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BLOG vom 30.03.2011


Radioaktivität (1): Erbgutschäden und Krebserkrankungen
Autor: Heinz Scholz, Wissenschaftspublizist, Schopfheim D
 
Radioaktive Elemente (oder genauer radioaktiv-isotope Elemente, Radionuklide) erlangten eine traurige Berühmtheit. Zunächst als Fallout von zahlreichen Atombombenexplosionen in der Atmosphäre, als Abfälle beim Reaktorbetrieb, durch das Tschernobyl-Desaster und die Reaktorkatastrophe in Fukushima. Dort gab es am 12.03. bis 14.03.2011 Explosionen in verschiedenen Reaktorblöcken. Bereits am 15.03.2011 wurde in einzelnen Bereichen des Kernkraftwerks 400 mSv (Millisievert) und am 16.03.2011 nach den Bränden in den Reaktorblöcken 3 und 4 die Rekordmarke von 1000 mSv (1 Sievert) gemessen. Das Meer um Fukushima ist besonders mit dem Isotop Jod-131 verseucht (Grenzwertüberschreitung um das 1850-Fache am 27.03.2011).
 
Die Meldungen sind bezüglich der freigesetzten Radioaktivität widersprüchlich. Auch auf die hiesige Presse kann man sich nicht verlassen. Am 27.03.2011 wurde unter der Schlagzeile „Extreme Strahlung in Fukushima“ darauf hingewiesen, dass erhöhte Werte ermittelt wurden. Dann kam eine Meldung, die Belastung sei doch nicht so hoch. Jeden Tag kommt eine andere Horrormeldung; so wurde inzwischen auch Plutonium im Boden nachgewiesen. Anschliessend vermutete die japanische Regierung im Reaktor 2 eine Kernschmelze.
 
Die Japaner sind mit dem Krisenmanagement unzufrieden; sie haben zudem das Gefühl, es werde ihnen nicht die ganze Wahrheit gesagt. Warten wir einmal ab, bis aus dem Wirrwarr der Geheimniskrämerei und falschen Berichterstattung eindeutige Fakten vorliegen. Dann können wir in einem weiteren Blog die erwiesenen Tatbestände bringen.
 
Sievert und Becquerel
Die Grösse Sievert (Sv) drückt die Energiemenge multipliziert mit einem Bewertungsfaktor aus. Der Bewertungsfaktor berücksichtigt die biologische Wertigkeit der verschiedenen Strahlungsarten. Die alte Bezeichnung ist rem (1 mSV = 100 mrem).
 
Milli-Sievert (mSv) = 1/1000 Sievert
Micro-Sievert (µSv) = 1/1000 mSv
 
Becquerel: Einheit der Aktivität einer radioaktiven Substanz: Bq = Zahl der Atome (1 Bq = 1 Atom), die pro Sekunde im Durchschnitt zerfallen. Die alte, nicht mehr gebräuchliche Einheit ist Curie.
 
Krebs und Leukämie
In diesem Blog wollen wir uns die Frage stellen: Was passiert im Körper, wenn radioaktive Strahlen (ionisierende Strahlen) auf den Körper einwirken?
 
Die Zellen reagieren darauf sehr empfindlich. Zunächst bilden sich in den Zellen aggressive Substanzen (freie Radikale), dann verändern sich die Zellbestandteile und die Enzyme. Es folgt eine Beeinträchtigung der Durchlässigkeit der Zellmembranen, ferner gerät der Zellstoffwechsel ausser Kontrolle. Das Erbgut wird ebenfalls geschädigt. Die Zelle stirbt oder wandelt sich in eine Krebszelle um.
 
Der Körper kann sich gegen solche Einflüsse wehren. Er besitzt ein schnelles Zellreparatursystem und ein sehr leistungsfähiges, empfindliches Abwehrsystem. Diese 2 wichtigen Systeme greifen ein, sobald sich veränderte Zellen bilden. Es ist jetzt verständlich, dass Menschen, die ein fehlerhaftes Reparatursystem oder eine geschwächte Abwehr haben, anfälliger für Strahlenschäden und andere Umweltgifte sind.
 
Auch die in der Krebsbehandlung verwendeten radioaktiven Stoffe können bei unsachgemässer Anwendung oder bei defekten Geräten Schädigungen verursachen. Radium verhält sich im Organismus ähnlich wie Kalzium. Es wird vermehrt im Knochen abgelagert und löst dadurch Knochenmarkveränderungen und Knochenkrebs aus.
 
In meinem Buch „Mineralstoffe und Spurenelemente“ (1996) listete ich schon damals die Gefahren, die von Atomanlagen ausgingen, auf. Hier einige Beispiele:
 
In der Umgebung von älteren Kernkraftwerken in den USA wurde schon vor über 20 Jahren ein Anstieg der Krebserkrankungen und der Kindersterblichkeit ermittelt.
 
Im Bereich des Atommeilers Dounreay in Nordschottland – so berichtet der britische Gesundheitsdienst in einer Studie – lag die Leukämierate bei Menschen unter 25 Jahren um das 10-Fache über dem Landesdurchschnitt.
 
Schon früher ermittelte man eine 10-mal erhöhte Krebsrate bei Kindern in der Umgebung der nuklearen Wiederaufbereitungsanlage Sellafield (Windscale, England).
 
In der Nähe von Atomwaffenfabriken wie Aldermaston und Burghfield zeigte sich ebenfalls eine Häufung von Leukämiefällen. Es ist unwahrscheinlich, dass es sich hier um Zufälle handelt.
 
Der 1. Untersuchungsbericht konnte nicht beweisen, dass ein Atomkraftwerk die Quelle der Erkrankungen ist. Erst im Februar 1990 wurde eine neue wissenschaftliche Studie publiziert, die die britische Regierung und die Nuklearindustrie nervös machte. Nach der Untersuchung waren nicht die radioaktiven Partikel, die in die Luft geblasen wurden, schuld an der Katastrophe, sondern es waren die „verstrahlten“ Väter, die in diesen Anlagen arbeiteten.
 
Die Väter waren bei der Arbeit einer erhöhten Strahlenbelastung ausgesetzt. Vermutlich bewirkte die Strahlung Genveränderungen, die bei der Zeugung auf den Nachwuchs übergingen und Leukämie und Lympherkrankungen begünstigten.
 
Prof. Gardner und sein Team fanden heraus, dass das Risiko, an Leukämie zu erkranken, zweieinhalb Mal so gross war, wenn die Väter in diesen Anlagen arbeiteten. Wurden die Väter in ihrem Arbeitsleben mit Strahlendosen von über 100 mSv ausgesetzt, dann war die Leukämierate sogar 6- bis 8-mal grösser als im Normalfall.
 
Katastrophe von Tschernobyl
Welche gesundheitlichen Folgen die Japaner, die mit Strahlen in Kontakt kamen, zu erwarten haben, können wir nur beurteilen, wenn wir die Reaktorkatastrophe von Tschernobyl näher in Augenschein nehmen. Blicken wir zurück:
 
In der Nacht des 26.04.1986 explodierte Reaktor Nr. 4 im Atomkraftwerk Tschernobyl (nach einem Fehler eines 26-jährigen Arbeiters bei einem Routine-Test). Das 1000 Tonnen schwere Betondach des Reaktors wurde zertrümmert. Einen Sicherheitsbehälter gab es dort nicht; und noch etliche solch unzulängliche Atomkraftwerke laufen in Russland. 50 Tonnen strahlenden Materials kamen in die Umwelt. Eine ganze Reihe radioaktiver Stoffe gelangte über die Luft zu uns. Zwei Drittel der freigesetzten Radioaktivität bestand aus Jod-131. Dieses hat eine relativ kurze Halbwertszeit (die Zeit, in der die Ausgangsmenge eines radioaktiven Stoffes um die Hälfte abnimmt) von etwa 8 Tagen. In 5 bis 8 Wochen wäre somit das gesamte Jod-131 verschwunden. Wesentlich länger lebende Isotope sind Tellur-131, Ruthenium-103 und-106, Cäsium-104 und -137, Barium-140, Molybdän-99, Technetium-99, Strontium-90 und -89 und radioaktive Edelgase. Bei Cäsium-137 beträgt die Halbwertszeit 30 Jahre, beim radioaktiven Kohlenstoff-Isotop 14 sind es 5730 Jahre und Plutonium (Pu-239) 24 100 Jahre.
 
Im Fallout wurden auch kleinste Mengen des hochgiftigen Plutoniums festgestellt. Mengen von einem zehnmillionstel Gramm wirken bereits krebserregend, insbesondere dann, wenn es im Organismus eingebaut wird („innere Strahlenquelle“).
 
Der grösste Industrieunfall der Menschheitsgeschichte hatte fatale Folgen für Menschen, Tiere und Pflanzen. 10 Millionen Hektar Land, darunter 9 Millionen Hektar Ackerland, 492 000 Hektar Wald, wurden verseucht. Ganze Wälder wurden nicht mehr grün. Besonders häufig sind Pflanzenmissbildungen, Kümmerformen, aber auch Riesenformen (schwere grosse Nadeln), Farb- und Formveränderungen von Laubblättern. Haustiere erblindeten, es gab taube Katzen und lebensunfähige und verkrüppelte Nachkommen.
 
Kinder litten bald nach der Katastrophe unter chronischer Mandelentzündung, Nasenbluten, Erkältungskrankheiten, Schilddrüsenkrankheiten, Blutarmut, Sehschwäche. Die Kindersterblichkeit war erhöht. Neugeborene mit Fehlbildungen und Krebskrankheiten waren keine Seltenheit. In den strahlenverseuchten Gebieten gab es erhöhte Raten an Lungen- und Magenkrebs. Auch die Personen, die an Aufräumarbeiten beteiligt waren, bekamen grosse Mengen an radioaktiver Strahlung ab. Ein Viertel der 200 000 ukrainischen Liquidatoren und 38 % der russischen Arbeiter wurden krank. 7000 waren kurze Zeit nach der Katastrophe bereits verstorben.
 
Heute können Touristen einen Horrortrip in das Unglückgebiet buchen und an einem Besichtigungsprogramm teilnehmen (Kosten: 100 US-Dollar).
 
Das „sicherste“ Kernkraftwerk der Welt
Was hat die dortige Atombranche aus der Katastrophe von Tschernobyl bewirkt? Angeblich sind jetzt die russischen Reaktoren die sichersten der Welt. Sie verfügen über ein Schutzsystem, das Kernschmerzen verhindert und Erdbeben der Stärke 9 überstehen soll (laut Angaben von Elke Windisch in der „Badischen Zeitung“ vom 19.03.2011).
 
Kürzlich wurde in einer ZDF-Nachrichtensendung gemeldet, dass das sicherste Kernkraftwerk nicht in Russland, sondern in Zwentendorf (Österreich) steht. Es ist nämlich nie in Betrieb gegangen, da sich die Österreicher nach dem Bau für ein Kernkraftwerk-freies Land entschieden hatten. Es ist die grösste Investitionsruine der Alpenrepublik. Dafür haben sie jetzt das Kernkraftwerk Temelín in Tschechien vor der Nase (50 km von der österreichischen und 60 km von der deutschen Grenze entfernt). Es gab viele Proteste, da das KKW veraltet und als nicht sicher gilt. Der Betrieb von Reaktor 1 und 2 soll bis 2042/2043 erfolgen.
 
Nahrungsmittel belastet
Die radioaktive Wolke, die von Tschernobyl ausging, kam auch zu uns. Waldpilze und Waldbeeren waren lange Zeit belastet. Warum Waldpilze stärker belastet sind als Pflanzen, die auf landwirtschaftlichen Flächen wachsen, wird so erklärt: Im Waldboden liegt in den obersten Schichten das radioaktive Cäsium nur schwach gebunden vor, so dass das Pilzmycel dieses leicht aufnehmen kann. Das Pilzmycel hält das Cäsium fest, es kann daher mit dem Regen nicht in tiefere Bodenschichten ausgewaschen werden. Wieviel Cäsium aufgenommen wird, hängt von der Pilzart, der mineralischen Zusammensetzung und vom pH-Wert des Bodens ab. Mineralstoffarme und saure Böden geben mehr Cäsium an Pflanzen ab als tonhaltige und alkalische Böden. In den letztgenannten wird Cäsium gebunden und ist somit für die Pflanze nicht mehr verfügbar. Pilze, die auf Buntsandstein- und Muschelkalkböden wuchsen, hatten eine Cäsiumanreicherung bis zum 10- und Pilze von Torfmooren eine solche bis zum 100-fachen Wert des im Boden vorhandenen Cäsiums.
 
Damals gab die Deutsche Gesellschaft für Ernährung die Empfehlung aus, dass ein gelegentlicher Verzehr von Wildpilzen unbedenklich sei.
 
„Wildschwein strahlt mehr als Sushi“, titelte am 22.03.2011 die Online-Ausgabe von „focus“ (www.focus.de). Dort berichtete die Autorin Petra Apfel, dass sich die Deutschen Sorgen machen wegen der verstrahlten Lebensmittel aus Japan (die Lebensmitteleinfuhren betragen nur 0,1 %: Sojasosse, Reis, Algen, etwas Fisch), aber nicht an die Gefahr aus dem Waldboden denken. So ist das Cäsium-137 immer noch im Boden. Waldtiere, darunter Wildschweine, wühlen nach der Nahrungssuche (Pilze, Hirschtrüffel) den Waldboden auf und nehmen Cäsium-137 auf. Aber zum Glück wurden nur bei 1000 von 440 000 erlegten Wildschweinen Werte von über 600 Becquerel pro Kilogramm gefunden (600 Bq ist die noch erlaubte Strahlenmenge, während in Schweden 1500 Bq erlaubt sind!).
 
Gourmets kann ich beruhigen: Die Strahlenbelastung durch eine Portion Wildschweinbraten ist auf jeden Fall geringer als auf einem Flug von Frankfurt auf die Kanarischen Inseln.
 
Strahlenexposition von Flugpassagieren und in Spitälern
Die natürliche Strahlenbelastung beträgt im Mittel 2,1 Millisievert pro Jahr (= 2100 Mikrosievert) und die künstliche Strahlenbelastung etwa 1,9 mSv pro Jahr. Hauptsächlich erfolgt die künstliche Strahlenbelastung durch medizinische Untersuchungen. Die Belastung durch Kernkraftwerke ist relativ gering, sie beträgt unter 0,01 mSv.
 
Hier die neuesten Zahlen des Bundesamtes für Strahlenschutz (Effektive Dosis durch Höhenstrahlung auf ausgewählten Flugrouten; www.bfs.de):
 
Frankfurt – Gran Canaria   10‒18 Mikrosievert
Frankfurt – Johannisburg   18‒30 Mikrosievert
Frankfurt – New York             32‒75 Mikrosievert
Frankfurt – Rio de Janeiro 17‒28 Mikrosievert
Frankfurt – Rom                   3‒6 Mikrosievert
Frankfurt – San Francisco 45‒110 Mikrosievert
Frankfurt – Singapur           28‒50 Mikrosievert.
Die Schwankungsbreite geht hauptsächlich auf die Einflüsse von Sonnenzyklus und Flughöhe zurück.
 
Das deutsche Bundesamt für Strahlenschutz beurteilt die Belastung so: „Für Gelegenheitsflieger, wie es die meisten Urlaubsflieger sind, ist die zusätzliche Strahlenexposition durch das Fliegen sehr gering und gesundheitlich unbedenklich; das gilt auch für Schwangere und Kleinkinder. Piloten, flugbegleitendes Personal oder berufliche ,Vielflieger’ können, vor allem, wenn sie häufig Langstrecken auf nördlichen Polrouten fliegen, Strahlendosen erhalten, die durchaus vergleichbar sind mit Dosiswerten in Berufsgruppen, die ionisierende Strahlung einsetzen oder die mit radiomarkierten Quellen umgehen.“
Seit 2003 gilt für das fliegende Personal dieselbe Strahlenschutzüberwachung wie für alle anderen strahlenexponierten Personen.
 
Gesundheitliche Folgen
In der folgenden Zusammenstellung sind die Symptome durch akute Bestrahlung des gesamten Körpers aufgeführt (bis 50 Sievert. Quelle: Wikipedia):
 
Bis 0,2 Sv: Erbgutveränderung
0,5‒1 Sv: Leichter Strahlenkater mit Kopfschmerzen, erhöhtes Infektionsrisiko, temporäre Sterilität beim Mann.
1‒2 Sv: Leichte Strahlenkrankheit: 10 % Todesfälle nach 30 Tagen; Symptome: Übelkeit, Erbrechen, Ermüdung, erhöhtes Infektionsrisiko, temporäre Unfruchtbarkeit beim Mann ist die Regel.
2‒3 Sv: Schwere Strahlenkrankheit: 35 % Todesfälle nach 30 Tagen; Symptome: Übelkeit, Erbrechen, Haarausfall am ganzen Körper, Verlust von weissen Blutkörperchen, erhöhtes Infektionsrisiko, permanente Sterilität bei Frauen.
3‒4 Sv: Schwere Strahlenkrankheit; 50 % Todesfälle nach 30 Tagen; Symptome: Durchfall, unkontrollierte Blutungen im Mund, unter der Haut und in den Nieren.
4‒6 Sv: Schwerste Strahlenkrankheit; 60 % Todesfälle nach 30 Tagen; Symptome: Gleiche Symptome nach einer Erholungsphase wie unter 3‒4 Sv beschrieben.
6‒10 Sv: Schwerste Strahlenkrankheit; 100 % Todesfälle nach 7 Tagen; Knochenmark ist nahezu fast vollkommen zerstört, Magen-Darm-Gewebe schwer geschädigt; Anfangssymptome treten bereits nach 15‒30 Minuten auf. Tod erfolgt durch Infektionen und innere Blutungen.
10‒20 Sv: Schwerste Strahlenkrankheit; 100 % Todesfälle nach 7 Tagen; spontane Symptome innerhalb von 5‒30 Minuten (Übelkeit), nach einer mehrtägigen Phase des Wohlbefindens folgt die Sterbephase mit raschem Zelltod im Magen-Darmtrakt, es erfolgt ein massiver Durchfall, Darmblutungen und Wasserverlust (es folgt eine Störung des Elektrolythaushaltes). Die Verstrahlten sterben nach Fieberdelirien und Koma an Kreislaufversagen.
20‒50 Sv: Schwerste Strahlenkrankheit: 100 % Todesfälle nach 3 Tagen; Beschreibung wie unter 10‒20 Sv.
 
Im 2. Teil werde ich über die Therapie und vorbeugende Massnahmen berichten.
 
Internet
www.badische-zeitung.de (diverse Artikel)
 
Literatur
Scholz, Heinz: „Mineralstoffe und Spurenelemente“, Trias Verlag, Stuttgart 1996.
 
Hinweis auf weitere Blogs über die dramatische Lage in Japan
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