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Autor: Nina Hubner
Strahelnschutz und Strahlenschäden
1. Unterschiedliche Dosisbegriffe
• evtl. Zellschädigung durch Anregen o. Ionisieren v. Molekülen
• Energie durch Strahlung (= Anzahl d. Angeregten Moleküle) ~ Schädigungsrisiko
1.1 Energiedosis D
W • D= W = absorbierte Energie; m = Masse der durchstrahlten Materie m J ] = [Gy] („Gray“) • D in [ 1 rd = 10 -2 Gy früher 1 rd = 1 „Rad“; kg
1.2 Äquivalentdosis
• Grund: unterschiedl. biolog. Strahlenwirkung bei: verschiedenen Strahlenarten
• H = Q • D
• Q wurde von internat. Strahlenschutzkommision gemäß unterschiedl. biolog.
Wirsamkeit d. Strahlung festgelegt J ]; • Q in [ Äquivalentsdosis in [Sv] = Sievert; früher: 1 rem = Q • 1 rd kg
• Festlegung: gleiche Äquivalentsdosen H = gleiche biolog. Wirkung
(unabhängig v.
Strahlung)
•
Q = 1 für
β
- und
χ
-Strahlung
Q = 20 für
α
-Strahlung 2. Die Atombombe
• Kernspaltung: Neutronen entstehen: à können Kettenreaktion auslösen
• volle Ausnützung: alle freigesetzten Neutronen müssen wieder auf spaltbare
Atomkerne treffen
• kritische Masse: minimale Anzahl d. spaltbaren Kerne bei Kernexplosion • Anregung durch Explosion eines chem. Sprengstoffs (TNT) à funktionsfähige, kritische Masse à Atombombe • U 235 = 50 kg; Pu 239 = 30 kg; + Kugeln mit Durchmesser < 20 cm • Spaltung v. 1 kg U 235 = E bei Explosion v. 20000 t TNT
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3. Stahlenwirkung, Strahlenschäden
• Folie 1
• Mutationen sind Grundlage f. Evolutionsgeschehen (à in Natur immer wieder) • 1927: Nachweis, dass ionisierende Strahlung Mutationen erzeugt
( ~ 30 Jahre nach Entdeckung der Röntgen-Strahlung) • organ. Strahlung auf Gewebe: erst reagiert Wasser: H 2 O à H + + OH -
Bildungv. Wasserstoffperoxid aus OH — Ionen:
normal kann Enzym „Katalase“ schnell abbauen; <-> plötzliche, starke Starhlen • Genommutationen: Veränderung d. Chromosomenzahl: à Vervielfachung d. Chromosomensatzes (Polyploidie) à Vervielfachung einzelner Chromosomen
(Trisomie, Polysomie)
• Chromosomenmutationen: Zerbrechen d. Chromosomen + fehlerhafte Verwachsung
à erkennbar unterm Lichtmikroskop
• Gen- o. Punktmutationen: Umstellungen in der Basenfolge eines Tripletts z.B.: GGA = AS Glycin à AGA = Glutaminsäure è Veränderung d. AS-Sequenz à Enzymcharakter d.
Proteins
4. Strahlenschutzmaßnahmen
• Abstand: Intensität d. Strahlung nimmt mit Entfernung ab • Abschirmung: so stark abschirmen, dass sie keine Gefährdung darstellen
• Kontrolle:
•
Schutz v. Wasser u. Luft:
Wasser /Luft aus
kerntechnischen Anlagen
à
festgesetzte
Höchstgrenze
à
Einhaltung wird
kontrolliert
•
Sicherheitsvorschriften: Planung, Bau, Betrieb
kerntechn. Anlagen
•
Endlagerung:
• Mensch ist immer nat. Strahlung ausgesetzt: heute ~ 1,1 • 10 -3
a
•
Höchstgrenze
in BRD: 5
•
10
-3
• gefährlich: Cs 137, Ba 140, J 131, Sr 90 (~ Ca à wird in Knochen eingebaut)
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• Folge einer kurzen, starken, aber auch länger andauernden, schwachen
Belastung
• Krebs + Leukämie auch als Spätschäden erst Jahre später
• Mutationen (Veränderung d. DNS) im Erbgut d. Keimzellen erst beim
Nachkommen sichtbar
• Strahlentod bei kurzzeitiger Ganzkörperbestrahlung über 7 Sv
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