Frage von Manleitner, 41

Was macht Wellen bzw. Strahlen gefährlich?

Warum sind manche Strahlen gefährlicher als andere?

die Wellenlänge, Geschwindigkeit oder Frequenz?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von WeicheBirne, 11

Die Gefährlichkeit von Strahlung hängt, in den Strahlendosen, die Menschen meist ausgesetzt werden, vor allem mit ihrer Mutagenität zusammen. Hier setze ich darum die Gefährlichkeit von Strahlung mit ihrer Fähigkeit gleich DNA zu verändern oder zu zerstören.

Bei der Einschätzung dieser Gefährlichkeit mußt Du zwischen unterschiedlichen Typen von Strahlung unterscheiden.

Bei elektromagnetischer Strahlung (Photonen) spielt vor allem erst einmal die Energie eine Rolle -mehr Energie schlägt mehr kaputt. Wichtig ist aber auch die Frequenz. Das liegt daran, daß bestimmte Frequenzen bestimmten elektronischen Resonanzfrequenzen in der DNA entsprechen. UV Strahlung hat nicht genügend Energie um ein DNA-Molekül zu zerstören, aber sie kann chemische Gruppen über die Resonanzfrequenz elektronisch anregen. Die angeregten Gruppen gehen dann chemische Reaktionen ein

https://en.wikipedia.org/wiki/Direct\_DNA\_damage

Gamma-Strahlung hat genügend Energie um ein Elektron aus einem Molekül herauszuschlagen -man sagt sie ionisiert das Molekül. Dadurch entstehen hochreaktive Radikale. Gamma-Strahlung kann direkt einen DNA-Strang brechen oder in der Zelle erzeugte Radikale reagieren mit der DNA und brechen oder modifizieren sie.

http://www.rerf.jp/radefx/basickno\_e/radcell.htm

Ist Gamma-Strahlung jetzt Photon um Photon bei einer bestimmten Strahlendosis gefährlicher als UV Strahlung? Ich bin mir nicht sicher ob es in der Fachliteratur einen guten Vergleich gibt. Da Gamma-Strahlung alles mögliche in der Zelle ionisiert und die entstehenden Radikale auch mit vielen anderen Molekülen außer DNA reagieren könnte es sein, daß Gamma-Strahlung weniger mutagen ist. Andererseits können Gamma-Strahlen tiefer ins Gewebe eindringen (also auch innere Organe erreichen) und wir Menschen haben im Melanin einen Schutz gegen UV...

https://en.wikipedia.org/wiki/Gamma\_ray#Health\_effects


Abgesehen von elektromagnetischer Strahlung gibt es noch Partikelstrahlung (Strahlung die Masseteilchen enthält). Hier hängt die Gefährlichkeit unter anderem von der Geschwindigkeit und der Ladung ab.

Alpha-Strahlung hat z.B. genügend kinetische Energie um Moleküle zu ionisieren und Radikale zu erzeugen, aber durch die große Ladung und eine geringe Geschwindigkeit hat sie eine kurze Reichweite und kann daher nicht effektiv ins Gewebe eindringen. 

Beta-Strahlung ist hier schon besser. Geringere Ladung und höhere Geschwindigkeit erlauben ein besseres Eindringen. Möglicherweise sind Beta-Teilchen mit extrem hoher Geschwindigkeit allerdings viel weniger zur Ionisation geeignet, da sie nur extrem kurz mit einem Molekül interagieren können.


Neutronen besitzen überhaupt keine Ladung und können dadurch noch besser durch den Körper fliegen. Gleichzeitig können sie aber auch keine Moleküle durch Herausschlagen von Elektronen ionisieren. Sie können aber in Atomkernen steckenbleiben und radioaktive Elemente erzeugen, die ionisierende Strahlung aussenden.

https://en.wikipedia.org/wiki/Ionizing\_radiation

Sind Neutronen jetzt gefährlicher als Beta-Strahlen? Das weiß ich nicht, aber es müßte davon abhängen wie schnell die Neutronen sind, wie gut sie von Atomkernen im Körper absorbiert werden können, welche Halbwertzeit die erzeugten radioaktiven Elemente besitzen und wie schnell der Körper diese Elemente ausscheidet.


Wie Du siehst spielen eine ganze Menge Faktoren eine Rolle.

Bei höheren Strahlendosen kann jede Strahlung Gewebe natürlich auch vollständig zerstören. Das hat dann aber nichts mehr mit Mutagenität zu tun. Der Zellapparat wird einfach zerstört. Hier ist Gamma-Strahlung wegen ihrer hohen Eindringtiefe sicherlich besonders tödlich.

Antwort
von triopasi, 25

"Energiegehalt" (hängt von Wellenlänge ab"). Kürzere Wellenlänge = höhere Energie = gefährlicher

Kommentar von Manleitner ,

achja stimtmt
f = c / lambda 

Also je größer lambda je größer f -> E = h* f -> also auch größere Energie. Danke :) 

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