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Die Bestrahlung von
Aussen und Innen |
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Der Mensch ist
ständig Kernstrahlung ausgesetzt.
Bei den Wirkungen auf unseren Organismus sind äußere
und innere Strahlenwirkung zu unterscheiden. Die kosmische und
terrestrische Strahlung wirkt von außen auf uns ein. Die innere Bestrahlung stammt
von den natürlichen, im Körper eingebauten radioaktiven Isotopen wie Kalium 40, aber
auch aus der Aufnahme in der Umwelt vorkommender radioaktiver Substanzen
(z.B. durch die Kontamination durch Cs137 nach Tschernobyl).
Die
drei radioaktiven Strahlungsarten Alpha-, Beta- und
Gammastrahlung entfalten im Organismus unterschiedliche Wirkungen. |
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Alphastrahlen
dringen nur wenige zehntel Millimeter in die obersten Hautschichten ein und verlieren
ihre Energie überwiegend in den abgestorbenen äusseren Hornhautzellen.
Betastrahlen können einige Millimeter bis Zentimeter ins Gewebe eindringen, bevor ihre Energie
aufgebraucht (absorbiert) ist. Die Gammastrahlung, eine hochenergetische
elektromagnetische Welle, durchdringt entweder das Gewebe ungehindert
oder tritt mit Zellen/Zellbestandteilen in Wechselwirkung, äussere oder
innere Strahlenwirkung sind dann in ihrer Wirkung identisch. |
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| Davon zu unterscheiden ist die inkorporierte, d. h. zum Beispiel mit der Nahrung oder über
die Atmung aufgenommene, innere Strahlung. Besonders Alphastrahler können aufgrund ihrer hohen Ionisationsdichte
das umliegende Gewebe schädigen, da hier bereits bei wenigen zehntel oder hundertstel Millimetern Eindringtiefe viele Zellen bestrahlt werden.
Zahlreiche in den Zellen enthaltene Atome können ionisiert werden, da der
Ionisationsfaktor der Alphastrahlung 20 mal größer ist als der der Beta- oder
Gammastrahlung. Durch diese Veränderungen in den Zellen können schwerwiegende Schäden z.B. in den Chromosomenstrukturen entstehen. |
| Die radioaktiven Nuklide verhalten sich
chemisch genau wie ihre nicht radioaktiven Verwandten. Sie
werden somit vom menschlichen Organismus gleich behandelt und
nehmen am Stoffwechsel teil bzw. werden für den Körperbau
genutzt. Radium 226 wird zum Beispiel anstelle von Kalzium in
das Knochengerüst eingebaut. Es verbleibt dort für sehr
lange Zeit und kann durch seine intensive Alphastrahlung zu
Schädigungen, wie Leukämie und Knochenkrebs, führen. Die
Gefährlichkeit der radioaktiven Nuklide ergibt sich dabei
nicht nur durch die physikalische Halbwertzeit
sondern auch durch die biologische Halbwertzeit. Das ist die
Zeit nach der die Hälfte des inkorporierten Nuklids den
Körper wieder verlassen hat. Das Zusammenwirken der
physikalischen Halbwertzeit Tp und der biologischen
Halbwertzeit TB ergibt die effektive Halbwertzeit Teff. Sie
gibt an, in welchem Maße die Aktivität eines Radionuklids
durch radioaktiven Zerfall und biologische
Ausscheidungsvorgänge im Körper abnimmt.
Die effektive Halbwertzeit läßt sich nach der Gleichung Teff
= (Tp x TB) / (Tp + TB) berechnen.
Die effektive Halbwertzeit ist von entscheidender Bedeutung
für die Strahlenwirkung der in den Organismus aufgenommenen
Radionuklide.
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