So, jetzt zum Begriff Halbwertszeit, und was es damit auf sich hat. Wie der Begriff sagt, handelt es sich um eine Zeitspanne. Sie ist eine rein statistische Größe und sagt im Zusammenhang mit dem radioaktiven Zerfall aus, nach welcher Zeitspanne genau die Hälfte eines gewissen Nuklides 'von selbst' zerfallen ist.
Sie ist für gewöhnlich eine Materialkonstante für eine 'große Menge' an Nukliden.
Wenn man beispielsweise 1 Milliarde Nuklide Nuklide hat und die einzelnen zerfallen 'von sich aus', dann ist die Zeitspanne, nach der eine Hälfte DER NOCH VERBLEIBENDEN KERNE zerfallen sein wird, konstant. Bei einer Halbwertszeit von 1 Tag wären von der ursprünglichen Milliarde nach 1 Tag 500 Millionen zerfallen, nach 2 Tagen 500 Millionen +250 Millionen (also die Hälfte der 500 Millionen, die nach 1 Tag übrig geblieben sind), nach 3 Tagen 500 Millionen +250 Millionen + 125 Millionen, und so weiter.
Die Zahl der übrig gebliebenen Atomkerne halbiert sich jeden Tag und damit auch die jeweilige Strahlungsintensität, die ja linear mit der Zahl der noch verbliebenen Atomkerne sinkt. Nach diesem Modell würde es unendlich lange dauern, bis auch der letzte Kern zerfallen ist, aber wie gesagt, die Halbwertszeit ist für eine 'große Menge' definiert und nicht für einzelne Kerne.
Im Gegensatz zur Lebenserwartung beim Menschen gibt es hier keine begrenzte Lebensdauer einzelner Kerne. Während man beim Menschen davon ausgehen kann, dass kein einziger 130 Jahre als werden wird, ist das bei Atomkernen nicht so. Sie altern nicht und die einzelnen Kerne sind zu jedem späteren Zeitpunkt so "frisch" wie zu beginn.
Das heißt, die Wahrscheinlichkeit, dass ein bestimmter Kern in diesem Beispiel innerhalb des jeweils nächsten Tages zerfallen wird, ist immer 50%, sofern er zum Zeitpunkt der anfänglichen Beobachtung noch nicht zerfallen ist. Da führt auch dazu, dass ich, wenn ich beispielsweise nach 12 Stunden schon nachschaue und sehe, der Atomkern ist noch nicht zerfallen, dann steigt die Wahrscheinlichkeit für ihn, innerhalb der nächsten 12 Stunden (also dem Rest der 24 Stunden, die seit Beginn der Beobachtung laufen) nicht, sondern diese Uhr beginnt erneut zu ticken. Die Wahrscheinlichkeit, innerhalb DER NÄCHSTEN 24 Stunden (also zwischen Stunde 12 und Stunde 36) zu zerfallen, liegt wiederum bei 50%.
Aber nun dazu, ob eine gewissen Halbwertszeit "gut" oder "schlecht" ist. Wie oben erwähnt, liegt die Halbwertszeit von Uran 238 bei 4.5 Milliarden Jahren. Ist es nun daher besonders gefährlich oder besonders ungefährlich?
Die Antwort hier ist in so gut wie allen realistischen Fällen "besonders ungefährlich".
Denn wir erinnern uns, was die Halbwertszeit besagt: Sie ist die Zeit, innerhalb die Hälfte der Atomkerne zerfallen wird. Ist diese Zeit lang, zerfällt innerhalb eines gewissen Zeitraumes (Sekunde, Tag, Jahr) nur eine geringe Anzahl der Atome, was folglich zu einer sehr geringen Strahlungsintensität und daher sehr geringen Gefahr führt.
Daher kann man konkret sagen: Die Gefahr, die von einer bestimmten Menge radioaktiven Materials ausgeht ist umso geringer, je LÄNGER die Halbwertszeit ist. Weil eben die Strahlungsintensität dadurch NIEDRIG ist.
Im Gegensatz dazu hat man im Alltag eher ein größeres Problem, wenn man liest, die Halbwertszeit sei hoch. Wie kommt das? Hier steht nämlich der Bezug der Halbwertszeit nicht direkt zu einer gewissen Menge an strahlendem Material, sondern mit der Intensität einer bestimmten Menge an gemessener Strahlung.
Das heißt, zunächst misst man eine gewisse Strahlungsintensität. Hier besagt die Halbwertszeit primär, wie schnell diese Strahlungsintensität abklingen wird. Und da ist es natürlich umso blöder, je langsamer diese abklingt, denn umso länger geht von ihr Gefahr aus.
Ergo gibt es 2 Wege, um das die Größe des Problems gegen 0 gehen zu lassen.
A: Die Halbwertszeit ist sehr kurz. Dann ist zwar die Strahlungsintensität sehr hoch und für Kurze Zeit geht große Gefahr aus, aber danach ist Ruh. Man muss also nur kurz Maßnahmen gegen diese Gefahr treffen und wenn dieser Zeitraum überstanden ist, ist die Gefahr vorbei.
B: Die Halbwertszeit ist sehr lang. Dann bleibt die Strahlung zwar sehr sehr lange bestehen, ist aber immer sehr gering, sodass zu keinem Zeitpunkt eine nennenswerte Gefahr besteht.
In der Mitte ist die Gefahr am größten. Wenn also sowohl die Strahlungsintensität ausreichend hoch ist um bedenklich zu sein und andererseits der Zeitraum, über den die Intensität bedenklich bleibt, ebenfalls groß ist. Das ist der Fall für die unmittelbare Umgebung vom sogenannten "Atommüll". Der strahlt in der konzentrierten Form ausreichend, um lokal gefährlich zu sein und strahlt auch lange genug, um innerhalb der Dimension von Menschenleben gefährlich zu bleiben.
Jetzt gibt es aber noch eine zusätzliche Bedingung, um die Strahlungsintensität gefährlich werden zu lassen, nämlich die Konzentration des strahlenden Materials. Der Atommüll verstrahlt seine unmittelbare Umgebung in gefährliche Ausmaß, eben weil man ihn auf engem Raum (z.B. in Fässern) konzentriert. Ähnlich wie man im Beispiel alle Neonazis nach Adolfshausen abschieben könnte, aber die Menschen dann vor Adolfshausen die Hose voll hätten. z.B. "Was, wenn die eines Tages ausbrechen?"
Sie ist für gewöhnlich eine Materialkonstante für eine 'große Menge' an Nukliden.
Wenn man beispielsweise 1 Milliarde Nuklide Nuklide hat und die einzelnen zerfallen 'von sich aus', dann ist die Zeitspanne, nach der eine Hälfte DER NOCH VERBLEIBENDEN KERNE zerfallen sein wird, konstant. Bei einer Halbwertszeit von 1 Tag wären von der ursprünglichen Milliarde nach 1 Tag 500 Millionen zerfallen, nach 2 Tagen 500 Millionen +250 Millionen (also die Hälfte der 500 Millionen, die nach 1 Tag übrig geblieben sind), nach 3 Tagen 500 Millionen +250 Millionen + 125 Millionen, und so weiter.
Die Zahl der übrig gebliebenen Atomkerne halbiert sich jeden Tag und damit auch die jeweilige Strahlungsintensität, die ja linear mit der Zahl der noch verbliebenen Atomkerne sinkt. Nach diesem Modell würde es unendlich lange dauern, bis auch der letzte Kern zerfallen ist, aber wie gesagt, die Halbwertszeit ist für eine 'große Menge' definiert und nicht für einzelne Kerne.
Im Gegensatz zur Lebenserwartung beim Menschen gibt es hier keine begrenzte Lebensdauer einzelner Kerne. Während man beim Menschen davon ausgehen kann, dass kein einziger 130 Jahre als werden wird, ist das bei Atomkernen nicht so. Sie altern nicht und die einzelnen Kerne sind zu jedem späteren Zeitpunkt so "frisch" wie zu beginn.
Das heißt, die Wahrscheinlichkeit, dass ein bestimmter Kern in diesem Beispiel innerhalb des jeweils nächsten Tages zerfallen wird, ist immer 50%, sofern er zum Zeitpunkt der anfänglichen Beobachtung noch nicht zerfallen ist. Da führt auch dazu, dass ich, wenn ich beispielsweise nach 12 Stunden schon nachschaue und sehe, der Atomkern ist noch nicht zerfallen, dann steigt die Wahrscheinlichkeit für ihn, innerhalb der nächsten 12 Stunden (also dem Rest der 24 Stunden, die seit Beginn der Beobachtung laufen) nicht, sondern diese Uhr beginnt erneut zu ticken. Die Wahrscheinlichkeit, innerhalb DER NÄCHSTEN 24 Stunden (also zwischen Stunde 12 und Stunde 36) zu zerfallen, liegt wiederum bei 50%.
Aber nun dazu, ob eine gewissen Halbwertszeit "gut" oder "schlecht" ist. Wie oben erwähnt, liegt die Halbwertszeit von Uran 238 bei 4.5 Milliarden Jahren. Ist es nun daher besonders gefährlich oder besonders ungefährlich?
Die Antwort hier ist in so gut wie allen realistischen Fällen "besonders ungefährlich".
Denn wir erinnern uns, was die Halbwertszeit besagt: Sie ist die Zeit, innerhalb die Hälfte der Atomkerne zerfallen wird. Ist diese Zeit lang, zerfällt innerhalb eines gewissen Zeitraumes (Sekunde, Tag, Jahr) nur eine geringe Anzahl der Atome, was folglich zu einer sehr geringen Strahlungsintensität und daher sehr geringen Gefahr führt.
Daher kann man konkret sagen: Die Gefahr, die von einer bestimmten Menge radioaktiven Materials ausgeht ist umso geringer, je LÄNGER die Halbwertszeit ist. Weil eben die Strahlungsintensität dadurch NIEDRIG ist.
Im Gegensatz dazu hat man im Alltag eher ein größeres Problem, wenn man liest, die Halbwertszeit sei hoch. Wie kommt das? Hier steht nämlich der Bezug der Halbwertszeit nicht direkt zu einer gewissen Menge an strahlendem Material, sondern mit der Intensität einer bestimmten Menge an gemessener Strahlung.
Das heißt, zunächst misst man eine gewisse Strahlungsintensität. Hier besagt die Halbwertszeit primär, wie schnell diese Strahlungsintensität abklingen wird. Und da ist es natürlich umso blöder, je langsamer diese abklingt, denn umso länger geht von ihr Gefahr aus.
Ergo gibt es 2 Wege, um das die Größe des Problems gegen 0 gehen zu lassen.
A: Die Halbwertszeit ist sehr kurz. Dann ist zwar die Strahlungsintensität sehr hoch und für Kurze Zeit geht große Gefahr aus, aber danach ist Ruh. Man muss also nur kurz Maßnahmen gegen diese Gefahr treffen und wenn dieser Zeitraum überstanden ist, ist die Gefahr vorbei.
B: Die Halbwertszeit ist sehr lang. Dann bleibt die Strahlung zwar sehr sehr lange bestehen, ist aber immer sehr gering, sodass zu keinem Zeitpunkt eine nennenswerte Gefahr besteht.
In der Mitte ist die Gefahr am größten. Wenn also sowohl die Strahlungsintensität ausreichend hoch ist um bedenklich zu sein und andererseits der Zeitraum, über den die Intensität bedenklich bleibt, ebenfalls groß ist. Das ist der Fall für die unmittelbare Umgebung vom sogenannten "Atommüll". Der strahlt in der konzentrierten Form ausreichend, um lokal gefährlich zu sein und strahlt auch lange genug, um innerhalb der Dimension von Menschenleben gefährlich zu bleiben.
Jetzt gibt es aber noch eine zusätzliche Bedingung, um die Strahlungsintensität gefährlich werden zu lassen, nämlich die Konzentration des strahlenden Materials. Der Atommüll verstrahlt seine unmittelbare Umgebung in gefährliche Ausmaß, eben weil man ihn auf engem Raum (z.B. in Fässern) konzentriert. Ähnlich wie man im Beispiel alle Neonazis nach Adolfshausen abschieben könnte, aber die Menschen dann vor Adolfshausen die Hose voll hätten. z.B. "Was, wenn die eines Tages ausbrechen?"
