Erölraffinerie bei Usinsk, Russland.
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Woher kommt Strahlung und wie wirkt sie?


30.3.2009
Strahlung kommt auf unserem Planeten auf natürliche Weise vor. Sie ist nie vollkommen ungefährlich, die Dosis spielt dabei eine große Rolle. Ab wann ist Strahlung für den Menschen gefährlich?

Die beiden Reaktorkuppeln des Kernkraftwerks Neckarwestheim ragen vor der Kulisse der Gemeinde Neckarwestheim, rund 40 Kilometer nördlich von Stuttgart, in die Höhe.Die beiden Reaktorkuppeln des Kernkraftwerks Neckarwestheim ragen vor der Kulisse der Gemeinde Neckarwestheim, rund 40 Kilometer nördlich von Stuttgart. (© AP)

Radioaktive Stoffe, Radionuklide genannt, senden bei ihrem Zerfall verschiedene Arten von Strahlung aus, die aufgrund ihrer hohen Energie geladene Teilchen (Ionen), u.a. in menschlichem Gewebe, erzeugen kann. Daher spricht man auch von ionisierender Strahlung. Die schädliche Wirkung dieser Strahlung ist seit Langem bekannt. Auch das aus einer bestimmten Strahlendosis resultierende Risiko kann inzwischen gut eingeschätzt werden. Die entsprechenden Daten basieren vor allem auf langjährigen Untersuchungen der Überlebenden der beiden Atombombenabwürfe in Japan (Hiroshima und Nagasaki). Ergänzt und bestätigt werden die Ergebnisse dieser Untersuchungen durch weitere Analysen einer großen Zahl von Personen, die einer relativ hohen Strahlenbelastung ausgesetzt waren (zum Beispiel Patienten, an denen das radioaktive Kontrastmittel Thorotrast angewendet worden war, oder Beschäftigte der Atomwaffenproduktion).

Je höher die Dosis, umso größer die Gefährdung



Ionisierende Strahlung kann den menschlichen Körper auf verschiedene Weise schädigen. Dabei ist zwischen niedriger Strahlungsintensität und sehr hoher zu unterscheiden. Bereits eine niedrige Strahlendosis kann Krebs auslösen oder zu Erbschäden bei Nachkommen führen. Dabei ist nicht die Schwere des Schadens von der Höhe der Strahlendosis abhängig, sondern die Wahrscheinlichkeit des Eintretens eines Schadens (so genannter stochastischer Schaden). Je höher also die Strahlung, desto wahrscheinlicher tritt eine Erkrankung oder eine Veränderung des Erbgutes auf. Eine untere Wirkungsschwelle für diese Wirkung ist nicht bekannt. Es ist daher im Strahlenschutz üblich, davon auszugehen, dass jede noch so niedrige Strahlenbelastung Krebs verursachen kann, nur eben mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit. Darüber hinaus gibt es inzwischen Hinweise auf weitere mögliche Schäden, die durch ionisierende Strahlung verursacht werden könnten, beispielsweise Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems.

Bei sehr hohen Strahlendosen treten deterministische (akute) Schäden auf, deren Art und Schwere wiederum von der Höhe der Dosis abhängt. Hierzu zählen beispielsweise Trübungen der Augenlinse bis hin zu akuten Schäden infolge sehr hoher Strahlendosen, vor allem bei Unfällen (beispielsweise bei Feuerwehrmännern am Unfallreaktor Tschernobyl oder Arbeitern, die beim Umgang mit Uran und Plutonium durch unkontrollierte Kettenreaktionen ums Leben kamen). Sehr hohe Strahlendosen können innerhalb weniger Tage zum Tod führen, da sie das blutbildende Gewebe schädigen.

Aus diesen möglichen Schäden je nach Dosishöhe leiten sich die beiden Grundprinzipien des Strahlenschutzes ab, die Grundlage internationaler Empfehlungen und der deutschen Strahlenschutzverordnung sind: Erstens muss jede Tätigkeit, die zu einer Strahlenbelastung führen kann, gerechtfertigt sein. Sie muss also einem besonderen Zweck dienen, der auf andere Weise nicht oder nur mit unvertretbarem Aufwand erreicht werden kann. Zweitens sind Dosisgrenzwerte einzuhalten, durch die akute Strahlenschäden auszuschließen sind und die das Risiko so genannten stochastischen Schäden begrenzen.

Quellen der Strahlenbelastung



Der überwiegende Teil der durchschnittlichen Strahlenbelastung rührt von natürlichen Quellen her. Dabei handelt es sich um Radionuklide, die bei der Entstehung unseres Universums gebildet wurden, zum Beispiel Uran-238 mit einer Halbwertszeit von 4,5 Milliarden Jahren. Die Halbwertszeit ist die Zeit, nach der die Hälfte der vorhandenen Menge durch radioaktiven Zerfall umgewandelt worden ist. Bis zum Ablauf einer weiteren Halbwertszeit zerfällt die Hälfte der noch verbliebenen Hälfte, also ein Viertel und so weiter. Nach beispielsweise zehn Halbwertszeiten sind immer noch etwa 0,1 Prozent der ursprünglichen Menge vorhanden. Aus der Entstehung unseres Universums gibt es vor allem noch Uran und Thorium. Außerdem gibt es natürliche Radionuklide, die ständig durch Strahlung aus dem Kosmos produziert werden, zum Beispiel Tritium und Kohlenstoff-14.

Die natürliche Strahlenbelastung rührt überwiegend vom Radon-222 her, das aus Radium-226 in der Zerfallskette des Uran-238 entsteht. Uran und Radium finden sich im Boden, in Erzen oder auch in Baustoffen. Solange sie dort verbleiben, tragen sie wenig zur Strahlenbelastung bei. Erst wenn Radium-226 in das Edelgas Radon-222 zerfällt, kann sich dieses Gas aus Boden und Gestein herauslösen und in der Umwelt verbreiten. Radon und seine Zerfallsprodukte können dann eingeatmet werden und sich in der Lunge festsetzen.

Die intensive Strahlung der Zerfallsreihe führt zu einer Strahlenbelastung des Lungengewebes, die für etwa 5 Prozent der Todesfälle durch Lungenkrebs in Deutschland verantwortlich gemacht wird. Regional ist die Höhe der Strahlenbelastung unterschiedlich. In Gebieten mit höherer Konzentration von Radium im Boden kann der Eintrag von Radon in Wohnräume technisch reduziert werden, insbesondere durch gasdichte Fundamente oder gezielte Entlüftung des Bodens unter dem Haus. Beim Aufenthalt im Freien ist die Belastung in der Regel deutlich geringer als innerhalb von Gebäuden.


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