Antworten zur Bedrohungslage Schwer berechenbare Strahlung

Strahlung kann in Form sichtbaren und unsichtbaren Lichts auftreten, aber auch zum Beispiel als „Elektrosmog“ von Handys und Radiosendern. In diesen Fällen handelt es sich um Strahlung niedriger Energie. Trifft sie auf lebendes Gewebe, wird die abgegebene Energie in Wärme verwandelt. Bei Sonnenlicht ist es viel Wärme, bei der Handystrahlung unmerklich wenig. Ganz anders liegen die Verhältnisse bei der Strahlung, die infolge des radioaktiven Zerfalls von Elementen wie Uran entsteht.

Sie transportiert viel mehr Energie. Diese ist so hoch, dass sie im Gewebe zu einer sogenannten Ionisierung führt: Sie setzt dem Menschen ständig unmerklich, mitunter auch merklich zu, weil sie wichtige Moleküle in den Zellen schädigen kann, indem sie Elektronen herausschlägt. Wird das Erbmolekül DNS getroffen, führt das unter Umständen zu Krebs oder zu Erbschäden bei den Nachkommen.

Was ist ein Becquerel?

Nach der Tschernobyl-Katastrophe von 1986 war es vor allem die Maßeinheit Becquerel, die allenthalben auftauchte. Dass viele Becquerel automatisch ein hohes gesundheitliches Risiko bedeuten, war aber nur ein in der Bevölkerung weit verbreiteter ein Irrtum. Das Becquerel ist ein Maß für die Radioaktivität. Es gibt die Zahl der mit der Aussendung von Strahlung verbundenen Kernumwandlungen von Isotopen etwa des Caesiums und Jods pro Sekunde an, zum Beispiel in einem Kilogramm Lebensmittel oder in einem Kubikmeter Luft.

Diese Aktivität lässt sich - falls keine große Genauigkeit vonnöten ist - mit Messgeräten schnell ermitteln, und entsprechend beliebt waren nach Reaktorunglücken Angaben in Becquerel. Noch Jahre nach der Tschernobyl-Katastrophe kursierten lange Listen mit den Caesium-Aktivitätswerten zufällig entnommener Lebensmittelproben. Viele Menschen orientierten sich daran, obwohl die Stichproben praktisch nichts über die Belastung der aktuell zum Verzehr anstehenden Produkte aussagten.

Warum bedarf es Angaben zur Dosis?

Aus der Strahlungsaktivität von Lebensmitteln oder der Umgebung lässt sich nicht direkt auf die Gesundheitsgefährdung schließen. Denn dazu muss man zumindest wissen, wie viel Strahlung in den Körper gelangt und dort eine Wirkung entfaltet. Wie bei einem Gift oder einem Medikament muss die Dosis ermittelt werden. Das ist schwieriger als die bloße Bestimmung der Aktivität. Weil die biologische Wirkung ionisierender Strahlung darauf beruht, dass Energie auf den Körper übertragen wird, besteht eine erste Annäherung darin, die sogenannte Energiedosis zu berechnen. Als Maßeinheit dient das Gray. Ein Gray ist sehr viel, daher hat man es in der Praxis meist mit einem Tausendstel oder gar Millionstel zu tun, also mit Milligray oder Mikrogray. Werte dieses Bereiches werden jetzt auch aus Japan berichtet, wobei allerdings eine genaue Zuordnung schwierig erscheint.

Bei der ionisierenden Strahlung muss man nicht nur die Art berücksichtigen - also Alpha-, Beta- und Gamma- und Röntgenstrahlung -, sondern auch die unterschiedliche Energieabgabe im Gewebe. Alphastrahlung etwa dringt zwar kaum ein, aber ihre biologische Wirkung auf das getroffene Gewebe wird auf das Zwanzigfache derjenigen von Beta- und Gammastrahlung veranschlagt. Sie kann auf engem Raum zahlreiche Ionisierungen hervorrufen. Gewichtet man die biologische Wirkung, was ja für die gesundheitliche Bewertung maßgeblich ist, wird aus der Energiedosis die sogenannte Äquivalentdosis. Sie wird in Sievert beziehungsweise in Milli- oder Mikrosievert angegeben.

Nicht alle Teile des Körpers sind für ionisierende Strahlung gleichermaßen empfindlich. Die Haut zum Beispiel erweist sich als recht widerstandsfähig, während manche inneren Organe deutlich anfälliger sind. In der Strahlenbiologie hat man das zum Anlass genommen, bei der Berechnung einer Strahlendosis auch diese unterschiedliche Empfindlichkeit der Organe zu berücksichtigen. Das führte zu einer organ- oder gewebespezifischen Gewichtung. Aus der Äquivalentdosis wird dadurch die sogenannte effektive Dosis. Die Maßeinheit, das Sievert, bleibt.

Welcher Strahlung sind wir ausgesetzt?

Die natürliche Radioaktivität sorgt dafür, dass jeder Bewohner Deutschlands durchschnittlich eine effektive Dosis von etwas mehr als zwei Millisievert pro Jahr abbekommt. Das ist ein Mittelwert mit großen möglichen Abweichungen nach unten und oben. Die Dosis kommt durch die Strahlung aus der Umwelt und im eigenen Körper - der radioaktives Kalium enthält - zustande. Das Gewebe des Menschen weist durchschnittlich 130 Becquerel pro Kilogramm auf. Die Umweltstrahlung hängt vom Aufenthaltsort ab. Auf der Zugspitze zum Beispiel ist die kosmische Strahlung viermal so stark wie an der Küste. Ähnlich groß je nach Region sind die Unterschiede in der aus dem Boden kommenden Strahlung. Etwa die Hälfte der Dosis aus natürlichen Quellen steuert Radon bei, das aus Kellern in die Wohnungen dringt. Eine Dosis, die der aus natürlichen Quellen vergleichbar ist, kommt durch die Strahlenanwendung in der Medizin zustande. Insgesamt ergeben sich demnach im Durchschnitt ungefähr vier Millisievert im Jahr.

Wann wird es gefährlich?

Nach kerntechnischen Katastrophen wird von offiziellen Stellen oft ein interpretationsbedürftiges Vokabular verwendet. Heißt es zum Beispiel, es bestehe „keine akute Gefahr für die Gesundheit“, muss das nicht viel bedeuten. Akute Schäden, die sich zum Beispiel im Blutbild abzeichnen, entstehen erst bei hoher Dosis. Etwa 500 Millisievert gelten dabei als Untergrenze - nach Agenturberichten war am Dienstagmorgen in Fukushima ein Wert von 400 Millisievert gemessen worden. Ist es mehr als das Zehnfache, also fünf Sievert, ist ohne medizinische Hilfe mit tödlichen Folgen zu rechnen. Extremen Strahlendosen waren Feuerwehrleute in Tschernobyl ausgesetzt. Viele mussten ihren Einsatz mit schwerer Strahlenkrankheit und dem Tod bezahlen.

Was sind die Gesundheitsfolgen?

Auch eine nur moderat erhöhte Dosis kann Folgen haben. Je stärker die Strahlung, desto größer wird die Wahrscheinlichkeit späterer Schäden, etwa einer Leukämieerkrankung. Nicht die Schwere der Erkrankung, sondern die Häufigkeit nimmt zu. Die Wissenschaftler sprechen daher von stochastischen Effekten, während die Wirkung hoher Strahlendosen deterministisch ist. Es ist aber schwierig, das Risiko genau zu beziffern. Ausgerechnet in Japan, in Hiroshima und Nagasaki, haben die Forscher wichtige Erkenntnisse an den Überlebenden der Bombenabwürfe gewonnen.

Aufgrund dieser und weiterer Erkenntnisse kommt Albrecht Kellerer in einer Publikation der Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung zu der veranschaulichenden Schätzung, dass in einer Bevölkerung, in der normalerweise 40 von 100 Menschen im Laufe ihres Lebens an Krebs erkranken, nach einer durch Gammastrahlung verursachten Dosis von 100 Milligray 41 statt der erwarteten 40 Krebsfälle auftreten.

Helfen Jod-Tabletten?

Wie sich nach der Tschernobyl-Katastrophe gezeigt hat, stellt radioaktives Jod zunächst mit die größte Gefahr dar. Fein verteilt in der Luft, wird es direkt eingeatmet oder gelangt über Nahrungspflanzen, auf denen es sich ablagert, in den Körper. Jod wird von der Schilddrüse benötigt. In vielen Gebieten der Erde herrscht aber Mangel an diesem Element, was sich in Kropfbildung äußert. Die Schilddrüse nimmt in diesen Fällen alles Jod, dessen sie habhaft werden kann, begierig auf. Es lagert also auch radioaktive Isotope dieses Elements ein. Nimmt man aber vorbeugend Tabletten mit „gutem“ Jod ein, ist der Bedarf schon gedeckt.

Entsprechend geringer fällt die Strahlenbelastung der Schilddrüse aus. Im Umkreis von Tschernobyl hat radioaktives Jod zu einer großen Zahl von Schilddrüsenkrebsfällen geführt. Diese Erkrankung erwies sich als verhältnismäßig gut heilbar. Neben Jod, das recht kurzlebig ist, zählen Caesium-Isotope zu den sogenannten Leitsubstanzen einer Reaktorkatastrophe. Es kann wie Jod mit der Nahrung und dem Trinkwasser aufgenommen werden. Und ebenfalls wie Jod trägt es auch durch seine Strahlung von außerhalb des Körpers zur Strahlenbelastung bei. Einen Schutz durch Caesium-Tabletten gibt es aber nicht.