Unter Strahlung versteht man die Emission oder Ausbreitung von Energie in Form elektromagnetischer Wellen oder subatomarer Teilchen durch den Raum oder ein materielles Medium.
Diese Strahlungsenergie kann in Form elektromagnetischer Strahlung wie sichtbarem Licht, Röntgenstrahlen und Gammastrahlen oder in Form subatomarer Teilchen wie Elektronen, Protonen oder Neutronen vorliegen. Strahlung kann eine Vielzahl von Auswirkungen haben, von Vorteilen für medizinische oder technische Anwendungen bis hin zu potenziell gesundheitsschädlichen Auswirkungen, wenn sie hohen Strahlungswerten oder über einen längeren Zeitraum ausgesetzt sind.
Nachfolgend finden Sie einige Beispiele für Strahlung.
Elektromagnetische Strahlung
Elektromagnetische Strahlung ist eine Energieform, die sich in Form elektromagnetischer Wellen im Raum ausbreitet. Diese Wellen bestehen aus oszillierenden elektrischen Feldern und magnetischen Feldern, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten.
Diese Strahlungsart umfasst das gesamte elektromagnetische Spektrum, das je nach Frequenz und Wellenlänge der Wellen in verschiedene Bereiche unterteilt wird. Sichtbares Licht, Röntgenstrahlen, Gammastrahlen und Radiowellen sind Beispiele für Formen elektromagnetischer Strahlung.
Darüber hinaus sind Mikrowellen eine Form elektromagnetischer Strahlung, die häufig in Anwendungen wie Mikrowellenherden, drahtloser Kommunikation und Radar verwendet wird. Obwohl sie bei normalen Expositionsniveaus für den Menschen relativ sicher sind, kann die Exposition gegenüber hohen Mikrowellenniveaus schädlich sein.
Elektromagnetische Strahlung ist in vielen Situationen unseres täglichen Lebens präsent. Hier einige Beispiele aus alltäglichen Aktivitäten:
Funkkommunikation: Beispiele hierfür sind die Funksignale, die wir für die Übertragung von Informationen verwenden, wie AM- und FM-Radioübertragungen, Funksignale für Mobiltelefone (2G, 3G, 4G, 5G), Wi-Fi-Signale und Fernsehübertragungen Art der Strahlung.
Haushaltsgeräte: Viele Haushaltsgeräte und elektronische Geräte senden elektromagnetische Strahlung in Form von Frequenzwellen aus, beispielsweise Mikrowellenherde, Mobiltelefone, Fernseher, Radios, WLAN-Router und Induktionsherde.
Künstliche Beleuchtung: Die Glühbirnen und Lampen, die wir in unserer täglichen Beleuchtung verwenden, wie z. B. Glühlampen, Leuchtstofflampen und LED-Leuchten, geben elektromagnetische Strahlung in Form von sichtbarem Licht ab.
Röntgenaufnahmen und Röntgenbilder: Wenn wir diagnostische medizinische Bilder benötigen, wie z. B. Röntgenaufnahmen von Zähnen, Knochen oder inneren Organen, werden Röntgengeräte verwendet, die in der Lage sind, weiches Gewebe zu durchdringen, aber von dichteren Strukturen absorbiert zu werden, was nützliche Ergebnisse liefert medizinische Bilder zu erhalten.
Sicherheitsscanner: Ganzkörper- oder Gepäckscanner, die elektromagnetische Strahlung geringer Intensität wie Millimeterwellen oder Terahertzwellen aussenden, werden an Flughäfen und anderen Sicherheitsstandorten eingesetzt, um versteckte Objekte zu erkennen, ohne dass ein physischer Kontakt erforderlich ist.
Sonnenstrahlung
Die Sonne sendet ein breites Spektrum elektromagnetischer Strahlung aus, darunter sichtbares Licht, Infrarotstrahlen und ultraviolette Strahlen. Diese Arten von Strahlung sind wichtig für das Leben auf der Erde, eine übermäßige Belastung durch ultraviolette Strahlung kann jedoch schädlich sein.
Beispiele aus dem Alltag, bei denen die Sonneneinstrahlung eingreift:
Natürliche Beleuchtung: Die Sonneneinstrahlung sorgt tagsüber für natürliches Licht, das es uns ermöglicht, unsere täglichen Aktivitäten zu sehen und auszuführen, ohne so stark auf künstliches Licht angewiesen zu sein.
Solarheizung: Sonnenstrahlung ist eine natürliche Wärmequelle. In kalten Klimazonen kann Solarenergie zum Erhitzen von Wasser in solaren Warmwasserbereitungssystemen genutzt werden. Darüber hinaus kann die direkte Sonneneinstrahlung unsere Umwelt erwärmen.
Stromerzeugung: Sonnenstrahlung kann durch Photovoltaik-Solarmodule in Strom umgewandelt werden. Immer mehr Häuser und Gebäude nutzen Solarenergie als erneuerbare Energiequelle für den Betrieb elektronischer Geräte.
Landwirtschaft: Sonnenstrahlung ist für das Pflanzenwachstum durch Photosynthese unerlässlich. Pflanzen nutzen Sonnenenergie, um Kohlendioxid und Wasser in Zucker und Sauerstoff umzuwandeln. Landwirte sind für das Pflanzenwachstum auf Sonneneinstrahlung angewiesen, und die Menge an Sonnenlicht, die Pflanzen erhalten, kann ihre Entwicklung und ihren Ertrag beeinflussen.
Radioaktive Strahlung
Beim radioaktiven Zerfall instabiler Atomkerne entsteht nukleare Strahlung. Alphastrahlung, Betastrahlung und Gammastrahlung sind drei Beispiele für Kernstrahlung.
Diese Strahlenarten werden in der Medizin (Strahlentherapie und Nuklearmedizin) eingesetzt und können in hohen Dosen auch gefährlich sein.
Im Alltag ist die Belastung durch nukleare Strahlung im Allgemeinen sehr gering und kontrolliert. Es gibt jedoch einige Beispiele, bei denen nukleare Strahlung vorhanden sein kann:
Nuklearmedizinische Bildgebung: Die Nuklearmedizin verwendet Radiopharmazeutika, bei denen es sich um chemische Verbindungen in Kombination mit geringen Mengen radioaktiver Radioisotope handelt. .
Strahlentherapie: Bei der Strahlentherapie wird ionisierende Strahlung zur Behandlung und Kontrolle des Wachstums von Krebszellen eingesetzt. Strahlentherapiegeräte geben hochenergetische Strahlung wie Gammastrahlen ab, die gezielt auf von Krebs betroffene Bereiche gerichtet ist.
Kernkraftwerke: Kernkraftwerke erzeugen Strom durch die Kernspaltung von Uran oder Plutonium.
Radioaktive Kontamination: Auch wenn dies kein alltägliches Beispiel ist, kann es bei nuklearen Unfällen wie dem Fukishima-Unfall oder bei Austritt radioaktiven Materials wie dem Hisashi Ouchi-Fall in Japan zu einer unkontrollierten Exposition gegenüber nuklearer Strahlung kommen.
Kosmische Strahlung
Kosmische Strahlung ist eine Strahlungsform, die aus dem Weltraum kommt, hauptsächlich von der Sonne und außerirdischen Quellen. Aufgrund der fehlenden atmosphärischen Abschirmung sind Astronauten im Weltraum einer höheren kosmischen Strahlung ausgesetzt.
Hier einige Beispiele für kosmische Strahlung:
Kosmische Hintergrundstrahlung: Kosmische Hintergrundstrahlung ist eine Form elektromagnetischer Strahlung, die das gesamte Universum erfüllt und kurz nach dem Urknall entstand. Dabei handelt es sich um Mikrowellenstrahlung, die im Frequenzbereich von Radiowellen liegt.
Kosmische Strahlung: Kosmische Strahlung sind hochenergetische Teilchen, hauptsächlich Protonen und Atomkerne, die aus heftigen astrophysikalischen Ereignissen wie Supernova-Explosionen stammen.
Sonnenstrahlung: Obwohl oben erwähnt, wird Sonnenstrahlung auch als eine Form der kosmischen Strahlung betrachtet. Die Sonne sendet ein breites Spektrum elektromagnetischer Strahlung aus, darunter sichtbares Licht, ultraviolette Strahlung, Röntgen- und Gammastrahlen.
Galaktische Strahlung: Galaxien emittieren Strahlung in verschiedenen Formen, darunter Radiowellen, sichtbares Licht, Röntgenstrahlen und Gammastrahlen. Diese Strahlung kann von Quellen wie Sternen, Nebeln, Schwarzen Löchern und anderen Himmelsobjekten stammen.
Hochfrequenzstrahlung
Zur Hochfrequenzstrahlung gehören Funkwellen, die in der drahtlosen Kommunikation wie UKW-Radio, Fernsehen und Mobiltelefonen verwendet werden. Obwohl die Belastung durch geringe Mengen hochfrequenter Strahlung als sicher gilt, deuten einige Studien auf mögliche langfristige Auswirkungen auf die Gesundheit hin.
Hochfrequenzstrahlung (RF) ist eine Art elektromagnetischer Strahlung, daher liegt der Hauptunterschied zwischen den beiden Begriffen in ihrem Umfang und ihrer Verwendung. Diese Art von Strahlung umfasst niedrigere Frequenzen, im Allgemeinen zwischen 3 kHz (Kilohertz) und 300 GHz (Gigahertz).
