Strahlungsartenunterschiede

Strahlungsartenunterschiede bezeichnet die Unterschiede zwischen verschiedenen Arten von Strahlung in Physik, Technik und Biologie. Man unterscheidet grob zwei Klassen: elektromagnetische Strahlung und Teilchenstrahlung. Wichtige Merkmale sind Energie, Wechselwirkung mit Materie, Reichweite und erforderliche Abschirmung.

Elektromagnetische Strahlung umfasst das Spektrum von Funk- und Mikrowellen über Infrarot, sichtbar, ultraviolett bis hin zu Röntgen- und Gammastrahlung. Die Energie eines Photons steigt mit der Frequenz. Eine zentrale Unterscheidung ist die Ionisierungsfähigkeit: Strahlung mit ausreichender Energie kann Elektronen aus Atomen lösen und Ionen bilden. In der Praxis gilt grob, dass sichtbares Licht und Infrarot in der Regel nicht ionisierend wirken, während UV-, Röntgen- und Gammastrahlung dies tun können. Die biologische Wirkung hängt neben der Energie auch von Dosis, Dosisrate und der Art des Gewebes ab.

Teilchenstrahlung umfasst Alphateilchen (Heliumkerne), Betateilchen (Elektronen oder Positronen) sowie Neutronen. Alpha-Teilchen haben hohe Ionisierungsdichte, aber geringe Reichweite und lassen sich schon durch ein Blatt Papier stoppen. Betateilchen haben größere Reichweite und benötigen dünne Materialien zur Abschirmung. Neutronen sind elektrisch neutral und durchdringen viele Materialien leichter; sie lassen sich am effektivsten mit wasserstoffreichen Stoffen wie Wasser oder bestimmten Kunststoffen abschirmen. Die Strahlung kann je nach Energie direkte biologische Schäden verursachen.

Wirkung, Messung und Schutz unterscheiden sich entsprechend: Ionisierende Strahlung kann Zellen schädigen und genetische Effekte hervorrufen. Schutzprinzipien umfassen zeitliche Reduktion, räumliche Distanz und geeignete Abschirmung je nach Strahlungsart. Anwendungen reichen von medizinischer Diagnostik und Therapie über industrielle Bildgebung bis hin zu wissenschaftlicher Forschung.