Bei all der Strahlung aus natürlichen und vom Menschen verursachten Quellen sollten wir uns vernünftigerweise Gedanken darüber machen, wie sich all die Strahlung auf unsere Gesundheit auswirken könnte. Die Schädigung lebender Systeme erfolgt durch radioaktive Emissionen, wenn die Partikel oder Strahlen auf Gewebe, Zellen oder Moleküle treffen und diese verändern. Diese Wechselwirkungen können die molekulare Struktur und Funktion verändern; Zellen erfüllen ihre ordnungsgemäße Funktion nicht mehr und Moleküle wie DNA tragen nicht mehr die entsprechenden Informationen. Große Mengen an Strahlung sind sehr gefährlich, sogar tödlich. In den meisten Fällen schädigt Strahlung eine einzelne (oder sehr kleine Anzahl) von Zellen, indem sie die Zellwand bricht oder auf andere Weise die Fortpflanzung einer Zelle verhindert.

Die Fähigkeit von Strahlung, Moleküle zu schädigen, wird im Hinblick auf die sogenannte ionisierende Kraft analysiert. Wenn ein Strahlungsteilchen mit Atomen interagiert, kann die Wechselwirkung dazu führen, dass das Atom Elektronen verliert und somit ionisiert wird. Je größer die Wahrscheinlichkeit ist, dass durch eine Wechselwirkung Schäden entstehen, desto ionisierender ist die Strahlung.Ein Großteil der Bedrohung durch Strahlung hängt mit der Leichtigkeit oder Schwierigkeit zusammen, sich vor den Partikeln zu schützen. Wie dick muss die Mauer sein, hinter der man sich verstecken muss, um sicher zu sein? Die Fähigkeit jeder Art von Strahlung, Materie zu durchdringen, wird in Bezug auf die Durchdringungskraft ausgedrückt. Je mehr Material die Strahlung durchdringen kann, desto größer ist die Durchdringungskraft und desto gefährlicher sind sie. Im Allgemeinen ist die Ionisierungsleistung umso größer und die Penetrationskraft umso geringer, je größer die vorhandene Masse ist.

gekennzeichnet sind Abbildung \(\pageIndex{1}\) Die Fähigkeit verschiedener Strahlungsarten, Material zu durchdringen, wird gezeigt. Vom kleinsten bis zum durchdringendsten sind sie Alpha < Beta < Neutron < Gamma. (CC BY-SA, OpenStax).

Vergleicht man nur die drei häufigsten Arten ionisierender Strahlung, haben Alphateilchen die größte Masse. Aufgrund der großen Masse des Alphateilchens hat es die höchste ionisierende Kraft und die größte Fähigkeit, Gewebe zu schädigen. Dieselbe große Größe von Alphateilchen macht sie jedoch weniger in der Lage, Materie zu durchdringen. Alphateilchen haben die geringste Durchdringungskraft und können durch ein dickes Blatt Papier oder sogar eine Schicht Kleidung gestoppt werden. Sie werden auch durch die äußere Schicht abgestorbener Haut an Menschen gestoppt. Dies scheint die Bedrohung durch Alphateilchen zu beseitigen, jedoch nur aus externen Quellen. In einer Situation wie einer nuklearen Explosion oder einem nuklearen Unfall, bei dem radioaktive Emitter in der Umwelt verteilt sind, können die Emitter eingeatmet oder mit Nahrung oder Wasser aufgenommen werden, und sobald sich der Alpha-Emitter in Ihnen befindet, haben Sie überhaupt keinen Schutz mehr.

Beta-Partikel sind viel kleiner als Alpha-Partikel und haben daher viel weniger ionisierende Kraft (weniger Fähigkeit, Gewebe zu schädigen), aber ihre geringe Größe gibt ihnen viel größere Penetrationskraft. Die meisten Ressourcen sagen, dass Beta-Partikel durch ein ein Viertel Zoll dickes Aluminiumblech gestoppt werden können. Wieder einmal tritt jedoch die größte Gefahr auf, wenn die Beta-emittierende Quelle in Sie eindringt.

Gammastrahlen sind keine Teilchen, sondern eine hochenergetische Form elektromagnetischer Strahlung (wie Röntgenstrahlen, außer stärker). Gammastrahlen sind Energie, die keine Masse oder Ladung hat. Gammastrahlen haben eine enorme Durchdringungskraft und erfordern mehrere Zentimeter dichtes Material (wie Blei), um sie abzuschirmen. Gammastrahlen können den ganzen Weg durch einen menschlichen Körper gehen, ohne etwas zu treffen. Sie haben die geringste ionisierende Kraft und die größte Durchdringungskraft.

Ein Vergleich von Alphateilchen, Betateilchen und Gammastrahlen ist in Tabelle \(\pageIndex{1}\) gegeben.

Tabelle \(\pageIndex{1}\) Vergleich der Durchdringungskraft, Ionisierungsleistung und Abschirmung von Alpha- und Betateilchen und Gammastrahlen.

Die sicherste Strahlungsmenge für den menschlichen Körper ist Null. Es ist nicht möglich, keiner ionisierenden Strahlung ausgesetzt zu sein, daher ist das nächstbeste Ziel, so wenig wie möglich ausgesetzt zu sein. Die beiden besten Möglichkeiten, die Belichtung zu minimieren, besteht darin, die Belichtungszeit zu begrenzen und den Abstand zur Quelle zu vergrößern.