Ionisierende Strahlung Definition
Der Begriff Strahlung bedeutet, Energie als Wellen oder Teilchen abzugeben. Ionisierende Strahlung gibt Energie ab, indem sie Elektronen aus Atomen herausschlägt, wodurch die Atome eine Ladung erhalten. Eine andere Bezeichnung für ein geladenes Teilchen ist Ion. Die Ladungen der atomaren Teilchen machen ionisierende Strahlung instabil und reaktiv. Die Teilchen strahlen, weil sie versuchen, sich zu stabilisieren. Ionisierende Strahlung ist eine hochenergetische Strahlung, weil sie aus dem hochenergetischen Bereich des elektromagnetischen Spektrums stammt. Die Entstehung von ionisierender Strahlung ist ein natürlicher Prozess im Universum.
Quellen ionisierender Strahlung
Ionisierende Strahlung kommt aus diesen Hauptquellen:
- Kernreaktionen in der Sonne und in Sternen im Weltraum
- Radioaktiver Zerfall im Körpergewebe und im Boden
- Radioaktiver Zerfall von instabilen Elementen in Gesteinen, insbesondere von Gesteinen, die Radium enthalten und Radongas freisetzen
- Berufliche Quellen aus Bergbau, Medizin, Forschung und Industrie.
Arten ionisierender Strahlung
Zu den Arten ionisierender Strahlung gehören:
- x-Strahlen/Gammastrahlen
- Alpha-Teilchen
- Beta-Teilchen
- Neutronen-Teilchen
Das Bild oben zeigt, wo sich ionisierende Strahlung im elektromagnetischen Spektrum befindet.
Beispiele für ionisierende Strahlung
Röntgen-/Gammastrahlen
Röntgen- und Gammastrahlen bewegen sich in Form von Energie-„Paketen“, die Photonen genannt werden. Genau wie Licht bewegen sich Photonen in einer geraden Linie. Röntgenstrahlen entstehen durch eine Veränderung der Energieniveaus in einem Atom. Medizinische Röntgenstrahlen zeigen Knochen und andere dichte Strukturen im Körper, weil diese Strukturen die Strahlung absorbieren; weiches Gewebe wie Haut und Organe tun dies nicht. Gammastrahlen sind Photonen, die aus dem Atomkern kommen. Beide Arten von ionisierender Strahlung können den menschlichen Körper durchdringen, wenn sie genügend Energie haben. Diese Strahlung kann ganze Zellen zerstören und/oder die DNA im Zellkern schädigen, was zu DNA-Mutationen und der Möglichkeit von Krebs führen kann.
Alpha-Partikel
Alpha-Partikel durchdringen die Haut nicht wie Röntgen- und Gammastrahlen. Tatsächlich kann ein Stück Papier oder Stoff Alpha-Teilchen aufhalten. Diese Teilchen sind schwerer und langsamer als Röntgen- und Gammastrahlen, weil sie zwei Protonen und zwei Neutronen in ihren Kernen haben. Gefährlich werden diese Teilchen jedoch, wenn sie eingeatmet werden. Radon ist ein farbloses, geschmack- und geruchloses Gas, das aus dem Zerfall des Elements Radium entsteht. Radium kommt natürlich in den Gesteinen und im Boden der Erde vor und besteht hauptsächlich aus Alphateilchen, so dass beim Einatmen von Radon Alphateilchen direkt mit dem Lungengewebe in Kontakt kommen. Die Alphateilchen von Radon (wenn sie eingeatmet werden) sind etwa 20-mal so wirksam wie Röntgen- und Gammastrahlen, um Krebs zu verursachen.
Beta-Teilchen
Beta-Teilchen sind Elektronen, die viel kleiner und schneller als Alphateilchen sind. Die meisten festen Gegenstände halten sie auf, aber sie können leicht die menschliche Haut durchdringen und Gewebeschäden und Verbrennungen verursachen. Die schweren Verbrennungen, die Menschen erleiden, die dem Fallout von Kernreaktorexplosionen und Atombomben ausgesetzt sind, sind auf Betateilchen zurückzuführen. Diese Verbrennungen werden auch als Beta-Verbrennungen bezeichnet. Betateilchen können verschluckt oder eingeatmet werden, wenn sie die Wasser- und Lebensmittelvorräte kontaminieren, und die Einnahme verursacht noch schwerere Schäden. Allerdings werden sehr kleine Mengen einiger Arten von Betateilchen emittierenden Elementen (wie Jod 131) in der Medizin verwendet, um Erkrankungen der Schilddrüse zu diagnostizieren und zu behandeln.
Quiz
2. Radongas hat hauptsächlich welche Art von Teilchen?
A. Beta
B. Röntgenstrahlung
C. Alpha
D. Neutron
3. Welche der folgenden ist KEINE Quelle ionisierender Strahlung?
A. Feuer
B. Gestein
C. die Sonne
D. Röntgenstrahlen