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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 führen.

Wie wirkt ionisierende Strahlung?

Wenn ionisierende Strahlung auf den menschlichen Körper trifft, können Schäden in einzelnen Zellen oder Geweben entstehen. Das liegt daran, dass die Strahlungsenergie chemische Verbindungen (Moleküle) auseinanderbrechen kann. Auch einzelne Elektronen, also elektrisch geladene Teilchen, können aus Verbindungen herausgeschlagen werden. So kann Strahlung direkt Biomoleküle der Zelle, wie zum Beispiel Proteine oder DNA (Moleküle, die die Erbinformation tragen) schädigen.

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 aus dem Jahr 2016 wird erklärt, wie Strahlung auf den Menschen wirkt, und erläutert die gesundheitlichen Folgen der Unfälle von Tschernobyl und Fukushima.

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 aus dem Jahr 2016 erklärt Dr. Udo Gerstmann, wie man mit einem Ganzkörperzähler die Radioaktivität im Körper misst und wann er eingesetzt wird.

Folgen eines Strahlenunfalls

Die Folgen eine Strahlenunfalls hängen ab von der Strahlendosis und davon, welcher Körperteil oder welches Organ bestrahlt wurde, oder ob eine Ganzkörperbestrahlung erfolgte.

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. Die vereinzelt beobachteten, häufig aber nur behaupteten positiven Wirkungen werden unter dem Begriff "Hormesis" zusammengefasst. Das Erscheinungsbild dieser positiven Wirkungen ist vielfältig und variabel. Auch unter annähernd gleichen Bedingungen können diese Wirkungen nicht regelmäßig in Studien beobachtet werden.

MenschenmengeQuelle: adimas/stock.adobe.com

Epidemiologie

Die Epidemiologie ist eine wissenschaftliche Disziplin, die sich mit dem Auftreten und der Verteilung von Krankheiten in einer Bevölkerung oder in Gruppen innerhalb einer Bevölkerung beschäftigt sowie mit möglichen Ursachen und Folgen dieser Erkrankungen. Die Strahlenepidemiologie hat hierbei einen besonderen Fokus auf potentielle Auswirkungen verschiedener Formen von Strahlung.

Vererbbare Strahlenschäden

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

Krebserkrankungen

Ionisierende Strahlung kann Krebs auslösen. Krebserkrankungen sind bösartige Neubildungen. Hierzu zählen bösartige Tumoren, die ein Organ betreffen, und 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.

Ein gezeichnetes Haus mit drei Personen und Radon in der Umgebungsluft

So wirkt Radon auf die Gesundheit

Atmet man Radon und seine radioaktiven Folgeprodukte über einen längeren Zeitraum in erhöhtem Maße ein, steigt das Risiko, an Lungenkrebs zu erkranken. Rund fünf Prozent aller Todesfälle durch Lungenkrebs in der deutschen Bevölkerung können Radon zugeschrieben werden. Damit ist Radon nach dem Rauchen eine der wichtigsten Ursachen für Lungenkrebs.

Vorgehen bei der biologischen Dosimetrie

Biologische Dosimetrie nach einer Strahlenexposition

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

Abschätzung des Gesundheitsrisikos durch ionisierende Strahlung

Erkrankungen (z.B. Krebs) und 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 strahlenexponierten Personengruppen statistisch signifikant und über verschiedene Personengruppen hinweg konsistent häufiger auftreten als bei nicht exponierten Kontrollgruppen.

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