Was ist der Unterschied zwischen ionisierender und nichtionisierender Strahlung?
Alle Energie ist Strahlung. Es gibt zwei Arten, ionisierende und nichtionisierende Strahlung, und beide sind auf der Erde allgegenwärtig. Es ist wichtig, die Eigenschaften und Unterschiede zwischen ionisierender und nichtionisierender Strahlung zu verstehen, da Strahlung für den menschlichen Körper schädlich und nützlich sein kann. Während beide potenziell schädlich sind, ist ionisierende Strahlung gefährlicher als nicht ionisierende Strahlung, aber ionisierende Strahlung hat auch mehrere medizinische Vorteile.
Die Ionisierung ist der Vorgang, bei dem Elektronen aus ihrer Umlaufbahn um ein bestimmtes Atom entfernt werden, wodurch dieses Atom aufgeladen oder ionisiert wird. Dieser Prozess kann auftreten, wenn ausreichend starke Strahlung mit normalen Atomen wechselwirkt. Strahlung, die nicht stark genug ist, um diesen Prozess auszulösen, wird als nicht ionisierend bezeichnet und kann die Bewegung von Atomen nicht einfach anregen und sie erwärmen. Die Aufteilung zwischen ionisierender und nichtionisierender Strahlung erfolgt im ultravioletten (UV) Bereich, weshalb dieser Bereich in UV-A- und UV-B-Strahlen aufgeteilt wird und letztere stärker und gefährlicher ist.
Beispiele für nichtionisierende Strahlung umfassen Infrarot, Mikrowellen und Licht entlang des sichtbaren Spektrums. Nur weil es keine Elektronen von Atomen abstreift, bedeutet das nicht, dass nicht ionisierende Strahlung harmlos ist. Es ist immer noch in der Lage, Atome zu erregen und diese zu erwärmen. Dies ist die Theorie hinter Mikrowellenherden, und menschliches biologisches Gewebe ist von diesem Effekt nicht grundsätzlich ausgenommen. Die Exposition gegenüber nichtionisierender Strahlung, deren Wellenlänge kleiner als die des Körpers ist, kann zu gefährlichen Verbrennungen führen. Aus diesem Grund kocht die Haut bei Sonneneinstrahlung und verbrennt schließlich.
Obwohl es keine Wärme erzeugt, ist ionisierende Strahlung für lebendes Gewebe noch gefährlicher als nichtionisierend. Durch eine grundlegende Veränderung des chemischen Aufbaus eines Atoms kann diese Art von Strahlung molekulare Schäden und das als Krebs bekannte unkontrollierte Zellwachstum verursachen. Ionisierende Strahlung kann bei Exposition gegenüber menschlichen Fortpflanzungsorganen auch bei ungeborenen Kindern zu künftigen Geburtsfehlern führen.
Die Sonne erzeugt sowohl ionisierende als auch nichtionisierende Strahlung. Obwohl die Sonne für einen Großteil der natürlich vorkommenden Strahlung verantwortlich ist, der ein Mensch ausgesetzt sein kann, ionisiert nur ein kleiner Teil der Strahlung, die die Erdoberfläche erreicht. Es wird geschätzt, dass Radongas den größten Anteil der vom Menschen absorbierten ionisierenden Strahlung ausmacht, gefolgt von anderen radioaktiven Elementen wie Plutonium und Radium, die in Gesteinsformationen und anderen geologischen Merkmalen vorkommen.
Ionisierende Strahlung besitzt jedoch wertvolle Eigenschaften und hat sich im Gesundheitswesen als unverzichtbar erwiesen. Medizinische Bildgebung, einschließlich Röntgenstrahlen und Magnetresonanztomographie (MRT), basieren beide auf kleinen Dosen künstlicher ionisierender Strahlung. Die Strahlentherapie wird zur Behandlung von Erkrankungen einschließlich Krebs angewendet, indem bestimmte Gewebebereiche vernichtet werden. Es ist nicht überraschend, dass die gleichen Gefahren, die durch natürliche Strahlung entstehen, bei der hergestellten Art vorhanden sind, und Nebenwirkungen von hohen Dosen der Strahlenbehandlung können an und für sich schwerwiegend sein.