im Körper angekommen, werden diese radioaktiven Elemente über den Blutkreislauf durch den Körper transportiert, sammeln sich in Geweben und Organen an und üben auf sie eine starke energetische Wirkung aus. Da einige Arten radioaktiver Isotope, die Alphastrahlung aussenden, eine lange Lebensdauer haben, können sie beim Eindringen in den Körper schwerwiegende Veränderungen in den Zellen verursachen und zu Gewebedegeneration und Mutationen führen.

Tatsächlich werden radioaktive Isotope nicht von selbst aus dem Körper ausgeschieden, so dass sie, sobald sie in den Körper gelangen, das Gewebe über viele Jahre hinweg von innen bestrahlen, bis es zu gravierenden Veränderungen kommt. Der menschliche Körper ist nicht in der Lage, die meisten radioaktiven Isotope, die in den Körper gelangen, zu neutralisieren, zu verarbeiten, zu assimilieren oder zu verwerten.

Neutronenstrahlung

• werden ausgegeben: Neutronen
• Durchschlagskraft: hoch
• Strahlung von der Quelle: Kilometer
• Emissionsgeschwindigkeit: 40.000 km/s
• Ionisation: von 3000 bis 5000 Ionenpaare pro 1 cm Lauf
• Biologische Wirkungen der Strahlung: hoch

Neutronenstrahlung- Hierbei handelt es sich um vom Menschen verursachte Strahlung, die in verschiedenen Kernreaktoren und bei Atomexplosionen entsteht. Außerdem wird Neutronenstrahlung von Sternen emittiert, in denen aktive thermonukleare Reaktionen ablaufen.

Da Neutronenstrahlung keine Ladung aufweist und mit Materie kollidiert, wechselwirkt sie nur schwach mit den Elementen der Atome auf atomarer Ebene und hat daher eine hohe Durchdringungskraft. Sie können die Neutronenstrahlung stoppen, indem Sie Materialien mit hohem Wasserstoffgehalt verwenden, beispielsweise einen Behälter mit Wasser. Außerdem dringt Neutronenstrahlung nicht gut in Polyethylen ein.

Neutronenstrahlung verursacht beim Durchdringen biologischer Gewebe schwere Schäden an Zellen, da sie eine erhebliche Masse und eine höhere Geschwindigkeit als Alphastrahlung hat.

Betastrahlung

• werden ausgegeben: Elektronen oder Positronen
• Durchschlagskraft: Durchschnitt
• Strahlung von der Quelle: bis zu 20 m
• Emissionsgeschwindigkeit: 300.000 km/s
• Ionisation: von 40 bis 150 Ionenpaare pro 1 cm Weg
• Biologische Wirkungen der Strahlung: Durchschnitt

Beta(β)-Strahlung tritt auf, wenn sich ein Element in ein anderes umwandelt, während die Prozesse im Kern des Atoms der Substanz mit einer Änderung der Eigenschaften von Protonen und Neutronen ablaufen.

Bei der Betastrahlung wird ein Neutron in ein Proton oder ein Proton in ein Neutron umgewandelt; bei dieser Umwandlung wird je nach Art der Umwandlung ein Elektron oder Positron (Elektron-Antiteilchen) emittiert. Die Geschwindigkeit der emittierten Elemente nähert sich der Lichtgeschwindigkeit und beträgt etwa 300.000 km/s. Die dabei emittierten Elemente werden Betateilchen genannt.

Aufgrund der anfänglich hohen Strahlungsgeschwindigkeit und der geringen Größe der emittierten Elemente hat Betastrahlung ein höheres Durchdringungsvermögen als Alphastrahlung, verfügt jedoch im Vergleich zu Alphastrahlung über eine um ein Hundertfaches geringere Fähigkeit, Materie zu ionisieren.

Betastrahlung dringt leicht durch Kleidung und teilweise durch lebendes Gewebe ein, aber wenn sie dichtere Strukturen der Materie durchdringt, zum Beispiel durch Metall, beginnt sie intensiver mit dieser zu interagieren und verliert den größten Teil ihrer Energie, indem sie sie auf die Elemente der Substanz überträgt . Ein wenige Millimeter dickes Metallblech kann die Betastrahlung vollständig stoppen.

Wenn Alphastrahlung nur im direkten Kontakt mit einem radioaktiven Isotop eine Gefahr darstellt, kann Betastrahlung je nach Intensität bereits in einer Entfernung von mehreren zehn Metern von der Strahlungsquelle einem lebenden Organismus erheblichen Schaden zufügen.

Gelangt ein radioaktives Isotop, das Betastrahlung aussendet, in einen lebenden Organismus, reichert es sich in Geweben und Organen an, übt auf diese eine energetische Wirkung aus, führt zu Veränderungen in der Struktur des Gewebes und verursacht im Laufe der Zeit erhebliche Schäden.

Einige radioaktive Isotope mit Betastrahlung haben eine lange Zerfallszeit, das heißt, sobald sie in den Körper gelangen, bestrahlen sie ihn jahrelang, bis es zu Gewebedegeneration und in der Folge zu Krebs kommt.

Gammastrahlung

• werden ausgegeben: Energie in Form von Photonen
• Durchschlagskraft: hoch
• Strahlung von der Quelle: bis zu Hunderten von Metern
• Emissionsgeschwindigkeit: 300.000 km/s
• Ionisation:
• Biologische Wirkungen der Strahlung: niedrig

Gammastrahlung (γ). ist energiereiche elektromagnetische Strahlung in Form von Photonen.

Gammastrahlung begleitet den Zerfallsprozess von Materieatomen und manifestiert sich in Form emittierter elektromagnetischer Energie in Form von Photonen, die freigesetzt werden, wenn sich der Energiezustand des Atomkerns ändert. Gammastrahlen werden mit Lichtgeschwindigkeit vom Kern emittiert.

Beim radioaktiven Zerfall eines Atoms entstehen aus einem Stoff andere Stoffe. Das Atom neu gebildeter Stoffe befindet sich in einem energetisch instabilen (angeregten) Zustand. Durch gegenseitige Beeinflussung gelangen Neutronen und Protonen im Kern in einen Zustand, in dem die Wechselwirkungskräfte ausgeglichen sind und überschüssige Energie vom Atom in Form von Gammastrahlung abgegeben wird

Gammastrahlung hat ein hohes Durchdringungsvermögen und dringt leicht in Kleidung und lebendes Gewebe ein und etwas schwieriger durch dichte Strukturen von Substanzen wie Metall. Um Gammastrahlung zu stoppen, ist eine beträchtliche Dicke von Stahl oder Beton erforderlich. Gleichzeitig hat Gammastrahlung jedoch eine hundertmal schwächere Wirkung auf Materie als Betastrahlung und zehntausendmal schwächere Wirkung als Alphastrahlung.

Die Hauptgefahr der Gammastrahlung besteht darin, dass sie große Entfernungen zurücklegen und lebende Organismen in mehreren hundert Metern Entfernung von der Gammastrahlungsquelle beeinträchtigen kann.

Röntgenstrahlung

• werden ausgegeben: Energie in Form von Photonen
• Durchschlagskraft: hoch
• Strahlung von der Quelle: bis zu Hunderten von Metern
• Emissionsgeschwindigkeit: 300.000 km/s
• Ionisation: 3 bis 5 Ionenpaare pro 1 cm Weg
• Biologische Wirkungen der Strahlung: niedrig

Röntgenstrahlung- Dabei handelt es sich um energiereiche elektromagnetische Strahlung in Form von Photonen, die entstehen, wenn sich ein Elektron im Inneren eines Atoms von einer Umlaufbahn in eine andere bewegt.

Röntgenstrahlung hat eine ähnliche Wirkung wie Gammastrahlung, hat aber aufgrund ihrer längeren Wellenlänge eine geringere Durchdringungskraft.

Bei der Untersuchung der verschiedenen Arten radioaktiver Strahlung wird deutlich, dass der Strahlungsbegriff völlig unterschiedliche Strahlungsarten umfasst, die unterschiedliche Auswirkungen auf Materie und lebendes Gewebe haben, vom direkten Beschuss mit Elementarteilchen (Alpha-, Beta- und Neutronenstrahlung) bis hin zu energetischen Wirkungen in Form von Gamma- und Röntgenstrahlen-Härtung.

Jede der besprochenen Strahlungen ist gefährlich!

Vergleichstabelle mit Eigenschaften verschiedener Strahlungsarten

charakteristisch	Art der Strahlung
	Alphastrahlung	Neutronenstrahlung	Betastrahlung	Gammastrahlung	Röntgenstrahlung
werden emittiert	zwei Protonen und zwei Neutronen	Neutronen	Elektronen oder Positronen	Energie in Form von Photonen	Energie in Form von Photonen
Durchschlagskraft	niedrig	hoch	Durchschnitt	hoch	hoch
Exposition von der Quelle	bis zu 10 cm	Kilometer	bis zu 20 m	Hunderte von Metern	Hunderte von Metern
Strahlungsgeschwindigkeit	20.000 km/s	40.000 km/s	300.000 km/s	300.000 km/s	300.000 km/s
Ionisierung, Dampf pro 1 cm Weg	30 000	von 3000 bis 5000	von 40 bis 150	von 3 bis 5	von 3 bis 5
biologische Wirkungen der Strahlung	hoch	hoch	Durchschnitt	niedrig	niedrig

Wie aus der Tabelle hervorgeht, hat Strahlung mit der gleichen Intensität, beispielsweise 0,1 Röntgen, je nach Art der Strahlung eine unterschiedliche zerstörerische Wirkung auf die Zellen eines lebenden Organismus. Um diesem Unterschied Rechnung zu tragen, wurde ein Koeffizient k eingeführt, der den Grad der Belastung lebender Objekte durch radioaktive Strahlung widerspiegelt.

Faktor k
Strahlungsart und Energiebereich	Gewichtsmultiplikator
Photonen alle Energien (Gammastrahlung)	1
Elektronen und Myonen alle Energien (Betastrahlung)	1
Neutronen mit Energie < 10 КэВ (нейтронное излучение)	5
Neutronen von 10 bis 100 KeV (Neutronenstrahlung)	10
Neutronen von 100 KeV bis 2 MeV (Neutronenstrahlung)	20
Neutronen von 2 MeV bis 20 MeV (Neutronenstrahlung)	10
Neutronen> 20 MeV (Neutronenstrahlung)	5
Protonen mit Energien > 2 MeV (außer Rückstoßprotonen)	5
Alphateilchen, Spaltfragmente und andere schwere Kerne (Alphastrahlung)	20

Je höher der „k-Koeffizient“ ist, desto gefährlicher ist die Wirkung einer bestimmten Strahlungsart auf das Gewebe eines lebenden Organismus.

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