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Nochmal Strahlenschutz - Wirkung einer einzelnen Fission klinischfeststellbar?

Nochmal Strahlenschutz - Wirkung einer einzelnen Fission klinischfeststellbar? - Forum Physik

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  #1  
Old 10-22-2009, 09:28 PM
Ralf . K u s m i e r z
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Default Nochmal Strahlenschutz - Wirkung einer einzelnen Fission klinischfeststellbar?



X-No-Archive: Yes

begin Thread


Moin!

Wie anderweitig schon festgestellt, enthält der menschliche Körper ca.
0,5 ppb Uran. Natururan hat eine Aktivität von ca. 25 MBq/kg, woraus
eine Aktivität im Körper von ca. 13 mBq/kg resultiert, die gegenüber
anderen natürlichen Radionnukliden vernachlässigbar kleine
Strahlenbelastungen hervorrufen dürfte (ca. 4 % Alpha-Aktivität mit
4,4 MeV aus 235U und der Rest Alpha-Aktivität mit 4,2 MeV aus 238U,
also in etwa das gleiche. Das sind dann ca. 0,28 µGy/a oder ungefähr 1
µSv/a gegenüber ca. 1 mSv/a an natürlicher Belastung).

Anders sieht es aus, wenn eine seltene Fission stattfindet: Dann
werden lokal auf einmal ca. 30 pJ freigesetzt. Das wäre ausreichend,
um eine Masse von 30 ng (Kugel mit einem Durchmesser von 40 µm) mit
einer Energiedosis von 1 Gy zu bestrahlen, aber rein praktisch würde
ich eher eine konzentriertere thermische Belastung erwarten: Die
Reichweite der schweren Spaltprodukte, die den Hauptanteil der Energie
tragen, ist in kondensierter Materie sehr klein
(Submikrometerbereich). Die 30 pJ sind ausreichend, um ca. 0,75 pg,
also eine Kugel von lediglich 1 µm Durchmesser um etwa 10 K zu
erwärmen. Das wäre dann wohl in etwa die Größe der zu erwartenden
"Todeszone" im Gewebe, darüberhinausgehende ionisierende
Strahlenwirkungen sind vermutlich vernachlässigbar gering.

Meine Frage wäre, ob diese einzelne Gewebeläsion in der Größenordnung
von 1 µm wohl klinisch irgendwo auffallen würde.


Gruß aus Bremen
Ralf
--
R60: Substantive werden groß geschrieben. Grammatische Schreibweisen:
adressiert Appell asynchron Atmosphäre Autor bißchen Ellipse Emission
gesamt hältst Immission interessiert korreliert korrigiert Laie
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  #2  
Old 10-23-2009, 05:55 AM
Joachim Pimiskern
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Ralf . K u s m i e r z schrieb:

Das wird hier erwähnt:
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Vielleicht braucht das Gehirn die Zerfälle
als Entropiequelle.

Grüße,
Joachim



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  #3  
Old 10-23-2009, 10:54 AM
Uwe Hercksen
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Ralf . K u s m i e r z schrieb:


Hallo,

man sollte auch bedenken das bei der Fission zwei instabile Tochterkerne
entstehen die mit weiteren Alpha und Betastrahlen weiter zerfallen.
Diese Strahlen bilden im Gewebe freie Radikale die zu Zellschäden führen.

Bye

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  #4  
Old 10-23-2009, 11:28 AM
Frank Müller
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"Ralf . K u s m i e r z" <me@privacy.invalid> schrieb im Newsbeitrag news:[Only registered users see links. ]-berlin.de...

Frank.
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  #5  
Old 10-23-2009, 12:30 PM
Andreas Most
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Default Nochmal Strahlenschutz - Wirkung einer einzelnen Fission klinisch feststellbar?

Joachim Pimiskern <[Only registered users see links. ]> writes:


Und ich hatte immer an einen freien Willen geglaubt.
*heul*
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  #6  
Old 10-23-2009, 04:40 PM
Ralf . K u s m i e r z
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X-No-Archive: Yes

begin quoting, Uwe Hercksen schrieb:



Die Reichweite ist im Gewebe so extrem kurz, daß die Folgezerfälle nur
bereits abgetötetes Gewebe bestrahlen würden (die Fragmente bleiben
praktisch an Ort un Stelle und bewegen sich nur wenige nm vom
Ausgangsort weg).

Aber die Hypothese der lokalen thermischen Schädigung kann man auch
anzweifeln:

Die submikroskopische Energiefreisetzung ist erst einmal lokal sehr
hoch (massive Ionisierung, relativ hochenergetische Stoßprodukte), so
daß man auch Photonenbildung annehmen muß. Die sind nun entweder so
langwellig, daß sie in der nahen Umgebung thermisch, ohne Ionisierung,
absorbiert werden (und dann relativ harmlos), stark durchdringend
(Gamma, Röntgen) und somit locker ionisierend (dann sind sie wegen der
Energieverteilung auf große Volumina auch harmlos) oder nur
kurzreichweitig (weiche Röntgenstrahlung, UV), dann sind sie
dichtionisierend und bewirken genau die berechnete "kritische"
Bestrahlung der Nahumgebung ("kritisch" deswegen, weil damit die
hypothetische Möglichkeit der Krebsinduktion, also nicht-letaler
stochastischer Chromosomenschädigungen, besteht: Eine massive Abtötung
der betroffenen Zellen wäre hingegen relativ harmlos, die würden dann
abgebaut und sind weg).

Die thermische Schädigung ist hingegen fraglich: Zwar ist ein
Temperatursprung von 10 K schon ganz schön viel, aber ein Volumen mit
ca. 1 µm Durchmesser hat auch bloß eine thermische Zeitkonstante von
ca. 10 µs, wäre also so schnell wieder abgekühlt, daß man nicht
unbedingt von einer schweren biologischen Schädigung ausgehen müßte.

Es sollte aber noch einen weiteren Effekt geben: Eine punktuelle
"blitzartige" Erwärmung sollte eine mechanische Stoßwelle auslösen,
die zumindest im Nahbereich (einige 10 µm) zytologische Schäden
verursachen könnte.

Die relevante Frage ist letztlich, ob die Energiefreisetzung so
punktuell wirkt, daß außer dem Untergang weniger Zellen am Ort des
gespaltenen Uran-Atoms nichts passiert, oder verteilt sich die Energie
so auf eine große Anzahl von Zellen, daß die zwar ein geschädigtes
Genom haben, aber vital bleiben? Dann wäre eine Fission ein sehr
potenter Krebsauslöser.

Und das sollte sich eigentlich recht einfach an Zellkulturen studieren
lassen: Uranspuren, soweit nicht vorhanden, applizieren, mit einer
geeigneten Neutronendosis, die einige Fissionen auslösen können
sollte, bestrahlen, und dann beobachten und untersuchen.

Hat schon wer wo?


Gruß aus Bremen
Ralf
--
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  #7  
Old 10-23-2009, 05:39 PM
Joachim Pimiskern
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Ralf . K u s m i e r z schrieb:

Es gibt Versuche mit Strahlenschäden:

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Jedoch gibt es im Körper Mechanismen, um DNA-Schäden entweder zu
beheben, oder um die Zellen per Apoptose abzuräumen.

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Grüße,
Joachim
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  #8  
Old 10-23-2009, 05:59 PM
Ralf . K u s m i e r z
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X-No-Archive: Yes

begin quoting, Michael schrieb:


Welchen Temperaturschock überleben Zellen denn? So ab 50 °C dürfte
wohl bald Schluß sein, und eine explosive Dampfblase ist auch nicht
unbedingt förderlich.


Gruß aus Bremen
Ralf
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  #9  
Old 10-23-2009, 06:01 PM
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begin quoting, Joachim Pimiskern schrieb:


Welcher der Links bezieht sich auf Fissionen im Gewebe?


Gruß aus Bremen
Ralf
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  #10  
Old 10-23-2009, 06:03 PM
Ralf . K u s m i e r z
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X-No-Archive: Yes

begin quoting, Michael schrieb:


Wie würdest Du eine Belastung nennen, die ein Promille der natürlichen
Varianz ausmacht?


Und dafür hast Du außer einem festen Glauben auch sicher
wissenschaftliche Belege?

(Tip: PC-Wahn ist heilbar.)


Gruß aus Bremen
Ralf
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Tags
einer , einzelnen , fission , klinischfeststellbar , nochmal , strahlenschutz , wirkung


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