Radioaktivität

Wird in Atomkernen das stabilisierende Gleichgewicht zwischen Protonen und Neutronen zerstört, zerfällt der Atomkern. Dieser Zerfall wird als Radioaktivität bezeichnet.

Ein zerfallender Atomkern strahlt Alpha-, Beta- und Gamma-Strahlen an seine Umgebung aus. Gamma-Strahlung ist elektromagnetische Energie. Bei Beta-Teilchen handelt es sich um Elektronen aus der Atomhülle. Alpha-Strahlung entsteht aus Atomkernteilchen des Heliums. Radioaktive Strahlung setzt sich aus diesen drei Strahlungsarten zusammen.

Natürliche radioaktive Stoffe liegen seit der Erdentstehung in Form der Elemente Plutonium und Radium und von Isotopen verschiedener anderer chemischer Elemente vor. Bei Isotopen besteht ein Ungleichgewicht zwischen Protonen und Neutronen im Atomkern. Entdeckt wurde die Radioaktivität bereits Ende des 19. Jahrhunderts durch das französische Forscherehepaar Marie und Pierre Curie. Die künstliche Erzeugung von Radioaktivität durch Spaltung von Atomkernen gelang erstmals 1938 dem deutschen Physiker Otto Hahn. Die Beherrschung der Kernspaltung durch den Menschen führte innerhalb weniger Jahre zu folgenschweren technischen Anwendungen, die auf der Radioaktivität beruhen. 1942 wurde in den Vereinigten Staaten die Atombombe entwickelt, die 1945 in Hiroshima und Nagasaki zum Einsatz kam. Das erste Kernkraftwerk zur Energieerzeugung wurde 1954 in Obninsk in Betrieb benommen.

Radioaktivität wird auch in der Medizin bei niedriger streng kontrollierter Dosierung verwendet. Zur Betrachtung des Skeletts im menschlichen Körper werden Röntgenstrahlen eingesetzt, die sich am Rand des Gammastrahlen-Spektrums befinden. Radioaktive Strahlenbelastung wird in der Einheit Sievert gemessen. Die natürliche Strahlenbelastung eines Menschen beträgt etwa 4,5 Milli-Sievert (mSv). Eine schädigende Wirkung durch Strahlenbelastung beim Menschen kann durch eine hohe und länger anhaltende Strahlenexposition verursacht werden.