Die Entdeckung von Radioaktivität

Das ausklingende 19. Jahrhundert war in vielerlei Hinsicht bahnbrechend: Von der Erfindung des Grammophons und des Dieselmotors bis hin zur Entdeckung der Röntgenstrahlung. Ebenfalls wegweisend: Der Fund von Antoine Henri Becquerel aus dem Jahr 1896. Bei Experimenten mit Uransalz stellte der französische Physiker fest, dass dieses Strahlung aussendet. Zusammen mit ihrem Ehemann Pierre widmete sich auch Marie Curie diesem Forschungsfeld und fand weitere radioaktive Elemente. Für die Entdeckung der Radioaktivität erhielt das Forschertrio 1903 den Nobelpreis.

Was ist Radioaktivität?

Vereinfacht gesagt beschreibt Radioaktivität das Phänomen, dass Atomkerne zerfallen. Atome sind die Bausteine, aus denen alle festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffe aufgebaut sind. Sie bestehen aus einer Hülle und einem Kern. Kernzerfall kann auf natürliche Weise – wie von Becquerel und dem Ehepaar Curie beobachtet - geschehen oder künstlich durch den Menschen herbeigeführt werden. Die Zerfallsenergie wird dabei als Strahlung ausgesendet. Die von der menschlichen Zivilisation – beispielsweise durch Kernspaltung in Atomkraftwerken – erzeugten radioaktiven Abfallstoffe haben ein hohes Gefahrenpotenzial und erfordern deswegen aufwändige Sicherheitssysteme.

Oft wird der Begriff radioaktive Strahlung verwendet, der allerdings irreführend ist. Denn: Nicht die Strahlung selbst ist radioaktiv, sondern sie ist vielmehr eine Folge der Radioaktivität. Physikalisch korrekt muss von ionisierender, also energiereicher, Strahlung gesprochen werden.

Ionisierende Strahlung

Wenn Atomkerne zerfallen, können verschiedene Arten energiereicher Strahlung frei werden, die sich in ihrer Stärke unterscheiden:

• Alphastrahlung und Betastrahlung sind Teilchen, die leicht abgeschirmt werden können. Eine Gesundheitsgefahr besteht dann, wenn diese Strahler über die Atmung oder Nahrung in den Körper gelangen und dort weiterstrahlen.
• Gammastrahlung ist hingegen eine sehr energiereiche elektromagnetische Strahlung, die sich nicht so leicht abschirmen lässt. Um die nötige Abschirmung zu erreichen, werden Behälter aus vorwiegend schweren und dichten Materialien wie Beton, Blei oder Stahl verwendet.
• Neutronenstrahlung kann sogar diese schweren Materialien durchdringen, wird aber beispielsweise durch Wasser, Graphit oder bestimmte Kunststoffe abgebremst und kann von bestimmten Materialien wie beispielsweise Bor eingefangen werden.

Gefahren von ionisierender Strahlung

Man sieht sie nicht, man hört sie nicht, man riecht sie nicht und man schmeckt sie nicht, aber ionisierende Strahlung kann fatale Folgen haben.

Alles Leben auf der Erde hat sich unter dem Einfluss natürlicher Radioaktivität entwickelt. Es ist bekannt, dass ionisierende Strahlung – egal ob natürlichen oder künstlichen Ursprungs – schädigende Wirkung auf Zellen ausüben kann, indem sie die DNA der lebenden Zelle verändert oder zerstört.

Ist man geringer Strahlendosis ausgesetzt, so treten Strahlenwirkungen mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit erst Jahre oder Jahrzehnte später auf. Es kann, abhängig davon, ob es sich um eine Keim- oder Körperzelle handelt, zu einer Veränderung der Erbanlagen kommen oder es können Krebserkrankungen entstehen. Allerdings lassen sich anhand der Strahlendosis noch keine Aussagen zu Strahlenschäden treffen, sondern über die Wahrscheinlichkeit, dass Strahlenschäden auftreten. Für eine in Deutschland lebende Person beträgt die Strahlendosis aus natürlichen Quellen durchschnittlich zwei Millisievert pro Jahr.

Gefahren durch radioaktive Abfälle

Radioaktive Abfälle, wie sie in Atomkraftwerken entstehen, senden noch über Jahrhunderte ionisierende Strahlung aus. Sie haben ein hohes Gefahrenpotenzial und müssen aufwändig gesichert werden, um Mensch und Umwelt nicht zu gefährden. Mehr zu den Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen lesen Sie im Artikel Abfallarten.