Ionisierungsstrahlung

Ionisierungsstrahlung bezeichnet Strahlung, die genügend Energie besitzt, um Elektronen aus Atomen zu lösen und damit Ionen zu bilden. Zu den gängigsten Arten gehören Alphastrahlung (Heliumkerne), Betastrahlung (Elektronen oder Positronen) sowie Gamma- und Röntgenstrahlung (hochenergetische Photonen). Neutronenstrahlung gehört ebenfalls dazu, da sie durch Wechselwirkungen mit Kernen Ionisation bewirken kann.

Quellen ionisierender Strahlung sind vielfältig: natürliche Faktoren wie kosmische Strahlung und terrestrische Radionuklide (zum Beispiel Uran, Thorium, Kalium-40) sowie künstliche Quellen aus Medizin, Industrie, Kerntechnik und Forschung. Die Strahlung kann Materie durchdringen, dabei Ionisation und Anregung von Atomen verursachen und je nach Typ unterschiedliche Sekundärstrahlung erzeugen. Die Wechselwirkungen hängen von Energie, Material und Strahlungsart ab und bestimmen, wie stark Strahlung abgeschirmt oder absorbiert wird.

Gesundheitlich kann Ionisierungsstrahlung Zellen schädigen und DNA-Veränderungen verursachen. Bei hohen Dosen treten akute Schäden auf; bei niedrigen Dosen steigt das Krebsrisiko mit der bestrahlten Dosis. Dosen werden in Gray (Gy) als absorbierte Dosis gemessen; der Sievert (Sv) berücksichtigt Strahlungsart und Organempfindlichkeit und dient der Risikoeinschätzung. Zur Sicherheit gelten Prinzipien wie Zeit, Abstand und Abschirmung; das ALARA-Prinzip fordert Minimierung der Exposition. Messungen erfolgen mit Dosimetern und Detektoren wie Geiger-Müller-Zählern oder Szintillationszählern.

Anwendungen finden sich in der medizinischen Diagnostik (Röntgen, CT), der Strahlentherapie, der nuklearmedizinischen Diagnostik, industriellen Prüfungen sowie Materialforschung und Sterilisation. Regulatorisch geben Organisationen wie ICRP und EURATOM Grenzwerte und Schutzmaßnahmen vor, die national umgesetzt werden.