Betastrahlung, Neutronen und Protonen

Korpuskuläre Strahlung entsteht durch den Kernzerfall und wirkt durch den Stoßprozess, bei dem Energie abgegeben wird.

Betastrahlung besteht aus beschleunigten Elektronen und kann mit den Hüllenelektronen der getroffenen Atome in Wechselwirkung treten. Die Eindringtiefe ist von der Energie der Betastrahlung und der Masse des bestrahlten Materials abhängig.

Betastrahlung kann darüber hinaus zu Bremsstrahlung führen. Dabei verhält es sich dann ähnlich, wie bei der Entstehung der Röntgenstrahlung in der Röntgenröhre: Das Elektron wird in der Nähe eines schweren Kerns abgebremst. Die dabei freiwerdende Energie wird als Bremsstrahlung freigesetzt. Deshalb sollten zur Abschirmung von Betastrahlung zunächst leichte Materialien, z.B. Aluminium, verwendet werden. Dahinter erst käme Blei zum Einsatz; dann nicht mehr zur Absorption der Betastrahlung, sondern zur Absorption der im ersten Abschirmmaterial entstehenden Bremsstrahlung. Betastrahlung wird in Diagnostik (PET) und Therapie (Radiojodtherapie) eingesetzt.

Neutronen sind nicht geladen und führen daher lediglich zur indirekten Ionisation. Durch die Kollision mit leichten Kernen werden Protonen freigesetzt die ihrerseits eine starke Potenz zur Ionisation haben. Neutronen zu erzeugen, erfordert einen enormen Aufwand. Deshalb werden sie zur Bestrahlung bisher lediglich im Rahmen der Forschung verwendet.

Auch der Einsatz von Protonen erfordert einen großen Einsatz. Allerdings sind Protonen aufgrund der guten Steuerbarkeit (räumliche Begrenzung) ausgesprochen interessant – gerade für kritisch sitzende Tumoren, wie solche an der Schädelbasis.