Strahlung ist allgegenwärtig, und rund um uns vorhanden, aber was ist Strahlung überhaupt?
Nun, erst mal ein paar Grundlagen, und wir müssen leider etwas in die Physik eintauchen.
Strahlung wir in Teilchen und Wellen eingeteilt, obwohl nach heutiger Lehrmeinung und nach heutigem Wissenstand jedes Teilchen eine Welle und jede Welle ein Teilchen sein kann. Aber da wir uns eher mit den Praktischen Ansätzen der Strahlung befassen, und keine Quantenphysiker werden wollen, gehen wir von der alten Lehrmeinung aus das es Teilchen und Wellen gibt.
Wellen
Das Universum ist voller Wellen, die wenigsten davon können wir sehen.
Hier mal zur Veranschaulichung ein Bild das das Spektrum der Elektromagnetischen Wellen angibt, als die Frequenzen mit denen Wellen auf uns einstürzen:
[Blockierte Grafik: http://www.austrian-preppers.a…Elekt/ElektroSpektrum.png]
Quelle: Wikimedia von Benutzer Cepheiden
Wie man erkennen kann ist der Bereich den wir tatsächlich sehen nur ein sehr kleiner Teil des ganzen Spektrums. Mit technischen Hilfsmitteln erweitern wir diesen bereich, so ermöglichen es Wärmebildkameras Infrarot zu sehen, sogar die meisten Handykameras können Infrarot sehen. jeder von euch kann das selber testen. nehmt dazu ein Handy und schaut euch mit der Kamera die Sendediode einer Fernbedienung z.B. für den Fernseher an. Wenn ihr einen Knopf auf der Fernbedienung drückt kann die Kamera des Handys das aufleuchten sehen, ihr mit den Augen nicht. Übrigens, so könnt ihr auch testen ob die Fernbedienung in Ordnung ist und sendet.
Andere Spezialkamers können im Ultravioletten-Spektrum sehen, für Wissenschaftliche Beobachtung z.B.
Generell gilt, je höher die Frequenz und die Energie einer Strahlung, je Gefährlicher ist sie und je leichter durchdringt sie Materialien. Jeder von uns kennt den Effekt, man geht in die Tiefgarage, und der Empfang ist weg, in einem Zimmer in der Wohnung funktioniert das handy, und das obwohl er die Wellen dazu Mauern durchdringen müssen. Gleiche Erfahrungen macht man mit W-Lan-Signalen. Wellen sind also schwerer abzublocken, je nach dem welche Strahlungsdichte man hat, als Stärke und welche Frequenz man hat.
Teilchen hingegen kann man leicht aufhalten, kein Lichtteilchen wird durch eine Mauer gehen wenn sie nicht durchsichtig ist.
Teilchen
Teilchen sind nun ein ganz anderer Bereich. Teilchenstrahlung ist z.B. auch das sichtbare Licht, aber vor allem Strahlung wie sie z.B. bei Radioaktiven Prozessen entstehen wie z.B. Kernzerfall. gegen Teilchen kann man sich etwas leichter abschirmen wie gegen Wellen, aber das gilt auch nicht immer, weil manche Teilchen beim auftreffen auf Materie eine Strahlung in Wellenform abgeben.
Welche Strahlung betrifft uns
Wir sind in erster Linie von folgenden Wellen und Teilchen bedroht:
- Wellen: Infrarot
- Wellen: UV-Licht
- Wellen: sichtbares Licht
- Wellen: RöntgenStrahlung
- Wellen: GammaStrahlung
- Teilchen: Alpha-Zerfall
- Teilchen: Beta-Zerfall
- Teilchen: Neutronen
- Teilchen: Neutrinos
Wo trifft man es an - Welche Gefahren gibt es dadurch - Wie schützt man sich
Infrarot
An zutreffen in allen Kameras die auch im Dunkeln sehen, in Fernbedienungen, in Wärmelampen in Terrarien, wird auch von der Sonne abgegeben usw. Wann immer wir eine Wärme spüren ohne eine sichtbare Quelle zu sehen ist Infrarotstrahlen dabei. Jedes Objekt das warm ist gibt Infrarotstrahlung ab, auch Wärmestrahlung genannt.
Gefährlich bei größerer Stärke weil es Verbrennungen verursachen kann und auch Brände entstehen lassen kann. Bei Atomaren Explosionen entsteht genug Infrarot-Strahlung um alle brennbaren Stoffe sofort zu entzünden im nähren Umkreis um die Explosion.
Eine stabile mauer, auch eine dickere Holzwand schützen wenn sie dicht sind gut vor Infrarot-Strahlung. Kleidung ist nur ein geringer Schutz weil die Strahlung durch die meisten Stoffe bis zu einer gewissen Tiefe durchdringen kann, außer die Kleidung ist entsprechend dick, aber trotzdem sind dann oft Gesicht und Hände der Strahlung ausgesetzt. Wenn man nur die Wärmestrahlung eines Objektes tarnen will, muss man verhindern das warme Luft aufsteigt, und das Objekt mit Infrarotrevlektierenden Planen oder Netzen tarnen, oder hinter einer Wand aus Holz oder Stein verstecken. Auch dichtes Gebüsch oder dichter Baumbestand können die Infrarotsignatur verschleiern oder verstecken. Da Infrarotstrahlung auch reflektiert wird, muss man auch auf Objekte achten die die Strahlung um Ecken weiterleiten, wie z.B. Spiegel, spiegelnde Oberflächen, glatte Metalle usw.
UV-Licht
Es werden 3 HauptBänder der UV-Strahlung unterschieden, UV-A, UV-B und UV-C. Während UV-B Strahlung für den Körper wichtig ist zumindest in geringen Dosen, um Vitamine zu bilden, ist jede Art von UV-Strahlung für den Körper gefährlich, auch UV-B. UV-Strahlung befindet sich im Sonnenlicht, wird künstlich in Solarien und Höhensonnen erzeugt, aber auch normale Neonbeleuchtung, Strassenbeleuchtung geben UV-Licht ab. Beim Schweißen, bei einem Blitz oder einer elektrischen Entladung entsteht ebenso UV-Strahlung.
UV-Strahlung egal welcher Art schädigt direkt die Zellen und das Erbgut in den Zellen. Personen die sehr viel der Sonne oder künstlicher UV-Strahlung ausgesetzt sind haben ein vielfach erhöhtes Risiko für Hautkrebs. UV-Licht wird zur Desinfektion eingesetzt weil seine Strahlung Bakterien und Viren abtötet, das gleiche tut es mit unseren Zellen wenn wir sie zu lange der Strahlung aussetzen. Zu viel UV-Licht kann auch Erblindung hervorrufen (z.b. im Winter Schneeblindheit).
Schutz bietet nur sehr dicke Kleidung, Kleidung aus Leder, oder dicke Materialien wie Holz oder Stein oder Metall. UV-Strahlung wird auch reflektiert, wer also unter einem Dach sitzt, aber den Pool sieht bekommt dennoch UV-Strahlung ab. Dünne Kleidung wie die meisten Hosen, T-Shirts, Stoffhüte usw. schirmen nicht ausreichend ab, auch unter der Kleidung oder einem Sonnenschirm kann man einen Sonnenbrand bekommen, auch Schatten alleine ist kein Schutz. Dicke Lederkleidung wie z.B. mein Lederhut schirmen mit zumindest Sonnenschutzfaktor 50 oder mehr ab, sind also auch kein vollständiger Schutz. Eine Mehrere Meter dicke Wasserschicht kann einen Schutz darstellen, je nach Dicke und stärke der Strahlung. Um die Augen zu schützen kann man diverse Hilfsmittel verwenden, angefangen von Sonnenbrillen bis hin zu selbstgebauten UV-Schutz. Bei Sonnenbrillen ist aber unbedingt darauf zu achten das sie auch einen UV-Schutz enthalten, ansonsten kann es vorkommen das man zwar das sichtbare Licht abschwächt, aber die UV-Strahlung ungefiltert die Augen erreicht.
Röntgenstrahlung
Röntgenstrahlung wird in der Medizin und Materialforschung eingesetzt, zur Kontrolle von Schweißnähten usw. Kann auch als Nebenprodukt bei Atomexplosionen oder Beta-Strahlung auftreten.
Röntgenstrahlung schädigt die Zellen, das Erbgut, kann bei starkem auftreten Verbrennungen hervorrufen.
Eine Wirksame Abschirmung ist nur begrenzt möglich, je nach stärke der Strahlung reicht ein dünnerer Bleivorhang, ist die Strahlung extrem stark durchschlägt sie aber auch eine mehrere Meter dicke Betonwand oder Stahl. Für uns bedeutete das das bei auftreten stärkere Strahlungsquellen praktisch nur ein sehr tiefer Bunker einen Schutz bieten könnte. Auch eine Mehrere Meter dicke Wasserschicht kann einen Schutz darstellen, je nach Dicke und stärke der Strahlung.
Gammastrahlung
Gammastrahlung entsteht bei Radioaktiven Prozessen, und in natürlichen Strahlungsquellen wie Supernovas usw. Gammastrahlung ist sehr Hochenergetisch, dringt also in Materie tiefer ein.
Sie erzeugt Schäden an Erbgut und tötet Zellen ab, bei einer genügend großen Dosis ist sie sofort tödlich.
Eine Wirksame Abschirmung ist nur begrenzt möglich, je nach stärke der Strahlung reicht ein dünnerer Bleivorhang, ist die Strahlung extrem stark durchschlägt sie aber auch eine mehrere Meter dicke Betonwand oder Stahl. Für uns bedeutete das das bei auftreten stärkere Strahlungsquellen praktisch nur ein sehr tiefer Bunker einen Schutz bieten könnte. Auch eine Mehrere Meter dicke Wasserschicht kann einen Schutz darstellen, je nach Dicke und stärke der Strahlung.
Alpha-Zerfall
Alpha-Zerfall tritt in folge von Kernspaltungen oder Kernzerfalls auf. Technisch gesehen ist Alpha-Strahlung (Alpha-Zerfall) der Atomkern von Helium4, und besteht demnach aus zwei Protonen und 2 Neutronen. Zudem wird Alpha-Strahlung in vielen Rauchmeldern verwendet um die Leitfähigkeit des Rauchgases und damit seine Zusammensetzung zu erkennen, allerdings ist die dabei eingesetzte Strahlungsmenge vernachlässigbar gering.
Von aussen kann die Alpha-Strahlung kaum Schaden anrichten, weil ihre Eindringtiefe sehr gering ist. In Luft bei normalem Luftdruck hat die Strahlung meist nur eine Reichweite von wenigen cm bis hin zu einigen Metern. Nimmt man allerdings mit Alphastrahlung verseuchte Nahrung zu sich oder atmet man radioaktives Gas ein ist das sehr schädlich weil die Teilchen dann lebendes Gewebe zerstören können.
Schutz vor Alpha-Strahlung bietet technisch gesehen bereits ein Blatt Papier oder ähnliches. Um die Aufnahme über Nahrung und Luft zu verhindern sollte muss man in verseuchten Gebieten eine Atemmaske mit entsprechenden Filtern tragen, und alle Nahrungsvorräte gut einpacken, z.B. in Alufolie, und immer nur die Teile auspacken die man unmittelbar braucht. Belastete Kleidung muss normalerweise weggeworfen werden (nicht verbrennen, die Strahlenden Teilchen gehen in die Luft über und verteilen sich), Feste dinge wie Fahrzeuge oder Ausrüstung aus Metall können vollständig gewaschen und gereinigt werden.
Beta-Zerfall
Alpha-Zerfall tritt in folge von Kernspaltungen oder Kernzerfalls auf. Technisch gesehen ist Beta-Zerfall (Beta-Strahlung) die abgabe eines Elektrons oder Positrons beim Zerfall eines Atomkernes.
Von aussen kann der beta-Zerfall starke verbrennunge hervorrufen, bis hin zum Tod, von innen schädigt er Organe erzeugt Krebs usw.
Schutz vor Beta-Zerfall bildet bereits eine dicke Glasscheibe, oder ein mehrere Millimeter dicke Aluminiumplatte. Allerdings entstehen als Nebeneffekt beim Auftreffen von Beta-Strahlung auf Materialien Röntgenstrahlung gegen die man sich zusätzlich abschirmen muss.
Neutronen
Neutronen entstehen bei Kernspaltungsprozessen und in der Sonne. Auch kosmische Strahlung besteht zum guten Teil aus Neutronen.
Neutronen schädigen den Körper auf zwei Arten, zum einen wenn sie mit einem Wasserstoffatom zusammenstossen entstehen RüxkstossProtonen die stark ionisierend wirken und damit den Körper schädigen. Zum zweiten wenn ein Neutron von einem Wasserstoffatom eingefangen wird, entsteht GammaStrahlung.
Abschirmung bieten nur dicke Bleiwände, mehrere Meter dicke Wasserschichten usw. In der Technik werden mehrstufige Abschirmungen eingesetzt die aus Wasser, Paraffin oder PVC bestehen zusammen mit zusätzlichen Abschirmungen aus Cadmium, Bor und Blei.
Neutrinos
Neutrinos entstehen in Fusionsprozessen in der Sonne.
Da sie kaum Wechselwirkung mit Materie zeigen sind Schäden durch sie nicht zu erwarten.
Eine Abschirmung ist nicht möglich, da die schwache Wechselwirkung mit Materie und die hohe Geschwindigkeit der Neutrinos in Kombination dazu führt das sie mühelos die gesamte Erde durchschlagen ohne großartig gebremst oder aufgehalten zu werden.
So das war unsere kleine Strahlungskunde, wer Anmerkungen dazu hat, Fragen oder Verbesserungsvorschläge, immer her damit! Jede Form von Kritik, egal ob Positiv oder Negativ ist hochwillkommen!
Grüsse Capt J Reynolds