Kalium ist ein natürlich vorkommendes chemisches Element mit der Ordnungszahl 19, dh die Atomstruktur enthält 19 Protonen und 19 Elektronen . Das chemische Symbol für Kalium ist K (von neo-lateinischem Kalium).
Natürliches Kalium besteht hauptsächlich aus dem Isotop K-39 (93,26%), daher liegt die Atommasse des Kaliumelements in der Nähe der Atommasse des Isotops K-39 (39,098 u). Natürliches Kalium besteht auch aus zwei anderen Isotopen: K-41 (6,73%) und K-40 (0,012%). Kalium-40 ist ein instabiles (radioaktives) natürlich vorkommendes Isotop von Kalium. Es hat eine sehr lange Halbwertszeit von 1,251 × 10 9 Jahren. Daher gehört dieses Isotop zu den Urnukliden , da seine Halbwertszeit mit dem Alter der Erde vergleichbar ist.
Spuren von K-40 sind im gesamten Kalium enthalten und es ist das am häufigsten vorkommende Radioisotop im menschlichen Körper . K-40 ist ein radioaktives Isotop von Kalium, das eine sehr lange Halbwertszeit von 1,251 × 10 9 Jahren aufweist und beide Arten des Beta-Zerfalls durchläuft . Unter diesem Gesichtspunkt kann auch ein menschlicher Körper als Antimateriequelle angesehen werden.
- Ungefähr 89,28% der Zeit (10,72% erfolgen durch Elektroneneinfang) zerfallen zu Calcium-40 unter Emission eines Beta-Teilchens (β−, ein Elektron) mit einer maximalen Energie von 1,33 MeV und eines Antineutrinos , das ein Antiteilchen ist das Neutrino .
- Sehr selten (in 0,001% der Fälle) zerfällt es durch Emission eines Positrons (β +) und eines Neutrinos zu Ar-40 .
Kalium-40 im Körper – Strahlendosis
Die Kaliumkonzentration im menschlichen Körper basiert streng auf dem homöostatischen Prinzip. Kalium wird nach der Nahrungsaufnahme mehr oder weniger im Körper verteilt (insbesondere in Weichgeweben). Ein 70 kg schwerer Mann enthält etwa 126 g Kalium (0,18%), das meiste davon befindet sich in den Muskeln. Der tägliche Kaliumverbrauch beträgt ca. 2,5 Gramm. Daher ist die Kalium-40-Konzentration bei allen Personen mit einem Gehalt von etwa 55 Bq / kg (insgesamt 3850 Bq) nahezu stabil , was einer effektiven Jahresdosis von 0,2 mSv entspricht .
Bananenäquivalentdosis – BETT
Die Bananenäquivalentdosis, BED, ist eine informelle Dosismenge der Exposition gegenüber ionisierender Strahlung. Die Bananenäquivalentdosis dient als allgemeines Beispiel für den Vergleich einer Radioaktivitätsdosis mit der Dosis, der eine durchschnittlich große Banane ausgesetzt ist. Ein BETT ist häufig mit 10 -7 Sievert ( 0,1 µSv ) korreliert .
Bananen enthalten signifikant hohe Kaliumkonzentrationen, die für das Funktionieren aller lebenden Zellen von entscheidender Bedeutung sind. Die Übertragung von Kaliumionen durch Nervenzellmembranen ist für eine normale Nervenübertragung notwendig. Natürliches Kalium enthält aber auch ein radioaktives Isotop Kalium-40 (0,012%). Kalium-40 ist ein radioaktives Isotop von Kalium, das eine sehr lange Halbwertszeit von 1,251 × 10 9 Jahren aufweist und beide Arten des Beta-Zerfalls durchläuft .
Ein BETT ist häufig mit 10 -7 Sievert (0,1 µSv) korreliert . Die Strahlenexposition durch den Verzehr einer Banane beträgt ungefähr 1% der durchschnittlichen täglichen Strahlenexposition, was 100 Bananenäquivalentdosen (BED) entspricht. Ein Thorax-CT liefert 58.000 BED (5,8 mSv). Eine tödliche Dosis, die einen Menschen mit einem 50% igen Risiko innerhalb von 30 Tagen (LD50 / 30) Bestrahlung tötet, beträgt ungefähr 50.000.000 BED (5000 mSv). In der Praxis ist diese Dosis jedoch nicht kumulativ, da die hauptsächliche radioaktive Komponente ausgeschieden wird, um das metabolische Gleichgewicht aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus gibt es auch ein Problem mit der Gesamtdosis .
Das BED soll die Öffentlichkeit nur über das Vorhandensein von sehr geringen natürlichen Radioaktivitätswerten in natürlichen Lebensmitteln informieren und ist keine offiziell verabschiedete Dosismessung.
Interne Strahlung – Ist es gefährlich?
Wir müssen betonen, dass das Essen von Bananen, das Arbeiten als Flugbesatzungsmitglied oder das Leben an Orten mit erhöht Ihre jährliche Dosisleistung. Das heißt aber nicht, dass es gefährlich sein muss. In jedem Fall spielt auch die Intensität der Strahlung eine Rolle. Es ist sehr ähnlich wie bei Feuerwärme (weniger energetische Strahlung). Wenn Sie zu nahe sind, ist die Intensität der Wärmestrahlung hoch und Sie können sich verbrennen. Wenn Sie in der richtigen Entfernung sind, können Sie dort problemlos standhalten und es ist außerdem bequem. Wenn Sie zu weit von der Wärmequelle entfernt sind, kann Sie auch die Unzulänglichkeit der Wärme verletzen. Diese Analogie kann in gewissem Sinne auch auf Strahlung von Strahlungsquellen angewendet werden.
Bei innerer Strahlung handelt es sich in der Regel um sogenannte „niedrige Dosen“ . Niedrige Dosis bedeutet hier zusätzliche kleine Dosen, die mit der normalen Hintergrundstrahlung vergleichbar sind ( 10 µSv = durchschnittliche Tagesdosis aus natürlichem Hintergrund). Die Dosen sind sehr sehr niedrig und daher könnte die Wahrscheinlichkeit einer Krebsinduktion nahezu vernachlässigbar sein. Zweitens, und dies ist von entscheidender Bedeutung, muss noch die Wahrheit über die gesundheitlichen Auswirkungen von Strahlung mit niedriger Dosis herausgefunden werden. Es ist nicht genau bekannt, ob diese niedrigen Strahlungsdosen schädlich oder vorteilhaft sind (und wo die Schwelle liegt). Regierung und Aufsichtsbehörden gehen von einem LNT-Modell anstelle einer Schwelle oder Hormese aus nicht weil es wissenschaftlich überzeugender ist, sondern weil es die konservativere Schätzung ist . Das Problem dieses Modells ist, dass es eine Reihe von verteidigungsbiologischen Prozessen vernachlässigt , die bei niedrigen Dosen entscheidend sein können . Die Forschung in den letzten zwei Jahrzehnten ist sehr interessant und zeigt, dass kleine Strahlungsdosen bei niedriger Dosisrate die Abwehrmechanismen stimulieren . Daher wird das LNT-Modell nicht allgemein akzeptiert, da einige eine adaptive Dosis-Wirkungs-Beziehung vorschlagen, bei der niedrige Dosen schützend und hohe Dosen schädlich sind. Viele Studien haben dem LNT-Modell widersprochen, und viele von ihnen haben eine adaptive Reaktion auf niedrig dosierte Strahlung gezeigt, was zu reduzierten Mutationen und Krebs führt. Dieses Phänomen ist bekannt als Strahlenhormese .
……………………………………………………………………………………………………………………………….
Dieser Artikel basiert auf der maschinellen Übersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie können uns helfen. Wenn Sie die Übersetzung korrigieren möchten, senden Sie diese bitte an: [email protected] oder füllen Sie das Online-Übersetzungsformular aus. Wir bedanken uns für Ihre Hilfe und werden die Übersetzung so schnell wie möglich aktualisieren. Danke.
