Radioaktiv! Ein Schreckenswort! Was radioaktiv ist, ist gefährlich, lebensgefährlich gar!

Tatsache ist aber: Alles in der Natur ist radioaktiv. Wir alle sind radioaktiv. Eine Welt ohne Radioaktivität hat es nie gegeben. Und alles Leben gedeiht prächtig.

Aber was ist das eigentlich, „radioaktiv“? Wir wollen das genauer anschauen. Was ist gefährlich, was nicht? Woher kommt Radioaktivität und wie wirkt sie?

Wir haben ein paar einfach zu verstehende Fakten zusammengestellt. Sie sind aus dem Leben gegriffen, darum anschaulich und wohl für die meisten überraschend. Oder wissen Sie, wo Sie besser nicht hingehen, wenn sie vor Atomkraftwerken Angst haben? Wir sagen es.

„Radioaktiv“ ist zunächst ein Fremdwort. Es bedeutet „es strahlt“. Es? – Ja, Strahlung ist immer an eine Substanz gebunden, um zu strahlen muss „etwas“ da sein. Dieses etwas kann ein Stein sein, Staub oder eine Flüssigkeit – oder die Sonne; sie strahlt bekanntlich auch.

Die Sonne? Radioaktiv? Ja, schon – aber der grösste Teil der Sonnenstrahlen erschreckt niemanden: das sichtbare Licht nämlich. Wenn es die nackte Haut trifft, wärmt es wohlig und tut der Haut keinen Schaden. Und der Sonnenbrand? Gute Frage! Sonnenbrand wird von Sonnenstrahlung verursacht, die wir gar nicht sehen: Ultraviolett (UV). Dieses Licht ist kräftiger; jedes Lichtteilchen hat genug Energie, um chemische Bindungen zu lösen, das heisst Moleküle zu zerstören – auch die Moleküle des Lebens. Sichtbares Licht kann nur wärmen, UV kann ionisieren, wie die Physiker sagen, Moleküle zerstören.

Strahlen, die wir „radioaktiv“ nennen sind ionisierend. Sie sind „härter“ als die UV Strahlen der Sonne. Sie können in unseren Körper eindringen und so etwas wie Sonnenbrand im ganzen Körper verursachen. Aber dazu braucht es eine ganze Menge Strahlung.

„Menge“ im Zusammengang mit etwas giftigem, schädlichen heisst „Dosis“. Unser Landsmann Paracelsus hat vor über 600 Jahren herausgefunden: was ein Gift ist, hängt von der Dosis ab. Ein Bisschen Sonne macht keinen Sonnenbrand. Ein ausgiebiges Sonnenbad rötet die Haut und kann ein paar Tage lang schmerzen. Einen ganzen Tag Sonne in den Bergen kann die Haut so stark schädigen, dass Blasen entstehen. In extremen Fällen gibt es Verbrennungen dritten Grades; zerstörte Haut. Was wir auch wissen: Je häufiger und je schlimmer ein Mensch Sonnenbrand erleidet, umso wahrscheinlicher wird er im Alter von Hautkrebs befallen.

Genau so ist es mit der Strahlung von radioaktiven Substanzen, bloss betrifft es den ganzen Körper, nicht nur die Haut und zwar auf zwei Arten:

•   Die unmittelbaren Schäden (wie Sonnenbrand), die Strahlenkrankheit.
Je höher die Dosis, umso schlimmer die Schäden.

•   Die latenten Schäden, die später zu Krebs führen können.
Je höher die Dosis, desto höher die Wahrscheinlichkeit einer Erkrankung.

Wenn man von einer Menge oder einer Dosis spricht, dann muss man messen können. Wir messen Zeit in Sekunden, Länge in Metern, Masse in Kilogramm und Strahlendosis in Sievert (Sv). Wieviel ist ein Sievert? Für die, die es genau wissen wollen: ein Joule absorbierte Energie pro kg Lebendgewicht (korrigiert für die biologische Wirksamkeit). Das muss man nicht wissen, aber das schon: 1 Sv ist genug Strahlung, um die meisten Leute krank zu machen. Es ist eine recht grosse Dosis, die selten auftritt. Darum braucht man meist ein Tausendstel davon: Millisievert (mSv).

Unten ist eine Tabelle, die zeigt, mit welcher Dosis ein Mensch in verschie­denen Umständen bestrahlt wird:

Sie sehen, wenn Ihnen die Strahlung eines Atomkraftwerks Angst macht, dann sollten Sie unter keinen Umständen in die Berge fahren oder in ein Flugzeug steigen!

 

 

Arten von Strahlung

Instabile Atomkerne, also solche mit überschüssiger Energie, haben im Wesentlichen drei Möglichkeiten, diese loszuwerden. Die Forscher, die das vor über hundert Jahren herausfanden, haben sie mit den ersten Buchstaben des griechischen Alphabets „nummeriert“: Alpha (α), Beta (β), und Gamma (γ).

Alphastrahlen sind fliegende Kerne des Heliumatoms bestehend aus zwei Protonen und zwei Neutronen. Besonders schwere Kerne lieben es, ihre Energie loszuwerden, indem sie einen Heliumkern ausspucken. Dazu gehören etwa Uran und Plutonium. Wenn ein Alphastrahl auf Materie trifft, wird er brutal abgebremst. Er kann nicht einmal ein Blatt Papier durchdringen, auch die äusserste, tote Schicht der Haut nicht. Darum sind Alphastrahler harmlos, solange sie nicht im Innern des Körpers sind. Werden sie aber verschluckt oder eingeatmet, ist keine Abschirmung mehr da, dann können sie lebendes Gewebe schädigen.

Betastrahlen sind fliegende Elektronen. Elektronen sind fast 8’000mal leichter als Alphateilchen und entsprechend schneller. Darum dringen sie viel leichter in Materie ein – sie sind weniger leicht abzuschirmen. Es gibt Isotope, die Betastrahlen mit ganz wenig Energie aussenden, zum Beispiel der überschwere Wasserstoff Tritium. Das sind die Ausnahmen, sie sind leicht abzuschirmen, zum Beispiel mit einem Uhrenglas. Es schirmt die Betastrahlen des Tritiums in den Leuchtziffern ab.

Gammastrahlen sind keine materiellen Teilchen, sondern elektromag­netische Schwingungen wie Licht oder Röntgenstrahlen. Ihre Wechselwirkung mit Materie ist kompliziert und schwach. Darum sind sie schwer abzuschirmen. Es braucht dazu ein paar Dezimeter Blei oder ein paar Meter Beton. Letzten Endes aber verwenden auch sie ihre Energie, um Elektronen aus Atomen und Molekülen herauszuschlagen, sie zu ionisieren.

Alle diese Strahlenarten kommen in der Natur und damit im täglichen Leben vor. Kalium ist ein Betastrahler, Radon ein Alphastrahler. Es zerfällt zu Elementen wie Radium, das auch ein Gammastrahler ist.

In der Nukleartechnik werden Isotope hergestellt, die in der Natur nicht vorkommen. Aber auch diese strahlen als Alpha-, Beta- oder Gammastrahler. Die biologische Wirkung hängt nur von der Strahlenart und der Energie ab, nicht davon, ob ein Isotop natürlich oder künstlich ist.

„Natürliche“ und „künstliche“ Radioaktivität hat die gleiche Wirkung.

Alle drei Strahlenarten haben auf Materie chemische Auswirkungen, sie machen die bestrahlte Materie nicht radioaktiv!

Grenzwerte und kleine Dosen

Wie gefährlich ist Radioaktivität? Wir wissen: Sie kann krank machen. Man weiss auch: Bei Dosen von weniger als 100 Millisievert (mSv) ist noch nie jemand strahlenkrank geworden. Aber wie steht es mit den langfristigen Auswirkungen? Wir wissen, dass Strahlendosen von einigen hundert mSv die Wahrscheinlichkeit erhöhen, später an Krebs zu erkranken. Wie hängen Wahrscheinlichkeit und Dosis zusammen?

Wir wissen einiges aus einer über 50 Jahre dauernden Studie über die Überlebenden der Atombombenabwürfe auf Hiroshima und Nagasaki. Von über 70'000 Personen konnte man die erlittene Dosis genau genug abschätzen, um sie in diese Langfriststudie einzubeziehen. Die Frage ist: Wie hängt das zusätzliche Krebsrisiko von der Dosis ab? Dazu hat man die Krebshäufigkeit der Strahlenopfer mit der einer Kontrollgroppe aus Personen verglichen, die nicht in Hiroshima oder Nagasaki wohnten, und somit keiner zusätzlichen Strahlenbelastung ausgesetzt waren, aber sonst in ähnlichen Verhältnissen lebten. Die Anzahl der Personen in der Kontrollgruppe ist jeweils gleich gross wie die Zahl der Überlebenden in der zweiten Kolonne.

mSv bis

Überlebende

Krebs-Todesfälle bei Überlebenden

in %

Krebs-Todesfälle in der Kontrollgruppe

in %

<5

38’507

4’270

11,1±0,17

4’282

11,1±0,17

100

29’960

3’387

11,3±0,19

3’313

11,1±0,19

200

5’949

732

12,3±0,45

693

11,6±0,44

500

6’380

815

12,8±0,45

736

11,5±0,43

1’000

3’426

483

14,1±0,64

378

11,0±0,57

2’000

1’764

326

18,5±1,0

191

10,8±0,78

Quelle: Wade Allison, Radiation and Reason

Zwei Schlüsse kann man aus diesen Zahlen ziehen:

  • das Krebsrisiko erhöht sich pro Sievert erlittene Dosis um etwa 3 Prozentpunkte (andere Untersuchungen ergeben leicht höhere Werte; man rechnet im Allgemeinen mit 5 Prozentpunkten pro Sievert).
  • die natürliche Krebssterblichkeit ist so hoch, dass unterhalb von 100 mSv keine Wirkung festgestellt werden kann.

Die Gesundheitsbehörden der meisten Länder haben Grenzwerte erlassen. Grenzwerte sind Dosen oder Dosisleistungen, die nicht überschritten werden dürfen. Diesen Grenzwerten liegt eine Hypothese zu Grunde, die allerdings für Dosen unterhalb von 100 mSv nie bewiesen wurde: Der Schaden, den die Strahlung verursacht, nimmt entsprechend der Dosis ab und es gibt keine Schwelle unterhalb der es keine Wirkung gibt (LNT = „Linear No Threshold“).

Darum gilt im Strahlenschutz das Prinzip ALARA = „As Low As Reasonably Achievable" (So tief wie vernünftigerweise erreichbar). Daneben wurden Grenzwerte für zusätzliche Dosen festgelegt, die nicht überschritten werden dürfen. Das Bundesamt für Gesundheit hat verfügt:

Grenzwert für die gesamte Bevölkerung: 1 mSv/Jahr.

Grenzwert für beruflich strahlenexponierte Personen: 20 mSv/Jahr
in Ausnahmefällen 50 mSv /Jahr, wenn die kumulierte Dosis der letzten 5 Jahre 100 mSv nicht übersteigt.

 Screen Shot 2016 08 28 at 20.05.27

Bild: Tagesmittelwerte aller Strahlen-Mess-Sonden der Schweizer Nationalen Alarmzentrale

Die natürliche Strahlung beträgt in der Schweiz bis ca. 2mSv/Jahr.

Seit einiger Zeit werden immer mehr Forschungsergebnisse bekannt, die den Schluss zulassen, dass diese Grenzwerte möglicherweise zu pessimistisch sind. Die Hypothese des linearen Zusammenhangs ohne Schwellenwert ist nämlich fast sicher falsch. Kleine Dosen bis etwa 50 mSv sind nicht nur unschädlich, sondern gesund! Sie regen das Immunsystem an und stärken es. Das Phänomen heisst Hormesis. Drei Hinweise:

  • Bekanntlich gelten Kuren in Bad Gastein als gesund. Zwei Wochen Aufenthalt bedeuten 8 mSv zusätzliche Strahlendosis. Die meisten Leute fühlen sich nach dieser Kur besser.
    http://www.gastein.com/de/thermen-gesundheit/gasteiner-heilstollen
  • In Taiwan geriet eine Kobalt-60 Quelle aus einem Spital irrtümlich in eine Ladung Eisenschrott. Der Schrott wurde zu Baustahl verarbeitet und in einigen Wohnblöcken verbaut. Als das nach 20 Jahren bekannt wurde, waren 8000 Personen einer erhöhten Strahlung ausgesetzt worden. Auf Grund der Krebsstatistik hätte man unter ihnen 186 Krebsfälle erwartet, gestützt auf die lineare Dosis-Wirkungsbeziehung 56 mehr, also 242. Gefunden hat man 5!
    http://www.jpands.org/vol9no1/chen.pdf
  • Der Physiker Bernhard Cohen hat von allen Amtsbezirken (Counties) der USA die Häufigkeit von Lungenkrebs und die mittlere Radonbelastung erhoben. Es ergab sich ein klarer Zusammenhang: Je mehr Radon, desto weniger Lungenkrebs! Bei welcher Radonbelastung dieser Zusammenhang ins Gegenteil dreht, ist nicht bekannt. Dafür ist der behördlich festgelegte Grenzwert für Radon zu tief.
    http://www.phyast.pitt.edu/~blc/

Die Hormesis-Hypothese ist schon vor Jahrzehnten von der Zürcher Strahlenbiologin Prof. Hedi Fritz-Niggli vertreten worden.

 

 

Das Tōhoku Erdbeben und der nachfolgende Tsunami vom 11. März 2011

Am 11. März 2011 ereignete sich vor der japanischen Küste das schwerste Erdbeben seit Beginn solcher Aufzeichnungen in Japan. Das Beben und der dadurch verursachte Tsunami verwüsteten weite Gebiete im Osten Japans und führten zu einer enormen Zahl an Todesopfern (geschätzt werden rund 20.000, wobei Tausende noch als vermisst gelten). Es wurden rund eine Million Gebäude zerstört oder beschädigt und Lebensgrundlagen von Hunderttausenden Menschen vernichtet. Wie haben wir auf das Leid der japanischen Bevölkerung reagiert?

 

Fukushima Daiichi und der Tsunami

Trotz schwerstem je in Japan gemessenen Erdbeben (Richterskala: 9.0) wurden bei allen 15 betroffenen Kernkraftwerkseinheiten unmittelbar nach dem Beben die Schutzziele «Abschalten», «Kühlen mit Notstromdieseln» und «Einschluss der radioaktiven Stoffe im Reaktorgebäude» voll erfüllt. Während 11 von 15 Kernkraftwerksblöcken auch die nachfolgenden Tsunamis ohne Unfall überstanden, eskalierte in den Blöcken 1 bis 4 von Fukushima-Daiichi  die  Lage  durch  den  totalen  Ausfall  der  Notstromversorgung.  Die  Reaktoren  konnten  nicht  mehr  ausreichend  gekühlt werden und der Kernbrennstoff begann zu schmelzen. Vor allem in den ersten Tagen des Unfalls gelangten dabei erhebliche Mengen radioaktiver Stoffe in die Atmosphäre. Um die 170.000 Menschen wurden evakuiert. Ein gravierender Unfall, der zusätzliche physische und psychische Belastung für die japanische Bevölkerung brachte. War jedoch die in vielen europaischen Ländern fast panische Reaktion auf den KKW-Unfall gerechtfertigt?

In der Ausgabe 26/2015 der Weltwoche bewertet Dr. Irene Aegerter das Ereignis.

 Screenshot WW Artikel Irene

Wenn Sie Fragen haben oder über den KKW-Unfall diskutieren möchten, würden wir uns freuen, Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!.

 


 

Eduard Kiener2Eduard Kiener, ehemals Bundesamt für Energie zählt nach...

Die Energiewende baut auf den Ersatz der Kernenergie durch erneuerbare Stromerzeugung. Die Energiestrategie 2050 und das zu revidierende Energiegesetz setzen hohe Produktionsziele; der Grossteil muss über Solar- und Windenergie erfolgen. Förderinstrumente sind die kostendeckende Einspeisevergütung (KEV) und, ab nächstem Jahrzehnt, Lenkungsabgaben. Es stellt sich die Frage, ob damit die erwartete Erzeugung zeitgerecht, also mit der nötigen Zubau-Geschwindigkeit bereitgestellt werden kann.

(Volltext)

 

  

 

 


 Nord-Süd Optimierung

Eine Binsenwahrheit ist, dass es in den nördlichen Regionen des Kontinents besonders oft und stark windet, während im Süden Europas die Sonne länger und stärker scheint. Wer wollte bestreiten, dass es sinnvoll  ist, im Süden Photovoltaik-Anlagen aufzustellen und die Windturbinen vorwiegend im Norden Europas zu errichten.Leider ist das aber nicht der Fall gewesen, weil die Konkretisierung der Energiestrategie den einzelnen Ländern vorbehalten ist. Laut den Berechnungen entstanden wegen der unzureichenden regionalen Abstimmung unnötige Mehrkosten von bis zu 140 Mrd. $.

(Volltext)