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Die Auswirkungen der Gammastrahlung

Die Auswirkungen der Gammastrahlung



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Gammastrahlung ist die derzeit durchdringendste Art von Energie. Ähnlich wie bei Röntgenstrahlen können Gammastrahlen auch an einigen der dichtesten Materialien vorbeiziehen, was sie zu einem großen Vorteil und einer großen Gefahr macht. Da die Photonen, aus denen Gammastrahlung besteht, so energiereich sind, haben sie tiefgreifende Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit.

Geschichte

Die Forschung in den späten 1890er Jahren lieferte viele neue Informationen über Gammastrahlen und ihr Verhalten. Die französischen Wissenschaftler Henri Becquerel, Marie Curie und ihr Ehemann Pierre Curie experimentierten alle mit Materialien wie Uran, Polonium und Radium, was zu ersten Beobachtungen der Gammaradioaktivität und ihrer einzigartigen Eigenschaften führte. Es wurde festgestellt, dass Gammastrahlen die Energie von Alpha- und Betastrahlen bei weitem übersteigen, und in den 1920er Jahren verbreiteten sich großtechnische Anwendungen von Gammastrahlen.

Ironischerweise wurden viele der Wissenschaftler, die in diesen frühen Stadien an Gammastrahlung arbeiteten, selbst zu Strahlenkranken, da sie nur eine geringe Abschirmung hatten und die möglichen gesundheitlichen Auswirkungen nicht genau verstanden hatten.

Bedeutung

Gammastrahlung wurde während der Erforschung von Atomwaffen im Zweiten Weltkrieg noch wichtiger. Die Freisetzung von intensiver Gamma-Energie aus nuklearen Explosionen wurde als eine der wichtigsten und weitreichendsten Folgen solcher Waffen bezeichnet.

Positive Anwendungen von Gammastrahlen umfassen die Krebsbehandlung durch Bestrahlung, Messung und Verfolgung von Flüssigkeitsströmen, Ressourcenerkundung, Sterilisation medizinischer Geräte, Pasteurisierung und geodätische Untersuchungen. All dies nutzt den hohen Energie- und Ionisationsgrad von Gammastrahlen - besonders nützlich für Fernkampfanwendungen, da Gammaphotonen lange Strecken zurücklegen können, bevor sie zerfallen.

Umgekehrt erschweren diese Eigenschaften die Abschirmung gegen Gammastrahlung. Ähnlich wie bei Röntgenstrahlen durchdringen Gammastrahlen die meisten Materialien und verursachen selbst bei geringer Dosierung erhebliche Zellschäden.

Exposition

Die Gammastrahlung wird in Millirem oder Mrem gemessen. Die tägliche einmalige Exposition der meisten Menschen beträgt höchstens 25 mrem, während Personen, die in einer radioaktiven Umgebung mit ausreichendem Schutz arbeiten, bis zu 5.000 mrem auf einmal absorbieren können. Alles, was mehr als 10.000 mrem beträgt, wird als gefährlich angesehen, auch wenn die Exposition kurz ist. Über diesen Punkt hinaus werden gesundheitliche Bedenken unmittelbar und das Krankheitsrisiko ist sehr hoch. Diese Zahlen spiegeln Studien über Populationen wider, die die japanischen Bombenanschläge des Zweiten Weltkriegs überlebt haben.

Im Gegensatz zu anderen Arten von Strahlung wandern Gammastrahlen so schnell, dass sie den gesamten Körper sehr schnell durchdringen und alle Organe und Gewebe betreffen. Ihre ionisierenden Muster führen dazu, dass exponierte Körperteile ionisiert werden können und sich ihre Eigenschaften ändern, selbst nachdem die Gammastrahlung selbst lange verdunstet ist.

Quellen

Boden und Wasser und damit Nahrungsquellen sind die Hauptursachen für die Exposition gegenüber Gammastrahlen, obwohl die Werte in der Regel sehr niedrig sind und kein großes Risiko darstellen. Die meisten anderen Quellen sind medizinischer oder industrieller Natur. Die Öffentlichkeit kann durch medizinische Scans und andere Untersuchungstechnologien Gammastrahlen ausgesetzt werden. Natürlich können nukleare Detonationen und Unfälle große Ursachen haben.

Effekte - akut

Am augenscheinlichsten sind Verbrennungen. Ein enger Kontakt mit radioaktiven Stoffen von besonders großer Größe führt zu einer Schädigung des Hautgewebes. Die Verbrennungen sind sehr schmerzhaft und schwer zu behandeln.

Akute Wirkungen intensiver und plötzlicher radioaktiver Exposition sind als nicht stochastische Wirkungen bekannt und stehen meist im Zusammenhang mit Hautschäden. Es können jedoch mehrere andere Symptome auftreten - Übelkeit, Haarausfall und Organversagen. Bei akuter Exposition, die diese Symptome hervorruft, ist eine Behandlung nahezu unmöglich und der Tod sehr wahrscheinlich.

Diese Effekte hängen mit der Nähe zu einer Gammastrahlen emittierenden Quelle zusammen, beispielsweise mit der Handhabung von radioaktivem Rohmaterial oder dem buchstäblichen Berühren eines Nukleargeräts.

Effekte - Langzeit

Die stochastischen Wirkungen der Exposition gegenüber Gammastrahlen sind der Öffentlichkeit aus der Berichterstattung über nukleare Ausfälle bekannt. Das Hauptanliegen ist Krebs als Folge der Ionisierung und Mutation der Zellen. Diese Krebsarten können Monate und Jahre nach der Exposition auftreten.

Bei Frauen sind Geburtsfehler bei der Entbindung ebenfalls ein wichtiges Anliegen und eine besonders lang anhaltende Manifestation der Strahlenexposition, die auch in nachfolgenden Generationen auftreten kann. Genetische Mutationen können als Folge einer Gammastrahlenvergiftung auftreten und Menschen Jahre nach der Exposition betreffen.

Zeitrahmen

Da Bausteine ​​des menschlichen Körpers wie Kalzium und Jod die Strahlung für lange Zeiträume speichern, ist es schwierig, den Körper von Strahlenvergiftungen zu befreien und so den Schaden zu verlangsamen. Dies ist der Grund, warum Menschen, die im Laufe der Zeit Gammastrahlen ausgesetzt sind, mit größerer Wahrscheinlichkeit Schilddrüsen- und Knochenkrebs entwickeln.

Im Allgemeinen treten Verbrennungen fast sofort auf, während Übelkeit, Müdigkeit und Erbrechen erst nach Stunden auftreten. Haarausfall, Inkontinenz und Blutungen können einige Wochen bis Monate dauern. Dosen von mehr als 1 Million mrem werden mit ziemlicher Sicherheit eine Person innerhalb weniger Wochen töten, während 2 Millionen mrem dies in Stunden tun können, indem sie das Zentralnervensystem zerstören.


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