Viele radioaktive Isotope emittieren Röntgenlicht, aber auch α- oder β-Strahlen. In der Natur kommen nur noch Isotope mit sehr großen Halbwertszeiten und in geringen Mengen deren Zerfallsprodukte vor. Hauptsächlich kommen folgende Isotope vor [Halbwertszeiten; y=Jahre, d=Tage, h=Stunden, m=Minuten, s=Sekunden]:

3H [12.3 y], 14C [5730 y], 36Cl [3.0E5 y], 40K [1.3E9 y], 210Pb [22.3 y], 220Rn [55.6 s], 232Th [1.4E10 y], 234U [2.5E5 y], 235U [7.0E8 y], 238U [4.5E9 y] und Pu.

Viele weitere Radioisotope sind künstlich hergestellt worden. Einige davon werden als technische Röntgenquellen für industrielle, medizinische oder militärische Zwecke genutzt. In der untenstehenden Tabelle sind einige dieser Isotope mit ihren Einsatzgebieten gelistet:

 

Isotope (+ Töchter) [Halbwertszeiten+] Vorkommen*
222Rn [3.8 d], 235U [7.0E8 y], 238U [4.5E9 y], Pu Nuklearer Brennstoffkreislauf (Abbau, Anreicherung, Brennstoffherstellung, nuklearer Abfall)
3H [12.3 y], Kr, Xe, 88Rb [17.8 m], Sr, I, Cs, 51Cr [27.7 d], N, Co, Mg, 41Ar [109.3 m] Reaktorbetrieb (plus die oben genannten)
99Tc [2.1E5 y], 123I [13.3 h] Medizinische Diagnostik, Bildgebung und Strahlentherapie
60Co [5.3 y], 137Cs [30.1 y], 192Ir [73.8 d], 131I [8.0 d], 125I [59.4 d], 226Ra [1600 y], 32P [14.3 d], 103Pd [17.0 d] Onkologische Radiologie zu Therapiezwecken
3H [12.3 y], 125I [59.4 d], 32P [14.3 d], 35S [87.3 d], 14C [5730 y] Biomedizinische Forschung
3H [12.3 y], 63Ni [100.1 y], 137Cs [30.1 y], 147Pm [2.6 y], 226Ra [1600 y], 232Th [1.4E10 y], (abgereichert) U, 241Am [432.2 y] Militarausrüstung
3H [12.3 y], 14C [5730 y], 36Cl [3.0E5 y], 210Pb [22.3 y]

Industriell genutzte natürliche Vorkommen für z. B.: Studien zu Grund- und Abwasserverhalten, Altersbestimmung, Messung von Chlorquellen, Altersbestimmung von Erd- und Sandschichten

46Sc [83.8 d], 110mAg [250 d], 60Co [5.3 y], 140La [1.7 d], 198Au [2.7 d], 51Cr [27.7 d], 192Ir [73.8 d], 54Mn [312 d], 65Zn [244 d], 57Co [272 d], 60Co [5.3 y], Fe, 82Br [35.3 h], 85Kr [10.8 y], 90Sr [28.8 y], 144Ce [285 d], 147Pm [2.6 y], 99mTc [6.0 h], 137Cs [30.1 y], 169Yb [ 32.0 d], 170Tm [128 d], 192Ir [73.8 d], 239Pu [24110 y], 241Am [432 y], 252Cf [2.6 y]

Industriell genutzte künstliche Quellen für z. B: Untersuchungen von Hochöfen, Studien zur Küstenerosion, Vorhersage des Verhaltens von schweren Metallkomponenten im Bergbau, Bodenanalysen, Lebensmittelbestrahlung, industrielle Radiologie, Sterilisierung mit Gammastrahlung, hydrologische Überwachung, Untersuchung von geologischen Lagerstätten, Strahlungsnormale, automatische Wägesysteme, Verfolgung der Bewegungen von flüssigen Abfällen im Boden, Radiographie, Bohrlochvermessungen, Rauchmelder

Informationsquellen:

+Table of Radioactive Isotopes, LBNL Isotopes Project - LUNDS Universitet

* "Disaster Preparedness for Radiology Professionals", American College of Radiology (ACR) ©2006

 

Einige dieser Radionuklide werden mit Probenvolumen im Bereich von mm3 bis cm3 in Abschirmungen gehäust und als Beleuchtungsquellen in bildgebenden Verfahren oder für therapeutische Zwecke genutzt. Spezifische Aktivitäten in der Größenordnung einiger TBq g-1 werden erreicht, was einer Gesamtaktivität solcher Proben im Bereich bis etwa 1000 TBq entspricht.

Technische Röntgenquellen aus Radionukliden gibt es in verschiedenen Bauformen. Allen gemeinsam ist die Möglichkeit, die Strahlung während der Lagerung und beim Transport der Proben abzuschirmen und nur im Gebrauch gezielt freizusetzen. Es gibt Gehäuse mit einem Schiebeverschluss oder einer Tür mit Scharnieren (Abb. 1 oben); Gehäuse, bei denen die Strahlung durch Verdrehen eines Einsatzes mit der radioaktiven Probe in einer äußeren Abschirmung mit einem Loch freigegeben werden kann (Abb. 1 Mitte) und Gehäuse, in denen die Probe mit einem Bowdenzug in der Mitte einer S-förmigen Durchführung gehalten wird, wenn keine Strahlung freigesetzt werden soll (Abb. 1 unten). In den Abbildungen sind die Radionuklide als rote Kugeln eingezeichnet.

Abschirmung einer radioaktiven Quelle mit geöffneter Klapptür
Abschirmung einer radioaktiven Quelle mit geschlossner Klapptür
Abschirmung einer radioaktiven Quelle mit geöffnetem Drehverschluss
Abschirmung einer radioaktiven Quelle mit geschlossenem Drehverschluss
Abschirmung einer radioaktiven Quelle in S-förmigem Kanal, offen
Abschirmung einer radioaktiven Quelle in S-förmigem Kanal, geschlossen

Fig. 1: Blei-Abschirmungen radioaktiver Quellen (zur Illustration teilweise transparent gezeichnet)

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