Physik – Vortrag:

Physik – Vortrag:
Strahlenbelastung bei Kernenergie auf Menschen und Tiere & die Schäden
Strahlenschäden
Somatische Schäden genetische Schäden
somatische Spätschäden somatische Frühschäden
nicht maligne (bösartig wuchernde) maligne (bösartig wuchernde) Schäden
STRAHLENSCHÄDEN
SOMATISCHE SCHÄDEN
– treten nur bei bestrahlten Individuum auf
– dabei kann auch Veränderung der Erbträger in bestrahlten Zellen Ursache sein
GENETISCHE Schäden
– Auftreten genetischer Schäden an Chromosomen der Keimzellen
– Auswirkung erst bei Nachkommen
– Reparatur der Schädigung möglich oder das nicht lebensfähige Embyro wird abgestoßen
– Mutationen (Veränderungen) bei Menschen, Tieren und Pflanzen können spontan oder       durch chemische oder physikalische Einflüsse herbeigeführt werden
– erste Mutation 1927 entdeckt
SOMATISCHE SPÄTSCHÄDEN
– treten erst nach Jahren oder spätestens Jahrzehnten auf
– Schaden ergibt sich in Zellen unmittelbar nach Bestrahlung
– die am Gesamtorganismus beobachtbaren Krankheitssymptome treten erst sehr viel später in Erscheinung
SOMATISCHE FRÜHSCHÄDEN
– damit Frühschäden nach Stunden oder bis nach einigen Wochen nach Bestrahlung auftreten bzw. medizinisch nachweisbar sind muss Organismus von Strahlenmindestmenge getroffen werden
– diese Schwellendosis für Menschen liegt bei einmaliger Ganzkörperbestrahlung zwischen 200 – 300 mSv ( 20.000 – 30.000 mrem)
ab dieser Menge treten Blutbildveränderungen auf (aber nur med. feststellbar)
– je größer ab hier die Strahlungsmenge ist, desto gravierender die Strahlungsschäden
– weitere Frühschäden beim Menschen sind dann Unwohlsein, Erbrechen, Entzündungen der Schleimhäute und Fieber
– bei 70.000 mrem (700.000 mrem) tödlich  Lösung: Therapiemaßnahmen
NICHT MALIGNE SCHÄDEN
– Bsp. Zeugungsunfähigkeit, Trübung der Augenlinse
– hierbei kann davon ausgegangen werden, dass Mindestmenge an Strahlung auf Organismus einwirken muss
– dabei ist es jedoch möglich, dass wiederholte Einzelbestrahlungen mit Dosen unterhalb des Schwellwertes zu Spätschäden führen können
MALIGNE SCHÄDEN
– Bsp. Leukämie
– hierbei Mindestmenge an Strahlung sehr klein oder überhaupt keine Schwelle
– d.h. dass einzelne Strahlungsteilchen oder Gammaquanten Krebs auslösen können, wenn z.B. die von der Strahlung getroffene Zelle bereits vor geschädigt ist bzw. der Reparaturmechanismus oder Immunsystem des Körpers geschwächt sind
– mit steigender Strahlungsmenge nimmt aber NICHT Schwere der Erkrankung, sondern
Wahrscheinlichkeit zu erkranken zu
– weder experimentell nachweisbar, noch durch statische Erhebungen zu ermitteln
– es ergibt sich lediglich durch rückwärtige Verlängerungen der Dosis – Wirkung – Kurve
für hohe Strahlendosen
STRAHLENEMPFINDLICHKEIT VON LEBEWESEN
– Lebewesen zeigen gegenüber ionisierenden Strahlen eine unterschiedliche Empfindlichkeit
– diese Unterschiede können mithilfe der mittleren Letaldosis beschrieben werden
sie gibt Dosis an, die bei Röntgenganzkörperbestrahlung für 50 % der Individuen einer großen Anzahl von Lebewesen innerhalb von 30 Tagen zum Tod führt
– mittlere Letaldosis liegt für Menschen bei 0,116 C/kg
bedeutet, dass Strahlendosis so groß ist, dass damit in 1 kg Luft Ladung eines Vorzeichens
von 0,116 C erzeugt werden kann
– HUND  0,123 C/kg
ZIEGE  0,09 C/kg
WESPE  25,8 C/kg
– bei Pflanzen ist Empfindlichkeit gegenüber ionisierenden Strahlen vom Gehalt der Zellkerne an DNS abhängig
– vermutet wird, dass unterschiedliche Strahlenempfindlichkeit bei Tieren auch damit zusammenhängt
NAHRUNGSKETTEN & BELASTUNGSPFADE
– radioaktive Stoffe aus Luft, Wasser und Boden, die durch die Kernenergie freigesetzt werden, gelangen direkt mit Atemluft oder Trinkwasser in menschlichen Körper oder indirekt über eine der Nahrungsketten
– die Radionuklide können sich unter bestimmten Umständen in Nahrungsketten anreichern
– bei Nahrungsketten lassen sich folgene Glieder unterscheiden:
Ablagerung radioaktiver Stoffe auf Pflanzen oder Boden (bei Radionukliden aus Luft)
Aufnahme radioaktiver Stoffe über Blätter oder Wurzeln in die Pflanzen
Verzehr der Pflanzen durch Tier oder Mensch
Verarbeitung der Tiere oder tierischer Produkte zu Nahrungsmitteln
– Herkunft der Nahrungs – und Genussmittel, des Wassers und der Luft, sowie Lebens – &
Ernährungsgewohnheiten des Menschen bestimmen u.a. Menge radioaktiven Stoffe, die
Körper aufnimmt
– der Radionuklidgehalt des Körpers kann erhöht werden durch Aufnehmen Wassers mit erhöhtem Radiumgehalt oder Verzehr von Nahrungsmitteln mit erhöhtem Radiumnuklidgehalt
– nicht zu verhindern ist, dass natürliche Radionuklide in den menschl. Körper gelangen, da gesamte Erdmaterie, einschließlich Pflanzen und Tiere, von Natur aus schwach radioaktiv ist
– unter der natürlichen Strahlung hat sich Leben auf Erde entwickelt
– außerdem gibt es natürliche Radionukide in Nahrungsmitteln in Form von Kalium
– durch Stoffwechselvorgänge gelangen sie in pflanzliche und tierische Organismen und somit in Nahrungsmittel des Menschen
– radioaktive Stoffe können über verschiedene Wege in Körper gelangen: Aufnahme in Luftwege und Lungenräume, in Verdauungskanal, durch intakte Haut, durch Wunden, durch natürliche oder künstliche Körperöffnungen
– dort verweilen sie bestimmte Zeit bis irgendwann ausgeschieden werden
NATÜRLICHE STRAHLENBELASTUNG DES MENSCHEN
– kann in einzelnen Ländern bzw Gebieten recht unterschiedlich sein
– für Einwohner Deutschlands liegt effektive Äquivalenzdosis im Mittel bei 2,4 mSv (240 mrem) pro Jahr
– bei natürlicher Strahlenbelastung macht äußere ein Drittel und innere Bestrahlung zwei
Drittel aus
– Lunge am stärksten belastete Organ
– Belastung durch kosmische Strahlung steigt mit Höhe über Meeresspiegel
– Dosisleistung bei Flügen in großen Höhen muss besonders beachtet werden
– in z.B. Brasilien oder Indien sehr hohe Strahlendosen, denn hier hat Boden oder Gestein
hohe Konzentration an Thorium bzw Uran
– Extremwerte der Strahlenbelastung treten auch durch verwendete Baumaterialien ( Granit oder Schlackenstein ) auf
– wenn Mensch z.B. 100 g Paranüsse isst  zusätzliche Strahlenbelastung von 7 mrem

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