Das Wort „Strahlung“ lässt die meisten Menschen sofort an Gefahr denken. Dabei ist Strahlung schlicht Energie, die sich als Welle oder Teilchen durch den Raum bewegt — und sie ist überall in unserem Leben. Das Licht und die Wärme der Sonne sind Strahlung; das Signal Ihres Telefons und des WLANs ist Strahlung; eine Röntgenaufnahme ist ebenfalls Strahlung. All das ist „Strahlung“, doch es gibt einen entscheidenden Unterschied: Manche sind energiereich genug, um unseren Atomen zu schaden, andere nicht.
Was ist Strahlung?
Im weitesten Sinne ist Strahlung Energie, die sich von einer Quelle in die Umgebung ausbreitet. Sie teilt sich in zwei große Familien: elektromagnetische Strahlung (Photonen — Licht, Radiowellen, Röntgen, Gamma) und Teilchenstrahlung (materielle Teilchen wie Alpha, Beta, Neutronen).1 Die Arten behandeln wir in einem eigenen Artikel: Strahlungsarten. Doch die entscheidende Unterscheidung liegt nicht darin, ob es ein Teilchen oder eine Welle ist — sondern in der Energie, die sie trägt.
Ionisierend oder nicht?
Der Schlüssel zum Verständnis von Strahlung liegt in einer einzigen Frage: Kann diese Strahlung ein Elektron aus einem Atom herausschlagen? Strahlung, die energiereich genug ist, um das zu tun, heißt ionisierende Strahlung; Strahlung, die es nicht kann, ist nicht ionisierende Strahlung.1
- Nicht ionisierend: Radiowellen, Mikrowellen, Infrarot, sichtbares Licht und niederenergetisches Ultraviolett. Diese können Moleküle erwärmen oder in Schwingung versetzen, sind aber nicht stark genug, um die Struktur eines Atoms aufzubrechen. WLAN, Mobiltelefone und der Mikrowellenherd gehören in diese Gruppe.
- Ionisierend: hochenergetisches Ultraviolett, Röntgen, Gamma und Teilchenstrahlung (Alpha, Beta, Neutron). Diese können Elektronen herausschlagen und tragen daher das Potenzial, empfindliche Moleküle wie die DNA zu schädigen — und das ist die Art, die uns in der medizinischen Bildgebung interessiert.1
Der gesamte Strahlenschutz dreht sich um diese zweite Gruppe. Deshalb lautet die Antwort auf „Ist Strahlung schädlich?“ „es kommt darauf an“: Entscheidend ist welche Strahlung und wie viel.
Das elektromagnetische Spektrum
Die gesamte elektromagnetische Strahlung ist nach ihrer Energie (Frequenz) auf einem Spektrum angeordnet. Am niederenergetischen Ende stehen Radiowellen, am hochenergetischen Ende Gammastrahlen. Die Ionisierungsschwelle liegt im oberen (hochenergetischen) Teil dieses Spektrums.
Im Alltag
Strahlung ist nichts Exotisches; wir sind ständig von ihr umgeben. Das Licht und die Wärme der Sonne sowie die Signale der Haushaltselektronik sind nicht ionisierend. Doch es gibt auch eine natürliche ionisierende Hintergrundstrahlung aus dem Boden, aus Gestein, sogar aus der Nahrung, die wir essen, und aus dem Weltraum — und ihr sind wir jeden Tag ausgesetzt. Wie hoch diese ist und wie sie sich mit der medizinischen Bildgebung vergleicht, behandeln wir gesondert: Natürliche & Hintergrundstrahlung.
Quellen
- Bushberg JT, Seibert JA, Leidholdt EM, Boone JM. The Essential Physics of Medical Imaging, 3rd ed. Lippincott Williams & Wilkins, 2011. Bölüm 2–3: radyasyon türleri, iyonlaştırıcı radyasyon ve elektromanyetik spektrum; iyonlaştırma için fotonun bir elektronu atomdan koparacak enerjiye sahip olması gerekir.
- İlişkili DoseSave yazıları: Radyasyon Türleri, Radyasyon Birimleri, Doğal & Fon Radyasyonu, Radyasyondan Korunma.