Von der Aktivität zur Dosis

Für Aussagen über die mögliche gesundheitliche Gefährdung des Menschen muss die gemessene Aktivität (pro Masse oder Volumen) eines radioaktiven Stoffes in eine Dosis umgerechnet werden.

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: Becquerel pro Kilogramm (Bq/kg)) oder
• als Aktivität pro Volumen (Aktivitätskonzentration, Einheit: Becquerel pro Liter oder Becquerel pro Kubikmeter (Bq/l oder Bq/m³))

angegeben. In besonderen Fällen wird die Aktivität auch auf die Fläche bezogen (Einheit: Becquerel pro Quadratmeter oder Quadratkilometer (Bq/m² oder Bq/km²)), wie z. B. bei der Ablagerung von Radionukliden auf dem Erdboden nach dem Reaktorunfall von Tschornobyl (russ. Tschernobyl).

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 die mögliche gesundheitliche Gefährdung vergleichbar

Um Aussagen über die mögliche gesundheitliche Gefährdung des Menschen machen zu können, müssen die gemessenen Aktivitäten (pro Masse oder Volumen) der radioaktiven Stoffe in Dosen (Organdosis oder effektive Dosis, Einheit: Sievert (Sv)) umgerechnet werden.

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 anderer ionisierender Strahlung, wie z. B. der ionisierenden Strahlung durch Röntgen oder durch Höhenstrahlung, verglichen werden.

Dosis durch radioaktive Stoffe außerhalb des menschlichen Körpers

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 durch radioaktive 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.