Navigation und Service

Ionisierende Strahlung

Umweltradioaktivität - Medizin - Beruflicher Strahlenschutz - Nuklear-spezifische Gefahrenabwehr

Ionisierende Strahlung

Strahlenwirkungen

Ionisierende Strahlung transportiert Energie. Wenn diese Strahlungsenergie auf biologisches Gewebe - zum Beispiel im menschlichen Körper - trifft, wird sie vom Gewebe aufgenommen (absorbiert). Die aufgenommene Energie kann vielfältige Wirkungen hervorrufen. Ob und in welchem Ausmaß eine Strahlenbelastung eines Organismus zu einem gesundheitlichen Schaden führt, hängt von der absorbierten Strahlendosis, der Strahlenart und davon ab, welches Organ oder Gewebe des Körpers hauptsächlich betroffen ist. Wenn die Strahlendosis sehr hoch ist, kann das Gewebe oder auch der gesamte Organismus absterben. Die Strahlenschäden können aber auch repariert werden. Wenn die Reparatur aber fehlerhaft durchgeführt wird, kann dies langfristig zum Beispiel zur Entstehung von Krebs oder Leukämie führen.

Wie wirkt Strahlung?

Wenn ionisierende Strahlung auf eine Zelle trifft, wird die Strahlungsenergie von den Molekülen der Zelle aufgenommen (absorbiert). Diese Energie bewirkt, dass Elektronen aus den Molekülen herausgeschlagen (Ionisation) oder Bindungen in den Molekülen aufgebrochen werden. Dabei entstehen chemisch sehr reaktive Molekülformen (Radikale), die elektrisch geladen, aber auch elektrisch neutral sein können. Diese Radikale reagieren mit den anderen Molekülen in der Zelle, was dann direkt oder indirekt Zellschädigungen zur Folge haben kann.

Schädliche Gewebereaktionen

Überschreitet die Strahlendosis eine bestimmte Höhe bzw. einen Schwellenwert, so treten schädliche Gewebereaktionen im menschlichen Körper auf, sogenannte deterministische Strahlenschäden. Typischerweise liegt der Schwellenwert dafür bei ca. 500 Millisievert (mSv). Deterministische Schäden entstehen durch das massive Absterben von Zellen und dem daraus folgenden Funktionsverlust des betreffenden Gewebes oder Organs.

Screenshot aus dem Experteninterview

Wie findet man radioaktive Stoffe im Menschen?

Radioaktive Stoffe kommen in unserer Umwelt überall vor. Durch Einatmen oder über Nahrungsmittel können sie in den menschlichen Körper gelangen. Im Video erklärt Dr. Udo Gerstmann, wie man mit einem Ganzkörperzähler die Radioaktivität im Körper misst und wann er eingesetzt wird.

Folgen eines Strahlenunfalls

Gemäß Strahlenschutzverordnung ist ein Strahlenunfall ein Ereignisablauf, der für eine oder mehrere Personen eine effektive Dosis von mehr als 50 Millisievert (mSv) zur Folge haben kann.

Polonium

Polonium-210

Polonium ist das chemische Element mit der Ordnungszahl 84. Es ist ein silbriges, radioaktives Metall, in chemischen Reaktionen verhält es sich ähnlich wie Tellur und Bismut. Stabile Polonium-Isotope gibt es nicht. In der Natur ist Polonium-210 das am häufigsten vorkommende Polonium-Isotop. Es wird in der radioaktiven Zerfallskette von Uran-238 als letztes radioaktives Kettenglied gebildet. Insgesamt ist das natürliche Vorkommen an Polonium äußerst gering. Im Mittel befinden sich in einer Tonne Erde ca. 0,0002 Mikrogramm (µg) Polonium (entspricht 2 x 10 bis 10 ppm).

Mögliche positive Wirkungen ionisierender Strahlung - Hormesis

Ob niedrige Dosen ionisierender Strahlung möglicherweise positiv auf biologische Systeme wirken können, wird kontrovers diskutiert. Diese vereinzelt beobachteten, häufig aber nur behaupteten positiven Wirkungen werden unter dem Begriff "Hormesis" zusammengefasst.

Screenshot aus dem Experteninterview

Wie wirkt Strahlung auf den Menschen?

Eine hohe Strahlendosis kann den menschlichen Organismus schädigen oder sogar zu akuten Erkrankungen führen. Auch Jahre bis Jahrzehnte später können sogenannte stochastische Strahleneffekte auftreten, die oftmals Krebserkrankungen zur Folge haben können. Im Video erklärt Dr. Maria Schnelzer, wie Strahlung auf den Menschen wirkt, und erläutert die gesundheitlichen Folgen der Unfälle von Tschernobyl und Fukushima.

Genetische Strahlenwirkungen

Wirkt ionisierende Strahlung auf Keimdrüsen oder Keimzellen, kann sie Schäden im Erbgut (Mutationen) verursachen, die zu genetisch bedingten Krankheiten (Erbschäden) führen. Diese können sich erst bei den Kindern und Kindeskindern der bestrahlten Personen in Form von Fehlbildungen, Stoffwechselstörungen, Immunschäden etc. auswirken aber auch erst nach vielen Generationen sichtbar werden.

Krebs und Leukämie

Ionisierende Strahlung kann Krebs und Leukämien auslösen. Beide Arten von Erkrankungen zählen zu den bösartigen Neubildungen. Während Krebs bösartige Neubildungen umfasst, die ein Organ betreffen, bezeichnet Leukämie eine Erkrankung des blutbildenden Systems, die sich auf den gesamten Organismus auswirkt. Ähnliches gilt für Lymphome, bösartige Neubildungen des lymphatischen Systems, die sich auch auf den gesamten Organismus auswirken.

Gesundheitliche Wirkungen von Radon

Nach Angaben des Wissenschaftlichen Ausschusses der Vereinten Nationen zur Untersuchung der Auswirkungen der atomaren Strahlung (UNSCEAR) beträgt der bevölkerungsgewichtete Mittelwert der Radonkonzentration in Wohnungen in der Europäischen Union etwa 59 Becquerel pro Kubikmeter (Bq/m3). Geht man von einem linearen Risikoanstieg von 16 % pro 100 Bq/m3 aus, so verursacht Radon in Wohnungen in Europa neun Prozent aller Lungenkrebstodesfälle und 2 % aller Krebstodesfälle. Absolut gesehen heißt dies, dass ca. 20.000 Lungenkrebstote pro Jahr in der Europäischen Union durch Radon verursacht werden.

Vorgehen bei der biologischen Dosimetrie

Biologische Dosimetrie nach einer Strahlenexposition

Biologische Dosimetrie ist eine international anerkannte Methode, um nach einer vermuteten übermäßigen Strahlenbelastung die Dosis abzuschätzen. Sie ist in Ergänzung zur physikalischen Dosimetrie oder falls keine physikalische Dosimetrie durchführbar war, möglich. Dafür werden bestimmte biologische "Marker" verwendet, die nach Einwirkung ionisierende Strahlung in bestrahlten Zellen wie Fingerabdrücke nachgewiesen werden können.

Risikoabschätzung und -bewertung

Krebserkrankungen und genetischen Schäden, die von ionisierender Strahlung ausgelöst wurden, lassen sich vom Krankheitsbild her nicht von Erkrankungen unterscheiden, die "spontan" oder durch andere Ursachen entstanden sind. Eine mögliche Verursachung durch Strahlung kann daher nur festgestellt werden, wenn die Erkrankungen bei bestrahlten Personengruppen statistisch signifikant und über verschiedene Personengruppen hinweg konsistent häufiger auftreten als bei unbestrahlten Kontrollgruppen.

© Bundesamt für Strahlenschutz