Warum radioaktive Strahlen so gefährlich sind

Im japanischen Fukushima tritt mittlerweile Radioaktivität aus den zerstörten Atom-Kraftwerken aus. Noch scheint es nicht zum Super-GAU gekommen zu sein. Halten die Atomkraftwerke allerdings nicht Stand, wären Teile Japans mit hoher Wahrscheinlichkeit für unbestimmte Zeit radioaktiv verseucht. Was bedeutet das für die Bevölkerung dort? Warum ist Radioaktivität eigentlich so gefährlich? Wir geben Ihnen hier einen Überblick, was radioaktive Substanzen anrichten können.

Welche radioaktiven Stoffe können bei einem Reaktorunfall in die Umwelt gelangen?

Kommt es in einem Atomkraftwerk zu einem Störfall und versagen die Sicherheitssysteme, können zahlreiche radioaktive Substanzen in die Atmosphäre entweichen. Dazu gehören zum Beispiel Uran, Plutonium, Strontium, Cäsium und radioaktives Jod.

Wie entsteht radioaktive Strahlung?

Zerfallen radioaktive Stoffe wie Plutonium oder Strontium, geben sie dabei Energie in Form von Strahlen ab. Die Strahlen an sich sind nicht radioaktiv, sondern ionisierend. Das heißt, sie können andere Stoffe, wenn sie diese durchdringen, elektrisch aufladen und deren Eigenschaften verändern. Zersetzen sich radioaktive Partikel, senden sie – je nach Substanz – unterschiedliche Strahlenarten aus: unter anderem sogenannte  alpha-, beta- oder gamma-Strahlen.

Wie gelangen radioaktive Stoffe in den Körper?

„Über die Nahrung, durch Einatmen und über die Haut“, fasst Professor Ekkehard Dikomey, Strahlenbiologe am Uniklinikum Hamburg-Eppendorf zusammen.

Weshalb sind ionisierende Strahlen für den Menschen gefährlich?

Gelangen radioaktive Teilchen in den Körper, zerfallen sie dort und geben die dabei entstehenden ionisierenden Strahlen an das Gewebe ab. Dadurch können Zellbausteine zerstört, aber auch die DNA und damit das Erbgut angegriffen werden. Der Organismus hat die Möglichkeit, sich solcher Attacken bis zu einem gewissen Grad zu erwehren. Er repariert Erbgutschäden und tötet beschädigte Zellen ab. „Passieren bei diesen Reparaturmechanismen aber Fehler, kann das Erbgut verändert werden“, sagt Dikomey, der auch Mitglied der Strahlenschutzkommission ist. Und damit steigt langfristig das Risiko, an Krebs zu erkranken.

Wie stark menschliches Gewebe durch ionisierende Strahlen geschädigt wird, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Unter anderem davon, in welches Gewebe die radioaktiven Partikel eindringen, welche Art von Strahlung sie aussenden, welche Menge auf den Körper einwirkt und innerhalb welcher Zeitspanne das geschieht. Radioaktives Jod (etwa Jod-131) reichert sich zum Beispiel in der Schilddrüse an und gibt sogenannte beta-Strahlen ab. Sie haben nur eine kurze Reichweite und setzen deshalb vor allem diesem Organ zu. Cäsium (wie Cäsium-134) wirkt im Organismus ähnlich wie Kalium und kann mehr oder weniger alle Organe beeinflussen. "Strontium verhält sich im Körper ähnlich wie Kalzium und lagert sich hauptsächlich im Knochengewebe ab", sagt Professor Thomas Jung, Strahlenbiologe am Bundesamt für Strahlenschutz.

Prinzipiell reagieren das Knochenmark, die Schleimhaut im Magen-Darm-Trakt, die Haarwurzelzellen, die Eierstöcke sowie die Hoden besonders sensibel auf ionisierende Strahlen.

Schaden radioaktive Strahlen erst ab einer bestimmten Dosis der Gesundheit?

Je mehr ionisierende Strahlung ein Mensch abbekommt, desto größer ist die Gefahr, dass sie ihm unmittelbar schadet. Das Bundesamt für Strahlenschutz spricht beispielsweise von einem kritischen Schwellenwert, wenn der ganze Körper – zum Beispiel bei einem Reaktorunglück – einer Dosis von 500 Millisievert ausgesetzt wurde. Mit der Einheit Millisievert oder Sievert messen Experten die Wirkung von Strahlen auf den Körper. "War ein Mensch einer Strahlendosis von etwa 500 Millisievert ausgesetzt, kann er bereits die ersten Symptome der Strahlenkrankheit verspüren", erklärt Experte Jung. Die geht – je nach Dosis – zum Beispiel mit Übelkeit, Brechreiz und Haarausfall einher, kann aber bei höheren Dosen auch direkt zum Tod führen.

Ionisierende Strahlen können jedoch auch unabhängig von der Dosis dem Organismus langfristig schaden. Der Krebsinformationsdienst am Deutschen Krebsforschungszentrum dazu: Es gibt keine untere Grenze oder einen Schwellenwert, unterhalb dessen ionisierende Strahlen unschädlich sind. Das bedeutet, auch eine noch so kleine Menge Radioaktivität kann – unter ungünstigen Umständen – ausreichen, damit ein Mensch später die Folgen zu spüren bekommt. Das kann Krebs sein (etwa Leukämie) oder die Zeugung eines kranken Kindes (wenn die Hoden oder Eierstöcke betroffen sind).

Wo ist der Mensch überall Radioaktivität ausgesetzt?

Zum Beispiel im Freien. Denn aus dem Weltall treffen ionisierende Strahlen auf der Erde auf. Experten sprechen dabei von kosmischer Strahlung. Doch auch im Haus kann Radioaktivität auftauchen. Denn im Boden befinden sich radioaktive Gase wie Radon, die in Häuser eindringen können. Laut dem Bundesamt für Strahlenschutz stammt der Großteil der eingeatmeten radioaktiven Stoffe aus Räumen, in denen sich Radon und seine Abbauprodukte in der Raumluft anreichern. „Ein Deutscher ist im Jahr einer durchschnittlichen Strahlendosis von zwei Millisievert ausgesetzt“, sagt Dikomey. Dieser Wert kann allerdings schwanken, je nach Wohnort und Lebensgewohnheiten. Wer beispielsweise viel fliegt, setzt sich einer zusätzlichen Belastung aus. Ein Flug von Hamburg nach New York und zurück kommt auf rund 100 Mikrosievert, also 0,1 Millisievert.

Wie kann man sich prinzipiell schützen?

Gegen Strahlen aus dem Weltall kaum. Gegen Radon allerdings schon. Wer vermutet, dass er in einer Region mit hoher Radonbelastung wohnt, kann die Konzentration des Gases im Haus mit Spezialgeräten messen. Ist die Konzentration im Haus tatsächlich erhöht, hilft vor allem regelmäßiges Lüften.

Was mindert die Strahlenbelastung, wenn aus einem Atomkraftwerk radioaktive Stoffe austreten?

Zum Beispiel Jodtabletten. Denn radioaktives Jod trägt in den ersten Tagen nach einem Reaktorunglück wesentlich zur Strahlenbelastung bei. „Wer sofort hochdosiert Jod einnimmt, schützt seine Schilddrüse, weil er sie mit nicht-radioaktivem Jod absättigt“, weiß Strahlenbiologe Dikomey. Ist die Schilddrüse mit „gesundem“ Jod vollgestopft, nimmt sie kein schädliches Jod mehr auf oder nur noch minimale Mengen. Solche hoch dosierten Jod-Tabletten sollten aber nur nach ausdrücklicher behördlicher Aufforderung genommen werden.

Daneben schützen Gasmasken davor, radioaktive Partikel einzuatmen. Schutzanzüge bewahren die Haut vor Strahlung. Häufiges Duschen wäscht radioaktive Stoffe ab, die sich auf Staub, Kleidung und Haaren ablagern.