Am 26. April 1986 haben die Betreiber der Kernkraftwerk Tschernobyl, in der Ukraine, versäumte es, Tests in einem der Reaktoren durchzuführen, was zu einer Explosion von Uran-235, einem Element mit hoher radioaktiver Energie, führte. Der Saldo betrug 30 Todesfälle und 1.800 Meldungen zu Schilddrüsenkrebs.
Goiania, 1987. Kapsel mit Cäsiumchlorid 137 wurde freigelegt, nachdem Müllsammler ein verlassenes Röntgengerät demontiert hatten. Der größte radiologische Unfall in Brasilien forderte sofort den Tod von vier Menschen und hatte schwerwiegende Folgen für die Überlebenden.
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Die Stadt Fukushima in Japan war das jüngste Opfer nuklearer Unfälle. Im Jahr 2011 verursachte ein Erdbeben der Stärke 8,9 auf der Richterskala schwere Schäden im nordöstlich der Insel gelegenen Kernkraftwerk und verursachte drei Explosionen.
Die drei oben genannten Fälle zeigen die Schwere einer übermäßigen Radioaktivitätsexposition. Obwohl radioaktive Elemente in kleinen Mengen wichtige Verwendungszwecke haben, können hohe Strahlungswerte zum Tod führen.
Als nächstes werden wir uns ausführlicher mit dem Thema der Auswirkungen von Radioaktivität auf den menschlichen Körper befassen, von der Verwendung in der Medizin bis hin zu schwerwiegenden Folgen einer Exposition.
A Strahlung ist die Ausbreitung jeglicher Art von Energie mittels Wellen. Dies gilt auch für Licht und Wärme. Es stellt sich heraus, dass einige chemische Elemente instabile Eigenschaften haben, das heißt, es besteht kein Gleichgewicht zwischen den Teilchen, die ihren Kern bilden.
Folglich, Gammastrahlen werden mit der Fähigkeit freigesetzt, tief in die Materie einzudringen. Was ist mit ionisierender Strahlung? Dies ist die Art von Strahlung, die lebende Organismen schädigt und außerhalb des sichtbaren Spektrums liegt.
Es handelt sich um die Art von Strahlung, die bei einer Kernspaltung auftritt. Seine elektromagnetischen Wellen haben eine sehr hohe Frequenz, die in der Lage ist, die Ladungsanordnung eines Atoms zu verändern und so die Art und Weise zu verändern, wie es mit anderen interagiert.
Dadurch entstehen die Bindungen, die die Moleküle innerhalb der Zelle zusammenhalten. Als Folgen können innere und äußere Verbrennungen sowie genetische Mutationen und irreversible Zellschäden auftreten.
Sievert (Sv) ist die Einheit, mit der die biologischen Wirkungen von Strahlung gemessen werden. Bereits grau (Gy) ist die Messung physikalischer Effekte. Die beiden Einheiten werden wie folgt ausgedrückt: Die Strahlendosis im menschlichen Gewebe (Sv) ergibt sich durch Multiplikation der Dosis in Gy.
Diese Vervielfachung erfolgt durch Faktoren, die vom betroffenen Körperteil, der Art der Strahlung, der Intensität und der Dauer der Einwirkung abhängen.
In einem früheren Abschnitt haben wir kommentiert, dass die ionisierende Strahlung verursacht Verbrennungen und Zellmutationen. Ersteres geschieht, weil die abgegebene Wärme so stark ist, dass sie größere Schäden verursacht als bei längerer Sonneneinstrahlung.
Mutationen wiederum passieren wie folgt. Radioaktive Teilchen tragen eine hohe kinetische Ladung und bewegen sich daher schnell. Wenn sie Körperzellen erreichen, bewirken sie eine Zellionisierung.
Das heißt, Zellen werden in Ionen umgewandelt und entfernen dann Elektronen (negative Teilchen), wodurch Bindungen geschwächt werden. Dann kommen genetische Mutationen, die während der Schwangerschaft des Fötus und sogar in späteren Generationen zu Problemen führen können.
Am stärksten betroffen sind Zellen mit einer hohen Proliferationsrate, wie zum Beispiel Mark- und Fortpflanzungszellen.
Die Auswirkungen der Strahlung können in zwei Arten unterteilt werden – akute und chronische. Diese können Jahre nach einer indirekten, aber erheblichen Exposition auftreten. Die Höhen wiederum treten sofort auf und treten bei direkter oder übermäßiger Exposition auf.
Verbrennungen, eine der bereits erwähnten Auswirkungen, sind typische Beispiele für akute Schäden, die ebenfalls auftreten Dazu gehören eine Störung der Blutplättchenbildung (im Zusammenhang mit der Blutgerinnung) und ein Abfall der Immunabwehr.
Zusätzlich zu den akuten Auswirkungen, wie z. B. Verbrennungen, besteht die Sorge vor chronischen Schäden, wie z. B. genetischen Mutationen. Eine der schwerwiegendsten Erkrankungen ist Krebs. Radioaktivität beschleunigt die Zellfunktion und bewirkt, dass sie sich vermehren.
Unkontrolliertes Wachstum verursacht Tumore. Sie können jedoch bis zu zehn Jahre nach der Exposition auftreten. Die Zeit bis zum Auftreten der ersten Symptome wird als „Latentzeit“ bezeichnet. Bei Leukämie kann sich die Zeit jedoch um zwei Jahre verkürzen.
Nukleare Unfälle, wie sie am Anfang dieses Artikels erwähnt wurden, können durch das Austreten radioaktiver Komponenten zu einer Kontamination der Umwelt führen. Daher steigt das Risiko, dass dieses Material in die menschliche Nahrungskette gelangt.
Eine Kontamination kann also durch die Aufnahme von Wasser, Fleisch oder Gemüse erfolgen, die übermäßiger Strahlung ausgesetzt sind. Hier können chronische Schäden im Zusammenhang mit Krebs, Schilddrüsenproblemen und Unfruchtbarkeit entstehen.
Das Traurige ist, dass sich die Auswirkungen der Strahlung über Jahre, also Generationen, erstrecken können. Dies ist der Fall bei direkten Opfern von Cäsium 137, deren Kinder aufgrund der Exposition ihrer Eltern gegenüber radioaktivem Material ernsthafte Probleme haben.
Schäden je nach Strahlungsniveau
Schwäche, Übelkeit und Erbrechen.
Depression der Wirbelsäulenfunktion. Rote und weiße Blutkörperchen werden durch radioaktive Partikel zerstört.
A Strahlung gelangt in den Magen-Darm-Trakt und verursacht Durchfall, Erbrechen und Blutungen.
Strahlung führt zu akutem Atemversagen.
Strahlung führt dazu, dass die Person ins Koma fällt und sogar stirbt, indem sie Zellen im Zentralnervensystem zerstört.
Röntgenuntersuchungen verursachen aufgrund der geringen Strahlendosis keinen Krebs. Daher befolgen sie sichere Verfahren wie Röntgen, Tomographie und Mammographie. Steigt die Belastung jedoch auf 10 Millisievert, erhöht sich das Krankheitsrisiko.
Strahlentherapie ist die Technik zur Krebsbekämpfung. Dabei wird der Patient kontrollierten Strahlendosen ausgesetzt, wodurch die bösartigen Zellen abgetötet werden. Seine Wirkung ist vorteilhaft, da eine hohe Belastung in mehrere Sitzungen aufgeteilt wird, die auf bestimmte Körperteile angewendet werden.
Ein Patient mit Lungenkrebs wird beispielsweise einer durchschnittlichen Dosis von 50.000 Millisievert ausgesetzt. Wenn ich alles auf einmal bekommen würde, würde ich nicht widerstehen, aber die Anwendungen werden in 18 bis 20 Sitzungen durchgeführt und es wird nur der Bereich mit dem Tumor erreicht, die benachbarten Bereiche werden ausgespart.
Dennoch sind einige Symptome zu spüren, wie zum Beispiel Übelkeit. Darüber hinaus beginnen bei einer Erhöhung der Dosis auch andere Gewebe, insbesondere das Mark, in Mitleidenschaft gezogen zu werden, so dass der Patient anämisch wird und sich nicht mehr gegen andere Krankheiten wehren kann.
Nein, wie bereits erwähnt, können bereits kleine Dosen sehr vorteilhaft sein. In der Medizin wird Radioaktivität zur Behandlung von Krebstumoren durch Strahlentherapie eingesetzt.
In der Industrie wird Radioaktivität zur Gewinnung von Kernenergie genutzt. Eine weitere anwendbare Verwendung findet sich in der Wissenschaft. Mit Radioaktivität ist es möglich, die Erforschung der molekularen und atomaren Organisation anderer Elemente zu fördern.
