116 Heute kann man von fast allen Elementen radioaktive Isotope, sogenannte Radioisotope (radioactive isotope), herstellen. Diese verhalten sich chemisch wie die zugehörigen stabilen Elemente, können aber aufgrund der ausgesandten Strahlung bereits in geringsten Mengen nachgewiesen werden. Es gibt viele Anwendungen radioaktiver Stoffe in Forschung, Medizin, Biologie oder Technik. Wenn z. B. Moleküle von Nahrungsmitteln oder von Medikamenten mit radioaktiven Isotopen markiert wurden, lässt sich ihr Weg, ihre Ansammlung und ihre Ausscheidung im Körper von Menschen und Tieren verfolgen (Abb. 64.1). Genauso kann auch die Wirkung von Düngemitteln und Giften auf Pflanzen untersucht werden. Dadurch wird der gezielte und sparsame Einsatz dieser Stoffe in der Landwirtschaft möglich. In der Medizin wird die Strahlung von radioaktiven Substanzen wegen ihrer zellenzerstörenden Wirkung zur Behandlung von Tumoren verwendet. Meistens werden Krebszellen stärker von der Strahlung angegriffen als gesunde Zellen. Als Strahlungsquelle verwendet man häufig ein Cobalt-Isotop, das ein energiereicher γ -Strahler ist. Eine ähnliche Wirkung ergibt sich bei der Bestrahlung von Nahrungsmitteln. Beispielsweise kann eine längere Haltbarkeit bei Kartoffeln erreicht werden, wenn man ihre Keimfähigkeit durch Bestrahlung herabsetzt. In Österreich und in Deutschland ist diese Art des Konservierens verboten. Es könnten aber bestrahlte Nahrungsmittel importiert werden, da die Bestrahlung nur schwer nachweisbar ist. Diese müssten allerdings gekennzeichnet sein. Im medizinischen Bereich werden chirurgische Instrumente, Injektionsnadeln und Verbandstoffe bestrahlt und damit keimfrei gemacht. In der Archäologie wird die Messung der Aktivität des radioaktiven Kohlenstoffisotops C 14 zur genauen Altersbestimmung von frühgeschichtlichen Funden angewendet. So lange ein Organismus lebt, bleibt der C 14-Gehalt annähernd konstant. Nach dem Absterben zerfällt das vorhandene C14 mit einer Halbwertszeit von 5730 Jahren. Aus der noch vorhandenen Aktivität kann das Alter des untersuchten Materials ermittelt werden. Damit wurde auch das Alter des „Ötzi“ mit ca. 5 300 Jahren bestimmt. Wichtige Anwendungen in der Technik sind z. B. Materialprüfungen und Schichtdickemessungen. Dabei wird aus der Intensität der durchgelassenen Strahlung auf Fehler im untersuchten Material geschlossen. Ebenso ist z. B. die permanente Dickemessung einer Papierbahn während der Produktion auf der Papiermaschine möglich. Auch Abnützungsvorgänge werden so untersucht. Mengt man dem Metall bestimmter Teile von Maschinen oder Motoren radioaktives Material bei, so kann schon nach kurzer Betriebszeit durch die im Schmieröl auftretende Radioaktivität auf den Verschleiß geschlossen werden. In Füllstandsmessern (Abb. 64.2) und manchen Rauchmeldern werden ebenfalls radioaktive Substanzen verwendet. Eine weitere Anwendung ist die sogenannte Radionuklidbatterie (auch Isotopenbatterie oder Atombatterie) kurz RTG (radioisotope thermoelectric generator). Sie wandelt thermische Energie, die beim spontanen Kernzerfall (siehe Kap. 65, Seite 117) entsteht, in elektrische Energie um. Kann man auf die Verwendung radioaktiver Stoffe verzichten? Radioisotope finden unter anderem in der Forschung und Technik, in der Biologie und in der Medizin Anwendung. 64.1 Strahlenbild (Szintigramm) einer Schilddrüse. Die roten Bereiche zeigen eine Überfunktion der Schilddrüse an. 64.2 Füllstandsmessung in einem Tank Punktstrahler Detektor Anzeigeeinheit Die Intensität der Strahlung wird durch die Flüssigkeit verringert. 64.1 Bringe weitere Anwendungen von Radioisotopen in Erfahrung. Recherchiere dazu auch im Internet. Du bist dran – zeige deine Kompetenz: 64 Die Nutzung radioaktiver Stoffe Nur zu Prüfzwecken – Eigentum d s Verlags öbv
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