Mitglied werden Sponsor werden

Radionuklid

Als Radionuklide oder radioaktive Nuklide bezeichnet man instabile Atomsorten, deren Kerne radioaktiv zerfallen.

Der früher übliche Begriff „Radioisotop“ anstelle von Radionuklid sollte nur noch dann verwendet werden, wenn neben der Radioaktivität auch die Zugehörigkeit zu einem bestimmten Element von Bedeutung ist (Beispiel: Isotope des Radon) Allerdings ist die Bezeichnung Isotop anstelle von Nuklid oder speziell Radionuklid als Bestandteil vieler Fachbezeichnungen wie „Isotopenlabor“, „Isotopenmethode“ oder „Radioisotopengenerator“ nach wie vor anzutreffen.

Natürliche Radionuklide

Natürliche Radionuklide kommen in der Biosphäre oder in der Erde vor. Sie stammen zum Teil aus dem Reservoir der bei der stellaren Nukleosynthese gebildeten Nuklide, insbesondere die schweren mineralischen Radionuklide wie Uran-235. Diese so genannten primordialen Radionuklide müssen entsprechend lange Halbwertszeiten haben. Da sich der Anteil der bei der Nukleosynthese gebildeten Nuklide modellieren lässt, und die Radionuklide unter diesen gemäß ihren Halbwertszeiten zerfallen, lässt sich aus ihren heute gemessenen Anteilen auf das Alter der die Erde bildenden Materie schließen.

Ein anderer Teil der natürlichen Radionuklide wird kontinuierlich durch die Wechselwirkung hochenergetischer kosmischer Strahlung (Höhenstrahlung) mit der Atmosphäre gebildet. Diese Radionuklide nennt man kosmogen. Das radioaktive Kohlenstoffisotop 14C (Halbwertszeit ca. 5730 Jahre) ist der bekannteste Vertreter dieser Gattung und wird daher auch zu Altersdatierung verwendet: Radiokohlenstoffmethode.

Der Rest der natürlichen Radionuklide wird von den widerum radioaktiven Zerfallsprodukten der ersten Gattung gebildet. Man nennt diese Radionuklide radiogen.

Die natürlichen Radionuklide sind ein integraler Bestandteil unserer Umwelt. Ohne sie gäbe es kein Leben auf der Erde und keine Menschen. Natürliche Radionuklide sind daher grundsätzlich von den vom Menschen gemachten Radionukliden zu unterscheiden, die meist auf einen unüberdachten Umgang mit nicht beherrschten Technologien zurückgeht.

Eine Gefährdung von Mensch und Umwelt kann einerseits von der Stahlung (z. B. Höhenstrahlung) oder von den radioaktiven Stoffen ausgehen.

Radioaktive Stoffe in fester, flüssiger Form oder als Gas sind ein natürlicher Bestandteil des Untergrundes. Jede Förderung von Material aus dem Untergrund bringt Radionuklide in die Biosphäre. Besondere Bedeutung haben hier Steine und Erden, die als Baustoffe verwendet werden und so wesentlich zu radioaktiven Umweltbelastung beitragen. Radionuklide sind dementsprechend auch in allen Fließgewässern, im Grundwasser, im Trinkwasser, aber auch im menschlichen Körper mit wechselnden Konzentrationen enthalten.

Künstliche Radionuklide

Unter künstlichen Radionukliden versteht man solche, die über Kernreaktionen in kerntechnischen Einrichtungen hergestellt werden. 

Bedeutung in der Geothermie

Auch die in der Geothermie genutzten Thermalwässer können Radionuklide enthalten. Da diese im geschlossenen Kreislauf geführt werden, gelangen sie nicht in die Biosphäre. Werden jedoch Feststoffe durch Filterung aus dem Thermalwasserkreislauf entnommen, so sind diese bezüglich ihrer Radioaktivität zu beurteilen und zu behandeln.

Literatur

Hintergrundpapier zum Umgang mit natürlicher Radioaktivität in Anlagen der Tiefen Geothermie (Stand: Juni 2016)

Hintergrundpapier zur Umweltwirkung von Radon (Stand: März 2013)

Beyermann, M., Bünger, T., Gehrcke, K., & Obrikat, D.: Strahlenexposition durch natürliche Radionuklide im Trinkwasser in der Bundesrepublik Deutschland.. Salzgitter : Bundesamt für Strahlenschutz., 2009 

Bundesamt für Strahlenschutz: Natürliche Radionuklide in Nahrungsmitteln. Aufgerufen: 2012 

Degering, D. & Köhler, M., : Natürliche Radionuklide in Anlagen der tiefen Geothermie. In: Der Geothermiekongress (2009), S. pp. 11 

Degering, D., Köhler, M: Verbundvorhaben: Langfristige Betriebssicherheit geothermischer Anlagen – Teilprojekt: Mobilisierung und Ablagerungsprozesse natürlicher Radionuklide. Förderkennzeichen 0329937C, Abschlussbericht 27.10.2010. Aufl. BMU, 2010 

Degering, D., Köhler, M., : Natürliche Radionuklide in Anlagen der Tiefen Geothermie Deutschlands – Herkunft und Auftreten. In: Strahlenschutzpraxis Nummer 03 (2014), S. 4-9

Degering, D., Köhler, M., Hielcher, M.: Vorkommen und Verhalten natürlicher Radionuklide im Aquifer, im Fluid und in den Ablagerungen der Geothermieanlage Neustadt-Glewe. In: Z. geol. Wiss. Nummer 39 (3/4) (2011), S. 275-290 

Deggering, D., & Köhler, M.: Natürliche Radionuklide in Anlagen der tiefen Geothermie.. In: Der Geothermiekongress (2009) 

Eggeling, L., Genter, A., Kölbel, T., Münch, W.: Impact of natural radionuclides on geothermal exploitation in the Upper Rhine Graben. In: Geothermics Nummer () (July 2013), S. 80-88 

Loppi, S., Malfatti, A., Sani, M., Whitehead, N.: Lichens as biomonitors of geothermal radionuclide pollution. In: Geothermics Nummer 26(4) (August 1997), S. 535-540 

Norrfors, Knapp Karin; Marsac, Remi; Bouby, Muriel; Heck, Stephanie; Wold, Susanna; Luetzenkirchen, Johannes; Schaefer, Thorsten: Montmorillonite colloids: II. Colloidal size dependency on radionuclide adsorption. In: APPLIED CLAY SCIENCE Nummer 123 (2016), S. 292–303 

Zukin., J., G., Hammond, D., E., Ku, T.: Uranium-thorium series radionuclides in brines and reservoir rocks from two deep geothermal boreholes in the Salton Ses geothermal field, Southeastern California. In: Geochim. and Cosmochim. Acta Nummer 51 (1987), S. 2719-2731