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Die Belastung für Menschen

Alle Menschen werden jederzeit durch radioaktive Strahlung belastet. Das liegt daran, da es natürliche Radioaktivitäten gibt, so z.B. kosmische Strahlung oder terrestrische Strahlung. Dies haben wir bereits im Artikel zum Nachweis der Radioaktivität kennengelernt.

Die Strahlenbelastung wird allerdings noch erweitert, durch sog. künstliche Strahlungsquellen, wie sie in der Medizin vorkommen. Weitere künstliche Strahlungsquellen sind:

  • Einsatz in der Medizin (Röntgenuntersuchungen)
  • Kernwaffen
  • Unfälle wie in Tschernobyl oder Fukushima
  • Kernkraftwerke

Die Strahlenbelastung ist dabei für viele Menschen stark von ihrem Aufenthaltsort abhängig. Die kosmische Strahlung nimmt mit zunehmender Höhe immer stärker zu, sodass insbesondere Piloten und Flugpersonal, aber auch Passagiere, die oft fliegen, einer erhöhten Strahlenbelastung ausgesetzt sind. Die radioaktive Belastung durch terrestrische Strahlung ist innerhalb Deutschland im Norden am geringsten, in den Mittelgebirgen oder aber auch im Bayerischen Wald am höchsten. Deutlich höhere Werte werden z.B. in Brasilien registriert.

Karte zur Strahlenbelastung in Deutschland, Österreich und der Schweiz.
Abb. 1: Karte zur Strahlenbelastung.
Quelle: Vgl. ¹

Messgrößen zum Vergleich der Strahlenbelastung

Aktivität

Die Aktivität gibt die Anzahl der Kerne an, die pro Zeit zerfallen. Die Aktivität gibt somit die Intensität einer Strahlungsquelle an, sodass diese zur Bewertung der Strahlenbelastung hinzugezogen werden kann.

Da die Aktivität dabei einer Änderungsrate entspricht, gilt:

Durch das Zerfallsgesetz haben wir kennengelernt, dass die Anzahl der vorhanden Kerne mit zunehmender Zeit abnimmt. Somit muss die Aktivität mit zunehmender Zeit ebenfalls geringer werden und somit auch die Strahlenbelastung.

Die Aktivität einer radioaktiven Substanz kann somit berechnet werden mit:

Für die Aktivität gilt außerdem:

Durch das Zerfallsgesetz gilt zudem:

Somit folgt für die Aktivität:

Energiedosis

Die Energiedosis gibt die Energie an, die ein bestrahltes Material bestimmter Masse absorbiert.

Für die Energiedosis gilt:

 

Äquivalentdosis

Die Äquivalentdosis gibt die Wirkung einer ionisierenden Strahlung an. Sie wird berechnet aus der Energiedosis und einem Qualitäts-/Wichtungsfaktor , welcher für die verschiedenen Strahlungsarten variiert.

Für die Äquivalentdosis gilt:

Für die Wichtungsfaktoren gelten:

Strahlungssart Wichtungsfaktor

-Strahlung

20

- und -Strahlung

1

Neutronen

5...20 [Abhängig von kinetischer Energie]

Protonen

5

Weitere Informationen zur Strahlenbelastung findest du auf Wikipedia oder auf der Webpräsenz des Bundesamtes für Strahlenschutz (BfS).

Kurzüberblick

➤ Natürliche Strahlungsbelastung durch kosmische oder terrestrische Strahlung

➤ Dabei werden verschiedene Messgrößen zur Evaluierung der Strahlungsbelastung herangezogen

      • Die Aktivität gibt die Anzahl der Kerne an, die pro Zeit zerfallen. Es gilt:

 

 

      • Für die Energiedosis, welche angibt, wie viel Energie ein bestrahltes Material absorbiert gilt:

 

      • Die Äquivalentdosis gibt die Wirkung einer ionisierenden Strahlung an. Für diese gilt:

 
 

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