Radioaktive Strahlung: Referat + Präsentation + Handout

In diesem Referat werden die wichtigsten Fakten rund um die radioaktive Strahlung zusammengefasst. Für die Menschheit ist die Entdeckung der Radioaktivität durch das Ehepaar Marie Curie und Pierre Curie ein wichtige Erkenntnis gewesen. Ab einen gewissen Wert ist Strahlung allerdings gesundheitsschädlich und hat weitreichende Folgen.

Präsentation als .odp
Handout als .pdf

Strahlungsarten:

• Funkwellen
• Mikrowellen
• Radarwellen
• α Strahlung
• β Strahlung
• γ Strahlung
• Licht
• UV-Strahlung

Einheiten von Strahlung:

• (Milli) Sivert (1 Sv = 1 J / 1 Kg)
• (Mega) Elektronvolt (Ein Teilchen mit der Ladung +1 in einem Feld von 1 Volt hat die Energie 1 eV)

Begriffe:

• Nukleon:  Überbegriff für Protonen und Neutronen
• Elektron:  Negativ geladenes Teilchen in der Atomhülle
• Positron:  Positiv geladenes Elektron (Antimaterie)
• (Anti-) Neutrino: Elementarteilchen m → 0

Arten radioaktiver Strahlung:

• α – Strahlung
• β – Strahlung
• γ – Strahlung

α – Strahlung:

• Hat ein Atom
• Viele Protonen (>83) und Wenige Neutronen
• Bricht ein elektronenloser Heliumkern heraus…
• Geschwindigkeit: 10.000 bis 30.000 km/h
• Es entstehen 20.000 – 40.000 Ionen/cm Weg

β – Strahlung:

• Neutron → Elektron + Antineutrino
• Proton → Positron + Neutrino
• 0 < vβ < 3*108m/s (= Lichtgeschwindigkeit)
• 10 bis 100 Ionen/cm Weg

γ – Strahlung:

• Atom im angeregten Zustand →  Atom im gewöhnlichen Zustand + Elektromagnetische Strahlung
• Atom im angeregten Zustand → Atom im gewöhnlichen Zustand + Elektromagnetische Strahlung
• E* → E + γ

Auswirkung radioaktiver Strahlung in den Zellen:

• DNA wird beschädigt
• Organellen werden beschädigt
• Wasserstoff-Radikale entstehen
• Zellwachstum wird tw. Eingestellt
• (Lebenswichtige) Organe sterben ab

Symptome der Strahlenkrankheit:

• Symptome bis 1Sv: Kopfschmerzen, Erhöhtes Infektionsrisiko, tw. temporäre Unfruchtbarkeit bei Männern
• Symptome 1-2Sv: Übelkeit (Erbrechen), Appetitlosigkeit, Unwohlsein, Chronische Müdigkeit, Temporäre Unfruchtbarkeit im Regelfall, 90 % Überlebenschance
• Symptome 2-3Sv: Übelkeit (Erbrechen), Haarausfall, Extrem erhöhtes Infektionsrisiko, Permanente Unfruchtbarkeit bei Frauen, Heilung 1 – 5 Monate, Überlebenschance: 65%
• Symptome 4-6Sv: Nach der Erholungsphase, Durchfall, Unkontrollierte Blutungen im Mund, unter der Haut, in den Nieren, Heilung 1 – 5 Monate, Überlebenschance: 50%
• Symptome 6-10Sv: Knochenmarktransplantation erforderlich, Magen-/Darmgewebe schwer beschädigt, Schwere innere Blutungen, Heilung mehrere Jahre, Überlebenschance → 0 %
• Symptome >10Sv: Zunächst Desorientierung, Massiver Durchfall, Darmblutungen, Tod nach c.a. einer Stunde!, Heilung nicht möglich, Überlebenschance: 0%

Auswirkungen einer Atombomben:

• Überkritische Masse wird erzeugt
• Kettenreaktion setzt Energie frei=> Extreme Druckwelle
• Temperaturen mehrere Millionen Grad
• Strahlung in alle Richtungen

Hiroshima am 6.8.1945:

• Amerikanische Atombombe ins Stadtzentrum
• Sofort 22.000 Tote
• Ca. 40.000 weitere bis 1946

Tschernobyl, 26.4.1986:

• Reaktor überhitzt und explodiert
• Strahlung in Europa und Russland verteilt
• Räumungsarbeiter ohne Schutzkleidung

Fukushima, 11.3.2011:

• Stromausfall durch Tsunami und Erdbeben
• Ausfall der Kühlung => Kernschmelze
• Block 4 explodiert
• Radioaktives Material 40km weit verteilt

Die Schäden von radioaktiver Strahlung für die Umwelt:

• Strahlung über Jahrhunderte
• Kontamination des Grundwassers
• → Kontamination des Bodens / der Nährstoffe
• → Kontamination der Lebensmittel
• Gefährdung der Tiere
• Unbewohnbare Gebiete

Wind und Wasserströme können radioaktive Materialien in die gesamte Welt verteilen. Noch heute sind teile Europas, auch in Deutschland von den Auswirkungen vom Tschernobyl-Unfall betroffen. Dort dürfen z.B. keine Pilze oder Beeren gepflückt werden, da der Boden, woraus diese Pflanzen ihre Nährstoffe beziehen, immer noch kontaminiert ist.

Radioaktives Material bleibt über mehrere Jahrhunderte in der Umwelt, dem Nahrungskreislauf und dem Grundwasser. Tiere nehmen kontaminierte Nahrung und Wasser auf und tragen diese lange mit sich. Eine besondere Gefahr stellt Plutonium dar, da es, wenn es einmal hergestellt wurde, in absehbarer Zeit unmöglich zu vernichten ist.

Quellen:
http://www.fostac.ch/de/docs/wissenswertes/werte-radioaktivitaet.pdf?gclid=CJeiit6WmK0CFQG-zAodsx_Mng
http://de.wikipedia.org/wiki/Alphastrahlung
http://de.wikipedia.org/wiki/Betastrahlung
http://de.wikipedia.org/wiki/Strahlenrisiko
http://de.wikipedia.org/wiki/Strahlenkrankheit
http://de.wikipedia.org/wiki/Ionisierende_Strahlung
http://de.wikipedia.org/wiki/Gammastrahlung
http://de.wikipedia.org/wiki/Äquivalentdosis
http://de.wikipedia.org/wiki/Strahlentherapie
http://www.hh.schule.de/hhs/projekte/Strahlungmensch.html
http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/0,1518,750774,00.html
http://www.cgg.at/www.cgg.at/chemie/schuelerdaten_alt/referate_alt/04.htm
http://www.focus.de/panorama/welt/tsunami-in-japan/wissenschaftliche-hintergruende/radioaktivitaet-krankheit-und-tod-auf-raten_aid_608685.html
http://www.sueddeutsche.de/wissen/folgen-radioaktiver-strahlung-unsichtbar-und-tueckisch-1.1071507
http://www.n-tv.de/Spezial/Die-Folgen-fuer-den-Menschen-article2822641.html
http://www.monta-n.net/portal/Radioaktivitaet_Strahlungsarten.html
http://www.lern-online.net/physik/pdf/strahlungsarten.pdf
http://teacher.schule.at/hokl/Projekt_2/info_strahlungsarten.htm
http://pcweb.physik.uni-giessen.de/schulpraktikum/Betazerfall.PDF
http://www.realschule.bayern.de/lehrer/dokumente/untmat/ph/atomph/1st-atph.htm
Stern vom 8.3.2012, S. 90-104
http://www.welt.de/vermischtes/weltgeschehen/article13023380/Am-Sonntag-gefaehrdet-der-Wind-die-Stadt-Tokio.html
http://www.brinkmann-du.de/greenpeace/energie/lebensmittel_radioaktiv_01.htm
http://www.scinexx.de/dossier-detail-89-8.html
http://www.atomcentral.com/