Strahlenresistenz

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Die Strahlenresistenz (oder Strahlenhärte) beschreibt die relative Unempfindlichkeit eines organischen oder anorganischen Materials gegenüber Strahlungseinwirkung.

Technische Bauteile[Bearbeiten]

Die Strahlenresistenz spielt z. B. eine Rolle bei technischen Bauteilen, die in einem Strahlungsfeld (bspw. im Weltraum oder in kerntechnischen Anlagen) zur Anwendung kommen und deren Funktionsweise sich durch Einwirkung von Strahlung ändert.

Beispielsweise werden in Experimenten der Elementarteilchen- und Kernphysik häufig Lichtleiter und Szintillatoren (vielfach aus polymeren Materialien[1]), sowie Halbleiterbauelemente[2] (bspw. Silicon on Sapphire) als Nachweismaterialien verwendet. Dabei kann die Strahlung je nach Art, Intensität und Dauer der Einwirkung zu Veränderungen der Funktionsweise der Bauteile führen. Die genaue Kenntnis der Strahlenresistenz ist deshalb eine Voraussetzung für den erfolgreichen Einsatz der Bauteile in diesen Experimenten.[3][4][5]

Biologie und Medizin[Bearbeiten]

Die Strahlenresistenz hat eine besondere Bedeutung in der Biologie und der Medizin, bspw. bei dem Verständnis von energiereicher Strahlungseinwirkung auf chemische, biologische Substrate und Mikroorganismen (siehe z. B. Deinococcus radiodurans), oder auf den biologischen Organismus, insbesondere mit Blick auf medizinische Anwendungen, wie z. B. in der Radiologie.

Bei der Strahlentherapie wird in dem bestrahlten Gewebe die Apoptose aktiviert. Krebszellen mancher Tumorarten können die Apoptose blockieren und sind daher nicht strahlensensibel. Im April 2008 wurde in Science ein Artikel veröffentlicht, der beschreibt, wie man eventuell medikamentös die Apoptose in gesundem Gewebe ausschalten könnte, um Strahlenschäden bei einer Strahlentherapie zu verringern. Auch im Falle von Atomunfällen oder -anschlägen könnte eine derartige Methode eingesetzt werden. In Mausversuchen überlebten fast neunzig Prozent der Tiere eine ansonsten für sie tödliche Dosis von 13 Gray.[6]

Im Allgemeinen gelten vor allem keimendes Leben und Kinder als strahlenempfindlicher als Erwachsene.[7]

Siehe auch[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. B. Bicken, U.Holm, T. Marckmann, K. Wick, M. Rohde, Recovery and permanent radiation damage of plastic scintillators at different dose rates, IEEE Trans. Nucl. Sc. 38 (1991) 188-193.
  2. E. Fretwurst et al., Radiation Hardness of Silicon Detectors for Future Colliders, Nucl. Instr. and Meth., A326 (1993) 357ff.
  3. A. Dannemann, Untersuchungen zur Strahlungsresistenz polymerer Materialien für den Einsatz in Experimenten der Hochenergiephysik, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 1996, DESY Interner Bericht: DESY F35D-96-06 (PDF; 5,8 MB), abgerufen am 25. Mai 2013.
  4.  I. Bohnet, D. Kummerow, K. Wick: Influence of radiation damage on the performance of a lead/scintillator calorimeter investigated with 1–6 GeV electrons. In: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 490, Nr. 1–2, 2002, ISSN 0168–9002, S. 90–100, doi:10.1016/S0168-9002(02)01057-4 (PDF in der DESY-Publikationsdatenbank, abgerufen am 8. Juni 2013).
  5. R. Wunstorf: Systematische Untersuchungen zur Strahlenresistenz von Silizium-Detektoren für die Verwendung in Hochenergiephysik-Experimenten, Dissertation, Fachbereich Physik der Universität Hamburg, 1992, Interner Bericht: DESY FH1k-92-01 (PDF; 93,1 MB), abgerufen am 9. Juni 2013.
  6. L. G. Burdelya, V. I. Krivokrysenko, T. C. Tallant, E. Strom, A. S. Gleiberman, D. Gupta, O. V. Kurnasov, F. L. Fort, A. L. Osterman, J. A. Didonato, E. Feinstein, A. V. Gudkov: An agonist of toll-like receptor 5 has radioprotective activity in mouse and primate models. In: Science Band 320, Nummer 5873, April 2008, S. 226–230, doi:10.1126/science.1154986, zuletzt abgerufen am 25. Mai 2013.
  7. Bundesamt für Gesundheit (Schweiz): Radioaktivität und Strahlenschutz, 1999, S. 15.

Weblinks[Bearbeiten]