Radioaktivität
Radioaktivität ist die Bezeichnung für die Eigenschaft einer Reihe von Atomen, spontan unter Energiefreisetzung zu zerfallen. Die Energie wird zum Großteil in Form von Strahlung frei, die andere Atome zu ionisieren vermag. Bei der Betrachtung der ionisierenden Strahlung wird in Alpha-Strahlung (die Aussendung eines Alpha-Teilchens, das heißt eines energiereichen Heliumkerns 4/2 He, deswegen auch Korpuskularstrahlung), Beta-Strahlung (Elektronen oder Positronen) und Gamma-Strahlung (elektromagnetische Strahlung, Gamma-Photonen) sowie Röntgen- und kosmische Strahlung unterschieden, wobei die zwei letzteren Strahlungsarten die Altbergbauforschung nicht unmittelbar tangieren. Die verschiedenen Strahlungsarten unterscheiden sich in der Ausbreitung im Raum, in Luft beträgt zum Beispiel die Reichweite der Alpha-Strahlen wenige Zentimeter, sie werden schon durch eine 0,1 mm dicke Aluminiumfolie, ein Glimmerblättchen oder ein Blatt Schreibpapier vollständig zurückgehalten. Ins menschliche Körpergewebe können sie nur 0,1 mm weit eindringen. Die Reichweite und das Durchdringungsvermögen der Beta-Strahlen liegt in Luft im Meter-Bereich, im Körper im Zentimeter-Bereich. Gamma-Strahlen sind sehr energiereich und dringen weit in den Körper ein. Die Strahlenarten unterscheiden sich aber auch in ihren Auswirkungen auf den menschlichen Körper [8].
Ein Maß für die Stärke einer radioaktiven Quelle ist ihre Aktivität, die Anzahl der radioaktiven Umwandlungen pro Zeiteinheit. Einheit der Aktivität ist das Becquerel (Kurzzeichen Bq, 1 Bq = 1 Zerfall/s), welche die ältere Einheit Curie (Kurzzeichen: Ci, 1 Ci=3,7*1010 Bq) abgelöst hat. Abgeleitete Einheiten sind das Bq/g (spezifische Aktivität) und Bq/1 (Aktivitätskonzentration) [8]. Die von einem bestrahlten Körper aufgenommene Energiemenge, die Energiedosis D, die sich aus der Strahlenmenge und der spezifischen Energie der Strahlung ergibt, wird in J/kg angegeben: 1 Gy (Gray) = 1 J/kg = 100 rd (rad, veraltet). Die Gefährlichkeit der absobierten Energiemenge für Organismen mißt man mit der Äquivalentdosis (Kurzzeichen: Dq). Sie wird aus der Energiedosis D hergeleitet durch Dq = Q D, wobei durch den Qualitätsfaktor Q die verschieden starke Wirkung der unterschiedlichen Strahlungsarten berücksichtigt wird. Werte für Q sind 1 für Gamma-, Röntgen und Betastrahlung und 20 für Alphastrahlung. Die Äquivalentdosis für den Gesamtorganismus bestimmt sich als Summe der mit einem Wichtungsfaktor multiplizierten Äquivalent-Dosen für die einzelnen, unterschiedlich strahlungsempfindlichen Organe. Die Einheit für die Äquivalentdosis ist 1 Sv (Sievert) = 1 J/kg (die Wichtungs- und Qualitätsfaktoren sind einheitslos). Vor 1985 gebräuchliche Einheiten und auch heute im Strahlenschutz noch gebräuchlich sind: 1rem (röntgen equivalent man) =0,01 S, in der Wismut auch 1WLM (working level month) ~ 0,001 S=10 mS (hier: Millisievert) ([23], [26]).
Die primäre Wirkung der Strahlung auf biologische Systeme besteht in der Auslösung chemischer Reaktionen in den absorbierenden Molekülen. Strahlenschäden sind Folge der Strahlenchemie der bestrahlten Zellen, in erster Linie durch Entstehung von Radikalen, Radikal-Ionen und Ionen in den getroffenen Zellbausteinen. Weitere Reaktionsmöglichkeiten ergeben sich als Folge der Ionisation der Moleküle. Die Folge können neben der Schädigung beziehungsweise der Abtötung von Zellen das Auftreten von Mutationen (Achtung Fortpflanzungzellen: Genie und Wahnsinn sind möglich!) und von Krebs sein, je nach angewandter Dosis und Strahlungsart. Über die klinische Wirkung hoher Strahlendosen beim Menschen weiß man heute dank experimentierfreudiger Militärs und AKWBetreiber gut Bescheid. Ganzkörperbestrahlungen mit 1–2 Sv lösen die sogenannte akute Strahlenkrankheit aus (Erholung bei Behandlung wahrscheinlich, [23]) und Dosen >6 Sv sind im allgemeinen tödlich (Erholung unwiderruflich). Uneinigkeit herrscht noch in der Beurteilung des Gefahrenpotentials sehr niedriger Strahlendosen und insbesondere bei der Frage, ob es für die mutations- und krebsauslösende Wirkung einer Strahlung einen Schwellenwert gibt ([8], [23]).
Insgesamt ist die Abschätzung, welche Strahlendosis mit welchem kurzzeitigen und langzeitigen Gesundheitsrisiken verbunden ist, bis heute eine nur schwer zu beantwortende Frage. Wie bei allen krebsverursachenden Stoffen vom Tabakrauch bis zum Benzin gibt es keine absolute Schranke für eine „Schädlichkeit“. Es gibt einen Zusammenhang zwischen Exposition (Strahlenbelastung) und der Wahrscheinlichkeit einer gesundheitlichen Schädigung. Damit ist die ganze Problematik im Zusammenhang mit sonstigen krebsverursachenden Faktoren zu sehen, und eine Wahrscheinlichkeit bleibt immer eine statistische Größe, sie besagt nichts über das konkrete Einzelschicksal.
Es gibt speziell aus den 20iger und 30iger Jahren wissenschaftlich fundierte Untersuchungen zur Heilwirkung des Radons (im Zusammenhang mit dem Aufkommen von Kuren in Radonbädern, Beispiele: Joachimsthal, Oberschlema, Bad Gastein). Auch neuere Forschungen, beispielsweise repräsentative Untersuchungen in den USA und der Schweiz, erwiesen, daß weiche Strahlung, speziell Beta- und Röntgen-Strahlung, bei niedrigen Dosen biologisch stimulierende Wirkung hat. Die durch Strahlenschäden aktivierten Reparaturenzyme reduzieren über einen Zeitraum von einigen Wochen die Anfälligkeit beispielsweise gegen Infektionskrankheiten. Dennoch wäre es unrichtig, eine Gesundheitsgefährdung durch Radon zu leugnen. Es ist ein spezifisches Risiko unter anderen.
