Messung von Radioaktivität

Zeit für einen kleinen Snack! Ich nehme eine Banane. Willst du auch eine, Philip? - Nein! Iss das nicht! Bananen sind radioaktiv!

Philipp hat nicht ganz Unrecht – Bananen sind etwas radioaktiv, weil sie reich an Kalium sind. Einige Kaliumatome haben instabile Kerne. Das bedeutet, dass der Kern „zerfällt“, er setzt Energie frei oder emittiert winzige Partikel. Dieser Vorgang wird radioaktiver Zerfall genannt und führt zu ionisierender Strahlung. Ionisierende Strahlung kann von unserem Körper absorbiert werden und ziemlich schädliche Auswirkungen haben.

Sie kann lebende Zellen schädigen und zu ernsthaften gesundheitlichen Problemen führen. Bedeutet das, dass Bananen für uns gefährlich sind?! Ganz und gar nicht! Tatsächlich sind wir ständig einer gewissen Strahlung ausgesetzt – nicht nur aus Bananen, sondern von fast allem um uns herum: kosmische Strahlung und radioaktive Elemente im Boden, Essen und sogar unsere eigenen Körper! Entscheidend ist die Menge und Intensität der Strahlung, der wir ausgesetzt sind.

Daher ist es sehr wichtig, dass wir sie messen können. Nehmen wir an, Philip steht in der Nähe eines radioaktiven Gegenstands. Die Atome in diesem Gegenstand zerfallen und geben ionisierende Strahlung ab. Wenn wir messen können, wie viele Atome im Laufe der Zeit zerfallen, können wir sagen, wie viel Strahlung emittiert wird. Wir können Radioaktivität mit einer nach dem französischen Physiker benannten Einheit beschreiben, Antoine Henri Becquerel, der die natürliche Radioaktivität untersuchte.

Ein Becquerel bedeutet, dass pro Sekunde ein Atomzerfall stattfindet. Die Anzahl der Zerfalls gemessen in Becquerel sagt uns nur, wieviel Strahlung emittiert wird. Aber wenn Philip nah genug steht, erreicht ihn ein Teil der Strahlung und kann von seinem Körper aufgenommen werden. Um zu sagen, wie sehr diese Strahlung Philip beeinflusst, müssen wir auch andere Faktoren berücksichtigen: die Art der Strahlung, welche Teile von Philipps Körper der Strahlung ausgesetzt waren und wie viel Energie der Körper insgesamt hätte aufnehmen können. Unter Berücksichtigung dieser Faktoren können wir die effektive Strahlendosis messen, um die möglichen Auswirkungen von Strahlung zu berechnen.

Die in diesem Fall verwendete internationale Einheit ist Sievert, benannt nach dem schwedischen Medizinphysiker Rolf Sievert. Je höher die Zahl des Sievert, desto höher ist das potenzielle Gesundheitsrisiko für Philip. Das Problem ist, dass wir ionisierende Strahlung mit unseren Sinnen nicht wahrnehmen können. Die emittierten Partikel sind zu klein, um von uns gesehen zu werden. Wir können die Strahlung nicht berühren, fühlen oder riechen.

Woher wissen wir also, ob wir ionisierender Strahlung ausgesetzt sind? Oder ob das Strahlungsniveau sicher ist oder nicht? Nun, wir können Radioaktivität mit speziellen Geräten nachweisen und messen! Ein solches Gerät, mit dem wir Radioaktivität messen können, ist der Geiger-Müller-Zähler. Das Gerät besteht aus einem Metallrohr mit einem dünnen Metalldraht, der in der Mitte am Strom angeschlossen ist.

Die Röhre ist mit einem Gas gefüllt, das keinen Strom leitet. Wird die Röhre jedoch von ionisierender Strahlung getroffen, bildet das Gas dadurch im Inneren Ionen, die Strom leiten. Jedes Mal, wenn Ionen gebildet werden, ist da ein kleiner „Funke“ – ein elektrischer Impuls. Wir können es als „Knistern“ hören oder als „Klick“ in einen angeschlossenen Lautsprecher. Je öfter Strahlung auf das Geiger-Müller-Rohr trifft, desto mehr Ionen entstehen, desto mehr „Klicks“ können wir hören.

Dieses Rohr kann auch an einen automatischen Zähler angeschlossen werden, um ein genaueres Ergebnis zu erhalten. - Siehst du, Philip, Bananen sind sicher! - Ich denke, ich nehme dann doch eine.