Natürliche und künstliche Strahlenquellen

Natürliche und künstliche Strahlenquellen

Natürliche und künstliche StrahlenquellenNatürliche und künstliche Strahlenquellen
Jeder Mensch ist ständig ionisierender Strahlung aus verschiedenen Quellen ausgesetzt (und wird exponiert). Ausgedrückt wird diese Strahlenexposition dabei als sogenannte "effektive Dosis" in der Einheit Sievert (Sv). Dies ist ein Maß für die biologische Wirksamkeit ionisierender Strahlung in menschlichem Gewebe.
In Deutschland beträgt die effektive Dosis durch ionisierende Strahlung aus natürlichen und künstlichen Quellen im Durchschnitt ca. 3,9 mSv (Millisievert) pro Jahr. Davon sind ca. 2,1 mSv pro Jahr natürlichen Ursprungs und ca. 1,8 mSv pro Jahr sind Beiträge aus künstlichen Quellen ionisierender Strahlung, vor allem aus der Anwendung in der Medizin.

Strahlenexposition aus natürlichen Quellen
Die äußere Strahlenexposition auf der Erde entstammt unterschiedlichen natürlichen Quellen. Etwa 0,4 mSv der mittleren effektiven Dosis beruhen auf terrestrischer Strahlung durch in der Natur vorhandene langlebige Radionuklide (wie z. B. Uran) und deren Zerfallsprodukte. Im Übrigen liefert die kosmische Strahlung eine effektive Dosis, die auf Meeresniveau von ca. 0,3 mSv pro Jahr ausmacht. Dieser Beitrag ist stark höhenabhängig und verdoppelt sich etwa alle 1.500 Höhenmeter.

Mit ca. 1,1 mSv pro Jahr beruht der größte Beitrag aus natürlichen Quellen jedoch auf der internen Strahlenexposition durch das radioaktive Edelgas Radon und seine Zerfallsprodukte. Weitere 0,3 mSv effektive Dosis pro Jahr werden durch in der Nahrung enthaltene natürliche Radionuklide (wie z. B. Kalium-40) verursacht. 

Strahlenexposition aus künstlichen Quellen
Neben der natürlichen Strahlenexposition ist der Mensch darüber hinaus zivilisatorisch bedingten Quellen ionisierender Strahlung ausgesetzt. Den größten Beitrag hierzu liefert die medizinische Strahlenexposition, z. B. durch Röntgenuntersuchungen und Computertomographie (CT) oder durch die therapeutische Anwendung radioaktiver Stoffe. Diese Exposition verteilt sich sehr unterschiedlich auf die Bevölkerung; werden die mittleren Werte der daraus resultierenden Strahlenexpositionen jedoch umgerechnet, ergibt sich als durchschnittlicher Wert für eine Person eine mittlere effektive Dosis von ca. 1,8 mSv pro Jahr. Weitere Beiträge liefern künstlich erzeugte Radionuklide aus dem sogenannten "Fallout" oberirdischer Kernwaffen-Tests, aus kerntechnischen Anlagen und aus sonstigen Anwendungen in Forschung, Technik und Haushalt mit jeweils weniger als 0,01 mSv pro Jahr. Der Reaktorunfall von Tschernobyl führt zu einer zusätzlichen mittleren Strahlenexposition von weniger als 0,012 mSv pro Jahr, davon beruhen rund 90% auf  externer Strahlenexposition durch am Boden abgelagertes Cäsium-137.

Die folgende Abbildung veranschaulicht, wie sich die mittlere Strahlenexposition durch verschiedene Quellen in Deutschland zusammensetzt.

Strahlenexposition durch verschiedene Quellen