Sexl Physik 8, Schulbuch

103 | Strahlenschutz in Österreich Ziel der Strahlenschutzmaßnahmen ist es, die individuelle Strahlenbelastung möglichst gering zu halten. Grundlage dieser Maßnahmen sind jene Regeln, die auch für den Umgang mit radioaktiven Substanzen in Forschung und Industrie gel- ten (s. S. 91). Die Empfehlungen der Gesundheitsbehörden sind unbedingt zu beachten und sinn- gemäß anzuwenden. Antwort auf die Eingangsfrage In der Magnetresonanztomografie (MRT) werden die magnetischen Eigenschaf- ten von Wasserstoffkernen zur dreidimensionalen Darstellung von Strukturen und Gewebe im Körper genutzt. H-Atome sind in unterschiedlichem Ausmaß Teil der Moleküle in den Knochen und im Weichteilgewebe. Ihre Verteilung kann mit Hilfe der MRT-Tomografie in Schnittbildern dargestellt werden. Dadurch werden Gewe- beunterschiede deutlich sichtbar. Bei der Untersuchung befindet sich der Patient im Inneren einer großen stromdurchflossenen Spule, die ein starkes homogenes Magnetfeld erzeugt. Die Wasserstoffkerne richten sich in diesem Feld aus. Von Zusatzspulen wird in einer bestimmten Schnittrichtung ein Hochfrequenzfeld er- zeugt. Dieses bewirkt, dass die in dieser Ebene gelegenen Wasserstoffkerne ihre Ausrichtung im Magnetfeld ändern. Nach Abklingen eines Impulses kehren die Wasserstoffkerne in ihre ursprüngliche Ausrichtung zurück. Dabei wird elek- tromagnetische Strahlung abgegeben, die elektronisch erfasst, analysiert und in einem aufwendigen Rechenverfahren zu einem Bild verarbeitet wird. Im Gegen- satz zur Computertomografie (CT) entsteht beim MRT keine Belastung des Kör- pers durch ionisierende Strahlung. Vor allem Weichteilgewebe und Nerven, aber auch viele Tumore sind besser als am CT darstellbar. MRT Untersuchungen dürfen nicht bei Patienten mit Herzschrittmachern oder metallischen (magnetisierbaren) Implantate durchgeführt werden. 103.1 Mitte: Bei der Untersuchung liegt der Patient in einer großen supraleitenden Magnetspule (c). Mit Spulen veränderlicher Feldstärke (a) lässt sich die Stärke des Magnetfeldes räumlich variieren. Durch Impulse von Hochfrequenzspulen (b) kommt es zur Resonanz. Der Patient wird exakt positi- oniert und millimeterweise durch das Magnetfeld geschoben. Das Bild oben zeigt einen offenen Kernspintomographen für medizinische Untersuchungen. Unten: MRTs bieten eine verbesserte Erkennung von Weichteilkontrasten. Das vorliegende Bild dient der Vorbereitung einer Operation an einem Gehirntumor (im Schnittpunkt der grünen Linien) Teste dein Wissen 103.1 Was versteht man unter der Massenzahl? 103.2 Wodurch unterscheiden sich Kernkräfte von anderen Grundkräften? 103.3 Welche Erkenntnisse bringt die Unschärferelation, wenn man sie auf Atom- kerne anwendet? 103.4 Wie funktioniert ein Magnetresonanztomograf? 103.5 Welche Typen radioaktiver Strahlung kennst du? 103.6 Wie kann man radioaktive Strahlung abschirmen? 103.7 Was versteht man unter Halbwertszeit? 103.8 Wodurch unterscheiden sich chemische Prozesse von Kernprozessen? Welche Konsequenzen ergeben sich aus diesem Unterschied? 103.9 Wie kann mittels Radiokarbon-Methode das Alter eines organischen Materi- als bestimmt werden? 103.10 Welcher Strahlenbelastung ist man in Österreich ausgesetzt? Wie entsteht diese Strahlung? 103.11 Wie kann man aus Atomkernen Energie gewinnen? Beschreibe das physikali- sche Prinzip 103.12 Wie funktionieren Uranbomben / Wasserstoffbomben? 103.13 Wie funktioniert ein Siedewasserreaktor? 103.14 Nenne die wichtigsten Nachteile / Vorteile von Kernreaktoren. 103.15 Was sind die wichtigsten Strahlenschutzmaßnahmen bei einem Fallout? Strahlenfrühwarnsysteme in Österreich: http://www.lebensministerium.at/umwelt/ strahlen-atom/strahlenschutz.html a b c Nur zu Prüfzwecken – Eig ntum des Verlags öbv