EinleitungDas Thema dieser GFS ist die Problematik der Radioaktivitt.Um diese besser verstehen zu knnen wird zunchst Entstehung und Form der Radioaktivitt erlutert, danach werden die verschieden Verwendungsbereiche erklrtum darauf aufbauend die unterschiedlichen aus Radioaktivitt resultierenden Probleme aufzuzeigen. In der Zusammenfassung werden diese Probleme dem Nutzen der Radioaktivitt gegenbergestellt.

Radioaktivitt:

Was ist Radioaktivitt?

Auftreten von Radioaktivitt Natrliche Radioaktivitt Energiegewinnung Medizin Waffen Sonstiges

Problematik Entsorgung Halbwertszeit Gefahren Gesundheitliche Risiken Politische Probleme

Zusammenfassung

Was ist Radioaktivitt?Als Radioaktivitt wird die Eigenschaft bestimmter Atomkerne bezeichnet, sich ohne uere Einwirkung in andere Kerne umwandeln und dabei energiereiche Strahlung auszusenden. Der als Ergebnis der Umwandlung entstandene Atomkern ("Tochternuklid") kann selbst wieder radioaktiv sein und weiter radioaktiv zerfallen. Als Endprodukte der Umwandlung entstehen stabile Atome, die nicht mehr radioaktiv sind.1Diese Kernumwandlung wird auch als Kernzerfall bezeichnet. Dabei entsteht Strahlung welche man umgangssprachlich als Radioaktive Strahlung bezeichnet, wissenschaftlich korrekt wre jedoch die Bezeichnung ionisierende Strahlung, da die Strahlung beim durchdringen von Stoffen Ionisationsvorgnge auslst. Ionisation nennt man den Vorgang,in dem ein oder mehrere Elektronen aus einem Atom oder Molekl entfernt werden, es entsteht ein positiv geladenes Ion, also ein Kation. Eine andere Form der Ionisation ist die Anlagerung von Elektronen an einem Neutralen Atom oder Molekl, es entsteht ein negativ geladenes Ion, also ein Anion.

Man unterscheidet auerdem zwischen Alpha-, Beta- und Gamma-Strahlung.

Alphastrahlung ist schwach, sie kann von einem Blatt Papier aufgehalten werden und kann somit die menschliche Haut nicht durchdringen. Sie wird auch schon von wenigen Zentimetern Luft absorbiert. Aufgrund dessen ist der Kontakt mit Alphastrahlung fr den Menschen meist ungefhrlich, da die Strahlung nur die abgestorbenen oberen Hautzellen

1 Bundesamt fr Strahlenschutz: http://www.bfs.de/de/ion/einfuehrung.html

angreift.Gefhrlich wird Alphastrahlung nur wenn sie in den menschlichen Organismus gelangt, also durch Inhalation oder durch Aufnahme auf anderem Wege, wie zum Beispiel durch Verschlucken.

Betastrahlung ist strker, sie kann in der Luft mehrere Meter zurck legen und auch mehrere Millimeter bis wenige Zentimeter tief in den Menschen eindringen. Wird der menschliche Krper zu intensiv Betastrahlung ausgesetzt knnen Hautverbrennungen, Hautkrebs und Linsentrbung die Folge sein. Gelangt die Strahlung in den Krper kann Leukmie oder Krebs in Knochen oder Schilddrse resultieren. Vor Betastrahlung kann man sich durch einen gengend dicken Absorber schtzen, beispielsweise eine einige Millimeter dicke Aluminium Platte.

Gammastrahlung ist elektromagnetische Strahlung. Um sich vor Gammastrahlung zu schtzen ist viel Materialien von hoher Dichte ntig, wie zum Beispiel eine dicke Bleiplatte oder einige Meter Beton. Der Menschliche Organismus kann Schden durch das aufbrechen von Chemischen Bindungen und der Schdigung des Erbguts davontragen. Gammastrahlung wirkt erst nach einiger Zeit tdlich wenn lebenswichtige Zellen nicht mehr in ausreichender Anzahl vorhanden sind, weil die Zellen ihre Teilungsfhigkeit verlieren.Es kann auch dazu kommen das nur gering Geschdigte Zellen ihre Teilungsfhigkeit behalten, sich unkontrolliert teilen und zu bsartigen Tumoren heranwachsen.

Auftreten von Radioaktivitt:

Natrliche Radioaktivitt Energiegewinnung Medizin Waffen Sonstiges

Natrliche RadioaktivittMenschen knnen keine radioaktive Strahlung wahrnehmen und dennoch sind wir ihr stndig ausgesetzt! Dies geschieht in zwei verschiedenen Formen, durch die Radioaktivitt welche in der Natur vorkommt und die, die Knstlich erzeugt wurde.In der Natur wird Radioaktivitt durch radioaktives Gestein oder Metall ausgestrahlt.Ein andere Teil der natrlich vorkommenden Strahlung geht von der kosmischen Strahlungaus, welche zum Beispiel von der Sonne ausgestrahlt wird. Von dieser Strahlung sind besonders Menschen betroffen die lngere Zeit in groen Hhen verbringen, wie zum Beispiel Piloten oder Bergsteiger.

EnergiegewinnungDie Energiegewinnung aus radioaktivem Material erfolgt in Atomkraftwerken.Dort wird durch Kernspaltung von Uran Wrmenergie erzeugt welche in elektrische Energie umgewandelt wird. Dabei wird ein Teil des Urans in Plutonium umgewandelt, was zum Bau von Atomwaffen dienen kann. Die Erwartung in die Kernenergie war eine saubere, kostengnstige, sichere und von den Lieferanten Fossiler Brennstoffe (hauptschlich l und Gas) unabhngige Energieversorgung zu haben. Dies hat sich nur bedingt erfllt, wie im Kapitel der Problematik weiter beschrieben wird.

MedizinDen Medizinischen Anwendungsbereich von Radioaktivitt nennt man Nuklearmedizin.Die Nuklearmedizin lsst sich in zwei Teilgebiete aufteilen: die Diagnostik und die Therapie.Die Diagnostik besteht aus Bildgebenden Verfahren, das Bekannteste ist das Rntgen, andere Verfahren sind zum Beispiel die Szintigrafie oder die Mammografie.Bei Therapieverfahren werden radioaktive Stoffe eingesetzt um bsartige Gewebe zu zerstren.

WaffenKonventionelle Waffen beziehen ihre Energie aus Chemischen Reaktionen.Nuklearwaffen beziehen ihre Energie aus Kernspaltungen oder Kernfusion von Plutonium, was ihnen ein enormes toxisches und physisches Zerstrungspotential verleiht. Das Zerstrungspotenzial einer einzelnen Atombombe entspricht dem von 10 Megatonnen

Abbildung 1: Arten der Strahlungsbelastung

konventionellem Sprengstoff, wobei man den toxischen Effekt der Strahlung auer Acht lsst. Atomwaffen lassen sich grob in zwei Kategorien gliedern Strategische und Taktische.

SonstigesBis vor einigen Jahren war man sich den gesundheitlichen Risiken nicht voll bewusst, deshalb wurden radioaktive Stoffen unachtsam eingesetzt, wie zum Beispiel in Uhren, Kacheln oder Glhstrmpfen fr Lampen.Beim rauchen werden radioaktive Stoffe inhaliert was zustzlich gesundheitsschdlich ist.

In Bereichen der Archologie und anderen Wissenschaftszweigen in denen Altersbestimmung von Objekten von Nten ist, findet die Radiokohlenstoffdatierung (C-14-Methode) Anwendung.

Problematik

EntsorgungRadioaktiver Mll, wie abgebrannte Brennstbe aus Atomkraftwerken, der Abraum und derSchlamm der beim Abbau von Uran entsteht, kontaminierte Schutzkleidung aus Kraftwerken oder wissenschaftlichen Einrichtungen oder auer betrieb genommene Atomwaffen, stellt ein groes Problem dar. Weil es Aufgrund der langen Halbwertszeit sehrlange dauert bis radioaktive Stoffe ungefhrlich sind.

Halbwertszeit:Aus dem Zerfall radioaktiver Atome gehen letztlich stabile Atome hervor. Die Anzahl der radioaktiven Atome in einer bestimmten Stoffmenge nimmt mit der Zeit ab. Die Zeit, die vergeht, bis nur noch die Hlfte der ursprnglich vorhandenen radioaktiven Atomkerne vorhanden ist, nennt man die Halbwertszeit. Diese ist auch das Ma fr die Zeit, in der die Intensitt der von diesem radioaktiven Stoff ausgesandten ionisierenden Strahlung auf die Hlfte des Ausgangswertes absinkt.2

Die Entsorgung ist aufgrund der oben genannten Punkte sehr aufwendig und kostspielig, auerdem ist es schwer einen geeignetes Endlager zu finden.

GefahrenGefahren von KernkraftwerkenSptestens seit der Katastrophe in Tschernobyl sind Kernkraftwerke sehr umstritten, da man an ihrer Sicherheit zweifelt. In Tschernobyl fhrte ein Kombination aus grundlegendenMngel in der Konstruktion des Reaktors und diversen Planungs- und Bedienfehlern whrend eines Versuchs zu einer Kernschmelze und einer Explosion des Kernreaktors. Wobei groe Mengen von Radioaktivem Material in die Luft geschleudert wurden, diese verteilten sich ber den Regionen nordstlich von Tschernobyl aber auch ber Teilen Europas.

2 Bundesamt fr Strahlenschutz: http://www.bfs.de/de/ion/einfuehrung.html

Die Folgen waren:

Von 200.000 Aufrumarbeitern haben 1.000 innerhalb des ersten Tages der Aufrumarbeiten eine schwere oder gar tdliche Strahlendosis bekommen.

Zu den hufigste Sptfolge gehrt Schilddrsenkrebs. In Weirussland, Russland und der Ukraine wurden bis 2005 etwa 5000 Flle diagnostiziert

Teile von Russland, Weirussland und der Ukraine wurden aufgrund der Strahlenbelastung zu Sperrzonen erklrt.

Auch Teile Europas wurden belastetviele Landwirtschaftliche Produkte waren und sind teilweise immer noch nicht zu verzehr geeigneten bzw. nicht zu empfehlen.

Abbildung 2: Die Karte zeigt die Caesium-137-Kontamination in Weirussland, Russland und der Ukraine in Curie pro Quadratkilometer.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/15/Tchernobyl_radiation_1996-de.svg/220px-Tchernobyl_radiation_1996-de.svg.png

Gefahren von AtomwaffenAtomwaffen haben ein unvorstellbar hohes Zerstrungspotential und viele Lnder haben trotz stetiger Abrstungsversuche viele Atomwaffen. Das bisher bestehende Atomwaffen Oligopol einiger Gromchte wie die USA oder Russland und das daraus resultierende Gleichgewicht des Schreckens haben deren Verwendung bisher grtenteils verhindert. Gefahren gehen vor allem von Lndern wie Pakistan oder Nordkorea aus, da dort die Herstellung von Atomwaffen nicht kontrolliert werden kann. Auerdem kann ein Machtwechsel oder eine terroristische Attacke dazu fhren, dass diese Atomwaffen in falsche Hnde geraten.

Gesundheitliche Risiken

Akute Folgen:Bei intensivem Kontakt mit Betastrahlung von auen treten akut Hautverbrennungen und Linsentrbung auf.

Sptfolgen:Betastrahlen fhren bei Aueneinwirkung zu Hautkrebs. Innerhalb eines Organismus lsen Betastrahlen Leukmie und Krebs an Knochen und Schilddrse aus.

Gammastrahlung verursacht Schden im Menschlichen Krper durch das Aufbrechen von chemischen Bindungen und der Schdigung des Erbgutes. Gammastrahlung wirkt erst nach einiger Zeit tdlich wenn lebenswichtige Zellen nicht mehr in ausreichender Anzahl vorhanden sind, weil die Zellen ihre Teilungsfhigkeit verlieren. Dies bezeichnet man als die Strahlenkrankheit.Es kann auch dazu kommen das nur gering geschdigte Zellen ihre Teilungsfhigkeit behalten, sich aber unkontrolliert teilen und zu bsartigen Tumoren heranwachsen.

Politische ProblemeDie politischen Konflikte entstehen hauptschlich in 3 Bereichen:

Abrstung von Atomwaffen Atomkraftdebatten Endlagersttten von Radioaktivem Mll

Abrstung von AtomwaffenAufgrund der Tatsache das das Zerstrungspotential der Atomwaffen weltweit ausreicht um die menschliche Zivilisation zu vernichten, sind viele Staaten und Organisationen um eine Welt ohne Atomwaffen bemht. Jedoch ist die Macht die von ihnen ausgeht fr viele Staaten von Interesse. Man versuch jedoch durch Abkommen, wie dem Testabkommen, dem Atomsperrvertrag oder dem Vertrag zum umfassenden Verbot von Nuklearversuchen,dem CTBT (wurde noch nicht unterzeichnet) die Gefahr zu reduzieren.

Abbildung 3: Anzahl kindlicher Schilddrsenkarzinome bis 1995 in von der Tschernobyl Katastrophe betroffenen Gebieten Weirusslands

(Grafik: Inst. fr Sozial- und Prventivmedizin der Uni Bern)

Atommacht unter Atomwaffensperrvertrag (China, Frankreich, Russland, Grobritannien, USA) Atommacht ohne Atomwaffensperrvertrag (Indien, Israel, Nordkorea, Pakistan) Vermutetes Atomwaffenprogramm (Iran, Syrien, Saudi-Arabien) Besitz bzw. Programm aufgegeben

Atomkraft Debatten Wie schon erlutert knnen Atomkraftwerke eine groe Gefahr darstellen, es gibt schon seit dem Beginn der Erzeugung von Strom durch Kernenergie stndigen Protest gegen Atomkraft. Besonders durch die Erschlieung vieler erneuerbaren Energiequellen gewinnen Atomgegner immer mehr Rckhalt. Die Rot-Grne Bundesregierung beschloss den Ausstieg aus der Atomkraft. Dennoch hat die aktuelle Bundesregierung 2010 die Laufzeiten von Atomkraftwerken verlngert.

Endlagersttten von radioaktivem MllSelbst nach 50 Jahren Betrieb von Kernkraftwerken in Deutschland gibt es immer noch keine zugelassene Endlagersttte fr den Radioaktiven Mll, der dort fr tausende von Jahren Strahlen sicher gelagert werden msste. Aktuell wird wieder ber das Endlager Gorleben diskutiert.

ZugsamenfassungRadioaktivitt kommt in unserer Umwelt ganz natrlich vor.Problematiken entstehen dann, wenn wir die Kernenergie uns zu nutzen machen wollen, denn hierbei entsteht in groem Umfang Radioaktivitt welche das natrliche Vorkommen weit bersteigt. Hieraus entstehen direkte Schdigungen durch falschen Umgang und Risiken durch den Betrieb von Kernkraftwerke und der langfristigen Gefahr von Radioaktivem Mll. Trotz der vielen Vorteilen die die Radioaktivitt bietet, bestehen viele Gefahren und

Abbildung 4: Lnder mit nuklearen Waffen oder Waffenprogrammen

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Nachteile des Umgangs damit, denen beim Einsatz von Verfahren bei denen Radioaktivittentsteht oder bentigt wird, Beachtung geschenkt werden muss.