Medizinisches Lexikon der beruflichen Belastungen und Gefährdungen

Entnommen aus dem Medizinischen Lexikon der beruflichen Belastungen und Gefährdungen, K. Landau - G. Pressel (Hrsg.), 2., vollständig neubearbeitete Auflage 2009. Das Lexikon können Sie in unserem Bookshop erwerben.

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Ionisierende Strahlung

Durch Ionisierung werden Elektronen aus dem Atomverband herausgelöst. Die Überschussenergie aus Photonen- und Ionisierungsenergie nimmt das Elektron als kinetische Energie mit. Ionisierende Strahlung ist somit jede energiereiche Strahlung, die in der Lage ist, in der von ihr durchdrungenen Materie Elektronen aus Atomen und Molekülverbänden freizusetzen. In biologischen Strukturen werden nach Absorption der Strahlenenergie physikalisch-chemische und biochemische Reaktionen auf molekularer Ebene in Gang gesetzt.
Im Körpergewebe können funktionelle und morphologische Veränderungen bis hin zum Zelltod beobachtet werden. Die Strahlung kann biologisches Gewebe schädigen und eine Krebserkrankung auslösen. Sie kann bei gezieltem Einsatz auch zur Heilung von Tumorerkrankungen genutzt werden. Ionisierende Strahlung entsteht beim Zerfall instabiler (radioaktiver) Atomkerne und kann auch mit Hilfe technischer Einrichtungen wie Teilchenbeschleuniger oder Röntgengeräten erzeugt werden.
Es wird zwischen direkt und indirekt wirkender Strahlung unterschieden. Zu direkt ionisierenden Strahlen gehören alle elektrisch geladenen Korpuskeln wie Alpha- oder Betateilchen, Elektronen, Protonen, Deuteronen, schwere Ionen, Pi-Mesonen. Indirekt ionisierend wirken Photonen (Röntgen-, Gammastrahlen) und ungeladene Korpuskeln (Neutronen), die durch Wechselwirkung mit Atomen ionisierende Strahlen erzeugen. Ionisierende Strahlung lässt sich mit unseren Sinnesorganen nicht wahrnehmen, sie kann nur mit speziellen Messgeräten erfasst werden. Beim Durchtritt durch Materie verliert die ionisierende Strahlung infolge Absorption einen Teil ihrer Energie. Die biologische Wirksamkeit der Strahlung wird im Wesentlichen von der Strahlenart, dem Durchdringungsvermögen und der Empfindlichkeit des Gewebes bestimmt. Das Durchdringungsvermögen der Strahlenarten in festen Materialien und im biologischen Gewebe differiert erheblich. Daraus resultieren auch unterschiedliche Schädigungsmechanismen und Strahlenschutzmaßnahmen. Alphastrahlung hat bei sehr hohen Energien nur eine minimale Eindringtiefe und kann beispielsweise Papier nicht und die Haut kaum durchdringen. Gelangen die dicht ionisierenden energiereichen Alphastrahler allerdings in den Körper z. B. an das Bronchialepithel können sie hier besonders intensiv wirken. Beta- und Gammastrahlung sowie Röntgenstrahlung zählen zu den locker ionisierenden Strahlen. Betastrahlen durchdringen Weichteilgewebe im Bereich von wenigen Millimetern bis zum Zentimeter.
Die energiereichen Gammastrahlen haben ein hohes Durchdringungsvermögen im biologischen Material und anderer Materie. Zur wirksamen Abschirmung sind schwere Materialien wie zentimeterdicke Bleiummantelungen oder meterstarke Betonwände nötig (Tabelle 1).
Die Bewertung der Strahlenexposition erfolgt mittels der Energiedosis, d. h. der vom Gewebe aufgenommenen Energie (Einheit: Gray). Die verschiedenen Strahlenarten zeigen bei gleicher Energiedosis im Gewebe unterschiedlich starke biologische Wirkungen. Man verwendet deshalb zur Charakterisierung so genannte Strahlungs- Wichtungsfaktoren, die in der Strahlenschutzverordnung festgeschrieben sind (Tabelle 2).
Der Wichtungsfaktor für Strahlung mit geringer Ionisationsdichte im Gewebe, wie Röntgen-, Gamma- und Betastrahlung ist gleich 1 gesetzt. Die biologische Wirkung der Alphastrahlung mit hoher Ionisationsdichte wird 20-mal höher eingeschätzt. Für die Neutronenstrahlung liegt der Faktor zwischen 5 und 20.
Die biologische Wirkung ist außerdem durch unterschiedliche Empfindlichkeit der Gewebe gekennzeichnet. Dem wird durch Berücksichtigung von Gewebe-Wichtungsfaktoren zur Ermittlung der effektiven Dosis Rechnung getragen.

Dieser Eintrag ist ein Auszug aus dem Medizinischen Lexikon der beruflichen Belastungen und Gefährdungen, K. Landau - G. Pressel (Hrsg.), 2., vollständig neubearbeitete Auflage 2009. Das Lexikon können Sie in unserem Bookshop erwerben.

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