Ionisierende Strahlung

Definition

Als ionisierende Strahlung bezeichnet man jede Teilchenstrahlung oder elektromagnetische Strahlung, die in der Lage ist, aus Atomen oder Molekülen Elektronen zu entfernen, sodass positiv geladene Ionen oder Molekülreste entstehen (Ionisation).

Einteilung

Ionisierende Strahlung kommt in verschiedenen Typen vor:

Die ersten beiden Strahlungstypen entstehen beim Zerfall von radioaktiven Isotopen. Durch ihre hohe Energie sind sie in der Lage, ein Molekül zu zertrümmern, sodass geladene Teilchen (Ionen) zurückbleiben. Sie unterscheiden sich jedoch in ihrer energetischen Wirkung auf Materie, insbesondere durch ihre Zusammensetzung.

Alphastrahlung

Alphastrahlen bestehen aus 2 Protonen und 2 Neutronen, also einem Heliumkern, der mit großer Geschwindigkeit beim Zerfall eines Atomkerns ausgestoßen wurde. Er kann bereits durch ein Blatt Papier abgeschirmt werden, hat jedoch das Potential in einem biologischen Gewebe großen Schaden anzurichten.

Betastrahlung

Betastrahlung entsteht ebenfalls beim radioaktiven Zerfall und besteht aus beschleunigten Elektronen. Sie kann die menschliche Haut nicht durchdringen, verursacht jedoch auf ihr Strahlungsschäden (Verbrennungen), die karzinogen wirken.

Elektromagnetische Strahlung

Unter diese Kategorie fällt die hochenergetische elektromagnetische Strahlung. Wie das sichtbare Licht besteht sie aus Photonen/Quanten (Teilchen-Welle-Dualismus), die jedoch sehr kurzwellig und daher hoch-energetisch sind. Bekannt sind zwei Typen ionisierender elektromagnetischer Strahlung:

Röntgenstrahlung, die künstlich durch Auftreffen eines Elektronenstrahls auf feste Materie – beispielsweise im Röntgengerät – entsteht,
Gammastrahlung, die z. B. beim Zerfall von Uran in der Natur vorkommt und die energiereichste Strahlung ist.

Beide letztgenannten Strahlungsarten sind in der Lage, feste Materie zu durchdringen. Dies macht man sich in der Medizin bei der Diagnostik zunutze.

Da ionisierende Strahlung grundsätzlich karzinogen auf alle biologischen Systeme wirkt und Mutationen verursachen kann, sollte die Freisetzung von Strahlenquellen in die Umwelt sowie die Strahlenbelastung, beispielsweise beim Einsatz der o.g. diagnostischen Verfahren, möglichst auf ein Minimum reduziert werden.