Basiswissen Radioaktivität

Was ist Radioaktivität?

Radioaktivität bezeichnet die Eigenschaft bestimmter Atomkerne, sich ohne äußere Einwirkung in andere Kerne umzuwandeln und dabei energiereiche Strahlung auszusenden. Bei diesem Prozess entstehen stabile und/oder radioaktive Zerfallsprodukte, wobei radioaktive Zerfallsprodukte auch weiter zerfallen können.
Bei einem solchen Kernzerfall können verschiedene Arten sogenannter ionisierender Strahlung frei werden: Bei Alpha- und Betastrahlung handelt es sich um Teilchen, die leicht abgeschirmt werden können. Eine Gesundheitsgefahr besteht dann, wenn diese Strahler über Atmung oder Nahrung in den Körper gelangen. Sie strahlen dann dort weiter. Gammastrahlung ist sehr energiereiche elektromagnetische Strahlung und lässt sich schwerer abschirmen als Alpha- und Betastrahlung. Für die Abschirmung werden Behälter aus vorwiegend schweren (dichten) Materialien wie Stahl, Beton oder Blei verwendet.
Neutronenstrahlung kann diese schweren Materialien durchdringen, wird aber z.B. durch Wasser, Graphit oder bestimmte Kunststoffe abgebremst (moderiert) und kann von bestimmten Materialien (oft Bor) eingefangen werden.

Radioaktivität kommt natürlich vor, ebenso wie sie vom Menschen produziert werden kann. Die menschliche Zivilisation erzeugt – beispielsweise durch Kernspaltung in Atomkraftwerken – eine Vielzahl von radioaktiven (Abfall-)Stoffen, deren Gefahrenpotenzial aufwändige Sicherheitssysteme erfordert. Das Atomgesetz und die Strahlenschutzverordnung enthalten zahlreiche Vorschriften, um die Menschen und die Umwelt vor schädlichen Auswirkungen dieser Stoffe zu schützen.

Wirkung ionisierender Strahlung auf den Menschen

Alles Leben hat sich unter dem Einfluss natürlicher Radioaktivität entwickelt. Heute wissen wir, dass ionisierende Strahlung, unabhängig davon, ob sie natürlichen oder künstlichen Ursprungs ist, eine schädigende Wirkung auf die Zellen ausüben kann, indem sie die Erbsubstanz (DNA) der lebenden Zellen verändert oder zerstört.
Der Organismus besitzt zwar die Fähigkeit, Strahlenschäden auszugleichen, die Abwehr- und Reparatursysteme können jedoch versagen oder überfordert sein.

Langfristige und kurzfristige Strahlenwirkungen

Bei einer geringen Strahlendosis treten Strahlenwirkungen mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit erst Jahre oder Jahrzehnte später auf. Je nachdem, ob es sich um eine Keimzelle oder um eine Körperzelle handelt, kann es zu einer Veränderung der Erbanlagen kommen oder es können Krebserkrankungen wie z.B. Leukämie entstehen. Anhand der Strahlendosis lassen sich noch keine Aussagen zu Strahlenschäden treffen, wohl aber über die Wahrscheinlichkeit, dass Strahlenschäden auftreten. Zur Information: Für in Deutschland lebende Personen beträgt die Strahlendosis aus natürlichen Quellen durchschnittlich 2 Millisievert pro Jahr.

Es kann jedoch auch zu Situationen kommen, in denen Menschen kurzfristig einer hohen Strahlendosis ausgesetzt sind, z.B. bei den Aufräumarbeiten in unmittelbarer Nähe der verunglückten Reaktoren von Tschernobyl und Fukushima. Gesundheitliche Schäden treten in solchen Fällen sofort oder innerhalb weniger Wochen auf. Diese Art von Schäden – Fachleute sprechen von deterministischer Strahlenwirkung - erfolgt erst bei einer hohen Strahlendosis oberhalb eines bestimmten Schwellenwertes. Dieser liegt bei Menschen bei rund 500 Millisievert. Wird dieser Schwellenwert um mehr als das Zehnfache überschritten, führt das in der Regel zum Tod.