Radioaktivität
Radioaktivität entsteht beim Zerfall von Atomkernen. Ausgelöst wird dieser Zerfall durch das bestreben des Atoms, sich in eine stabilere Konfiguration umzuwandeln. Chemische Elemente, sogenannte Isotope, deren Atomkerne instabil sind, können also zerfallen und setzen dabei Energie frei, die sich als Strahlung fortsetzt. Die strahlenden Isotope werden Radionuklide genannt.
Ein Isotop, oder auch Nuklid, ist ein Atomkern mit einer festen Ordnungszahl und einer festen Massenzahl. Bei der Strahlung un-
terscheidet man Teilchenstrahlung (Neutronen-, Beta- und Alpha-Strahlen) und Wellenstrahlung (Gamma- und Röntgenstrahlen).
Alpha-Strahlen (α-Strahlen)
Sie sind eine Teilchenstrahlung von hoher Geschwindigkeit aus dem zerfallenden Kern (schnelle Heliumkerne). Ein Alpha-Teilchen ist relativ langsam und hat in Gasen eine Reichweite von wenigen Zentimetern. Schon ein Blatt Papier ist undurchlässig für Alpha-Teilchen. Dringen sie in einen Zellkern ein, wirken sie strukturstörend.
Beta-Strahlen (β-Strahlen)
Sie bestehen aus schnellen Elektronen, die ebenfalls aus dem Atomkern stammen (ein Neutron kann nämlich in ein Proton und ein Elektron zerfallen, wobei das Elektron ausgestrahlt wird). Beta-Teilchen haben eine höhere Reichweite als Alphateilchen. Sie können durch dünne Metallplatten, wie Aluminiumbleche abgehalten werden.
Gamma-Strahlen (γ-Strahlen)
Es handelt sich hier nicht um Teilchen, sondern um elektromagnetische Wellen höherer Energie (Energiequanten), die im Gegensatz zu Alpha- und Beta-Strahlen sogar teilweise Beton, Blei und Stahl zu durchdringen vermögen. Sie entstehen auch fast immer zugleich mit Alpha- und Beta-Strahlen.
Neutronen-Strahlung
Neutronen werden hauptsächlich bei künstlichen Kernumwandlungen ausgesandt, wie bei Atombombenexplosionen und der Kernspaltung in Atomkraftwerken. Neutronen-Strahlen existieren nicht von selbst auf der Erde. Neutronen haben für viele Substanzen ein unheimlich starkes Durchdringungsvermögen (Neutronenbombe).
Teilchenstrahlung gibt die Energie bereits auf einer kurzen Wegstrecke vollständig ab - im Körpergewebe innerhalb von einem Millimeter. Wellenstrahlung dagegen wird erst durch weite Entfernungen abgeschwächt.
Das heißt: Obwohl sie weder sichtbar noch spürbar sind, ist jede dieser Strahlungsarten eine Belastung und Gefahr für den menschlichen Körper.
Zu den etwa 200 bekannten Radionukliden gehören das in der Natur vorkommende Kalium-40 und die erst bei der Spaltung von Uran (Atombombenexplosion, Atomkraftwerke) entstehenden "künstlichen" Isotope des Jods, des Cäsiums, des Strontiums und viele andere.
Plutonium entsteht im Atomkraftwerk durch Neutronenbeschuss von Uran.
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