Ioniserende straling

Leestijd 4 minuten

Bijgewerkt - 4 maart 2025

Ioniserende straling is voor de mens niet waarneembaar; het is geurloos, smaakloos en onzichtbaar. Het ontstaat door het verval van atomen van radioactieve stoffen, die overal in de natuur voorkomen.

eenheden

Dit atomaire verval kan echter worden gemeten. Antoine Henri Becquerel ontvangen in 1903, samen met Maria En Pierre Curie, de Nobelprijs voor de ontdekking van radioactiviteit. Nadat de vervalsnelheid, dat wil zeggen het aantal vervallen atomen per seconde, aanvankelijk in Curie (Ci) werd gegeven, wordt sinds 1998 de Bequerel (Bq)-eenheid gebruikt.

Naar de Zweedse arts en natuurkundige Rolf SievertIn 1979, 13 jaar na zijn dood, werd de eenheid sievert (Sv) opgericht als de internationale eenheid voor de equivalente dosis. Het beschrijft de blootstelling (dosis) aan een biologisch organisme in joule per kilogram, vermenigvuldigd daarmee Weegfactor van de straal.

Er wordt onderscheid gemaakt tussen gelijkwaardigheid (H), effectief (D_effe) en de orgaandosis (H_T).

De effectieve dosis houdt rekening met de verschillende gevoeligheid van de organen. De grenswaarde voor mensen die niet beroepsmatig aan straling worden blootgesteld⁽¹⁾ is 1 mSv/jaar voor personen die beroepsmatig aan straling worden blootgesteld⁽²⁾ bij 20 mSv/a.
De orgaandosis beschrijft de dosis die door het betreffende orgaan wordt geabsorbeerd, in Duitsland bijvoorbeeld de ooglens 15 mSv/a⁽¹⁾, of 20 mSv/j⁽²⁾, ledematen 50 mSv/a⁽¹⁾, of 500 mSv/j⁽²⁾ volgens StrlSchV §71.

Soorten straling

Afhankelijk van het type straling dat moet worden gemeten, zijn er verschillende meetmethoden en apparaten beschikbaar.

Een Geigerteller vernoemd naar Johannes Wilhelm Geiger, of Geiger-Müller tegenbuis, aangevuld met de naam van zijn promovendus Walther Muller, bekend sinds 1929, wordt gebruikt om het radioactieve verval van alfa-, bèta- en gammastraling te meten. Ook geeft het besluit informatie over het toenemende doordringend vermogen van de straling.

Alfa-straling (α) wordt aangetroffen in zware kernen zoals uranium-238.

Bètastraling (β) wordt gevormd wanneer de kern van een atoom wordt omgezet in een van een ander element. Hierbij wordt onderscheid gemaakt tussen β⁺, het element met de volgende laagste waarde en β^–, het element van het eerstvolgende hogere atoomnummer. Beide zijn ioniserende straling.

Gammastraling (γ) is een elektromagnetische straling met een golflengte van slechts 0,005 nm (overeenkomend met 59.958.491,6 THz(!)) en ontstaat na α- of β-verval uit de energie die daarbij vrijkomt, ook wel een γ-overgang genoemd. Dit is geen verval, omdat het aantal neutronen en protonen in de kern onveranderd blijft. Wanneer het door een lichaam (mens, dier, fruit, enz.) gaat, komen de elektronen vrij en de resulterende röntgenstralen verbreken chemische bindingen, waardoor onder meer cel- en DNA-schade wordt veroorzaakt.
De Stralingsweegfactor is 1 en dient als referentie voor andere soorten straling wat betreft hun schadelijkheid voor het organisme.

radon (Rn) is een radioactief element, een edelgas dat van nature over de hele wereld voorkomt en de meest stabiele isotoop is ²²²Rn met een halfwaardetijd van 3,8 dagen, die ontstaat door het verval van uranium en radium. De reden voor dit gezondheidsbelastende moment is in de eerste plaats het α-deeltjes emitterende vervalproduct polonium (Po) met een halfwaardetijd van 138 dagen, vooral de isoptopen ²¹⁰Po ²¹²kont, ²¹⁴kont, ²¹⁶kont, ²¹⁸Po. De biologische halfwaardetijd in het lichaam is 50 dagen.
α-straling is van buitenaf nauwelijks schadelijk, omdat de penetratiediepte al in de bovenste huidlaag wordt opgenomen. Omdat radon oplosbaar is in drinkwater, gaat het om een interne besmetting die een directe werking heeft op cellen en kan worden opgeslagen in organen.
De stralingswegingsfactor is 20 en vertegenwoordigt daarmee twintig keer meer schadelijkheid dan blootstelling aan γ-straling over dezelfde tijdseenheid.

Radon - als remedie

Nadat radon hierboven is beschreven als schadelijk voor de gezondheid, volgt hier een tegengesteld aspect van het gebruik ervan als remedie.

Veel kuuroorden over de hele wereld bieden radonkuren aan op basis van het inademen van radonhoudende lucht en het drinken van radonhoudend water. Voornamelijk met reumatische ziekten langdurige verbetering van de symptomen, maar ook in het geval van Ontsteking van de bovenste en onderste luchtwegenzoals blijkt uit de gekoppelde studie.

We raden ook het boek van RADIZ Radon Documentatie- en Informatiecentrum Schlema e. V. (Ed.)gepubliceerd door Dr. Kovač, waarin ook de medische achtergrond van de effecten van radon op het menselijk lichaam wordt beschreven.

Meetapparatuur

De hierboven genoemde Geiger-Müller-tellers detecteren over het algemeen β- en γ-straling in het lagere prijssegment. Meetapparatuur die α-straling detecteert kost ruim zo'n 600 euro.

Radonmeetapparatuur inclusief kalibratie kan voor ongeveer 200 euro worden gekocht.

Apparaten die voor thuisgebruikers voldoende zijn, zijn bijvoorbeeld de β/γ-teller GMC500+ van GQ, evenals de radondetector RadonOog met Bluetooth-verbinding van de Zuid-Koreaanse fabrikant FTLab, die ook verkrijgbaar is in een versie - helaas twee keer zo duur - met een WLAN-verbinding.

Beide apparaten beschikken over een geïntegreerde gegevensopslag en de numerieke en grafische weergave van de meetreeksen.
De vervangbare Li-ion batterij van de mobiele en stationaire geigerteller kan via een USB-poort worden opgeladen. De radondetector heeft 12V DC nodig, bijvoorbeeld aangesloten op een powerbank via een StepUp DCDC-converter of via een stekkervoeding, of via een 12V-aansluiting in de auto.

Definitie van grenswaarde, richtlijn en referentiewaarde

De betekenis van deze drie waarden wordt vaak verward, dus hier is de juiste definitie:

• Grenswaarde – mag niet worden overschreden
• Richtwaarde – moet worden aangehouden om ervoor te zorgen dat grenswaarden niet worden overschreden
• Referentiewaarde – is de zojuist geaccepteerde concentratie

Interpretatie van de gemeten waarden

De natuurlijke radioactieve straling ligt tussen 0,03 en 0,08 μSv/h. De over een jaar berekende stralingsblootstelling wordt bepaald uit (0,03 x 24 x 365) / 100 = 0,2628 mS/a .. (0,08 x 24 x 365) / 100 = 0,7008 mS/a.

Grenswaarden zijn zeer voor interpretatie vatbaar. Als we denken aan de vroegere grenswaarden voor röntgenstraling, dan gelden tegenwoordig veel lagere waarden omdat we nu kunnen bepalen welke schade door welke dosis wordt veroorzaakt.

Tegenwoordig wordt ongeveer 100 mS/a als gevaarlijk voor de gezondheid beschouwd. Een enkele dosis van 1 S veroorzaakt stralingsziekte, of 5 S veroorzaakt in 50%-gevallen de dood binnen een maand.

De radonverontreiniging varieert sterk, afhankelijk van de doorlaatbaarheid van de bodem en het voorkomen van uranium of radium, wat resulteert in verschillende radonconcentraties die worden aanbevolen als “grenswaarden”.
Gemiddeld kunnen we zeggen dat 100 Bq/m³ als grenswaarde voor concentraties binnenshuis, maar ook 200 Bq/m³ worden in sommige landen nog steeds als aanvaardbaar beschouwd.

Radon is goed oplosbaar in water en kan daarom ook worden opgenomen met drinkwater of door de waterdampen in te ademen tijdens het koken of douchen. Waterleidingbedrijven verlagen de radonconcentraties door water met een lagere concentratie uit andere bronnen te mengen of door het te beluchten met zuurstof, waardoor radon gedeeltelijk uit het water ontsnapt.