Elektromagnetische Strahlung
Synonyme: elektromagnetische Welle, Wellenstrahlung
Englisch: electromagnetic radiation, EMR
Definition
Als elektromagnetische Strahlung bezeichnet man Quanten- bzw. Photonenstrahlung, deren Energie sich durch Kopplung elektrischer und magnetischer Felder im Raum ausbreitet. Sie benötigt kein Medium zur Fortbewegung und ist somit auch im Vakuum des Weltraums vorhanden.
Einteilung
Elektromagnetische Strahlung wird anhand der Frequenzen bzw. Wellenlängen eingeteilt.
| Frequenz (in Hz) | Spektrum | Verwendung |
|---|---|---|
| 3 bis 3x104 | Niederfrequenzwellen | Niederfrequenztherapie (z.B. TENS) |
| 3x104 bis 3x108 | Radiowellen | Kurzwellentherapie, Magnetresonanztomografie |
| 3x108 bis 3x1011 | Mikrowellen | Katheterablation, Hyperthermie, Magnetresonanztomografie |
| 3×1011 bis 3,8×1014 | Infrarotstrahlung | Wärmetherapie, Thermografie |
| 3,8×1014 bis 7,9×1014 | sichtbares Licht | Optik, Laserlicht |
| 7,9×1014 bis 3×1016 | UV-Strahlung | UVA, UVB, UVC |
| 3×1016 bis 3x1019 | Röntgenstrahlung | Röntgendiagnostik |
| 3x1019 bis 3x1021 | Gammastrahlung | Gamma-Knife, Brachytherapie |
Biologische Wirkung
Die biologischen Wirkungen elektromagnetischer Strahlung hängen stark von ihrer Wellenlänge und Energie ab. Niedrigere Energien (z.B. Radiowellen, Mikrowellen) sind in der Regel nicht ionisierend und verursachen primär thermische Effekte. Höhere Energien (z.B. UV, Röntgen, Gammastrahlung) sind ionisierend und können DNA-Schäden verursachen, was potenziell zu Mutationen, Zellschäden und Krebs führen kann.
Medizinische Bedeutung
Elektromagnetische Strahlung wird in der Medizin sowohl für diagnostische, als auch für therapeutische Zwecke genutzt. Beispiele sind:
- Diagnostische Bildgebung: Verfahren wie Röntgen, CT, MRT und Ultraschall nutzen verschiedene Arten elektromagnetischer Strahlung zur Erzeugung detaillierter Bilder des Körperinneren.
- Therapie: Strahlentherapie nutzt ionisierende Strahlung zur Behandlung von Krebs. Hierbei wird gezielt Energie auf Tumorgewebe gerichtet, um Krebszellen zu zerstören.
- Phototherapie: Anwendungen von UV-Licht zur Behandlung von Hauterkrankungen und zur Vitamin-D-Synthese.
Strahlenschutz
Beim Umgang mit ionisierender Wellenstrahlung sind umfassende Schutzmaßnahmen erforderlich. Diese umfassen die Kontrolle der Strahlendosis, den Einsatz von Schutzkleidung sowie die Minimierung der Expositionsdauer.