Wie hoch darf die Strahlenbelastung sein, ohne dass gesundheitliche Schäden drohen? Welche Strahlenschäden gibt es überhaupt? Fragen dazu beantworten wir im folgenden Beitrag.
"Normale Strahlenbelastung"
Welcher Strahlendosis sind wir in Deutschland jährlich ausgesetzt?
Die durchschnittliche Strahlenbelastung (effektive Dosis) aus natürlichen und künstlichen Quellen beträgt in Deutschland pro Jahr 4,1 Millisievert (mSv). Davon stammt gut die Hälfte (2,1 mSv) aus natürlichen und die andere Hälfte (2 mSv; 2009: 1,8 mSv) aus künstlichen Quellen, hauptsächlich im medizinischen und technischen Bereich.
Die individuelle Schwankungsbreite der natürlichen Strahlung liegt, abhängig von Wohnort, Ernährungs- und Lebensgewohnheiten, zwischen 1 und 5 mSv, in Ausnahmefällen bis 10 mSv. Die äußere Bestrahlung, der die Menschen je nach Zeit und Ort in unterschiedlicher Höhe ausgesetzt sind, wird Gamma-Ortsdosisleistung (ODL) genannt und kann in einer interaktiven Deutschlandkarte (http://odlinfo.bfs.de) des Bundesamts für Strahlenschutz für verschiedene Region nachgeschaut werden.
Bei medizinischen Untersuchungen werden teilweise deutlich höhere Einzeldosen erreicht, die aber auf einen kurzen Zeitraum beschränkt sind. Eine Computertomografie (CT) des Kopfes schlägt beispielsweise mit ca. 2 mSv zu Buche, die Röntgenuntersuchung der Brust (Mammografie) mit 0,4 mSv.
Wie setzt sich die natürliche Strahlenbelastung in Deutschland zusammen?
Die gesamte natürliche Strahlenexposition beträgt in Deutschland durchschnittlich 2,1 Millisievert (mSv) im Jahr (sogenannte effektive Dosis). Je nach Wohnort, Ernährungs- und Lebensgewohnheiten gibt es eine Schwankungsbreite zwischen 1 und 2 bzw. 5 und in Ausnahmefällen bis zu 10 mSv.
Verantwortlich sind dafür folgende Teilkomponenten (durchschnittlich pro Jahr):
- Einatmen des radioaktiven Edelgases Radon sowie dessen radioaktiver Zerfallsprodukte: 1,1 mSv.
- Natürliche Radionuklide aus dem Zerfall der radioaktiven Stoffe Thorium und Uran sowie Kalium-40 in der Nahrung: 0,3 mSv.
- Kosmische Strahlung: ca. 0,3 (auf Meereshöhe) bis 0,6 mSv (in 1.500 m Höhe).
- Terrestrische Strahlung (v.a. durch natürliche radioaktive Stoffe in Böden und Gesteinsschichten sowie in daraus hergestellten Baustoffen): 0,4 mSv (mit erheblichen regionalen Unterschieden).
Die künstliche Strahlenbelastung – vor allem aus medizinischen (z.B. Röntgen, CT) und technischen Anwendungen – hält sich mit ca. 2,0 mSv pro Jahr in etwa die Waage mit der natürlichen Strahlenexposition.
Grenzwerte
Welche Strahlenbelastung ist bei uns erlaubt und wer legt das fest?
Die aus gesetzgeberischer Sicht zulässige Strahlenbelastung wird in der Strahlenschutzverordnung vom 1. August 2001 und der Röntgenverordnung vom 1. August 2002 geregelt.
In beiden Verordnungen sind die europäischen Strahlenschutzanforderungen der Richtlinie 96/29/EURATOM und die damals neuen, abgesenkten Grenzwerte in nationales Recht umgesetzt. Demnach gelten in Deutschland folgende Grenzwerte für die effektive Dosis aus zielgerichteter Nutzung radioaktiver Stoffe und ionisierender Strahlung:
- für die normale Bevölkerung: 1 mSv pro Jahr
- für beruflich strahlenexponierte Personen: 20 mSv pro Jahr
- für Personen unter 18 Jahren: 1 mSv pro Jahr
- für Ausbildungszwecke (16-18 Jahre) ggf.: 6 mSv pro Jahr
- kumuliert über ein Berufsleben: 400 mSv
- für ein ungeborenes Kind (bis zur Geburt): 1 mSv
Grenzwerte für die Organdosis sind:
- für Augenlinse und Lunge: jeweils 150 mSv pro Jahr
- für Haut und Hände: jeweils 500 mSv pro Jahr
- für Keimdrüsen und Gebärmutter: jeweils 50 mSv pro Jahr
- für die Gebärmutter: 2 mSv pro Monat
- für die Schilddrüse: 300 mSv pro Jahr
Der Grenzwert der effektiven Dosis für beruflich strahlenexponierte Personen beträgt in allen europäischen Ländern 20 mSv pro Kalenderjahr (in den USA 50 mSv/Jahr).
Als Grenzwert für Strahlenexpositionen durch natürliche Strahlungsquellen gilt für Arbeitskräfte eine effektive Dosis von 20 mSv pro Jahr.
Als Grenzwert für Strahlenexpositionen durch kosmische Strahlung gilt für fliegendes Personal ebenfalls eine effektive Dosis von 20 mSv pro Jahr.
Wie lauten die Grundsätze des Strahlenschutzes?
Die Grundsätze des in der Verordnung festgeschriebenen Strahlenschutzes lauten:
- Rechtfertigung für den Einsatz von radioaktiven Stoffen
- Einhaltung der Grenzwerte
- Pflicht zur Dosisbegrenzung
- Pflicht zur Dosisreduzierung
Strahlen-Messwerte
Was sagt die Angabe einer Strahlendosis in Millisievert aus?
Die Strahlungsbelastung bei Menschen wird häufig in Millisievert (mSv) pro Stunde angegeben. Dabei handelt es sich um einen gewichteten Wert. Das bedeutet: Diese Zahl drückt keine absolute Strahlenmenge aus, sondern die Annahme, wie schädlich die Strahlung für den Organismus ist.
Dazu wird ein Gewichtungsfaktor verwendet, der abhängig von der Art der Strahlung ist. Maßeinheit und Faktor sind demnach hypothetische Werte, die zur Abschätzung der tatsächlichen Schäden dienen.
Grundsätzlich gilt eine Einzeldosis von 6.000 mSv als tödlich (100% Sterblichkeit innerhalb von 14 Tagen).
Weitere Beispiele für Einzeldosen (Äquivalentdosis/Ganzkörper):
- Schwellendosis für akute Strahlenschäden: 250 mSv
- Strahlentherapie: 30–70 mSv
- Computertomographie (Brustkorb): 20 mSv
- Flugzeugreise (8 Stunden, Höhe 12 km): 0,2 mSv
- Röntgenaufnahme (Schädel): 0,1 mSv
Schutz vor Strahlen und Radioaktivität
Stichwort Radioaktivität: Wer sorgt eigentlich für Lebensmittelsicherheit auf dem deutschen Markt?
Abgesehen von Einrichtungen wie den Gesundheits- und Veterinärämtern kümmern sich um die Lebensmittelsicherheit in Deutschland verschiedene Behörden, die insbesondere bei besonderen Gefährdungslagen das aktuelle Geschehen aufmerksam beobachten.
Dazu gehören das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) und Fachbehörden wie das Bundesinstitut für Risikobewertung, das Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit, das Max Rubner-Institut und das Johann Heinrich von Thünen-Institut, deren Experten alle verfügbaren relevanten Daten auswerten, z.B. zur Frage, ob sich nach dem Reaktorunglück in Fukuschima radioaktiv belastete Lebensmittel aus Japan auf dem deutschen Markt befinden.
Radioaktivität: Welche Dosisgrenzwerte gelten in der EU?
In der EU dürfen Lebensmittel einen Grenzwert von 600 Becquerel pro Kilogramm (Bq/kg) nicht überschreiten, für Milchprodukte und Babynahrung sind es 370 Bq/kg.
Das gilt auch für alle Einfuhren nach Europa, die zumindest stichprobenweise kontrolliert werden. Das Umweltinstitut München und andere Experten raten allerdings zu strengeren Grenzwerten: 30-50 Bq/kg bei Nahrung für Erwachsene und 10- 20 Bq/kg für Kinder, stillende und schwangere Frauen sowie 5 Bq/kg für Babynahrung.
Aktuelle Strahlenbelastung
Wie komme ich an Informationen zur aktuellen Strahlenbelastung in meiner Region?
Sie können sich im Internet selbst über das Vorhandensein radioaktiver Strahlung in Ihrer Umgebung informieren. Dazu hält das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) unter http://odlinfo.bfs.de eine interaktive Karte bereit, auf der alle Stationen seines Radioaktivitätsmessnetzes in Deutschland eingetragen sind.
Die etwa 1.800 kontinuierlich messenden, automatischen Sonden ermitteln die sogenannte Gamma-Ortsdosisleistung (ODL). Nach Anklicken einer bestimmten Messstation (z.B. Berlin-Tegel) erhalten Sie deren (vorläufig ungeprüfte) 2-Stunden-Messwerte und die Tagesmittelwerte der vergangenen drei Monate.
Um gänzlich unabhängige und nicht manipulierbare Informationen zu erhalten, müssten allerdings Sie selbst oder Personen Ihres Vertrauens entsprechende Messungen vornehmen. Strahlenschutzexperten halten solche Messgeräte für Privatleute zwar (wie zu erwarten) für wenig hilfreich. Wer sich allerdings mit der Materie ernsthaft auseinandersetzt und über die grundsätzlich vorhandene Hintergrundstrahlung bzw. ODL Bescheid weiß, der kann mit seinen Messwerten möglicherweise doch etwas anfangen.
Was ist die Gamma-Ortsdosisleistung?
Die Gamma-Ortsdosisleistung (ODL) gibt in der Einheit μSv/h (Mikrosievert pro Stunde) die Menge an äußerer radioaktiver Strahlung in einer bestimmten Umgebung an.
Sie wird vom Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) mit Hilfe von ca. 1.800 automatischen, über ganz Deutschland verteilten Sonden kontinuierlich gemessen. Die ODL hängt primär (ohne Störfall) von der Höhe der natürlichen Radioaktivität im Boden (terrestrischer Anteil) und von der Intensität der kosmischen Höhenstrahlung (kosmischer Anteil) ab.
Wird der ortsspezifische Schwellenwert bei zwei benachbarten Stationen überschritten, erfolgt in der Messnetzzentrale eine Frühwarnmeldung. Zugänglich sind die Werte im Internet unter unter http://odlinfo.bfs.de.
Risiko Atomkraftwerke
Bekommen Kinder in der Nähe von Atomkraftwerken oder Wiederaufbereitungsanlagen häufiger Leukämie?
Das ist nach wie vor unklar, man sollte also eher mit einem erhöhten Risiko rechnen. Denn bei solchen Themen muss man immer davon ausgehen, dass de Industrie aufgrund milliardenschwerer finanzieller Interessen viel dafür tut, eine mögliche Gefahr herunterzuspielen.
Die Entwarner
Aber zunächst zu den "offiziellen" Aussagen: Als jährliche durchschnittliche Strahlenbelastung in Deutschland werden 2,4 mSv angegeben. Eine im Deutschen Ärzteblatt veröffentlichte Zusammenfassung vieler internationaler Studien zeigte, dass ab einer Strahlendosis über 200 mSV (Milli-Sievert) ein erhöhtes Leukämie-Risiko zu bestehen scheint. So hoch sind aber nicht einmal die Strahlenwerte in der Umgebung von nuklearen Wiederaufbereitungsanlagen (z.B. Sellafield, La Hague, Elmarsch). Zudem soll gemäß der offiziellen Verlautbarungen selbst nach der Tschernobyl-Katastrophe kein Anstieg der üblichen Leukämie-Erkrankungsrate zu verzeichnen gewesen sein.
Kritiker oder Entwarner: Wem kann man glauben?
Dies wird allerdings von manchem Kritiker ebenso skeptisch betrachtet wie die statistische Methodik und Interpretation eines Großteils der „entlastenden“ Studien. Die lange schwelende Kontroverse um die Erhöhung des Leukämie-Risikos in Gebieten mit verstärkter radioaktiver Belastung ist also längst nicht erloschen. Dass eine solche Gefährdung von offizieller Seite dementiert wird, ist nicht weiter verwunderlich, wenn man sich die möglichen juristischen, politischen und nicht zuletzt finanziellen Auswirkungen klar macht, die ein solches „Eingeständnis“ nach sich ziehen könnte.
Andererseits sind die Selbstheilungs- und Anpassungskräfte des Körpers immer wieder erstaunlich und vermutlich ein Grund, weshalb sich so manche verheerende Prognose nicht bestätigt hat. Eine definitive Aussage oder seriöse Empfehlung bezüglich der Ausgangsfrage lässt sich daher gegenwärtig nicht treffen.
Strahlenschäden
Welche Arten von Strahlenschäden gibt es?
Radioaktive Strahlen gelangen vor allem über die Luft in unsere Atemwege und breiten sich dann im Körper aus. Die schädliche Belastung für den Körper entsteht nicht nur durch die radioaktiven Substanzen selbst, sondern vor allem durch die ionisierende Strahlung, die von ihnen ausgeht und zwei unterschiedliche Effekte erzeugt:
- Determinierte (nicht zufallsbedingte) Strahlenschäden: Es existiert eine Schwellendosis, unterhalb der keine Schäden zu beobachten sind. Darüber kommt es in jedem Fall zu direkten gesundheitlichen Folgen, deren Schweregrad abhängig von der Gesamtdosis ansteigt.
- Stochastische (zufallsbedingte) Strahlenschäden: Es existiert keine Schwellendosis, d.h. auch bei geringer Strahlenbelastung kann es bereits zu Gesundheitsschäden kommen, die sich aber erst nach Jahren zeigen. Umgekehrt führen auch sehr hohe Dosen nicht in jedem Fall zu einer Schädigung.
Schon kleine Strahlendosen können schädlich sein
Bei den beiden Formen besteht also ein unterschiedlicher Zusammenhang zwischen der Strahlendosis und der ausgelösten Wirkung (Dosis-Wirkungs-Beziehung). Die Quintessenz daraus ist, dass es bei jedem Kontakt mit radioaktiver Strahlung zu Folgeschäden kommen kann, aber nicht muss. Unser Körper kann also einen Teil der radioaktiven Strahlenbelastung abwehren und das geschieht in der Regel tagtäglich, da wir der natürlichen Grundstrahlung aus dem Boden und der Atmosphäre ausgesetzt sind.
Dabei kann auch eine geringe Strahlenbelastung Einfluss auf unser Krebsrisiko haben. Dies gilt umso mehr in der etwas stärker strahlenbelasteten Umgebung von Kernkraftwerken oder anderen technischen Anlagen. Bei einer regelrechten Atomkatastrophe mit deutlich erhöhter Strahlendosis und radioaktivem Fallout stoßen unsere körpereigenen Reparaturmechanismen dann nachvollziehbarerweise viel rascher an ihre Grenzen.
Wovor schützt die Einnahme von Jodid-Tabletten bei radioaktivem Fallout?
Radioaktives Jod, das nach einem Atomunfall in großen Mengen freigesetzt und anschließend über die Atemwege oder den Verdauungstrakt aufgenommen wird, gelangt wie jede andere Form von Jod in die Schilddrüse. Dort strahlt es weiter und erhöht damit das Risiko, später an Schilddrüsenkrebs zu erkranken.
Dass dadurch vor allem Kinder, insbesondere bei Jodmangel, gefährdet sind, weiß man seit der Reaktorkatastrophe von Tschernobyl. Im stark kontaminierten Weißrussland kommt der normalerweise sehr selten auftretendene Schilddrüsenkrebs bei Kindern mittlerweile 100mal häufiger vor.
Bei älteren Erwachsenen scheint dagegen kein erhöhtes Risiko für diese Art von Strahlenkrebs zu bestehen – wohl aber für eine Entgleisung des Schilddrüsenstoffwechsel durch Gabe hoch dosierter Jodpräparate an Patienten mit länger vorbestehenden Jodmangelkröpfen. Ganz unbedenklich ist die Einnahme von Jodidtabletten also nicht.
Verhalten bei akuter Strahlenbelastung
Kennen Sie die ersten Schutzmaßnahmen bei einer Atomkatastrophe?
Das („Rest“-) Risiko eines Reaktorunfalls ist auch bei uns real. Wenn der atomare Katastrophenfall eintritt, kann sich die betroffene Bevölkerung nur bedingt gegen die radioaktive Strahlung wehren. Die wenigen sinnvollen Schutzmaßnahmen sollten deshalb allen bekannt sein:
- Panikreaktionen vermeiden.
- Auch anderen Menschen helfen, die darauf angewiesen sind.
- Verseuchtes Gebiet möglichst schnell verlassen.
- Atemmasken bzw. behelfsmäßige Atemschutzmöglichkeiten (z.B. Heimwerker-Mundschutz oder feuchte Tücher) tragen, um Alphastrahlen abzuwenden.
- Schutzkleidung (z.B. wasserdichte Regenkleidung) tragen, damit verseuchte Partikel nicht auf die Haut gelangen.
- Jodtabletten (Kaliumjodid) umgehend einnehmen (empfohlen für Personen unter 45 Jahren).
- In Verbreitungsgebieten der radioaktiven Wolke möglichst in geschlossenen Räumen bleiben und für Abschottung nach außen sorgen (Klimaanlage aus, Luftschlitze schließen etc.).
- Besonders auf den Schutz der Kinder achten (kein Spielen im Freien!).
- Nach jedem Aufenthalt im Freien Kleidung wechseln und sich gründlich waschen (inklusive Haare).
- Auf unverseuchte Lebensmittel achten, mögliche Risikoprodukte und Gartenfrüchte meiden.
- Informationen über aktuelle Schutzmaßnahmen im Internet, Radio oder Fernsehen beachten.
Gibt es außer Jod-Tabletten noch eine andere Möglichkeit, die Schilddrüse vor Radioaktivität zu schützen?
Ja, neben Jodid-Tabletten eignet sich auch noch Perchlorat, um die Aufnahme und Speicherung von radioaktivem Jod in der Schilddrüse zu hemmen. Infrage kommt z.B. Natriumperchlorat als Irenat® Tropfen (Dosierung für Erwachsene: am ersten Tag 60 Tropfen, anschließend über 7 Tage alle 6 Stunden 15 Tropfen).
Allerdings besteht die Möglichkeit des Auftretens allergischer Nebenwirkungen und toxischer Knochenmarkschädigungen, weshalb in Österreich Perchlorat – im Gegensatz zu den Kaliumjodid-Tabletten – nicht öffentlich vorgehalten wird. In der Krebsdiagnostik wird Natriumperchlorat bei der Suche nach Tumoren mit radioaktivem Jod (Szintigraphie) gleichzeitig verabreicht, um eine Schädigung der Schilddrüse zu verhindern.
So oder so gilt: Bevor Sie auf diese Weise einen Strahlenschutz starten, sollten Sie unbedingt mit einem Arzt sprechen, bevor Sie mehr Schaden als Nutzen anrichten.
Quellen:
- Strahlenschutzkommission (SSK), verfügbar unter: https://www.ssk.de/SharedDocs/Beratungsergebnisse/2020/2020-07-03_Zusammenfassung_Klausur_2019.html?nn=2241558.
