Was ist ionisierende Strahlung?

Jede Strahlung transportiert Energie. Bekannte Beispiele dafür sind Licht oder Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung). Ionisierende Strahlung hat einen deutlich höheren Energietransport als beispielsweise sichtbares Licht. Durch den höheren Energietransport ist ionisierende Strahlung deshalb dazu in der Lage, Materie zu verändern:

Definition: Ionisierende Strahlung ist eine Form von Energie, die aus subatomaren Teilchen oder elektromagnetischen Wellen besteht und in der Lage ist, Atome oder Moleküle zu ionisieren. Das bedeutet, dass diese Strahlung genügend Energie besitzt, um Elektronen aus den Hüllen von Atomen oder Molekülen zu entfernen, wodurch positiv geladene Ionen entstehen. Diese Eigenschaft macht ionisierende Strahlung sowohl nützlich in vielen Bereichen der Wissenschaft und Medizin als auch potenziell gefährlich für lebende Organismen.

Durch die Tatsache, dass ionisierende Strahlung durch die Ionisationsvorgänge Moleküle verändern kann, können Zellen von Organismen dadurch erheblichen Schaden nehmen. Ionisierende Strahlung am Menschen ist deshalb mit äußerster Vorsicht anzuwenden.

Verschiedene Arten ionisierender Strahlung

Es gibt verschiedene Arten ionisierender Strahlung, die aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften und ihrer Wechselwirkungen mit Materie klassifiziert werden können.

Übrigens: Der Zusammenhang zwischen “ionisierender” und “radioaktiver” Strahlung besteht darin, dass radioaktive Strahlung eine Form der ionisierenden Strahlung ist.

Nicht alle ionisierende Strahlen sind jedoch radioaktiver Natur. Zum Beispiel sind Röntgenstrahlen ionisierend, aber nicht radioaktiv, da sie nicht aus dem Zerfall von Atomkernen resultieren.

Wie hängt das dann mit Radioaktivität zusammen? Radioaktivität bezieht sich auf den Prozess, bei dem instabile Atomkerne spontan zerfallen und dabei Strahlung freisetzen. Dieser Zerfall erfolgt, weil die betroffenen Atomkerne nicht über genügend Bindungsenergie verfügen, um stabil zu bleiben. Um einen stabileren Zustand zu erreichen, geben sie Energie in Form von Strahlung ab. Dieser Prozess wird als radioaktiver Zerfall bezeichnet. Somit ist der Begriff “Radioaktivität” auch im Zusammenhang mit Röntgenstrahlung zu nutzen, wodurch die Gefahr durch die Strahlen schnell deutlich wird. Zwar sind radioaktive Stoffe, wie man Sie von Atommüll kennt, natürlich etwas anderes, die Wirkweise ist aber ähnlich. Im Gegensatz zur natürlich und zugleich unkontrollierbaren Radioaktivität der Stoffe des Atommülls, wird bei der Röntgenstrahlung die Wirkung gezielt gesteuert und somit maximal abgeschwächt.

Die verschiedenen Strahlungen im Überblick:

• Alpha-Strahlung (α-Strahlung): Alpha-Strahlung besteht aus Heliumkernen, was eine hohe Masse und positive Ladung bewirkt. Sie hat eine hohe Ionisationskraft und kann bei Inhalation oder Ingestion schwerwiegenden Schaden verursachen. Bei Berührung mit der Haut (oder beispielsweise einem Blatt Papier) wird die Strahlung gestoppt. Sie hat eine geringe Reichweite und eine geringe Durchsetzung.
• Beta-Strahlung (β-Strahlung): Beta-Strahlung besteht aus Elektronen und Positronen. Es hat eine geringe Masse und eine mittlere Reichweite (einige Meter in der Luft). Dünne Metalle oder Glas stoppen die Strahlung. Haut und oberflächliches Gewebe kann durchdrungen werden und Schäden verursachen.
• Gamma-Strahlung (γ-Strahlung): Gamma-Strahlung ist elektromagnetische Strahlung und ähnelt der Röntgenstrahlung, hat dabei jedoch deutlich höhere Energie. Dadurch ist die Durchdringungsfähigkeit sehr hoch und sie kann nur durch mehrere Meter Beton oder Bleichschichten gestoppt werden. Die Medizin macht sich Gamma-Strahlung zunutze, wenngleich tief im Körper Schäden verursacht werden können.
• Röntgenstrahlung: Röntgenstrahlen sind ähnlich wie Gamma-Strahlen, aber meist aus künstlichen Quellen wie Röntgengeräten. Die ebenfalls hohe Durchdringungsfähigkei lässt sie optimal für medizinische Bildgebung und Materialprüfung einsetzen. Ähnlich wie alle anderen Strahlungsarten kann Röntgenstrahlung Schäden in menschlichen Zellen verursachen, wenn eine unsachgemäße Handhabung stattfindet.
• Neutronenstrahlung: Neutronenstrahlung ist für die Anwendung am Menschen ungeeignet und wird ausschließlich in der Kerntechnik und in Reaktoren angewandt. Sie besitzt keine elektrische Ladung, aber eine hohe Masse mit einer sehr hohen Durchdringungsfähigkeit und starker Ionisationskraft.

Anwendungsbereiche ionisierender Strahlung

Ionisierende Strahlung hat viele nützliche Anwendungen in drei wesentlichen Hauptbereichen:

• Medizin: Diagnostische Bildgebung (z. B. Röntgen, CT-Scans), Strahlentherapie zur Krebsbehandlung.
• Industrie: Materialprüfung, Sterilisation von medizinischen Geräten, Energieerzeugung in Kernkraftwerken.
• Wissenschaft: Radiometrische Datierung, Untersuchung von Strukturen mittels Kristallografie.

Ionisierende Strahlung in der Medizin

Ionisierende Strahlung in der Medizin dient hauptsächlich der diagnostischen Bildgebung. Zum Beispiel bei Röntgenbildern oder CT-Scans. Als Experte für Strahlenschutzkurse in der Medizin werden wir auf diesen Bereich noch detaillierter eingehen.

Denn Röntgenstrahlen sind in der medizinischen Diagnostik unverzichtbar. Konventionelle Röntgenaufnahmen werden häufig zur Untersuchung von Knochenbrüchen, Zahnproblemen und Lungenkrankheiten eingesetzt. Dabei durchdringen die Röntgenstrahlen den Körper und erzeugen ein Bild auf einem Röntgenfilm oder einem digitalen Detektor, das unterschiedliche Gewebearten aufgrund ihrer Dichte abbildet.
Die Computertomographie (CT) nutzt ebenfalls Röntgenstrahlen, um detaillierte Querschnittsbilder des Körpers zu erstellen. Diese Technik liefert hochauflösende Bilder, die eine präzise Diagnose komplexer medizinischer Zustände ermöglichen. CT-Scans werden oft bei der Diagnose von Tumoren, inneren Verletzungen und Herzkrankheiten verwendet.

Außerdem wird ionisierende Strahlung in der Medizin auch bei der Strahlentherapie zur Krebsbehandlung eingesetzt. In der Strahlentherapie werden hochenergetische Röntgenstrahlen oder andere ionisierende Strahlungsarten verwendet, um Krebszellen gezielt zu zerstören. Die Strahlen schädigen die DNA der Krebszellen, was deren Wachstum und Teilung verhindert. Moderne Techniken wie die Intensitätsmodulierte Strahlentherapie (IMRT) erlauben eine präzise Fokussierung der Strahlung auf den Tumor, während das umliegende gesunde Gewebe weitgehend geschont wird.

Ionisierende Strahlung in der Industrie

In der Industrie dienen Röntgenstrahlen zur Materialprüfung, indem sie Materialien und Bauteile durchleuchten, um innere Defekte wie Risse oder Hohlräume zu erkennen, ohne das Objekt zu beschädigen. Zudem wird ionisierende Strahlung zur Sterilisation von medizinischen Geräten genutzt, wobei Mikroorganismen abgetötet werden, ohne die Integrität der Geräte zu beeinträchtigen. Auch in Kernkraftwerken spielt die Strahlung eine Rolle, indem die bei der Kernspaltung freigesetzte Energie zur Stromerzeugung genutzt wird, wobei strenge Strahlenschutzmaßnahmen notwendig sind.

Ionisierende Strahlung in der Wissenschaft

In der Wissenschaft ermöglicht die radiometrische Datierung die Altersbestimmung von Gesteinen und Fossilien durch die Messung der Halbwertszeit radioaktiver Isotope wie Kohlenstoff-14. Die Röntgenkristallografie nutzt die Beugung von Röntgenstrahlen, um die atomare Struktur von Kristallen zu analysieren, was für das Verständnis und die Entwicklung von Medikamenten und neuen Materialien von großer Bedeutung ist.

Fokus auf Strahlung in der Medizin

Wie bereits angesprochen sind wir als STRUTZING Ihr Partner für Strahlenschutzkurse in der Medizin.
Aus diesem Grund liegt der Fokus meist auf den gesundheitlichen Auswirkungen ionisierender Strahlung und der daraus resultierende optimale Umgang im Einsatz.

Gesundheitliche Auswirkungen

Ionisierende Strahlung kann, abhängig von der Dosis und der Expositionsdauer, gesundheitsschädlich sein. Sie kann akute Strahlenschäden verursachen, wie Strahlenkrankheit bei hohen Dosen. Dies kann langfristige Effekte hervorrufen, wie paradoxerweise erhöhtes Krebsrisiko durch DNA-Schäden oder zur Schädigung von Geweben und Organen führen.

Aus diesen Gründen ist die Vorsorge beim Einsatz von ionisierender Strahlung sowohl für die Patienten als auch für alle Anwendenden extrem wichtig.
Geregelt wird diese Vorsorge in den Vorschriften der Strahlenschutzverordnung (StrlSchV).
Während in unseren Kursen jegliche Details der Verordnung gelehrt werden, folgend die wichtigsten Punkte in einem kurzen Überblick:

• Verwendung von Abschirmungen und Schutzausrüstung
• Begrenzung der Expositionszeit und Erhöhung des Abstands zur Strahlenquelle
• Regelmäßige Überwachung und Kontrolle der Strahlenexposition
• Aus- und Weiterbildung des Personals im Umgang mit Strahlung

Strahlenschutzkurse: Kenntnisse und Fachkunde erwerben

Sie interessieren sich für ionisierende Strahlung, weil Sie als medizinisches Fachpersonal Kenntnisse oder Fachkunde erwerben möchten? Der Röntgenschein steht an oder Sie müssen gemäß der StrlSchV Ihren Wissensstand wieder auffrischen?

Dann sind Sie bei uns von STRUTZING genau richtig!

Als Experte für Strahlenschutz bieten wir Ihnen Erwerbskurse online und vor Ort. Dank unseres Blended Learning Systems können Sie Ihren Erwerb ganz gemütlich von zuhause machen, während unser Fachpersonal digital mit Ihnen in Verbindung tritt.

Mit unseren Aktualisierungskursen für Strahlenschutz bringen Sie Ihre Fachkunde und Ihre Kenntnisse auf den neusten Stand. Als zertifizierter Anbieter von Strahlenschutzkursen erhalten Sie von uns nach erfolgreich bestandener Abschlussprüfung Ihr Zertifikat, um weitere 5 Jahre mit Strahlung zu arbeiten.
Achtung: Ihre Fachkunde und/oder Kenntnisse müssen zum Zeitpunkt des Kurses noch gültig sein. Es ist nicht möglich, nach Ablauf der 5 Jahre an unseren Kursen teilzunehmen. Sollte dies bei Ihnen eingetreten sein, wenden Sie sich bitte an die zuständige Strahlenschutzbehörde Ihres Bundeslandes.

Sie haben weitere Fragen zum Thema? Dann treten Sie gerne jederzeit mit uns in Kontakt oder buchen Sie noch heute Ihren Strahlenschutzkurs bei STRUTZING. Wir freuen uns darauf, Sie in einem unserer Kurse begrüßen zu dürfen.