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Umweltradioaktivität und Strahlenschutz

Wie der französische Physiker Henri Becquerel vor mehr als hundert Jahren herausfand, senden bestimmte Atomkerne spontan ionisierende Strahlung aus. Dieses Phänomen wird als Radioaktivität bezeichnet. Stoffe mit dieser Eigenschaft werden radioaktive Stoffe genannt. Der Grund liegt darin, dass einige Elemente instabile Isotope besitzen, deren Atomkerne sich spontan in andere Isotope umwandeln.

In der Natur finden sich davon seit Urzeiten die schweren Elemente Uran und Thorium mit ihren Folgeprodukten sowie Kalium mit seinem radioaktiven Isotop Kalium-40. Auch leichtere Elemente besitzen radioaktive Isotope wie zum Beispiel Beryllium-7 oder Tritium (H-3), die durch kosmische Strahlung ständig neu gebildet werden. Die Aktivität ist die Messgröße für die Menge eines radioaktiven Stoffes; ihre Einheit ist das Becquerel (Bq). 1 Bq entspricht einer Kernumwandlung in einer Sekunde.

Infografik: Umweltradioaktivität

Schaubild

Seit der Entdeckung der Kernspaltung durch Otto Hahn nutzt der Mensch auch die Möglichkeit, Atomkerne für die Energieerzeugung, aber auch für Kernwaffen gezielt zu spalten. Da ionisierende Strahlung lebende Zellen aller Organismen schädigen kann, wird seit den 1950er und 1960er Jahren, als die Umwelt durch Kernwaffentests messbar radioaktiv kontaminiert wurde, die gezielte Überwachung der Radioaktivität in der Umwelt als notwendig erachtet.

Menschen kommen in verschiedenen Bereichen und über verschiedene Wege mit ionisierender Strahlung in Kontakt, sie werden exponiert, wie man sagt. Dementsprechend müssen auch verschiedene Medien (Umweltbereiche) überwacht werden. Im Laufe der Zeit hat sich in Deutschland daraus eine Aufteilung der Zuständigkeiten ergeben. Diese Struktur der Zuständigkeiten spiegelt sich im Bereich der oberen Bundesbehörden durch die Benennung von sogenannten Leitstellen für die verschiedenen Umweltbereiche wider. Ihre Aufgaben werden weiter unten beschrieben.

Ionisierende Strahlung wurde schon zur Zeit ihrer Entdeckung nach ihren physikalischen Eigenschaften in Alpha-, Beta- und Gamma-Strahlung eingeteilt.

Alphastrahlung besteht aus positiv geladenen Teilchen (Heliumkerne) und wird in wenigen Zentimetern Luft oder in der Hautoberfläche bereits vollständig absorbiert. Betastrahlung besteht im Allgemeinen aus den negativ geladenen Elektronen; sie hat je nach Geschwindigkeit der Teilchen Reichweiten in Luft bis zu einigen Metern und in Gewebe bis zu einigen Zentimetern. Die Strahlungsart mit dem größten Durchdringungsvermögen in Materie ist die Gammastrahlung, die physikalisch dem sichtbaren Licht, der UV- und der Röntgenstrahlung entspricht und sich von diesen nur durch die höhere Energie unterscheidet.

Eine weitere Unterscheidungsmöglichkeit für die Strahlenexposition des Menschen ergibt sich aus dem Weg der Strahlung zum menschlichen Organismus, aus dem sogenannten Expositionspfad. Neben der äußeren Strahlenexposition – vor allem durch Gammastrahlung aus den Radionukliden im Boden und die kosmische Strahlung – spielen Radionuklide eine Rolle, die in den Körper aufgenommen werden, sei es durch Ingestion (Aufnahme mit der Nahrung), sei es durch Inhalation (Aufnahme mit der Atemluft). Die Konzentration von Radionukliden in Nahrungsmitteln (zum Beispiel Milch, Gemüse, Fisch) ist von der Konzentration der Radionuklide in anderen Umweltmedien (zum Beispiel Futtermittel, Ackerboden, Gewässer) abhängig. Es ist deswegen sinnvoll, auch diese Medien ständig zu überwachen.

Zuletzt geändert: 19.08.2014

Weitere Informationen

Radioaktivität in der Umwelt