Was ist Radioaktivität?





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Was ist Radioaktivität?

   
 
 

Was ist Strahlung?
Was ist die Einheit Becquerel?
Was ist eine Strahlendosis?


Radioaktivität existiert seit Beginn des Weltalls. Auch die Erde enthält radioaktive Isotope lange vor dem Leben. Sogar der Mensch enthält radioaktive Atome, sogenannte Radioisotope oder Radionuklide. "Natürliche Radionuklide" sind entweder seit Beginn des Weltalls vorhanden (primordiale Radionuklide) oder werden durch die kosmische Strahlung ständig nachgebildet (kosmogene Radionuklide). Durch die Kernenergie wurden viele "künstliche" Radionuklide geschaffen, die heute auch in der Umwelt nachweisbar sind. 

Beispiele für primordiale, kosmogene und künstliche Radionuklide mit ihrer jeweiligen Strahlenart und Halbwertszeit (HWZ):

primordiale Radionuklide
Nuklid HWZ (Jahre) Zerfalls- bzw. Strahlenart
Kalium 40 1 280 000 000 β+- und β-
Rubidium 87 47 000 000 000 β-
Thorium 232 14 100 000 000 α
Uran 235 704 000 000 α
Uran 238 4 470 000 000 α
kosmogene Radionuklide
Nuklid HWZ (Jahre) Zerfalls- bzw. Strahlenart
Tritium (3H) 12,3 β-
Beryllium 7 53 Tage Elektr.einfang und Gamma
Beryllium 10 1 600 000 β-
Kohlenstoff 14 5736 β-
Silizium 32 172 β-
künstliche Radionuklide
Nuklid HWZ (Jahre) Zerfalls- bzw. Strahlenart
Tritium (3H) 12,3 β-
Kobalt 60 5,3 β- und Gamma
Stronium 90 29 β-
Technetium 99 213 000 β-
Ruthen 106 1,01 β- und Gamma
Antimon 125 2,77 β- und Gamma
Caesium 134 2,04 β- und Gamma
Caesium 137 30 β- und Gamma
Plutonium 238 87,8 α
Plutonium 239 24 390 α
Plutonium 241 14,9 β-
Americium 241 433 α

Radionuklide sind instabil und zerfallen nach einer gewissen Zeit. Sie wandeln sich durch Emission (Strahlung) von Atomkernteilchen aus dem Atomkern in andere Elemente um. Charakteristisch ist dabei für jedes Radionuklid die Halbwertszeit. Dies ist die Zeit, nach der die Hälfte der Nuklide zerfallen ist. 

Aktivität:

Die Aktivität wird heute in der Einheit "Becquerel" (abgekürzt: Bq) angegeben (früher: Curie). Die Aktivität 1 Bq besagt, dass in einem Präparat sich eine Kernumwandlung pro Sekunde ereignet. Entsprechend kann man die Aktivität auch auf einen Liter Volumen oder ein Kilogramm Masse beziehen. Dann hat man die Aktivitätskonzentration (Bq/l) bzw. die spezifische Aktivität (Bq/kg).  So weist z.B. U-238 die spezifische Aktivität von 12 400 Bq/g auf. Um mehrere Größenordnungen der Aktivität leichter angeben zu können, werden Präfixe verwendet: 

z. B. 1 mBq/l bedeutet 0,001 Bq pro Liter 

        1 kBq/l bedeutet 1000 Bq pro Liter 

        1 MBq/g bedeutet 1000000 Bq pro g 

        1 GBq bedeutet 1000000000 Bq (1 Mrd. Bq) 

Strahlendosis:

Die Angabe der Aktivität alleine sagt noch nichts über ihre biologische Strahlenwirkung aus. Der Zusammenhang zwischen der Aktivität einer radioaktiven Substanz und der durch diese Substanz in einem Organismus bei Bestrahlung erzeugten Strahlendosis wird durch den sogenannten Dosisfaktor hergestellt und muss für jede radioaktive Substanz einzeln ermittelt werden. Heute wird die absorbierte Strahlendosis meist als "effektive Äquivalentdosis" berechnet und angegeben. Die Einheit hierfür ist das "Sievert" (Sv). Früher wurde die Einheit "rem" (roentgen equivalent man) verwendet, wobei 100 rem = 1 Sv entsprechen. 

Strahlenschäden:

Als tödliche (lethale) Dosis kann man 10 Sv (1000 rem) ansetzen, d. h. der Tod tritt innerhalb weniger Tage nach der Strahlenexposition ein. Bei einer Dosis von 4 bis 6 Sv besteht eine Überlebenschance von 50 % innerhalb der ersten 4 Wochen nach der Strahlenexposition. Ab einer Dosis von etwa 500 mSv (=0,5 Sv) kann man "nicht-stochastische" Strahlenschäden beobachten, d. h. direkte körperliche Auswirkungen (z.B. Linsentrübung, Blutbildveränderungen). Bis etwa 100 mSv gibt es keine direkten Strahlenschäden; es können aber "stochastische Effekte" erwartet werden (zufallsbedingt). 

Als Grenzwert für beruflich strahlenexponierte Personen gilt seit dem 01.August 2001 eine obere Grenze von 20 mSv pro Jahr. Die Berufslebensdosis sollte 400 mSv nicht überschreiten (§56 StrlSchV).

Die jährliche Strahlenbelastung der Bevölkerung in Deutschland durch innere und äußere Exposition beträgt etwa 2,4 mSv pro Jahr. Als Grenzwert für Ableitungen für kerntechnische Einrichtungen werden maximal 0,3 mSv (effektive Dosis) pro Jahr an den "ungünstigsten Einwirkungsstellen" für die Bevölkerung nach Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) zugelassen.

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 © 2017 Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie Aktualisiert am: 30.08.2012 13:17:16  
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