Die natürliche Umgebungsstrahlung: Ein Überblick

Es gibt eine natürliche Umgebungsstrahlung, die nahezu allgegenwärtig ist – wenn auch meist vom Menschen unbemerkt. Sie stammt aus verschiedenen natürlichen Quellen und bildet einen wesentlichen Bestandteil unserer Umwelt. Wir geben Ihnen einen Überblick über die natürliche Umgebungsstrahlung, ihre Quellen, die daraus resultierenden Expositionen und die möglichen Schutzmaßnahmen.

Quellen natürlicher Umgebungsstrahlung

Die natürliche Umgebungsstrahlung setzt sich aus verschiedenen Komponenten zusammen, die aus dem Kosmos, der Erde und sogar aus unserem eigenen Körper stammen:

Kosmische Strahlung

Kosmische Strahlung im Sinne von Radioaktivität ist ein faszinierendes Phänomen, das uns direkte Einblicke in die energetischsten Prozesse des Universums gewährt. Sie entsteht durch hochenergetische Partikeln, die aus den Tiefen des Weltraums zu uns gelange: Diese Partikel, überwiegend Protonen, aber auch Heliumkerne (Alpha-Teilchen) und Spuren schwererer Elemente, durchqueren interstellare Räume und treffen schließlich auf die Erdatmosphäre, wo sie eine Kaskade sekundärer Partikel auslösen, die bis zur Erdoberfläche gelangen können. Manchmal hat die kosmische Strahlung auch direkte Auswirkungen auf elektrische Bauelemente und deren Funktion – dann ist von einem sogenannten Single Event Upset die Rede.

Variationen und ihre Ursachen

Die Intensität der kosmischen Strahlung, die die Erde erreicht, ist nicht konstant, sondern variiert in Abhängigkeit von mehreren Faktoren:

• Geografische Lage: Aufgrund des Erdmagnetfelds, das die geladenen Partikel der kosmischen Strahlung ablenkt, ist die Intensität der Strahlung an den Polen höher als am Äquator. Dieses Phänomen bietet einen natürlichen Schutzschild, der die Menge der kosmischen Strahlung, die niedrigere Breitengrade erreicht, reduziert.
• Höhe über dem Meeresspiegel: Mit zunehmender Höhe verringert sich die schützende Wirkung der Atmosphäre, was zu einer höheren Intensität der kosmischen Strahlung führt.
• Solare Aktivität: Die Sonne spielt eine entscheidende Rolle bei der Modulation der kosmischen Strahlung. Während Perioden hoher solarer Aktivität, gekennzeichnet durch zahlreiche Sonnenflecken und solare Eruptionen, wird die kosmische Strahlung durch den verstärkten solaren Wind stärker abgelenkt, was zu einer Verringerung der auf die Erde treffenden Strahlung führt. Umgekehrt führen Perioden geringer solarer Aktivität zu einer Zunahme der kosmischen Strahlung.

Terrestrische Strahlung

Diese Strahlung stammt aus radioaktiven Materialien in der Erde, wie Uran, Thorium und ihren Zerfallsprodukten, die in unterschiedlichen Konzentrationen weltweit im Boden und in Gesteinen vorkommen. Auch die Exposition ihr gegenüber variiert entsprechend der Nähe zu diesen Vorkommen, ist in der Regel aber nicht von Belang. Es gibt aber Vorfälle, in denen terrestrische Strahlung bzw. Ansammlungen strahlender Elemente zu einem Problem werden können, beispielsweise bei Radon im Keller – weitere Infos darüber finden Sie in einem anderen Beitrag von uns: Radon im Keller: Risiken und Schutzmaßnahmen

Internale Strahlung

Sie entsteht durch die Aufnahme radioaktiver Substanzen, die natürlich in unserer Umwelt vorkommen, z.B. durch Einatmen von Radongas oder durch Verzehr von Lebensmitteln, die natürliche radioaktive Elemente enthalten.

Auswirkungen natürlicher Umgebungsstrahlung auf den Menschen

Die Exposition gegenüber natürlicher Umgebungsstrahlung ist unausweichlich, variiert jedoch je nach Wohnort, Lebensstil und individuellen Gewohnheiten. Während geringe Dosen natürlicher Strahlung als unbedenklich gelten, können langfristige Expositionen gegenüber höheren Dosen gesundheitliche Risiken bergen, insbesondere ein erhöhtes Krebsrisiko.

Messung und Überwachung

Die Überwachung und Messung der Umgebungsstrahlung erfolgten durch ein Netzwerk von Messstationen weltweit sowie durch persönliche Dosimeter. Diese Messungen helfen, die Strahlenbelastung der Bevölkerung zu überwachen und zu bewerten. Die meisten Länder, auch Deutschland, haben hierfür besondere Institutionen und Organisationsstrukturen, die sich um solche Angelegenheiten kümmern, zum Beispiel das Bundesamt für Strahlenschutz. Der Vorsatz ist im Allgemeinen übrigens nie, gar keine Strahlung abzubekommen – das lässt sich auch auf Grund der nahezu allgegenwärtigen natürlichen Strahlung praktisch nicht umsetzen. Aber obwohl die natürliche Strahlenexposition nicht vollständig vermieden werden kann, lassen sich durch bewusste Wohnortwahl, Lüftungsmaßnahmen gegen Radon und achtsamen Umgang mit Nahrungsmitteln die Risiken minimieren. Nur für Laborbedingungen und mit aufwändigen Maßnahmen zur Abschirmung lassen sich Umgebungen herstellen, die strahlungsfrei sind.

Die natürliche Umgebungsstrahlung ist also ein integraler Bestandteil unserer Umwelt und unseres Lebens, unseres Alltags. Sie birgt sowohl Risiken als auch Chancen: Man schreibt ihr zum Beispiel auch evolutionäre Entwicklungen zu und sie gibt Aufschluss über naturwissenschaftliche Phänomene, besonders im All.