Strahlenresistenz

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

Technische Bauteile

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

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 über den Arzneistoff Entolimod 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

Weblinks

Institut für Experimentalphysik der Universität Hamburg, abgerufen am 25. Mai 2013.
Institut für Strahlenbiologie (ISB) des Helmholtz Zentrums München, abgerufen am 25. Mai 2013.
AK der TU Darmstadt zur Strahlenbiologie, mit Forschung im Bereich Strahlenbiologie und DNA-Reparatur, abgerufen am 25. Mai 2013.
Verbraucherschutzinformation (PDF; 254 kB) des Max Rubner-Instituts zur Lebensmittelbestrahlung, abgerufen am 8. Juni 2013.

Einzelnachweise

↑ B. Bicken, U.Holm, T. Marckmann, K. Wick, M. Rohde: Recovery and permanent radiation damage of plastic scintillators at different dose rates. In: IEEE Trans. Nucl. Sc. 38, 1991, S. 188–193.
↑ E. Fretwurst et al.: Radiation Hardness of Silicon Detectors for Future Colliders. In: Nucl. Instr. and Meth. A326, 1993, S. 357 ff.
↑ 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.
↑ 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. Band 490, Nr. 1–2, 1. September 2002, ISSN 0168-9002, S. 90–100, doi:10.1016/S0168-9002(02)01057-4.
↑ 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.
↑ Lyudmila G. Burdelya, Vadim I. Krivokrysenko, Thomas C. Tallant, Evguenia Strom, Anatoly S. Gleiberman, Damodar Gupta, Oleg V. Kurnasov, Farrel L. Fort, Andrei L. Osterman, Joseph A. DiDonato, Elena Feinstein, Andrei V. Gudkov: An Agonist of Toll-Like Receptor 5 Has Radioprotective Activity in Mouse and Primate Models. In: Science. Band 320, Nr. 5873, 11. April 2008, S. 226–230, doi:10.1126/science.1154986.
↑ Bundesamt für Gesundheit (Schweiz): Radioaktivität und Strahlenschutz. 1999, S. 15.

[1] B. Bicken, U.Holm, T. Marckmann, K. Wick, M. Rohde: Recovery and permanent radiation damage of plastic scintillators at different dose rates. In: IEEE Trans. Nucl. Sc. 38, 1991, S. 188–193.

[2] E. Fretwurst et al.: Radiation Hardness of Silicon Detectors for Future Colliders. In: Nucl. Instr. and Meth. A326, 1993, S. 357 ff.

[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. Band 490, Nr. 1–2, 1. September 2002, ISSN 0168-9002, S. 90–100, doi:10.1016/S0168-9002(02)01057-4.

[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] Lyudmila G. Burdelya, Vadim I. Krivokrysenko, Thomas C. Tallant, Evguenia Strom, Anatoly S. Gleiberman, Damodar Gupta, Oleg V. Kurnasov, Farrel L. Fort, Andrei L. Osterman, Joseph A. DiDonato, Elena Feinstein, Andrei V. Gudkov: An Agonist of Toll-Like Receptor 5 Has Radioprotective Activity in Mouse and Primate Models. In: Science. Band 320, Nr. 5873, 11. April 2008, S. 226–230, doi:10.1126/science.1154986.

[7] Bundesamt für Gesundheit (Schweiz): Radioaktivität und Strahlenschutz. 1999, S. 15.

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