Strahlenwirkung & Strahlenschutz:

		Wirkungen von Strahlung
		Die Strahlenbelastung
		Strahlenschutz
		Weiterführende Links

Wenn a-, b- oder g-Strahlung auf den menschlichen Körper trifft, kommt es zu Wechselwirkungen der Strahlung mit Materie. Die physikalischen Effekte sind Ionisation und Anregung von Atomen und Molekülen. Diese Effekte können chemische oder biologische Änderungen in einzelnen Organen auslösen, was den gesamten Organismus erheblich stören kann:

		Intensive Strahlung kann zu Hautveränderungen wie bei einem starken Sonnenbrand führen;
		Moleküle bzw. Atome können als Folge der aufgenommenen Energie zerbrechen;
		Moleküle bzw. Atome zeigen Reaktionen, die sich vom Verhalten nichtionisierter Moleküle oder Atome drastisch unterscheiden. Entstehende Giftstoffe können die natürlichen Abläufe in den Zellen stören oder ihre Funktion dauerhaft lahm legen.

Dies gilt sowohl für Strahlung, die von außen, als auch für Strahlung, die durch Inkorporation, d.h., Aufnahme radioaktiver Substanzen in den Körper, von innen, auf den Organismus wirkt. Einige radioaktive Stoffe verteilen sich gleichmäßig im Körper, z.B. Caesium, andere werden bevorzugt in bestimmten Organen abgelagert, z.B. Jod in der Schilddrüse oder Strontium im Knochenmark.Die bei der Absorption frei werdende Energie führt zu einer Temperaturerhöhung der getroffenen Körperstellen, die bei geringen Strahlungsintensitäten unschädlich ist. Die biologischen Wirkungen ionisierender Strahlung lassen sich in drei Kategorien einteilen:

		Somatische (körperliche) Frühschäden sind an den bestrahlten Personen selbst erkennbar. Die Menschen leiden nach starker Bestrahlung an vorübergehender oder schwerer Strahlenkrankheit.
		Wenn durch die Bestrahlung Krebs, z.B. Leukämie, ausgelöst wird, sind dies somatische Spätschäden.
		Die ionisierende Strahlung kann auch eine Schädigung von Zellen bewirken, die Erbinformationen enthalten. Die gespeicherten Erbinformationen werden verändert, was dann in der Folge zu genetischen Schäden (Mutationen) führt.

Während somatische Schäden an den bestrahlten Menschen selbst auftreten, wirken sich genetische Schäden an den Keimzellen erst bei den direkten Nachkommen oder in den Folgegenerationen aus.

Wird der Körper von Strahlung getroffen, stehen zwei sehr wirksame Abwehrmechanismen bereit, welche auf Schädigungen sofort mit erhöhter Aktivität reagieren, das Reparatursystem und das Immunsystem. Sie schaffen es, dass eine vorübergehende Strahlenkrankheit im Normalfall rasch überwunden wird, wenn der Körper des Menschen gesund und widerstandsfähig ist. Schädigungen durch Strahlung können dagegen nur teilweise oder gar nicht abgewendet werden, wenn die körpereigenen Abwehrsysteme überlastet sind, weil das Immunsystem z.B. gleichzeitig gegen eine Virusinfektion ankämpfen muss. Sehr starke Strahlung kann die Abwehrmechanismen selbst so schwächen, dass sie ganz versagen.

		Hast Du es verstanden?
		Welche biologischen Wirkungen kann Radioaktivität hervorrufen?

Die Aktivität der Probe eines radioaktiven Stoffes allein erlaubt aber noch keine Aussage darüber, welche Wirkungen die Absorption der Strahlung auf den Menschen hat. Zur Angabe der Strahlenwirkung dient die Energiedosis D. Sie gibt an, wie viel Energie pro Kilogramm eines bestrahlten Stoffes absorbiert (aufgenommen) wird: D = (absorbierte Energie) / Masse. Die Energiedosis ist von der Masse des bestrahlten Gewebes abhängig. Daher macht es einen Unterschied, ob die absorbierte Energie vom ganzen Körper oder z.B. nur von einer Hand aufgenommen wird.

< Mit diesem Zeichen wird vor radioaktiver Strahlung gewarnt.

Die Wirkung der ionisierenden Strahlung auf lebende Organismen ist von der Art der hauptsächlich absorbierten Strahlung abhängig. Jede Strahlungsart wirkt unterschiedlich auf das Körpergewebe und führt zu verschieden starken biologischen Folgen. Die biologische Wirkung der gleichen Energiedosis ist bei -Strahlung viel größer als bei - oder -Strahlung. Daher reicht die Angabe der Energiedosis für eine Abschätzung der Wirkung nicht aus. Die Energiedosis muss mit einem Bewertungsfaktor Q multipliziert werden; das ergibt die Äquivalentdosis H = Q D. Die Bewertungsfaktoren sind Erfahrungswerte aus Experimenten: Q = 1 für - und -Strahlung, und Q = 20 für -Strahlung. Um Äquivalentdosen von Energiedosen unterscheiden zu können, wird als spezielle Einheit das Sievert (Sv) verwendet:

Dosis		Symptome (in der Mehrzahl der Fälle)
0 - 0,3 Sv		äußerlich keine Symptome erkennbar
ab 0,3 Sv		gelegentlich Übelkeit und Erbrechen; erste Veränderungen im Blutbild
ab 1 Sv		vorübergehende Strahlenkrankheit: nach 2 Stunden Erbrechen; Kopfschmerzen; nach 2 Wochen Haarausfall; nach Jahren Trübungen der Augenlinse
ab 3 Sv		schwere Strahlenkrankheit: nach 30 Minuten Erbrechen; ständige Kopfschmerzen; später Fieber, Entzündungen im Mund/Rachen; blutiger Durchfall; in 50% der Fälle Tod
ab 8 Sv		tödliche Strahlenkrankheit: nach Minuten Erbrechen und Fieber; innere und äußere Blutungen; Bewusstseinstrübung; schneller Kräfteverfall; ohne Therapie 100% Todesrate

		Hast Du es verstanden?
		Drei gleiche Körper werden der Strahlung eines Alpha-, Beta- bzw. Gamma-Strahlers ausgesetzt und nehmen dabei die jeweils gleiche Energiedosis D auf. Wie verhalten sich die Äquivalentdosen für die drei Körper?

Das Leben auf der Erde hat sich von Anbeginn an unter Einwirkung von kosmischer und terrestrischer Strahlung entwickelt. Für die Einwohner in Deutschland ergibt sich im Durchschnitt eine Jahresdosis von 2,4 mSv pro Jahr. Den größten Beitrag liefen das eingeatmete Radon und seine Folgeprodukte. Neben der natürlichen Strahlenbelastung sind die Menschen zusätzlich zivilisationsbedingten Strahlenbelastungen ausgesetzt. Hierzu zählen die Anwendung von ionisierender Strahlung in Wissenschaft und Technik, bei der Strahlendiagnostik oder Strahlentherapie (z.B. Röntgenstrahlung), der Betrieb von kerntechnischen Anlagen, Kernwaffenversuche usw. Im Bereich der zivilisatorisch bedingten Strahlenbelastungen steht die Belastung durch die Röntgendiagnostik mit durchschnittlich 1,5 mSv pro Jahr an erster Stelle. Für den Strahlenschutz kommen folgende Maßnahmen in Frage:

		Abstand halten: je größer die Entfernung von der Strahlungsquelle desto schwächer ist die Strahlung. Bei doppelter Entfernung nimmt die Strahlungsintensität auf ein Viertel ab.
		Nur kurzer Aufenthalt in der Nähe einer Strahlungsquelle: Die vom Körpergewebe absorbierte Energiedosis ist proportional zur Bestrahlungszeit. Eine Halbierung der Bestrahlungszeit bedeutet daher auch eine Halbierung der Strahlendosis.
		Keine Nahrung zu sich nehmen während des Umgangs mit radioaktiven Stoffen: Durch die Nahrungsaufnahme können radioaktive Stoffe in den Körper gelangen und sich dort in einzelnen Organen ablagern. Dadurch sind die Körperbereiche in der Nähe der betroffenen Organe einer verstärkten Bestrahlung ausgesetzt.

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