Von der Aktivität zur Dosis

Die radioaktive Kontamination von Stoffen, egal ob Luft, Wasser, Boden, Baustoffe oder Lebensmittel, wird in der Regel als Aktivität eines Radionuklids pro Masse (spezifische Aktivität, Einheit Bq/kg) oder als Aktivität pro Volumen (Aktivitätskonzentration, Einheit Bq/l oder Bq/m³) angegeben. In besonderen Fällen wird die Aktivität auch auf die Fläche bezogen, wie z. B. bei der Ablagerung von Radionukliden auf dem Erdboden nach dem Reaktorunfall von Tschernobyl (Einheit Bq/m² oder Bq/km²).

Wie wird die Aktivität eines Radionuklids gemessen?

Die Aktivität eines Radionuklids ist eine reine Messgröße. Sie gibt die Anzahl der Atomkerne an, die pro Sekunde zerfallen. Die Aktivität eines Radionuklids in einer Probe kann im Labor mit speziellen Messgeräten sehr empfindlich gemessen werden, entweder direkt (bei Gammastrahlern) oder nach einer radiochemischen Aufarbeitung der Probe (bei Alpha- und Betastrahlern). Sie sagt jedoch nichts darüber aus, wie gefährlich das Radionuklid für den Menschen ist.

Welche Faktoren sind für die Schädlichkeit eines Radionuklids bedeutsam?

Für die mögliche gesundheitliche Gefährdung des Menschen ist nicht nur die Art des Radionuklids und seine Aktivität wichtig, sondern auch, ob das Radionuklid von außen auf den Menschen wirkt oder in den menschlichen Körper gelangt. So ist z. B. ein Alphastrahler außerhalb des Körpers völlig ungefährlich, da er bereits durch wenige Zentimeter Luft vollständig abgeschirmt wird, unabhängig davon, wie hoch seine Aktivität ist. Wird jedoch dieser Alphastrahler aufgewirbelt und gelangt eine größere Menge (höhere Aktivität) mit der Atemluft in den menschlichen Körper, kann dies zu gesundheitlichen Schäden führen.

Dosiswerte machen Strahlenbelastungen vergleichbar

Um Aussagen über die mögliche gesundheitliche Gefährdung des Menschen machen zu können, muss die gemessene Aktivität (pro Masse oder Volumen) eines radioaktiven Stoffes in eine Dosis (Organdosis oder effektive Dosis, Einheit Sv) umgerechnet werden. Bei radioaktiven Stoffen, die von außen auf den Menschen einwirken (äußere Strahlenexposition), sind für die Höhe der Dosis neben der Art des Radionuklids und seiner Aktivität auch die Verteilung in der Umwelt (z. B. im Boden, in Baustoffen) sowie die Aufenthaltsorte und -zeiten des Menschen maßgebend.

Dosis radioaktiver Stoffe im menschlichen Körper

Wenn radioaktive Stoffe in den menschlichen Körper gelangen (innere Strahlenexposition), wird die Höhe der Dosis bestimmt durch

• die Art des Radionuklids,
• die aufgenommene Aktivität,
• den Aufnahmepfad (mit der Atemluft oder mit Lebensmitteln) und
• die chemische Form des Radionuklids.

Erst diese berechneten Dosen sind ein Maß für mögliche gesundheitliche Schäden eines Organs (Organdosis) oder des gesamten menschlichen Körpers (effektive Dosis). Mithilfe dieser Dosen (nicht mithilfe der Aktivitäten!) kann die Gefährlichkeit verschiedener Radionuklide untereinander oder mit anderen Strahlenbelastungen, wie z. B. der Strahlenbelastung durch Röntgen oder durch Höhenstrahlung, verglichen werden.