Radioaktive Strahlung und wie man ihre Folgen abschätzt

Quantenwelt

Was haben Spiderman und der unglaubliche Hulk gemeinsam? Genau, sie haben ihre Superkräfte der Radioaktivität zu verdanken. Der eine wurde von einer verstrahlten Spinne gebissen, der andere selbst starker Strahlung ausgesetzt. Radioaktivität übt, seit wir Menschen sie kennen, eine Faszination auf uns aus, der man sich nur schwer entziehen kann. Schließlich zeigte die Entdeckung der Radioaktivität durch Marie Curie, dass Atome eben doch nicht unteilbar sind. Und die von Henri Bequerel entdeckte spontane Strahlung bestimmter Erze ist Ausdruck der stärksten und kompliziertesten Kraft, die wir in der Physik kennen.

Schon früh war klar, dass Radioaktivität Schäden anrichtet und wir wissen heute ziemlich genau, was die Ursache solcher Schäden ist. Radioaktive Strahlung* ist ionisierend, sie schlägt Elektronen aus Atomen und Molekülen heraus uns kann so Schäden im Erbgut erzeugen. Diese führen unter ungünstigen Umständen zu Krebs. Die Wirkung von radioaktiver Strahlung wird jedoch oft überschätzt und es kann hilfreich sein, sich mit den Grundlagen des Strahlenrisikos auseinanderzusetzen.

altÜbersicht über natürliche und zivilisatorische Strahlenbelastung vom Bundesamt für Strahlenschutz. (Zum Vergrößern anklicken.)

Als Vergleichsgröße für die Schädlichkeit von Strahlung kann man die natürliche Strahlenexposition hernehmen. Dem Bundesamt für Strahlenschutz und anderen Quellen zufolge liegt die jährliche Strahlenbelastung im Bundesdurchschnitt bei etwas mehr als 2 Millisievert. Davon entfällt etwa die Hälfte auf die Inhalation des radioaktiven Edelgases Radon. Radon entsteht aus den radioaktiven Stoffen, die seit Entstehung der Erde im Erdmantel vorhanden sind und wird mit zeitlich konstanter Rate aus dem Boden freigeben. Wie viel Radon entsteht ist lokal unterschiedlich und wie viel wir davon einatmen hängt ganz entscheidend von Wohnsituation und Verhalten ab. Wer seine Modelleisenbahn auf dem Dachboden hat, setzt sich weniger Radon aus, als wer seine Modelleisenbahn im Keller betreibt.

Die andere Hälfte der natürlichen Strahlenexposition teilen sich zu etwa gleichen Teilen direkte terrestrische Strahlung, kosmische Strahlung und die Nahrung. Der kosmischen Strahlung kommen wir näher, wenn wir uns höher aus der schützenden Atmosphäre wagen. Zum Beispiel bei Flugreisen oder in den Bergen. Und die terrestrische Strahlung hängt von der lokalen Zusammensetzung des Bodens ab. Die Strahlenbelastung der Nahrung kommt unter anderem von Kohlenstoff-14-Isotopen, die in der Atmosphäre entstehen, wenn Stickstoffatome durch kosmische Strahlung aktiviert werden.

altDie Belastung durch terrestrische Strahlung ist lokal sehr unterschiedlich. Quelle: Radioaktivitätsmessnetz des Bundesamtes für Strahlenschutz.

Wie hoch ist aber jetzt die Gefährlichkeit der Strahlung? Antwort gibt es wieder vom Bundesamt für Strahlenschutz. Die „International Commission on Radiological Protection“ (ICRP) schätzt, dass pro Sievert Bestrahlung, etwa 5% der Bevölkerung an strahlenbedingten Krebs sterben. Das Komitee der UN, UNSCEAR, gibt 0,07% bei einer Bestrahlung von 10 Millisievert an. Das wären 7% pro Sievert. Vergleicht man das mit der gesamten Wahrscheinlichkeit, an Krebs zu sterben, so ist das recht wenig. Ein Viertel aller Menschen sterben statistisch gesehen an Krebs. Nur ein winziger Bruchteil davon ist Strahleninduziert. Natürliche Radioaktivität stellt kein großes Problem dar.

Hieraus ziehen viele Medien eine falsche Lehre. Nicht selten habe ich in der Presse die Behauptung gelesen, wir Menschen seien an die natürliche Radioaktivität gewöhnt und deshalb sei sie kein Problem. Die Evolution habe uns auf die natürliche Intensität von Radioaktivität optimiert. Diese Sichtweise macht aus zwei Gründen keinen Sinn. Erstens ist die natürliche Radioaktivität viel zu variabel, als dass Menschen exakt auf ihre Intensität optimiert sein könnten. Zweitens stellt dieser Level an Radioaktivität (und auch ein viel höherer) kein Problem für die Reproduktion dar, dürfte also kein wichtiger Faktor für Selektion sein. Natürlich gibt es in den Zellen Reparaturmechanismen, die Mutationen recht effektiv verhindern. Und jeder vielzellige Organismus braucht den programmierten Zelltod um das Wachstum von Zellen zu kontrollieren. Aber diese Mechanismen sind nicht speziell gegen Strahlenschäden, sondern gegen jede Art von Schäden am Erbgut. Es gibt im Moment keinen starken Hinweis darauf, dass der Körper spezielle Abwehrmechanismen gegen Strahlenschäden hat.

Natürliche Radioaktivität gibt uns keinen Anhaltspunkt, was für Menschen gut oder noch erträglich ist. Strahlung  deutlich unterhalb der natürlichen Belastung dürfte ganz offensichtlich kein ernstes Problem sein. Strahlung in vergleichbarer Größenordnung erzeugt ebenfalls kein wahrnehmbares Risiko. Zur Festlegung von Grenzwerten eignet sich die natürliche Radioaktivität deshalb kaum.

Im betrieblichen Strahlenschutz geht man daher einen anderen Weg. Grenzwerte sind nicht das wesentliche Instrument, sondern das international anerkannte ALARA-Prinzip. Die Buchstaben ALARA stehen für „as low as reasonably achievable“ die Strahlenbelastung ist – auch unterhalb des gesetzlichen Grenzwertes – so gering wie sinnvoll machbar zu halten. Der Einsatz radioaktiver Strahlung soll vermieden werden und wenn er unvermeidbar ist, müssen Maßnahmen ergriffen werden, um die Bestrahlung so gering wie möglich zu halten.

alt

Die Belastung durch medizinische Bestrahlung ist individuell sehr unterschiedlich. Entscheidend ist der medizinische Nutzen.

Die zivilisatorische Strahlenbelastung liegt im Mittel ungefähr im selben Bereich wie die natürliche. Dabei entfällt der Löwenanteil auf Röntgendiagnostik und Nuklearmedizin. Beides kein Thema des betrieblichen Strahlenschutzes. Für Patienten gelten andere Regeln. Man muss bei der Interpretation des Mittelwertes etwas aufpassen, weil die individuellen Dosen sehr stark variieren. Gerade in der Nuklearmedizin sind die Einzeldosen in der Regel sehr hoch.+ Aber es handelt sich auch fast immer um lebensrettende Therapien. Hier wird Krebs geheilt. Auch in der Röntgendiagnostik kommen höhere Dosen vor und die meisten Patienten bekommen deutlich geringere Dosen. Und auch hier muss jede Bestrahlung durch einen größeren Nutzen gerechtfertigt sein.

Bemerkenswert ist, dass die Belastungen durch „Forschung, Technik, Haushalt“, Tschernobyl, Atombomben-Fallout und kerntechnische Anlagen zusammen nicht einmal 0,05 Millisievert ausmachen. Bemerkenswert nicht nur, weil die Gefahr, die von den drei letzten Ursachen ausgeht, weit geringer ist, als manchmal in der Öffentlichkeit suggeriert. Interessant ist das auch aus technischer Sicht. Man kann sehr geringe Strahlungsmengen technischer Quellen messen, selbst wenn sie um Größenordnungen von natürlichen Quellen überstrahlt werden.

Grund ist die unterschiedliche Zusammensetzung der Strahler. Während die natürliche Radioaktivität hauptsächlich von den Zerfallsprodukten der langlebigen Elemente in der Erdkruste kommt, sind die radioaktiven Elemente im Atombomben-Fallout und aus Kernkraftwerken Spaltprodukte. Solche Spaltprodukte sind mittelschwere Atomkerne mit Neutronenüberschuss – bekannt sind Cäsium-137 und Iod-131 – die nicht natürlich vorkommen und in keiner Zerfallsreihe aus natürlich vorkommenden Elementen entstehen.

Jeder radioaktive Stoff erzeugt eine charakteristische Strahlung. Die Gamma-Quanten von unterschiedlichen Stoffen haben sehr verschiedene Energien. Wenn man einen Detektor verwendet, der nicht nur die Gamma-Einschläge zählt, sondern jedes Ereignis nach der Energie sortiert in einen Kanal einordnet, so bekommt man ein sogenanntes Spektrum, das für jeden Stoff charakteristische Linien zeigt. Auf solch einem Spektrum kann man eine winzige Cäsium-137-Linie bei 662 Kiloelektronenvolt Energie selbst dann noch gut erkennen, wenn die Linien von Radon und seinen Zerfallsprodukten bei 609 Kiloelektronenvolt und anderen Energien deutlich stärker sind.

altAuch in geringen Spuren ist Strahlenbelastung leicht nachweisbar. Hier der Vergleich natürlicher Radioaktivität (grün und gelb) mit der Belastung durch die Fukushima-Katastrophe. Die Skala ist logarithmisch, damit die sehr geringen Spuren noch sichtbar sind. Quelle: BfS

Die Möglichkeit, verschiedene Stoffe anhand ihrer Strahlung zu unterscheiden, haben die einfachen Zählrohre, wie man sie in Elektronikmärkten kaufen kann, nicht. Diese Zählen nur Gamma-Quanten, ganz egal wo diese herkommen. Für den betrieblichen Strahlenschutz ist das genug, weil die Strahlenschutzbeauftragten wissen, um welche Stoffe sollten es sich handelt. (Falls sie es nicht wissen, brauchen sie ein Spektrometer.) Für den Hausgebrauch ist solch ein Geigerzähler eher eine Spielerei.

Man sollte sich ein Wenig mit der Funktionalität und mit den Einschränkungen vertraut machen, bevor man privat einen Geigerzähler nutzt. Die meisten Geräte sind zu unempfindlich, um natürliche Radioaktivität vernünftig zu messen. Sie werden zwar einen Messwert geben, der wird aber stark schwanken. Die Zählereignisse sind einfach zu selten, um eine gute Statistik zu machen. Wer dann einfach den höchsten auf dem Display gezeigten Wert nimmt, oder nach einmal hinsehen einen Wert aufschreibt, hat sich wahrscheinlich vermessen. Außerdem sind diese Geräte nur für Gammastrahlung ab einer bestimmten Energie empfindlich. Für weiche Gammastrahlung, Beta- und Alphateilchen oder Neutronen sind sie blind.

Zur Abschätzung von Strahlenrisiken wird man sich ein wenig auf die Expertise des Bundesamts für Strahlenschutz und darauf, dass es dort keine große Verschwörung gibt, verlassen müssen. Aber viele Unis und einige Umweltschutzorganisationen dürften das Fachwissen und die Ausrüstung haben, um die Erhebungen zu überprüfen. Vorsicht vor Strahlung ist angebracht. Dazu dient das ALARA-Prinzip im Strahlenschutz. Aber Angst ist nicht angebracht, unsere Umgebung ist nicht künstlich verstrahlt und Strahlung ist vergleichsweise einfach zu messen.

Anmerkung

*Ich benutze hier und anderswo ganz bewusst die etablierte Bezeichnung „radioaktive Strahlung“. Auch wenn die Strahlung selbst nicht radioaktiv ist, denn „radioaktiv“ bedeutet „Strahlung aussendend, gefällt mir die Assoziation, dass radioaktive Stoffe beim radioaktiven Zerfall radioaktive Strahlung aussenden. Zudem ist die Abgrenzung radioaktiver Strahlung von anderer ionisierender Strahlung wie Röntgenstrahlung manchmal nützlich.

+Beachten Sie hierzu den Kommentar von Rainer Thill vom 26.06.2012, 14:06. Die Äquivalenzdosen für die häufigsten nuklearmedizinischen Untersuchungen sind gar nicht so hoch.

Joachim Schulz

Veröffentlicht von

www.quantenwelt.de/

Joachim Schulz ist Gruppenleiter für Probenumgebung an der European XFEL GmbH in Schenefeld bei Hamburg. Seine wissenschaftliche Laufbahn begann in der Quantenoptik, in der er die Wechselwirkung einzelner Atome mit Laserfeldern untersucht hat. Sie führte ihn unter anderem zur Atomphysik mit Synchrotronstrahlung und Clusterphysik mit Freie-Elektronen Lasern. Vier Jahre hat er am Centre for Free-Electron Laser Science (CFEL) in Hamburg Experimente zur kohärenten Röntgenbeugung an Biomolekülen geplant, aufgebaut und durchgeführt. In seiner Freizeit schreibt er zum Beispiel hier im Blog oder an seiner Homepage "Joachims Quantenwelt".

22 Kommentare

  1. low radiation dose are beneficial

    Leicht höhere Stralendosen als die natürlichen haben positive Gesundheitseffekte durch Aktivierung diverser Reparurmechanismen.
    Inzwischen kann daran kaum noch gezweifelt werden, gibt es doch sehr viele (hunderte) Studien, die diesen Strahlenhormesis-Effekt untermauern. Ein eigens gegründetes Zentrum für Low Dose Radiation Research kam ebenfalls zu diesem Ergebnis und wird seitdem immer wieder zitiert.

    Interessanterweise scheinen sowohl einmalig applizierte “kleine” Strahlendosen als auch chronisch erhöhte Strahlendosen das Risiko für verschiedene Krankheiten unter anderem für Krebs und Fötalmissbildungen deutlich zu reduzieren.

    Die Ergebnisse gelten übrigens nicht nur für Tiere, sondern auch für Menschen.
    Im Fall des mit radioaktiven Kobalt-60 kontaminierten Stahls in Taiwan wurden 10’000 Personen über 9 bis 20 Jahre mit Dosen um 0.4 Sievert pro Jahr bestrahlt. Es gab in diesem Kollektiv nur 7 Krebstote, weit weniger als zu erwarten und nur 1.5 Fälle von kongentialer Herzmissbildung, ebenfalls deutlich weniger als eigentlich zu erwarten.

  2. @Martin Hozherr: keine Evidenz

    Doch, es ist sehr angebracht, an einen positiven Effekt erhöhter Strahlung zu zweifeln. Die Evidenzen sind schwach und wie aus den von Ihnen verlinkten Wikipedia-Beitrag hervorgeht, gehen die Experten der UNSCEAR von einem linearen Dosis-Wirkungs-Zusammenhang aus.

    Das Gebot der Vorsicht gebietet es, nicht von einem positiven Effekt auszugehen, wenn die Datenlage so schlecht ist.

  3. Spiderman

    Was haben Spiderman und der unglaubliche Hulk gemeinsam? Genau, sie haben ihre Superkräfte der Radioaktivität zu verdanken. Der eine wurde von einer verstrahlten Spinne gebissen, der andere selbst starker Strahlung ausgesetzt.

    Ach ja, die guten alten Spinne-Comics. Bemerkenswerter Weise wurde Spiderman im Film (zumindest in denen mit Tobey Maguire als Peter Parker/Spiderman) durch den Biss einer genmanipulierten Spinne gebissen und erhielt so seine Superkräfte. Ich frage mich manchmal, ob sich hier quasi eine Änderung der Zivilisationsängste niedergeschlagen hat.

  4. Evidenz low radiation beneficial?

    Hier geht es ja um kleine und mittlere Strahlendosen wie sie in natürlicher Umgebung oder beim häufigen Fliegen akkumuliert wird. Die gängige Linear no Treshold-Hypothese, die auch von UNSCEAR übernommen wird müsste eigentlich zu bereits sehr grossen Morbiditäts- und Mortalitätsunterschieden zwischen Menschen in einer natürlichen Umgebung mit kleiner Strahlenexposition und Menschen in Umbegung mit höherere natürlicher Strahlenexposition oder beispielsweise von Piloten und Flugpersonal führen (kosmische Strahlung).

    Eigentlich müsste man Fliegen sogar verbieten, wenn die LNT-Hypothese zutrifft, denn durch Fliegen wären bei Zutrefffen dieser Hypothese sehr viel mehr Menschen durch Strahlenexposition beim Fliegen gestorben als durch Strahlenexposition in Tschernobyl (Anwohner).

    Doch es geht hier sowieso nur um Effekte, die sich wegen der kleinen Strahlendosen in keiner Statistik nachweisen lassen, weil die durch Strahlung ausgelösten Krankheiten wie Krebs so häufig sind. Es stimmt also, dass man recht grosse Fallzahlen benötigt um zu überzeugenden Schlüssen zu kommen.

    Das von mir erwähnte International Centre for Low Dose Radiation Research schreibt in der Studie Low-dose radiation carcinogenesis in mammals, dass in ihrer Studiendatenbank 87’000 Tiere mit Exposition und 40’000 ohne Exposition als Kontrollgruppe verglichen wurden. Das sind für mich (als Laien) keine kleinen Fallzahlen. Und ein Ergebnis scheint:
    Apparent reductions in cancer rate, significant at up to 10 standard deviations were
    observed in mice exposed to 100 and 250 mGy of gamma radiation. It is confirmed that, in some
    experiments, exposed animals live considerably longer (up to 40%) than their controls.

    Also bis zu 10 Standardabweichung signifikante Ergebnisse, die positive Gesundheitseffekte bestätigen und absolut verblüffend eine Lebensverlängerung bei exponierten Tieren bis zu 40%.

  5. @Martin Hozherr: Noch immer nicht

    Wenn sie meinen Artikel gelesen hätten, wüssten Sie, dass Ihr erster Absatz falsch ist. Die Dosen, die man durch natürliche Radioaktivität und Flugreisen bekommt, sind so klein, dass nach linearem Dosis-Wirkungszusammenhang mit keinem statistisch nachweisbaren Effekt zu rechnen ist.

    Die von Ihnen zitierte Tierstudie wird sich nicht auf Menschen übertragen lassen. 100 bis 250 Milligray sind keine kleine oder mittlere Dosis. Das sind schon ganz substantielle Strahlenexpositionen. Was immer da mit den Laborratten passiert ist, ich würde mich nicht freiwillig mit einem Viertel Sievert bestrahlen lassen. Da nämlich kann man schon mit einer Streigerung des Krebsrisikos um mehr als 1%-Punkt rechnen.

  6. 105milliSievert als LowDose qualifiziert

    Die Auswirkung kleiner Dosen lässt sich statistisch nicht nachweisen, das stimmt.
    Man kann aber nach DNA-Schädigungen durch kleine Dosen suchen. Dies hat eine kürzlich publizierte MIT-Studie an Mäusen gemacht. Die applizierte Dosis entspricht ungefähr 105 Millisieverts bei Menschen und ist damit 400 Mal grösser als die Hintergrundsstrahlung. Resultat: Kein Unterschied zur Kontrollgruppe, Zitat “These studies suggest that exposure to continuous radiation at a dose rate that is orders of magnitude higher than background does not significantly impact several key DNA damage and DNA damage responses,”
    und sie kommt zum Schluss: “Taken together, studies of animals that live under conditions of prolonged continuous exposure to radiation at ~400x background do not show any evidence of increased levels of base damage… nor double strand breaks… nor induction of a DNA damage response… Importantly, when delivered acutely, the same total dose induced micronuclei and induced key genes involved in the DNA damage response.”
    Bleibende DNA-Schäden scheint es also auch bei 400-facher Dosis verglichen mit der Hintergrundstrahlung nicht zu geben (oder sie sind mindestens nicht nachweisbar).

    Bei applizierten 105 Millisivert könnte man übrigens ebenfalls fragen ob das immer noch low dose ist. Die Studie wird aber als MIT Low-Dose Radiation Mouse Study referenziert. In diesem Blog hier wird allerdings auf andere Studien verwiesen, die zu einem anderen Resultat gekommen sind.

  7. Nicht alles durcheinander

    Jetzt bringen Sie etwas durcheinander. Bei der MIT-Studie geht es um den Vergleich von einer Einzeldosis mit einer Bestrahlung über längere Zeit. Es wird schon lange plausibel vermutet, dass dieselbe Dosis über längere Zeit appliziert weniger schädlich ist als eine Kurzzeitbestrahlung. Einfach weil dann das Gewebe Zeit hat, sich zu erholen. Einen Hinweis auf eine positive Wirkung geringer Dosen ist das noch lange nicht.

    Das Thema ist zu komplex um es mit einer willkürlichen Auswahl von Einzelstudien zu erfassen. Der direkte Vergleich von Hautdosen mit Effektivdosen ist ebenfalls problematisch.

  8. Keine Schäden ist auch etwas

    Nur in den ersten beiden Kommentaren ging es mir um behauptete günstige Wirkungen von “geringen”? Strahlendosen.

    In der MIT-Studie und auch in der Studie, die DNA-Schäden in der Haut durch CT-Dosen nachwies, geht es darum, dass über lange Zeiträume applizierte Dosen, die bis zu 400 Mal grösser sind als die Hintergrundstrahlung keine nachweisbaren DNA-Schäden verursachen, einmalig kurzfristig applizierte Dosen aber sehr wohl.

    Das zweite, dass nämlich bis zu 400 Mal höhere Hintergrundstrahlung über lange Zeiträume keine Schäden verursacht ist praktisch gesehen weit bedeutsamer als der potentiell günstige Effekt von Bestrahlungen, denn wer möchte den potentiell günstigen Effekt schon ausprobieren?

  9. Unscharfe Begriffe Low/High Dose

    Sie behaupten (Zitat)100 bis 250 Milligray sind keine kleine oder mittlere Dosis. Doch die von mir zuerst referenzierte Forschungsgruppe für Low Dose Radiation Research hat sogar im Namen Low Dose führt aber Studien auf, die 250 Milligray applizieren.

    Es scheint also ganz unterschiedliche Auffassungen zu geben, was low dose ist.

  10. ALARA spricht gegen Kohlekraftwerke

    „As Low As Reasonably Achievable“
    bedeutet ja auf Freisetzung von Radioaktivität wenn immer möglich zu verzichten, auch wenn es nur geringe Mengen sind. “Reasonable” ist da der Knackpunkt. Falls man einen weiteren Grund für die Stillegung von Kohlekraftwerken sucht – ausser der Klimaerwärmung durch das emittierte CO2 -, dann wäre die von Kohlekraftwerken ausgestossene Mengen an Uran und Thorium ein solcher.
    In Radioactive trace elements liest man
    A 1,000 MW coal-burning power plant could have an uncontrolled release of as much as 5.2 metric tons per year of uranium (containing 74 pounds (34 kg) of uranium-235) and 12.8 metric tons per year of thorium.[20] In comparison, a 1,000 MW nuclear plant will generate about 30 short tons of high-level radioactive solid packed waste per year.[21] It is estimated that during 1982, US coal burning released 155 times as much uncontrolled radioactivity into the atmosphere as the Three Mile Island incident.[22] The collective radioactivity resulting from all coal burning worldwide between 1937 and 2040 is estimated to be 2,700,000 curies or 0.101 EBq.[20] It should also be noted that during normal operation, the effective dose equivalent from coal plants is 100 times that from nuclear plants
    Zusammengefasst: Ein 1000 Megawatt Kohlekraftwerk emittiert 100 Mal mehr an Radioaktivität in die Atmosphäre als ein Kernkraftwerk und zwar in Form von jährlich 5 Tonnen Uran, worin 34 kg Uran-235 enthalten sind und von jährlich 12.8 Tonnen Thorium.

    Toll wird der Artikel, wenn er diese Emissionen durch einen Vergleich mit dem emittierten I-131 durch den Tschernobyl-Unfall vergleicht. Wer hätte das gedacht, dass man die radioaktiven Emissionen von Kohlekraftwerken mit Nuklear-Unfällen vergleichen kann. Natürlich schneidet Tschernobyl schlecht ab gegen ein normal laufendes Kohlekraftwerk, aber nur schon auf die Idee zu kommen dies zu vergleichen, ist speziell.

  11. Definition of low dose of radiation

    Auf der US DOD-Seite gibt es eine FAQ-Seite Frequently Asked Questions about Health Effects of Low Doses of Radiation
    wo folgendes zur Defintion von low dose steht:
    “There are two realistic definitions of a low dose of radiation. One is a dose below which it is not possible to detect adverse health effects. This level has been set by the ICRP to be at 20 rads, 20,000 mrads, or 0.2 Gy, 200 mGy. Others suggest that this level is much lower and may be as low as 1 rad. Another definition of a low dose of radiation would be the level of radiation that we are exposed to from natural background radiation. In the United States. this dose ranges from 75 – 1000 mrads with a mean of 370 mrads, 0.37 rads or 3.7 mGy. This dose does not include exposure to medical procedures.”

    Die Definition von low dose definiert also als niedrige Dosis entweder die Schwelle unterhalb der keine negativen Gesundheitseffekte nachweisbar sind oder aber den Bereich der natürlichen Radioaktivität z.b in den USA.

    Hier muss man aber beachten, dass es im Iran, in Ramsar nämlich, Strahlungsdosen pro Person und Jahr von 10 mSv bis 260 mSv gibt.
    Soviel ich weiss konnten bis jetzt keine negativen Gesundheits-Effekte dieser hohen natürlichen Dosen nachgewiesen werden.

    Damit wird klar, dass die Aussage 100 bis 250 Milligray sind keine kleine oder mittlere Dosis zwar für Deutschland mit der obigen Definition von niedriger Dosis= “Dosis, dier der Hintergrundsstrahlung entspricht” zusammenpasst, nicht aber für den Iran.

  12. Bitte nicht “Radioaktive Stahlung”

    verwenden. Gerade rund um Fukushima ist das in der Presse so oft vermengt worden (Freisetzung von Strahung oder radioaktiver Isotope). Nenne Sie die Strahlung doch beim Namen (Alpha, Beta, Gamma). So sorgen Sie imho nur weiter fuer Verwirrung…

  13. Informativ, elaboriert, zu defensiv

    In diesen Beitrag wurde ziemlich viel Arbeit investiert, vor allem was die Ausgewogenheit angeht, das ist deutlich zu spüren. Und als Zielgruppe wurde offensichtlich der atomkritische Durchschnittsdeutsche anvisiert, was sich gut an folgendem Satz ablesen lässt:

    Zur Abschätzung von Strahlenrisiken wird man sich ein wenig auf die Expertise des Bundesamts für Strahlenschutz und darauf, dass es dort keine große Verschwörung gibt, verlassen müssen.

    Das ist wahrscheinlich vergegliche Müh, denn wer sich einmal als atomkritisch positioniert hat, wird sich auch durch Argumente nicht mehr von seinem Standpunkt abbringen lassen.

    Die Eingangssätze mit den Figuren Spiderman und Hulk wurden wohl am Schluss eingefügt um dem ganzen eine lockere Note zu geben.

    Für mich ist der Beitrag zu stark auf Deutschland abgestimmt. Der Leser dürfte durchaus erfahren, dass die Hintergrundstrahlung – die sogenannte natürliche Radioaktivität – sehr stark schwanken kann, viel stärker als innerhalb von Deutschland. Im iranischen Ramsar beispielsweise ist die Hintergrundstrahlung mindestens 50 Mal so hoch wie im deutschen Durchschnitt – und das ohne das die Gesundheit der Menschen dort beinträchtigt wäre. Man hätte also auch etwas über das linear no-threshold Modell erfahren können und warum man dieses Modell überhaupt in Betracht zieht. Gut finde ich die Passage

    Natürlich gibt es in den Zellen Reparaturmechanismen, die Mutationen recht effektiv verhindern. Und jeder vielzellige Organismus braucht den programmierten Zelltod um das Wachstum von Zellen zu kontrollieren.
    Aber diese Mechanismen sind nicht speziell gegen Strahlenschäden, sondern gegen jede Art von Schäden am Erbgut. Es gibt im Moment keinen starken Hinweis darauf, dass der Körper spezielle Abwehrmechanismen gegen Strahlenschäden hat.

    weil nämlich viele ionisierende Strahlung als etwas ganz anders wahrnehmen als chemische Noxen. Doch das stimmt nicht und chemische Noxen sind wohl viel wichtiger für unseren Alltag als die Hintergrundstrahlung.

    Insgesamt finde ich den Artikel gut bis sehr gut geschrieben und auch gut arrangiert. Fast zu gut für einen Blog, in dem doch die Kontroverse hochleben soll.

  14. Hohe Strahlendosen in der Nuklearmedizin

    Dies ist eine – leider – weit verbreitet Irrmeinung. Die Äquivalentdosen der häufigsten nuklearmedizinsichen Untersuchungen, nämlich der Schilddrüsen- und der Skelettszintigraphie, sind vergleichbar mit konventionellen Röntgenaufnahmen von Becken oder LWS; radiologische CT-Untersuchungen, insbesondere mit niedriger Schichtdicke oder zur Darstellung des schlagenden Herzens, bewirkeneine deutlich höhere Strahlenexposition.
    Viele, früher durchaus häugiger verwendete Untersuchungen mit hoher Strahlenexposition werden in der Nuklearmedizin heute nicht mehr durchgeführt, z. B. Szintigraphien mit Thallium oder Gallium.

  15. Reparaturmechanismen

    Natürlich gibt es in den Zellen Reparaturmechanismen, die Mutationen recht effektiv verhindern. Und jeder vielzellige Organismus braucht den programmierten Zelltod um das Wachstum von Zellen zu kontrollieren. Aber diese Mechanismen sind nicht speziell gegen Strahlenschäden, sondern gegen jede Art von Schäden am Erbgut. Es gibt im Moment keinen starken Hinweis darauf, dass der Körper spezielle Abwehrmechanismen gegen Strahlenschäden hat.

    Dies Aussage erscheint mir etwas rätselhaft. Natürlich richten ionisierende Strahlungen ihre Schäden auf chemischem Wege an. Selbst Neutronenstrahlen, die Kernreaktionen auslösen können, rufen letztlich chemische Schäden hervor. Wozu sollten da “spezielle Abwehrmechanismen gegen Strahlenschäden” überhaupt gut sein? Ich wüßte auch nicht, wer eine solche Annahme jemals gemacht hätte. Tatsache ist aber, daß die Abwehrmechanismen eben auch bis zu einen gewissen Grad gegen die Folgen radioaktiver Strahlung schützen.

    Die Hauptfrage ist doch, ob diese Abwehrmechanismen bis zu einer bestimmten Dosis einen solchen Schutz bieten können, daß man -jedenfalls annähernd – einen Schwellenwert annehmen kann oder nicht. Diese Frage stellt sich in völlig gleichem Maße für radioaktive Strahlung wie für chemische Schadstoffe. Statistisch ist diese Frage wegen geringer Fallzahlen nicht zu beantworten. Nur eine kausale Betrachtung aufgrund sehr genauer Kenntnis der physiologischen Vorgänge könnte hier weiterhelfen. So weit sind wir aber wohl noch lange nicht.

    Hieraus ziehen viele Medien eine falsche Lehre. Nicht selten habe ich in der Presse die Behauptung gelesen, wir Menschen seien an die natürliche Radioaktivität gewöhnt und deshalb sei sie kein Problem. Die Evolution habe uns auf die natürliche Intensität von Radioaktivität optimiert. Diese Sichtweise macht aus zwei Gründen keinen Sinn. Erstens ist die natürliche Radioaktivität viel zu variabel, als dass Menschen exakt auf ihre Intensität optimiert sein könnten. Zweitens stellt dieser Level an Radioaktivität (und auch ein viel höherer) kein Problem für die Reproduktion dar, dürfte also kein wichtiger Faktor für Selektion sein.

    Ob das nun eine “falsche Lehre” ist oder nicht, ist ja wohl noch offen (s.o.). Von einer “Optimierung” des Menschen in dieser Hinsicht habe ich noch nie etwas gehört. Das Gegenargument scheint mir allerdings wenig schlüssig. Es ist sehr wohl denkbar, daß die Menschen auf die Bandbreite der natürlich vorkommenden Strahlendosen “optimiert” sind.

    Von einer “Optimierung” könnte man zudem allenfalls reden, wenn niedrigere Strahlendosen schädlich wären. Das behaupten ja einige Forscher, die meinen, positive Effekte geringer Strahlendosen festzustellen. Ob das nun stimmt, weiß ich nicht. Ich vemute, daß es statistisch nur schwer nachzuweisen wäre.

    Die Tatsache, daß die Evolution überhaupt zelluläre Reparaturmechanismen gegen Schadeinwirkungen welcher Art auch immer entwickelt hat, beweist aber doch, daß diese Mechanismen durchaus ein “wichtiger Faktor” für die Selektion sind. Jede Schädigung des menschlichen Körpers kann direkt oder indirekt die Reproduktion beeinträchtigen. Umgekehrt: wenn “dieser Level an Radioaktivität (und auch ein viel höherer) kein Problem für die Reproduktion” darstellt, wieso stellt er überhaupt ein Problem dar?

    Ob man nun gerade beim Menschen allein die Reproduktion als einzigen Evolutionsfaktor hinstellen kann, läßt sich auch füglich bezweifeln.

    Natürliche Radioaktivität gibt uns keinen Anhaltspunkt, was für Menschen gut oder noch erträglich ist. Strahlung deutlich unterhalb der natürlichen Belastung dürfte ganz offensichtlich kein ernstes Problem sein. Strahlung in vergleichbarer Größenordnung erzeugt ebenfalls kein wahrnehmbares Risiko. Zur Festlegung von Grenzwerten eignet sich die natürliche Radioaktivität deshalb kaum.

    Wieso “deshalb”? Das ist doch ein gewaltiger Gedankensprung. Es ist allgemein üblich, daß zuerst untersucht wird, welche – chemischen oder radioaktiven – Dosen keine erkennbaren Schäden verursachen. Dann legt man die Grenzwerte mit einem zusätzlich Sicherheitsfaktor von vielleicht 10 fest, vorausgesetzt ein solcher Grenzwert ist überhaupt realistisch möglich. Wenn die natürliche Radioaktivität auch in wesentlich größerer Stärke als etwa in Mitteleuropa keine erkennbaren Schäden verursacht, dann ist sie doch ein nützlicher Maßstab.

    Die Darstellung von ALARA erscheint mir äußerst blauäugig. Im Einzelfall ist doch die Frage, was “reasonably achievable” ist, die große offene Frage. Wenn ich das zehnfache für mein Trinkwasser bezahlen muß, weil die heimischen Quellen überdurchschnittlich selenhaltig sind, dann möchte ich doch gerne wissen, ob diese Kosten wirklich nötig oder nur nach Meinung irgendeiner Behörde “reasonably achievable” sind.

    Außerdem ist ALARA nicht spezifisch für Strahlung, sondern gilt – soweit überhaupt – für alle denkbaren Schadeinwirkungen.

  16. @NörglerIn: ALARA, Rolle der Statistik

    ALARA, obwohl prinzipell auf alle (potentiellen)Noxen anwendbar hat nur im Strahlenschutz wesentlichen Einfluss. Der Grund ist wohl klar: Es liegt am Linear No Treshold- Modell. Dieses Modell wird von allen massgeblichen Organisationen gestützt, die sich mit Strahlenschutz beschäftigen (z.B. Unscear), obwohl es viele Hinweise gibt, dass es nicht zutrifft.
    Nur das Linear No Treshold-Modell kann Abschätzungen machen, was die Gesamtauswirkungen auf Morbidität und Letatlität von Nuklearunfällen ist, denn die erhöhten Strahlendosen zugeordneten Krankheiten wie Krebs oder Missgeburten sind in der Normalbevölkerung zu häufig, als dass sich bei schwach exponierten Personen statistisch signifikante Daten erheben liessen. Im Bericht von Unscear über Tschernobyl liest man deshalb: Apart from the dramatic increase in thyroid cancer incidence among those exposed at a young age, and some indication of an increased leukaemia and cataract incidence among the workers, there is no clearly demonstrated increase in the incidence of solid cancers or leukaemia due to radiation in the exposed populations. Neither is there any proof of other non-malignant disorders that are related to ionizing radiation.
    Trotzdem kommen WHO und IAEA unter Anwendung des Linear No Treshold- Modell‘ zu folgendem Schluss die Folgen des Unfalls und des Fallouts von Tschernobyl betreffend :

    Laut WHO und IAEA (2006) starben knapp 50 Menschen an der Strahlenkrankheit. In den drei am stärksten betroffenen Ländern sei aufgrund der erhöhten Strahlenexposition mit etwa 9000 zusätzlichen tödlichen Krebs- und Leukämieerkrankungen zu rechnen. Für Gesamteuropa schätzte Elisabeth Cardis 2006 ab, dass bis 2065 mit etwa 16.000 Schildrüsenkrebserkrankungen und 25.000 sonstigen zusätzlichen Krebserkrankungen zu rechnen ist

    Die Untersuchung Observations on the Chernobyl Disaster and LNT kommt dagegen zum Schluss, dass exponierte Personen sogar weniger solide Tumoren entwickelten als zu erwarten.

    The projections of thousands of late cancer deaths based on LNT, are in conflict with observations that in comparison with general population of Russia, a 15% to 30% deficit of solid cancer mortality was found among the Russian emergency workers, and a 5% deficit solid cancer incidence among the population of most contaminated areas.

    Wenn das Linear No Treshold-Modell zutrifft, wäre ein positiver Gesundheits-Effekt bei völligem Fehlen von Strahlung zu erwarten. Um diese zu überprüfen, gibt es ein Experiment in der Waste Isolation Pilot Plant, wo das Wachstum von Bakterienstämmen unter no-radiation Bedingungen verglichen wird mit dem Wachstum von Bakterienstämmen unter normalen Bedingungen (mit Hintergrundstrahlung). Erste Resultate liegen vor: “Initial results from June 2010 show … the growth of ‘radiation starved’ cells are (sic) inhibited compared to cells grown in the presence of background radiation levels,” the researchers
    reported.

  17. Mutationen

    “Was haben Spiderman und der unglaubliche Hulk gemeinsam? Genau, sie haben ihre Superkräfte der Radioaktivität zu verdanken.”
    Nicht zu vergessen Perry Rhodans “Mutantenkorps”, das mit allen bösen Feinden fertig wird. (Völliger Quatsch, aber mich überkommt gerade wohlige Erinnerung an die Jugendlektüre aus den 60ern.)

  18. Pingback:Strahlenmedizin: Keine Schwelle des Risikos › Quantenwelt › SciLogs - Wissenschaftsblogs

  19. Hier sieht man mal wieder, wie nah Heilung und Schaden beieinander liegen. Zu Hause sollte man möglichst kein Gas haben, während es ganze Thermen und Bäder mit genau dem selben Gas zu Heilzwecken gibt.

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