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Radioaktivität – keiner sieht sie, keiner hört sie, keiner riecht sie; aber überall umgibt sie uns.

Radioaktivität – keiner sieht sie, keiner hört sie, keiner riecht sie; aber überall umgibt sie uns.

Der Mensch ist fortwährend natürlichen Strahlungsquellen aus dem Boden, dem Weltall, aus der Luft oder der Nahrung ausgesetzt. Damit man kontrollieren kann, ob die Strahlung bestimmte Grenzwerte überschreitet, besteht die Möglichkeit, sie zu messen – z. B. mit Geiger–Müller–Zählrohren von Conrad.


Die unheimliche Strahlung

Nach wie vor ist Radioaktivität buchstäblich ein „Dauerbrenner“ – von der Atomindustrie zur Energiegewinnung genutzt, von einem Großteil der Menschen mindestens skeptisch beurteilt. Die Gefahr dieser Strahlung liegt auf der Hand, das japanische Kraftwerk in Fukushima hat es vor zwei Jahren wieder einmal gezeigt. Worin liegt eigentlich das Gefährdungspotenzial dieser umstrittenen Energiequelle? Beim radioaktiven Zerfall wird so genannte ionisierende Strahlung freigesetzt. Trifft diese auf den menschlichen Körper, können Körperzellen geschädigt werden. In den Zellen sind dabei speziell Moleküle betroffen, welche die Erbinformationen der Zelle tragen. Versagt der „Reparaturmodus“ der Zelle, stirbt sie oder überlebt die Fehlreparatur – das Krebsrisiko, besonders für Leukämie, steigt stark an. Akute Strahlenkrankheit kann bei hoher Strahlenbelastung im Extremfall durch ein Multiorganversagen zum Tod führen. In der milderen Form geht sie oft mit Fieber, Durchfall und Übelkeit einher.

Was ist eigentlich Atom–Strahlung und wie entsteht sie?

Ein Atom besteht aus dem sehr massiven Kern und den Elektronen. Der positiv geladene Kern wird von negativ geladenen Elektronen umkreist. Für die Atomphysik ist der Kern von Bedeutung. Dieser besteht aus neutralen Neutronen und positiven Protonen, die in der Regel in gleicher Anzahl vorhanden sind. Eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen hat ein sogenanntes Isotop zur Folge, das mitunter instabil sein kann – und damit radioaktiv. Zerfällt ein Atomkern (natürlicher Zerfall oder durch Atomspaltung), dann können folgende Teilchen übrigbleiben:

  • Alpha–Strahlung
  • Beta–Strahlung
  • Gamma–Strahlung

Reichweite und Abschirmung der Strahlungen

Die Alpha–Strahlung kann bereits durch ein Blatt Papier gestoppt werden, da sie nur eine Reichweite von wenigen cm hat.

Die Beta–Strahlung dringt durch das Papier und wird erst von Aluminium oder Blech abgehalten. Diese Strahlung reicht weiter als die Alpha–Strahlung und kommt einige Meter weit.

Die Gamma–Strahlung hat die längste Reichweite und geht daher problemlos durch Papier und Aluminium/Blech. Sie kann nur durch dicke Beton– oder Bleiwände abgeschirmt werden.

Reichweite und Abschirmung der Strahlungen

Grenzwertig

Der Mensch ist fortwährend natürlichen Strahlungsquellen aus dem Boden, dem Weltall, aus der Luft oder der Nahrung ausgesetzt. Die Höhe dieser Strahlenbelastung beträgt ca. 2 bis 3 Millisievert im Jahr. Zum Vergleich: Eine akute Strahlenkrankheit liegt bei einem Wert von 1 Sievert (1.000 Millisievert) vor, ab 100 Millisievert können Missbildungen bei Neugeborenen auftreten. Eine andere Möglichkeit, die Intensität der Strahlung zu bestimmen, ist die Angabe in Gray (Gy). Diese Einheit gibt das Maß der vom Gewebe absorbierten Strahlungsdosis an. Bei einer Ganzkörperbestrahlung mit über sechs Gy sind die Überlebenschancen – auch bei optimaler Behandlung – gering, bei 15 Gy gleich null.

Folgen der Radioaktivität

Die radioaktive Strahlung kann durch das Einatmen von Luft aber auch über die Haut in den menschlichen Körper gelangen.

Radioaktivität ...

  • macht wichtige Enzyme funktionsunfähig
  • zerstört Zellbausteine
  • verändert Erbgutinformationen
  • fördert die Strahlenkrankheit
  • erhöht das Leukämierisiko

Wichtige Maßeinheiten

Radioaktivität:

Becquerel (Bq) ist die Maßeinheit für die Radioaktivität. 1 Bq liegt vor, wenn in einer Sekunde 1 Atomkern zerfällt. Die natürliche Radioaktivität in unseren Lebensmitteln beträgt durchschnittlich 40 Becquerel pro Kilogramm. Das heißt, in 1 Kilogramm Nahrung zerfallen durchschnittlich 40 Atomkerne pro Sekunde.

Strahlendosis:

Sievert (Sv) ist die Maßeinheit für die Strahlendosis. Sie charakterisiert die Wirkung ionisierender Strahlung auf Menschen. Der tausendste Teil des Sievert ist das Millisievert (mSv). Diese Dosis berücksichtigt die unterschiedliche Wirkung der Strahlenarten und die unterschiedliche Strahlenempfindlichkeit der Organe. Sie ist daher für die Beurteilung von Gefährdungen die bedeutendste Größe.

Dosisgrenzwerte:

Eine geringe Dosis radioaktiver Strahlung kann der Körper gut verkraften: Etwa zwei bis vier Millisievert (mSv) pro Jahr ist die normale Strahlenbelastung in Deutschland. Davon gehen etwa 1,5 mSv auf Röntgenuntersuchungen zurück. Der Rest ist größtenteils natürliche Strahlung aus dem All und aus dem Erdboden. Im Schwarzwald, wo radioaktive Erze den Wert erhöhen, werden einige Millisievert erreicht. Aber auch das ist harmlos. Gefährlich wird es, wenn die Strahlung deutlich darüber hinausgeht. Bei mittleren Strahlenbelastungen lässt sich die Gefährlichkeit nur statistisch nachweisen – die Häufigkeit von Krebs, besonders Leukämie, nimmt in der Bevölkerung zu. Ab etwa 250 Millisievert ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass die Strahlung das Erbgut schädigt und über kurz oder lang Krebs auslöst. Auch Sterilität oder Missbildungen und Gehirnschäden bei den Nachkommen können eine Spätfolge von Strahlen sein. Akute Strahlenkrankheit tritt erst ab Dosen von etwa einem Sievert auf.

Messen von Radioaktivität:

Wir Menschen haben kein Sinnesorgan, um radioaktive Strahlung wahrnehmen zu können. Jedoch lässt sich die Radioaktivität leichter messen als beispielsweise chemische Schadstoffe, die wir ebenfalls mit unseren Sinnesorganen zumeist nicht erfassen können. Schon mit einem einfachen Messgerät ist es bei günstigen Bedingungen möglich, einen zerfallenden Atomkern unter 1 Trillion anderer nicht radioaktiver Atome festzustellen. Zum Messen von Radioaktivität kommen Geigerzähler (oder Geiger–Müller–Zähler) zum Einsatz. Gute Geräte messen sowohl die Gamma– als auch die Alpha– und Beta–Strahlung.

Wie sinnvoll sind Geigerzähler?

Generell gilt, dass Geigerzähler – korrekt „Geiger–Müller–Zählrohr“ – nur dann sinnvoll sind, wenn der Anwender über die Ursachen und Hintergründe der ihn umgebenden natürlichen radioaktiven Strahlung informiert ist. Kurz nach der Fukushima–Katastrophe gab es einen sprunghaften Nachfrageanstieg nach den Messgeräten. Inzwischen hat sich aus gutem Grund der Markt wieder normalisiert. Ein Zähler empfiehlt sich aber besonders dann, wenn man beruflich mit Radioaktivität umgehen muss, z. B. in Laboren, oder in unmittelbarer Nähe eines Atomkraftwerks wohnt.

Am Beispiel des VOLTCRAFT Gamma–Check Geigerzähler sehen Sie, wie einfach ein Meßgerät einsetzbar ist.

Am Beispiel des VOLTCRAFT Gamma–Check Geigerzähler sehen Sie, wie einfach ein Meßgerät einsetzbar ist.

Wie sinnvoll sind Geigerzähler?

Geigerzähler und andere Radioaktivitätsmessgeräte

Die radioaktive Strahlung ist für viele Menschen ein augenscheinlich realitätsfernes Szenario ohne jeglichen Bedarf, mit einem Geigerzähler Radioaktivität zu messen. Jedoch hat die in Fukushima freigesetzte Kernschmelze dazu geführt, das Bewusstsein für Radioaktivität wieder zu schärfen. Daneben ist die radioaktive Strahlung in vielen Bereichen unseres Lebens eine selbstverständliche Größe. Entsprechend bieten wir Ihnen auch hochwertige Messgeräte, um Radioaktivität messen zu können.

Weshalb das Messgerät für Radioaktivität so wichtig ist

Ohne zu tief in die Substanz einzutauchen, ist dennoch wichtig, dass gerade bei radioaktiv strahlenden Stoffen die Halbwertzeit von großer Bedeutung ist. Die Halbwertzeit definiert den Zeitraum, in dem sich die Strahlung eines Stoffs halbiert. Je nach Ausgangsstoff liegt diese bei wenigen Sekunden und reicht bis zu Trillionen von Jahren. In Fukushima ist hauptsächlich Casium-137 ausgetreten, welches eine Halbwertzeit von 30 Jahren besitzt. Damit sind kontaminierte Flächen und Gegenstände generationenübergreifend hochgefährlich. Besonders heikel: radioaktive Strahlung lässt sich weder fühlen, schmecken noch riechen. Mit Fukushima kam gleichzeitig das Bewusstsein zurück, dass auch der radioaktive Fallout aus Tschernobyl noch lange nicht zu vernachlässigen ist.

Anwendungen für Radioaktivitätsmesser

In den Regionen, die aufgrund der Klimaströmungen in der Zeit nach der Reaktorkatastrophe besonders betroffen waren, ist Radioaktivität messen mit einem Geigerzähler durchaus noch immer wichtig. Gerade bei Produkten, die aus Wäldern stammen, also Pilze oder Wild beispielsweise. Unverständlich für viele, dass Wetterdienste 2015 ihre Radioaktivitätsmessungen einstellten beziehungsweise nicht mehr publizierten. Aber auch die Medizin nutzt Radioaktivität vielfältig. Sei es bei der Krebsbekämpfung oder im Umfang von Nuklearmedizin. Ebenso nutzen Archäologen, Geologen oder Kunstwissenschaftler radioaktive Verfahren für diverse Messungen und Bestimmungen. Damit werden Messgeräte für Radioaktivität in zahlreichen verschiedenen Bereichen verwendet. Es stehen verschiedene Messgeräte für Radioaktivität zur Verfügung:

  • Geigerzähler
  • Ionisationskammern
  • Nebelkammern
  • Szintillationszähler
  • unterschiedliche Dosimeter
  • Halbleiterdetektoren
  • kombiniertes Radioaktivitätsmessgerät aus Dosimeter und Geigerzähler

Das Dosimeter kommt vor allem im Strahlenschutz zum Einsatz, weil es nicht die aktuelle Strahlung messen soll. Stattdessen soll die aufgenommene Strahlendosis über einen zeitlichen Raum erfasst werden. Das einfachste Prinzip von einem zuverlässigen und auch in der Herstellung nicht allzu kostspieligen Radioaktivitätsmessgerät ist der Geigerzähler. Dabei werden drei verschiedene Verfahren unterschieden. Das Proportionalzählrohr, die Ionisationskammer sowie das Geiger-Müller-Zählrohr.

Jedes Messgerät für Radioaktivität zeichnet sich durch unterschiedliche Funktionen aus

Moderne Geigerzähler vereinen die Funktionen mit denen des Dosimeters, außerdem sind Datenlogger oder Speichermedien integriert und je nach Radioaktivitätsmesser mit verschiedenen Schnittstellen ausgestattet. Da radioaktive Strahlung als Alpha-, Beta- und Gamma-Strahlung vorliegt, werden auch hier Radioaktivitätsmessgeräte mit unterschiedlichen Eigenschaften angeboten. Manche der Radioaktivitätsmessgeräte können nur eine oder maximal zwei der Strahlungen messen, andere dagegen alle drei Strahlungsvarianten. Wichtig ist auch, ab welcher Strahlendosis Messgeräte anschlagen. Klassische Hersteller wären Gamma Scout, Soeks, Radex, Fluke oder Voltcraft.