Wie weit reicht radioaktive Strahlung?
Bei den Katastrophenbeschreibungen oder auch -skizzen wird immer angedeutet, die rad. Strahlung ginge direkt vom strahlenden Objekt meterweit in die Umgebung. Ist aber die Reichweite dieser Strahlung nicht begrenzt (auch in Luft) . Wie kommen dann aber diese hohen Stahlendosen in der direkten Umgebung der Reaktoren oder Lagerungsbecken zu Stande? Durch Konvektion von bewegter Luft (auch kochendem Wasser) oder wie?
5 Antworten
Radioaktive Strahlung verhält sich da ähnlich wie Lichtstrahlung. Es gibt keine Reichweitenbegrenzung, nur ein endloses "schwächer werden" mir der Entfernung. Die Strahlungsleistung nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab. Natürlich können sich radioaktiv strahlende Partikel (nicht nur, aber auch durch Konvektion) überall anheften und über die ganze Erde verteilen. Ich will das einmal so veranschaulichen: Stell Dir vor, da schüttet einer einen Eimer voll Zeug in die Wohnung, das hochgiftig, aber völlig unsichtbar und unriechbar ist. Und das Zeug verbreitet sich dann so wie Ruß, Druckertoner oder Druckertinte in der ganzen Wohnung, bald auch auf der Straße u.s.w. Und keiner merkt es ohne spezielles teures Meßgerät.
gute Beispiel, ich denke da auch an den Rauch eines Lagerfeuers
stell dir ein Wurfmaschine vor, die Bälle in alle Richtungen schleudert. Je näher du dran bist desto wahrscheinlicher und desto häufiger wirst du getroffen. Je weiter du dich entfernst desto größer werden die Abstände dazwischen und desto seltener wirst du getroffen.
Die Entfernung alleine spielt keine Rolle eher die Hinternisse der Ausbreitung, wie z.b. die Windrichtung Windstärke u.s.w.
...und ob es regnet und wenn ja wie viel. Siehe z. B. DDR und BRD nach dem Tschernobyl-GAU. Durch den sehr heißen Brand des Reaktors gelangten die radioaktiven Stoffe vor allem in höhere Luftschichten. Von dort aus kamen sie vor allem durch Niederschläge wie Regen, Schnee, Graupel etc. zum Boden.
Im Großteil der DDR hat es in den Wochen nach dem Unfall großflächig kaum geregnet (außer in einem kleineren Gebiet zwischen Magdeburg u. Schwerin, wo es einige kräftigere Schauer u. Gewitter gab), darum gab es auf den meisten Flächen der DDR kaum radioaktive Niederschläge.
In Teilen Süddeutschlands und Österreichs gab es in den Wochen nach dem Unfall viel Regen (in den Hochlagen der Alpen auch Schnee), dort gab es mehr radioaktive Niederschläge.
Siehe Karte der Bodenbelastung auf: https://uol.de/fileadmin/user_upload/physik/ag-ehemalige/uwa/bilder/Caesium_BRD_BGA.gif
Noch haute gibt es in Bayern Gegenden, wo man nicht zu viele Pilze essen soll u. wo die radioaktive Belastung von Wildschweinfleisch überm Grenzwert liegt.
Radioaktive Strahlung an sich besteht aus 3 Arten, Alpha-, Beta- und Gammastrahlung.
Alphastrahlung sind Heliumkerne. Diese Strahlung kann zum Beispiel durch ein Blatt Papier aufgefangen werden.
Betastrahlen sind Neutronen. Durch Betastrahlung wird also die Kettenreaktion der Kernspaltung möglich, jedoch kann diese Strahlung durch dickere Schichten aus unterschiedlichen Materialien aufgehalten werden.
Gammastrahlung ist einfach pure Energie. Ein winziger Teil der Masse des Kerns wird bei der Kernspaltung in Energie umgewandelt (E=mc²). Diese Energie lässt sich nicht einfach aufhalten. Am effektivsten ist hierfür Blei, weil es ein schweres Element ist. In der Luft treffen diese Strahlen weniger oft auf Moleküle, die die Strahlung "auffangen". Die Strahlung dringt also sogar durch dicke Betonschichten.
Zitat von cooluser95: „Betastrahlen sind Neutronen“
Das ist falsch, denn Betastrahlen sind Elektronen. Die Reichweite von Betastrahlung aus umschlossenen radioaktiven Stoffen beträgt in Luft einige cm bis einige Meter, in Metallen meist nur mm bis wenige cm.
Das mag zwar so sein, aber selbst Gammastrahlung reicht nicht unendlich. Wie hoch ist denn die höchste Gamma-energie der radioaktiven Restbestände in den Brennstäben und demzufolge deren Reichweite in Luft oder Beton?
Das weiß ich nicht, jedoch gibt es noch einen weiteren Effekt, der die Reichweite der Strahlen extrem verlängert.
Die Strahlung an sich entsteht ja bei der Kernspaltung von Atomen. Diese radioaktiven Atome können jedoch einzeln weit mit der Luft transportiert werden (zum Beispiel durch Konvektion etc).
Zitat von msitu: „Das mag zwar so sein, aber selbst Gammastrahlung reicht nicht unendlich.“
Gammastrahlung sind Photonen und deren maximale Reichweite ist prinzipiell unendlich. Beim Durchgang durch Materie wird Gammastrahlung zwar geschwächt, geht aber nie bis auf 0 zurück.
Z. B. gibt es kosmische Photonenstrahlung (oft auch „kosmische Gammastrahlung“ genannt, weil sie ähnliche Energien hat wie echte Gammastrahlung aus radioaktiven Atomkernen, ein Teil der kosmischen Photonenstrahlung hat auch noch höhere Energien). Diese trifft vom Weltraum aus von außen auf die Erdatmosphäre, welche ja viele km dick ist. Trotzdem kommen von Millionen Photonen der kosmischen Strahlung immer noch einige wenige am Erdboden an (vielleicht im Bereich von ca. 10 Photonen von ursprünglich 1 Million, der Rest wird in der Luft absorbiert). Selbst durch viele Meter Gestein kommen immer noch einige wenige Photonen durch.
Gute Frage, die Antwort lautet, es gibt immer ein wenig Wind, der die Teilchen verbreitet: http://www.kindernetz.de/minitz/article/detail/3144?typ=RED
Dann wäre man ja außerhalb der Gebäude relativ sicher, da dort immer noch Betonwände dazwischen sind und auch der Abstand von einigen -zig Metern groß genug ist um kaum noch von den Strahlungen der defekten Brennstäbe getroffen zu werden. Ich denke aber, dass die Windkonvektion die ganze Umgebung mit strahlendem Müll, der hochgewirbelt wurde kontaminiert hat. Oder?