Ein radioaktives Nuklid oder Radionuklid ist ein instabiles Nuklid und zerfällt daher durch die Emission ionisierender Strahlung.
Wenn ein Radionuklid Radioaktivität abgibt, erreicht es einen stabileren Zustand, der weniger Energie als zuvor benötigt und sich im Allgemeinen in ein anderes, anderes Nuklid umwandelt (oder in dasselbe, aber weniger angeregte, wenn es Gammaradioaktivität abgegeben hat), was auch möglich ist radioaktiv sein oder nicht radioaktiv sein.
Dieser radioaktive Prozess läuft im Prinzip spontan ab, der Mensch hat jedoch gelernt, ihn künstlich hervorzurufen. In beiden Fällen weist die entstehende Radioaktivität genau die gleichen Eigenschaften auf.
Wie ist ein Radionuklid?
Radionuklide zeichnen sich durch eine endliche Halbwertszeit aus, die von Bruchteilen einer Sekunde bis zu Tausenden von Jahren reichen kann. Tatsächlich haben einige von ihnen eine so lange Halbwertszeit, dass sie experimentell noch nicht quantifiziert werden konnte. Es gibt sogar solche, die als stabil gelten und für bestimmte praktische Anwendungen stabil sind.
Von den derzeit bekannten Nukliden gibt es neunzig, die theoretisch stabil sind, und zweihundertfünfundfünfzig, bei denen kein Zerfall beobachtet wurde.
Andererseits gibt es fast doppelt so viele, etwa 650, bei denen Radioaktivität beobachtet wurde und die eine Halbwertszeit von mindestens einer Stunde haben.
Auf der Erde sind etwa dreitausend Radionuklide mit einer Halbwertszeit von mehr als einer Stunde bekannt, von denen die meisten (etwa 90 %) vom Menschen produziert werden, etwa zweitausendvierhundert mit einer Halbwertszeit von weniger als einer Stunde und immer noch andere. so instabil, dass ihre Halbwertszeit sehr kurz ist.
Verwendung und Anwendungen von Radionukliden
Radionuklide werden in der Kernenergietechnik zur Gewinnung elektrischer Energie, in der Industrie (Qualitätskontrolle etc.), in der Nuklearmedizin (Strahlentherapie etc.) und bei Kernwaffen (hauptsächlich zum Antrieb von Fahrzeugen und Werkzeugen) eingesetzt.
Die Verwendung von Radionukliden birgt erhebliche Umweltrisiken (radioaktive Kontamination) und Gesundheitsrisiken (Radiotoxizität, Strahlenvergiftung usw.).
Natürlich vorkommende Radionuklide wie Uran oder Plutonium sind auf der Erde in begrenzten Mengen vorhanden und müssen daher nachhaltig genutzt werden. Andererseits entstehen bei seiner Verwendung radioaktive Abfälle, die sehr gefährlich sein können. Derzeit besteht die einzige Behandlung, die normalerweise durchgeführt wird, darin, sie abzudecken, bis ihre Radioaktivität nahezu dem natürlichen Wert entspricht.
Die möglichen Behandlungen, für die es mehr als dreißig Jahre dauern würde (z. B. alle abgebrannten Kernbrennstoffe aus Kernkraftwerken und für militärische Zwecke), befinden sich noch in der Theorie-, Forschungs- oder Experimentierphase.
Gefahren und Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit
Das Vorhandensein von Radionukliden in unserer Umwelt stellt erhebliche Risiken für die menschliche Gesundheit dar und weist auf mehrere Bedrohungen hin, die unsere Aufmerksamkeit verdienen:
- Interne Strahlung : Im Gegensatz zur externen Strahlung handelt es sich bei der Radionuklidbelastung um Strahlung aus dem Körperinneren. Diese Art von innerer Strahlung kann sich direkt auf innere Organe auswirken und das Risiko für Krankheiten wie Krebs deutlich erhöhen.
- Anreicherung in Organen : Viele Radionuklide haben chemische Ähnlichkeiten mit Elementen, die für den menschlichen Körper essentiell sind. Dadurch nimmt der Körper sie auf und reichert sie in bestimmten Organen an, wo sie im Laufe der Zeit weiterhin Strahlung abgeben. Diese anhaltende Ansammlung kann zu irreparablen Gewebeschäden führen.
- Aufnahme über die Nahrung : Der Haupteintragsweg von Radionukliden in den menschlichen Körper ist die Aufnahme kontaminierter Lebensmittel. Elemente wie Cäsium-137 und Strontium-90 mit langen Halbwertszeiten verbleiben in der Nahrungskette und stellen eine ständige Gefahr für diejenigen dar, die kontaminierte Produkte konsumieren.
- Genetische Krankheiten : Durch Radionuklide erzeugte ionisierende Strahlung kann das genetische Material in Zellen schädigen und das Risiko von Mutationen und genetischen Krankheiten erhöhen. Diese Gefahr erstreckt sich auf zukünftige Generationen und führt zu langfristigen Bedenken hinsichtlich der erblichen Gesundheit.
Gefahren von Radionukliden in Lebensmitteln
Es hat sich gezeigt, dass die Risiken, die mit der Aufnahme von Lebensmitteln verbunden sind, die die zulässigen Grenzwerte für Radionuklide überschreiten, in vielen Fällen die Auswirkungen externer Strahlung überwiegen. Wenn sich die Strahlungsquelle im Körper befindet, wirkt sie sich direkt auf die inneren Organe aus, sodass bereits eine geringe Dosis erhebliche gesundheitliche Folgen haben kann.
Die meisten Radionuklide haben ähnliche chemische Eigenschaften wie die Bestandteile des menschlichen Körpers. Folglich nimmt der menschliche Organismus sie auf, verwechselt sie mit den notwendigen Elementen und behält sie in den entsprechenden Organen. Sobald sich Radionuklide in diesen Organen festsetzen, geben sie weiterhin Strahlung ab, so dass es für die Person unmöglich ist, sich vor dieser Belastung zu schützen.
Der Haupteintragsweg von Radionukliden in den menschlichen Körper erfolgt über die Nahrung, ein Phänomen, das über Jahrzehnte hinweg seine Bedeutung bewahrt hat. Dies wird darauf zurückgeführt, dass langlebige Radionuklide wie Cäsium-137 und Strontium-90, die besonders gefährlich sind, Lebensmittel kontaminieren. Aufgrund ihrer langen Halbwertszeit von etwa 30 Jahren behalten diese Elemente ihre Aktivität über einen längeren Zeitraum bei und integrieren sich dauerhaft in die Nahrungskette.
