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Radioaktivität – Was ist das?

Radioaktivität ist eine natürliche Eigenschaft von bestimmten Stoffen. Es gibt natürliche und künstliche Strahlenquellen.

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Film: Was ist Radioaktivität? Wie können wir uns vor Radioaktivität schützen? ©Nagra

Verschiedene Strahlenarten

Radioaktive Stoffe besitzen einen instabilen Atomkern, der spontan zerfällt. Dabei wird energiereiche Strahlung ausgesendet, die umgangssprachlich auch radioaktive Strahlung heisst. Der Mensch kann diese Strahlung mit seinen Sinnen nicht wahrnehmen.

Die drei wichtigsten Arten sind:

  • Alpha- und Beta-Strahlung; sie entsteht bei der spontanen Umwandlung eines instabilen Atomkerns in einen anderen Kern.
  • Gamma-Strahlung; sie entsteht, wenn der Atomkern überschüssige Energie abstrahlt.

Radioaktivität nimmt mit der Zeit ab

Durch den radioaktiven Zerfall nimmt die Radioaktivität ständig ab. Dadurch sinkt auch die Strahlung der radioaktiven Stoffe und somit der Abfälle, bis sie mit der Zeit unbedenkliche Werte erreicht. Deshalb sollen die Abfälle zum Schutz von Mensch und Umwelt in einem geologischen Tiefenlager entsorgt werden. Sicherheitsbarrieren schliessen die Abfälle dort zuverlässig ein.

Radioaktive Stoffe können über die Atemwege oder mit der Nahrung aufgenommen werden und dann im Körperinnern zerfallen (innere Bestrahlung). Vor innerer Bestrahlung schützt man sich, indem man die Aufnahme von Radionukliden möglichst vermeidet.

Berglandschaft
Ob Jura, Mittelland oder Alpen: Natürliche Radioaktivität kommt überall vor. Foto: 35160727 © Fisfra | Dreamstime.com

Radioaktivität in der Natur

Eine geringe Menge an natürlicher Radioaktivität kommt überall vor: im Boden, in Baustoffen, in unserer Nahrung und in der Atemluft. Wir nehmen somit kontinuierlich eine kleine Menge an radioaktiven Stoffen in unseren Körper auf. Beispielsweise sogenanntes Kalium-40, das bevorzugt in Muskelgewebe eingebaut wird.

Die natürlichen radioaktiven Stoffe wurden ursprünglich in explodierenden Sternen (Supernovae) gebildet und später bei der Bildung in unseren Heimatplaneten eingebaut. Durch ihren Zerfall tragen sie wesentlich zur Erdwärme bei. Zu einem kleinen Teil entstehen natürliche radioaktive Stoffe auch heute noch in der Atmosphäre durch die Wechselwirkung mit der kosmischen Strahlung.

strahlendosis
Die mittlere jährliche Strahlendosis in der Schweiz. Abbildung: BAG-Jahresbericht «Umweltradioaktivität und Strahlendosen in der Schweiz – 2020»

Natürliche Strahlung: Radon ist Spitzenreiter

Die durchschnittliche Strahlenbelastung beträgt für einen Menschen in der Schweiz rund 5,8 Millisievert pro Jahr. Mit 4,3 Millisievert ist ein Grossteil davon natürliche Strahlung. Dazu gehört auch die kosmische Strahlung aus dem Weltall, die von der Höhe des Wohnortes über dem Meeresspiegel abhängt. Ein Teil der natürlichen Strahlung kommt aus dem Boden und Gestein; dieser Anteil variiert je nach Landesgegend. Die mit 3,2 Millisievert höchste Belastung verursacht das gasförmige Radon in Wohnräumen (vgl. Abbildung). Es dringt aus dem Untergrund über Naturkeller oder Risse ins Haus ein oder wird durch Baustoffe im Haus freigesetzt.

Daneben sind wir auch künstlich verursachter Strahlung ausgesetzt. Höhere Belastungen entstehen durch medizinische, weit niedrigere durch industrielle Anwendungen.

Radon Schweiz BAG
Die Radonkarte zeigt die Wahrscheinlichkeit, den Referenzwert die Radonkonzentration in Gebäuden zu überschreiten. Abbildung: BAG

Strahlenbelastung vermeiden

Alpha-, Beta- und Gamma-Strahlen gehören zu den ionisierenden Strahlen. Sie übertragen so viel Energie an die Atome und Moleküle der bestrahlten Materie, dass sich aus deren Atomhülle Elektronen herauslösen. Dies kann zum Aufbrechen chemischer Verbindungen und damit zur Schädigung von Zellen, Gewebe und Organen führen.

Die drei Strahlenarten dringen unterschiedlich tief in menschliches Gewebe ein. Alphastrahlung hat eine kurze Reichweite und kann nur Bruchteile eines Millimeters in die oberste Hautschicht eindringen. Betastrahlung hat eine Eindringtiefe von einigen Millimetern und kann so die Hautschichten durchdringen. Die energiereiche Gammastrahlung durchdringt den menschlichen Körper ganz. Dabei schwächt sie sich etwas ab, streut aber gleichzeitig im Gewebe.

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Unterschiedliche Eindringtiefe der Strahlenarten. Abbildung: Nagra

So schützen Sie sich vor Strahlung

Strahlung aus natürlichen und künstlichen Strahlenquellen unterscheidet sich nur durch ihre Entstehung, nicht aber durch ihre Eigenschaften und Wirkung. Vor einer Strahlenquelle ausserhalb des Körpers schützen wir uns, indem wir die Strahlenquelle abschirmen, ausreichend Abstand zu ihr einhalten und die Aufenthaltsdauer in ihrer Nähe minimieren.

Alpha- und Betastrahlen kann man mit relativ kleinem Aufwand komplett abschirmen. Die durchdringende Gammastrahlung lässt sich durch einige Zentimeter Eisen oder wenige Meter Gestein oder Beton abschwächen.

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Strahlen mit unterschiedlichen Materialien abschirmen. Abbildung: Nagra

Radioaktivität wird ständig gemessen

Die Nationale Alarmzentrale (NAZ) betreibt ein eigenes Radioaktivitäts-Messnetz. 76 in der ganzen Schweiz verteilte Sonden übermitteln alle zehn Minuten den aktuellen Messwert. Auf der NAZ-Website finden Sie die Tagesmittelwerte und Zeitverläufe.

Spannendes zu Radioaktivität finden Sie auch in unseren Broschüren

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