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Entdeckungsreise Strahlung

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Einleitung

Radioaktivität ist immer und überall vorhanden, wo auch immer wir uns aufhalten.

Der grösste Teil der Radioaktivität stammt aus natürlichen Quellen.
Der grösste Teil der Radioaktivität stammt aus natürlichen Quellen.
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Radioaktivität kommt in der Natur seit Entstehung der Erde vor – sie ist etwas Natürliches und Bestandteil unseres Lebens. Der grösste Teil der Strahlendosis stammt aus natürlichen Quellen. Nur zu einem sehr kleinen Teil stammt Radioaktivität aus künstlichen Quellen.

Wir alle profitieren von der Nutzung von Radioaktivität und radioaktiven Stoffen in den verschiedensten Anwendungen. Dies, nicht nur zur Stromerzeugung, sondern auch in Medizin, Industrie und Forschung. Vor einer zu hohen Strahlenbelastung müssen wir uns schützen.

(Foto: Xavier von Erlach via Unsplash)
Der grösste Teil der Radioaktivität stammt aus natürlichen Quellen.
Der grösste Teil der Radioaktivität stammt aus natürlichen Quellen.
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Verantwortlich für die Radioaktivität sind Atome, die kleinsten Bauteile, aus denen alle Stoffe bestehen: Es gibt gewisse Atomkerne, die instabil sind und daher zerfallen. Dabei senden sie «radioaktive Strahlung» aus, die in der Fachsprache ionisierende Strahlung heisst. Wir Menschen können Radioaktivität weder sehen noch riechen noch fühlen. Deshalb ist die Radioaktivität erst am Ende des 19. Jahrhunderts vom französischen Physiker Henri Becquerel entdeckt worden und konnte danach von Marie Curie, Wilhelm Röntgen und weiteren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern beschrieben werden.

Die Physikerin und Chemikerin Marie Skłodowska Curie (mehr zum Leben der bedeutenden Wissenschaftlerin [Link]) ist die erste Person, die den Nobelpreis zweimal erhalten hat. Sie hat vor allem radioaktive Substanzen erforscht und mit ihrem Ehemann Pierre Curie die Elemente Polonium und Radium entdeckt.

(Foto: gemeinfrei / Generalstabens Litografiska Anstalt Stockholm)
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NucTalk-Podcast zum Thema Radioaktivität

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Interessante Fakten zur Radioaktivität erfahren Sie in unserem Podcast NucTalk [ Link ] mit Walter Rüegg (rechts im Bild), dem ehemaligen ETH-Forscher und Chefphysiker der Schweizer Armee. Im Gespräch mit Matthias Rey (links, Nuklearforum) erklärt er, was Radioaktivität ist, wo sie vorkommt und wie sie auf Menschen wirken kann. Auch Strahlenschutz und die Reaktorunfälle sind ein Thema.

Sie hören gerade im Hintergrund einen Ausschnitt aus dem Podcast.

(Foto: Nuklearforum Schweiz)
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Durchschnittliche jährliche Strahlendosis

Jährliche Strahlenbelastung des Menschen in der Schweiz

(Foto: Aleks Marinkovic via Unsplash)
(Foto: Aleks Marinkovic via Unsplash)
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Radioaktivität ist immer und überall – wir alle sind tagtäglich der Strahlung ausgesetzt und sogar unser Körper ist radioaktiv. Vor einer zu hohen Strahlenbelastung müssen wir uns schützen. Bei kleinen Strahlendosen schätzen Wissenschaftler die gesundheitlichen Risiken als gering ein und haben sogar Hinweise auf eine positive Wirkung gefunden – die Bedeutung davon wird kontrovers diskutiert (siehe Seite 18 [Link] oder hier [Link]).

Strahlenquellen, können von aussen und von innen auf unseren Körper wirken. Was das für Quellen sind und zu welcher Strahlenbelastung diese führen, zeigt das Bundesamt für Gesundheit (BAG) in seinem Jahresbericht Umweltradioaktivität [Link] auf.

(Foto: Margouillat via Dreamstime)
(Foto: Aleks Marinkovic via Unsplash)
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(Foto: Samuel Ferrara via Unsplash)
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Unsere Nahrungsmittel wie Bananen aber auch Trinkwasser enthalten natürlich vorkommende radioaktive Stoffe. Wir nehmen sie in unseren Körper auf und sind selbst leicht radioaktiv.
Unsere Nahrungsmittel wie Bananen aber auch Trinkwasser enthalten natürlich vorkommende radioaktive Stoffe. Wir nehmen sie in unseren Körper auf und sind selbst leicht radioaktiv.
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Wir nehmen mit der Nahrung natürlich vorkommende radioaktive Stoffe wie Kalium-40 auf. Vom Kalium stammt mehr als die Hälfte der Strahlung in unserem Köperinneren. Einen hohen Kaliumgehalt haben Bananen – wir können sie bedenkenlos essen, obwohl sie leicht radioaktiv sind. In geringen Mengen tragen wir auch natürlich vorkommendes radioaktives Uran und Thorium sowie deren radioaktive Zerfallsprodukte wie Radium, Radon und Polonium in uns. Alle unsere Nahrungsmittel wie auch das Trinkwasser sind natürlicherweise schwach radioaktiv. Der Anteil an radioaktiven Stoffen, die wir aus künstlichen Quellen aufnehmen, ist sehr gering.

Fachinformationen zu «Natürliche Radionuklide im menschlichen Körper» finden Sie hier (PDF [Link], Strahlenschutzpraxis 2017, Heft 2)

(Foto: Igor Mojzes via Dreamstime)
Unsere Nahrungsmittel wie Bananen aber auch Trinkwasser enthalten natürlich vorkommende radioaktive Stoffe. Wir nehmen sie in unseren Körper auf und sind selbst leicht radioaktiv.
Unsere Nahrungsmittel wie Bananen aber auch Trinkwasser enthalten natürlich vorkommende radioaktive Stoffe. Wir nehmen sie in unseren Körper auf und sind selbst leicht radioaktiv.
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Bestrahlt werden wir auch aus Gesteinen und Baustoffen (terrestrische Strahlung) und aus dem Weltraum (kosmische Strahlung).

Lokal gibt es grosse Unterschiede, wie die Grafik auf der nachfolgenden Seite zeigt: Je nach Geologie ist in den Alpen die terrestrische Strahlung höher als im Mittelland. Dazu kommt noch die Höhenlage: Je höher wir wohnen, desto weniger schwächt die Atmosphäre die kosmische Strahlung ab. In den Bergen kann die Belastung mehr als doppelt so stark sein, wie im Flachland. Im Flugzeug ist die kosmische Strahlung in 10’000 Metern Höhe rund hundertmal stärker als am Boden.

(Foto: em&theo via Unsplash)
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Einfluss von Geologie und Höhenlage

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Welche jährliche Strahlendosis wir durch terrestrische und kosmische Strahlung erhalten, hängt von der Beschaffenheit des Untergrundes und der Höhenlage unseres Aufenthaltsortes ab. In der Schweiz gibt es von Ort zu Ort grosse Unterschiede.

(Foto: Marketa Wranova via Unsplash)
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Tabakpflanzen, die auf natürlich uranhaltigen Böden wachsen, enthalten radioaktives Polonium-210 und Blei-210 in den Tabakblättern. Diese Stoffe gelangen über den Rauch in unsere Lunge und bestrahlen diese von innen.

(Foto: Piksel via Dreamstime)
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(Grafik: swisstopo und BAG)
(Grafik: swisstopo und BAG)
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Die grösste Strahlenbelastung geht in der Schweiz von natürlichem gasförmigem Radon aus. Natürliches Uran aus dem Erdreich zerfällt in radioaktives Radon, das in weitere radioaktive Stoffe zerfällt.

Radon und seine Zerfallsprodukte können durch kleinste Ritzen, Fugen, Risse und Spalten in unsere Häuser eindringen, sich dort bei schlechter Lüftung anreichern und über die Atmung in unsere Lunge gelangen.

Lokal gibt es sehr grosse Schwankungen beim Radongas: Die höchsten Belastungen gibt es in den Alpen und im Jura, vereinzelt aber auch im Mittelland. Gemäss Bundesamt für Gesundheit (BAG) verursacht Radon in der Schweiz jährlich 200 bis 300 Todesfälle und ist nach dem Rauchen die wichtigste Ursache für Lungenkrebs. Hohe Werte werden auch in einsetzendem Regen gemessen, wenn das natürliche radioaktive Radon und seine Zerfallsprodukte aus der Luft ausgewaschen werden.

Eine interaktive Radonkarte des Bundes finden Sie hier [Link]. Zum Schutz der Schweizer Bevölkerung vor Radon gibt es einen Aktionsplan Radon 2021–2030 des Bundes [Link].

(Foto: Francesco Scatena via Dreamstime)
(Grafik: swisstopo und BAG)
(Grafik: swisstopo und BAG)
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Ein Drittel unserer durchschnittlichen jährlichen Strahlendosis stammt aus medizinischen Anwendungen. Ein kleiner Teil davon entfällt auf die Verabreichung radioaktiver Arzneimittel.

Der grösste Teil der Dosis aus der Medizin resultiert aus bildgebenden Verfahren, bei denen Spitäler und Röntgeninstitute ionisierende Strahlung einsetzen, um ein Bild aus unserem Körperinnern zu erhalten. Eine einzige computertomographische Untersuchung (CT) kann bei uns in Sekunden zu einer Dosis von bis zu 10 Millisievert (mSv, siehe unten) führen – die Hälfte des Grenzwerts für beruflich strahlenexponiertes Personal in einem Jahr.

Wie beim Radon ist die Belastung durch medizinische Anwendungen ungleichmässig verteilt: Einige wenige von uns erhalten grosse Dosen, während viele andere gar nicht belastet werden.

(Foto: Wavebreakmedia via Dreamstime)
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Künstliche Strahlungsquellen

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Selbst Personen, die in unmittelbarer Nähe von Kernkraftwerken, Industriebetrieben (z. B. Tritium-verarbeitende Firmen) und Forschungszentren wohnen, die radioaktive Stoffe einsetzen, erhalten gemäss Bundesamt für Gesundheit (BAG) höchstens Dosen von einem Hundertstel Millisievert pro Jahr. Diese sehr kleine zusätzliche Strahlendosis beträgt weniger als 0,2% der jährlichen natürlichen Strahlenbelastung.

Auch die Spuren aus den Atombombentests des 20. Jahrhunderts und des Reaktorunfalls von Tschernobyl sind nur noch sehr gering. Insgesamt machen oben erwähnte, künstliche Strahlungsquellen inklusive Abgaben durch Spitäler und Altlasten durch Radium aus der Uhrenindustrie weniger als 0,1 mSv pro Jahr aus.

Exkurs: sichere und klimafreundliche Kernenergie
Wussten Sie, dass die Kernenergie – zusammen mit der Fotovoltaik und der Windenergie – zu einer der sichersten und saubersten Energiequellen gehört? Dies, trotz sehr wenigen Unfällen, z. B. wie jenem in Tschernobyl.

Die Kernkraftwerke der Schweiz liefern klimafreundlich und zuverlässig Bandenergie (Strom) und zum Teil auch Wärme. Wie die erneuerbaren Energien verhindert auch die Kernkraft, dass grosse Menge an schädlichen Treibhausgasemissionen in die Atmosphäre gelangen – im Vergleich zu einem Kohlekraftwerk. So werden Menschenleben vor den Folgen der Luftverschmutzung und Klimaerwärmung geschützt [Link]. Unser Artikel deckt Mythen und Vorurteile rund um die Kernenergie auf und liefert belastbare Zahlen [Link].

(Grosses Foto: Robert Buchel via Dreamstime, kleines Foto: Patrick Federi via Unsplash)
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Anwendungen, Zwischenlagerung und Radioaktivität weltweit

Wir alle profitieren von Anwendungen radioaktiver Stoffe. Sie werden in der Schweiz nicht nur in Kernkraftwerken zur Stromproduktion eingesetzt, sondern auch für Anwendungen in Medizin, Industrie und Forschung.

In der Medizin werden radioaktive Stoffe beispielsweise als Arzneimittel zur Tumorbekämpfung angewendet oder nutzt man ionisierende Strahlen, um mit der diagnostischen Bildgebung Bilder aus unserem Körperinneren zu erhalten. Schweissnahtprüfungen, Füllstands- und Dichtemessungen, Analyseverfahren, Aufspüren von Sprengstoffen und Abtöten von Bakterien in Lebensmitteln sind Beispiele für industrielle Anwendungen radioaktiver Stoffe.

Solche radioaktiven Stoffe für medizinische und industrielle Anwendungen können unter anderem mit Teilchenbeschleunigern hergestellt werden. Diese Anlagen stehen in Forschungseinrichtungen wie dem Paul Scherer Institut in Villigen oder dem Europäischen Zentrum für Elementarteilchenphysik (CERN) in der Nähe von Genf.

Bei der Stromproduktion in Kernkraftwerken und Anwendungen radioaktiver Stoffe in Medizin, Industrie sowie Forschung fallen auch radioaktive Abfälle an, die länger strahlen. Sie werden in Zwischenlagern wie dem Zwilag in Würenlingen aufbewahrt und dereinst in einem geologischen Tiefenlager (Artikel zur geologischen Tiefenlagerung [Link]) entsorgt.

(Foto: CERN)
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(Hintergrundfoto: Zwilag)
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Uwe Kasemeyer von der Zwilag AG geht im Gespräch mit Bürgerinnen und Bürgern auf gängige Vorurteile zu den Abfällen und deren Zwischenlagerung ein.

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Im iranischen Kurort Ramsar, einer Stadt am Kaspischen Meer, ist die mittlere jährliche Strahlendosis um ein Vielfaches höher als in der Schweiz. (Foto: Mr. Mojtaba via Unsplash)
Im iranischen Kurort Ramsar, einer Stadt am Kaspischen Meer, ist die mittlere jährliche Strahlendosis um ein Vielfaches höher als in der Schweiz. (Foto: Mr. Mojtaba via Unsplash)
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Das Leben auf der Erde hat sich seit Jahrmilliarden unter dem Einfluss natürlicher Strahlung entwickelt, die zu Beginn noch viel höher als heute war. Ein Teil der Strahlung stammt aus dem Erdboden, wobei die Aktivität mit der geologischen Beschaffenheit des Untergrundes variiert.

In Indien (Bundestaat Kerala, 10 – 40 mSv pro Jahr), Brasilien (Badeort Guarapari, siehe grosses Bild, 10 – 50 mSv pro Jahr) und im Iran (Kurort Ramsar, siehe kleines Bild, 20 – 450 mSv pro Jahr) ist die mittlere jährliche Strahlendosis aufgrund uran- und thoriumhaltiger Gesteine im Untergrund deutlich höher als bei uns in der Schweiz. Trotzdem können dort keine negativen Auswirkungen auf die Gesundheit der Menschen festgestellt werden.

In Japan wurden nach dem Reaktorunfall von Fukushima-Daiichi Städte und Dörfer bereits ab einem Wert von 20 mSv pro Jahr evakuiert.

(Foto: Foto feita por drone na Praia da Bacutia, em Guarapari, Espírito Santo / Cleferson Comarela via Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0)
Im iranischen Kurort Ramsar, einer Stadt am Kaspischen Meer, ist die mittlere jährliche Strahlendosis um ein Vielfaches höher als in der Schweiz. (Foto: Mr. Mojtaba via Unsplash)
Im iranischen Kurort Ramsar, einer Stadt am Kaspischen Meer, ist die mittlere jährliche Strahlendosis um ein Vielfaches höher als in der Schweiz. (Foto: Mr. Mojtaba via Unsplash)
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Strahlenarten und Schutz vor zu hohen Strahlendosen

In den Zellen unseres Körpers können Veränderungen auftreten, wie das Trennen von chemischen Bindungen oder Beschädigungen der DNA, der Trägerin der Erbinformation. Solche Schädigungen treten überwiegend durch den normalen Stoffwechsel auf und sind eine Folge freier Sauerstoffradikale. Ein weiterer Grund sind Umwelteinwirkungen, wie in unseren Körper aufgenommene krebsfördernde Stoffe. Auch «radioaktive Strahlung» kann schädlich sein, weil sie ihre Energie an die Atome und Moleküle in der lebenden Zelle überträgt.

Schäden werden durch effiziente Reparaturmechanismen bekämpft:
Unsere Zellen verfügen über sehr effiziente Reparaturmechanismen. Bei schweren Schäden stirbt die Zelle und wird durch eine neue ersetzt. Ist der Schaden weniger gross, wird er repariert. Reparaturen sind aber nicht immer fehlerfrei und hohe Strahlendosen in kurzer Zeit überfordern den Reparaturmechanismus. Die Zellen von Kleinkindern teilen sich oft und sind besonders empfindlich.

Gesundheitsrisiken aufgrund von Strahlung sind situationsabhängig:
  • Sehr hohe Dosen in kurzer Zeit («Schockdosen»): Bei Dosen ab rund 1000 mSv treten akute Strahlenschäden auf, bei etwa 4000 mSv stirbt die Hälfte der betroffenen Menschen innerhalb von Tagen oder Wochen. Bei der Bestrahlung von Krebstumoren hingegen werden Krebszellen gezielt mit sehr hohen Strahlendosen abgetötet. Wenn eine hohe Dosis über viele Jahre verteilt anfällt, können die Schäden in den Zellen laufend repariert werden.
  • Strahlendosen mit steigendem Krebsrisiko: Bei Schockdosen ab etwa 100 mSv steigt nachweisbar das Risiko von Krebserkrankungen. Bei solchen Dosen können sich fehlerhafte Reparaturen mit der Zeit anhäufen, wodurch das Risiko einer Erkrankung oder von Schäden am Erbgut steigt. Erfolgt die Bestrahlung jedoch über längere Zeit, steigt das nachweisbare Krebsrisiko erst ab etwa 200 mSv an.
  • Kleine Strahlendosen unter 100 mSv: Bei geringen Strahlendosen ist das effektive Gesundheitsrisiko unklar, da sich Reparaturmechanismen, andere Krebsursachen und die individuelle Strahlenempfindlichkeit überlagern. Ein allfälliges strahlenbedingt erhöhtes Risiko kann nicht erkannt werden, da es in den statistischen Schwankungen der «normalen» Krebserkrankungen verschwindet. Auch eine Zunahme von Erbschäden ist bei kleinen Strahlendosen noch nie nachgewiesen worden.

(Foto: Photographerlondon via Dreamstime)

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Sonnenlicht enthält ultraviolette (UV-)Strahlung, die weniger energiereich als ionisierende Strahlung ist, aber trotzdem zu Schäden und Mutationen in der DNA führen kann und somit krebserregend ist. Sonnencreme schützt. (Foto: Robert Bayer via Dreamstime)
Sonnenlicht enthält ultraviolette (UV-)Strahlung, die weniger energiereich als ionisierende Strahlung ist, aber trotzdem zu Schäden und Mutationen in der DNA führen kann und somit krebserregend ist. Sonnencreme schützt. (Foto: Robert Bayer via Dreamstime)
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Bei den kleinen Dosen zeigen wissenschaftliche Studien widersprüchliche Ergebnisse: Einerseits fördern sie möglicherweise die Gesundheit, weil sie den Reparaturmechanismus stimulieren (vgl. Strahlungshormesis [Link]). Andererseits gibt es Hinweise, wonach auch geringe Dosen Ursache für eine spätere Erkrankung sein könnten.

Entsprechend streng sind die gesetzlichen Grenzwerte: Würde man vergleichbare Krebsrisiken auf die UV-Strahlung übertragen, wären nur noch knapp zwei Stunden Sonnenbaden pro Jahr tolerierbar.

Mehr Informationen zu den Grenzwerten in der Schweiz und zur Belastung bei niedrigen Dosen erhalten Sie in unserem Bulletin-Beitrag [Link].

(Foto: Maël Balland via Pexels)
Sonnenlicht enthält ultraviolette (UV-)Strahlung, die weniger energiereich als ionisierende Strahlung ist, aber trotzdem zu Schäden und Mutationen in der DNA führen kann und somit krebserregend ist. Sonnencreme schützt. (Foto: Robert Bayer via Dreamstime)
Sonnenlicht enthält ultraviolette (UV-)Strahlung, die weniger energiereich als ionisierende Strahlung ist, aber trotzdem zu Schäden und Mutationen in der DNA führen kann und somit krebserregend ist. Sonnencreme schützt. (Foto: Robert Bayer via Dreamstime)
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Ionisierende Strahlung ist energiereich und wird von radioaktiven Stoffen mit einem instabilen Atomkern ausgesendet, der spontan zerfällt. Diese Strahlung wird im Volksmund auch radioaktive Strahlung genannt. Es gibt unterschiedliche Strahlenarten – im Folgenden schauen wir uns drei davon genauer an: die Alpha-, Beta- und Gammastrahlung, welche unterschiedliche Eigenschaften besitzen.

Alpha- und Beta-Strahlung entsteht bei der spontanen Umwandlung eines instabilen Kerns in einen anderen Kern. Gamma-Strahlung entsteht nach einem Alpha- oder Betazerfall, wenn der Atomkern überschüssige Energie in Form von durchdringendem Licht (elektromagnetische Strahlung) abstrahlt.

Es gibt keinen Unterschied bei der Strahlung aus natürlichen und künstlichen Quellen. Beide wirken gleich auf den Körper. Die Messgrösse für die Radioaktivität ist das Becquerel (Bq): 1 Bq steht für einen Kernzerfall pro Sekunde. Die Radioaktivität in Lebensmitteln wird in der Regel in Becquerel pro Kilogramm (Bq/kg) oder Becquerel pro Liter (Bq/l) angegeben.
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Die drei Strahlenarten lassen sich unterschiedlich abschirmen. Alpha- und Betastrahlung sind eine Teilchenstrahlung, da sie aus Heliumkernen respektive Elektronen bestehen. Die Gammastrahlung ist eine elektromagnetische Welle. (Grafik: Nuklearforum)
Die drei Strahlenarten lassen sich unterschiedlich abschirmen. Alpha- und Betastrahlung sind eine Teilchenstrahlung, da sie aus Heliumkernen respektive Elektronen bestehen. Die Gammastrahlung ist eine elektromagnetische Welle. (Grafik: Nuklearforum)
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Die Alpha-Strahlung tritt auf, wenn ein zerfallendes Atom einen Heliumkern aussendet. Dieses relativ grosse Teilchen fliegt in Luft nur einige Zentimeter weit. Ein Blatt Papier genügt, um Alphastrahlen vollständig abzuschirmen. Sie können die oberste Hautschicht nicht durchdringen.

Gelangen jedoch Atomkerne, die Alphateilchen aussenden, über die Atmung oder die Nahrung ins Innere des Körpers, können die Alphateilchen Veränderungen in den getroffenen Zellen bewirken.
(Foto: Photoeuphoria via Dreamstime)
Die drei Strahlenarten lassen sich unterschiedlich abschirmen. Alpha- und Betastrahlung sind eine Teilchenstrahlung, da sie aus Heliumkernen respektive Elektronen bestehen. Die Gammastrahlung ist eine elektromagnetische Welle. (Grafik: Nuklearforum)
Die drei Strahlenarten lassen sich unterschiedlich abschirmen. Alpha- und Betastrahlung sind eine Teilchenstrahlung, da sie aus Heliumkernen respektive Elektronen bestehen. Die Gammastrahlung ist eine elektromagnetische Welle. (Grafik: Nuklearforum)
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Die drei Strahlenarten lassen sich unterschiedlich abschirmen. Alpha- und Betastrahlung sind eine Teilchenstrahlung, da sie aus Heliumkernen respektive Elektronen bestehen. Die Gammastrahlung ist eine elektromagnetische Welle. (Grafik: Nuklearforum)
Die drei Strahlenarten lassen sich unterschiedlich abschirmen. Alpha- und Betastrahlung sind eine Teilchenstrahlung, da sie aus Heliumkernen respektive Elektronen bestehen. Die Gammastrahlung ist eine elektromagnetische Welle. (Grafik: Nuklearforum)
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Die Beta-Strahlung tritt auf, wenn ein Atom ein Elektron oder sein positiv geladenes Gegenstück aussendet. Ein Betateilchen fliegt deutlich weiter als ein Alphateilchen. Zwei Zentimeter Kunststoff oder zwei Millimeter Aluminium genügen jedoch, um Betastrahlen vollständig abzuschirmen. Sie dringen nur wenige Millimeter in die oberste Hautschicht ein.

Gelangen Atomkerne, die Betateilchen aussenden, in den Körper, können auch sie Veränderungen in den Zellen auslösen

(Foto: Luboslav Ivanko via Dreamstime)
Die drei Strahlenarten lassen sich unterschiedlich abschirmen. Alpha- und Betastrahlung sind eine Teilchenstrahlung, da sie aus Heliumkernen respektive Elektronen bestehen. Die Gammastrahlung ist eine elektromagnetische Welle. (Grafik: Nuklearforum)
Die drei Strahlenarten lassen sich unterschiedlich abschirmen. Alpha- und Betastrahlung sind eine Teilchenstrahlung, da sie aus Heliumkernen respektive Elektronen bestehen. Die Gammastrahlung ist eine elektromagnetische Welle. (Grafik: Nuklearforum)
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Die drei Strahlenarten lassen sich unterschiedlich abschirmen. Alpha- und Betastrahlung sind eine Teilchenstrahlung, da sie aus Heliumkernen respektive Elektronen bestehen. Die Gammastrahlung ist eine elektromagnetische Welle. (Grafik: Nuklearforum)
Die drei Strahlenarten lassen sich unterschiedlich abschirmen. Alpha- und Betastrahlung sind eine Teilchenstrahlung, da sie aus Heliumkernen respektive Elektronen bestehen. Die Gammastrahlung ist eine elektromagnetische Welle. (Grafik: Nuklearforum)
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Bei Kernumwandlungen kann auch Gamma-Strahlung entstehen. Im Unterschied zur Alpha- und Betastrahlung handelt es sich dabei nicht um wegfliegende Teilchen, sondern um eine elektromagnetische Welle wie das sichtbare Licht, nur viel energiereicher.

Gammastrahlen durchdringen unseren Körper, wobei sie sich abschwächen. Auch sie können Veränderungen in den Zellen auslösen. Mit einer Abschirmung aus einigen Zentimetern Eisen oder wenigen Metern Beton kann man die durchdringende Gamma-Strahlung abschirmen.

(Foto: Maria Tergoyeva via Dreamstime)
Die drei Strahlenarten lassen sich unterschiedlich abschirmen. Alpha- und Betastrahlung sind eine Teilchenstrahlung, da sie aus Heliumkernen respektive Elektronen bestehen. Die Gammastrahlung ist eine elektromagnetische Welle. (Grafik: Nuklearforum)
Die drei Strahlenarten lassen sich unterschiedlich abschirmen. Alpha- und Betastrahlung sind eine Teilchenstrahlung, da sie aus Heliumkernen respektive Elektronen bestehen. Die Gammastrahlung ist eine elektromagnetische Welle. (Grafik: Nuklearforum)
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Die Aktivität eines bestimmten Stoffs in Becquerel allein sagt wenig über eine mögliche Gefährdung für uns aus. Diese wird mit der Strahlendosis angegeben, wobei die Stärke der Strahlung und die Einwirkungszeit eine Rolle spielen. Die biologische Wirkung auf unseren Körper hängt zudem von der Art der Strahlung und vom bestrahlten Körperteil ab. Besonders empfindlich ist unser blutbildendes Knochenmark, eher unempfindlich die Knochen und Muskeln. Alphastrahlung ist in einer Körperzelle wegen ihrer hohen Energiedichte deutlich schädigender als Beta- oder Gammastrahlung.

Die Dosiseinheit, die alle diese Faktoren berücksichtigt und Auskunft über die biologische Wirksamkeit einer Strahlendosis gibt, ist das Sievert (Sv). Die gleiche Anzahl Sievert bedeutet das gleiche Risiko, beispielsweise an Krebs zu erkranken. Strahlendosen werden in der Regel in Millisievert (mSv = ein tausendstel Sievert) oder in Mikrosievert (μSv = ein millionstel Sievert) angegeben

(Foto: 7active Studio via Dreamstime)
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Fazit und weiterführende Infos

Das Leben auf der Erde und auch wir Menschen haben uns unter Einwirkung natürlicher Strahlung entwickelt. Wir alle profitieren von Anwendungen radioaktiver Stoffe und ionisierender Strahlung in Medizin, Industrie und Forschung, beispielsweise zur Stromproduktion oder Behandlung von Krebs.

Eine geringe Menge an natürlicher Radioaktivität kommt überall vor – in unserem Essen, in unserer Atemluft und in unserem Körper. Der grösste Teil der Strahlendosis in der Schweiz stammt aus natürlichen Quellen, wobei natürliches Radongas eine wesentliche Rolle spielt.

Das Bundesamt für Gesundheit (BAG) stuft das Strahlenrisiko in der Schweiz aufgrund natürlicher und künstlicher Quellen als sehr klein ein. Nichtsdestotrotz: Radioaktivität kann gefährlich sein, insbesondere dann, wenn wir in kurzer Zeit einer sehr hohen Strahlendosis ausgesetzt sind. Unser Körper besitzt aber sehr effiziente Reparaturmechanismen, um mit kleinen Strahlendosen umgehen zu können.

(Foto: Sara Dubler via Unsplash)

Stand der Entdeckungsreise Strahlung: April 2023
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