Biologische Wirkung radioaktiver Strahlung

Radioaktive Strahlung

Radioaktive Strahlung können wir mit unseren Sinnesorganen nicht wahrnehmen. Sie kann aber beim menschlichen Körper und auch bei anderen Lebewesen Wirkungen hervorrufen, die man als biologische Wirkungen bezeichnet. Insbesondere kann sie zu unmittelbaren Schädigungen führen (akute Strahlenschäden, Bild 1), Schäden hervorrufen, die sich erst nach Jahren bemerkbar machen (Spätschäden) oder genetische Schäden (Erbschäden) bewirken, die sich erst bei der Nachkommenschaft zeigen.
Am Beispiel des Wassers soll der Effekt kurz erläutert werden. In der sogenannten Primärreaktion werden negativ und positiv geladene Wassermoleküle (H₂O⁺ und H₂O^-) gebildet. Diese sind instabil und zerfallen unter Bildung von Radikalen (H° und OH°). Radikale sind sehr reaktiv und greifen chemische Bindungen an, was wiederum zum Bruch organischer Moleküle in den Zellen führt.

Alle diese Veränderungen und Krankheitsbilder, die durch Einwirkung radioaktiver Strahlung zustande kommen, fasst man unter dem Begriff Strahlenkrankheit zusammen. Geschädigt werden durch radioaktive Strahlung insbesondere die Zellen. Die biologischen Wirkungen auf Organismen hängen u. a. davon ab, wie viel Strahlung der Körper aufnimmt (absorbiert), in welcher Zeit diese Strahlung aufgenommen wird, welche Art der Strahlung wirksam wird, welche Körperteile bestrahlt werden. Erfasst werden die biologischen Wirkungen durch die Größe Äquivalentdosis (Bild 2).

Akute Strahlenschäden

Akute Schäden radioaktiver Strahlung bei sehr hoher Dosis sind massive Veränderungen in den Zellen meist mit unmittelbarer Todesfolge. Auch eine geringere Strahlendosis kann zu Veränderungen führen. Dabei sind die Folgen langzeitiger Einwirkung sehr geringer Dosen nur sehr schwer zu manifestieren. Davon zeugt z. B. die kontroverse Diskussion über das statistisch erhöhte Auftreten von Leukämie bei Kindern in unmittelbarer Nachbarschaft eines Atomkraftwerks (AKW).In der nachfolgenden Übersicht sind akute Wirkungen radioaktiver Strahlung bei kurzzeitiger Bestrahlung zusammengestellt.

Dabei ist zu beachten: Die gleiche Strahlendosis über einen langen Zeitraum hinweg führt meist zu keinerlei nachweisbaren Schäden.

Spätschäden

Spätschäden durch Zellveränderungen treten unter Umständen erst nach Jahren auf. Hierzu zählen insbesondere Erkrankungen der blutbildenden Organe (Leukämie), der Haut, der Augen (Trübung der Hornhaut) sowie ein allgemein erhöhtes Krebsrisiko.

Erbschäden

Erbschäden (genetische Schäden) gehören in den Bereich der Spätschäden, weisen aber insofern eine Spezifik auf, als sie erst bei der Nachkommenschaft zum Tragen kommen. Ursache dafür ist die Schädigung von Genen durch die Bestrahlung, die sich dann bei der Nachkommenschaft auswirkt. Besonders häufig treten dadurch Missbildungen der unterschiedlichsten Art auf.