Ab wann ist radioaktive Strahlung gefährlich

Nach den Unfällen in japanischen Atomkraftwerken ist die Gefahr einer radioaktiven Verseuchung noch nicht gebannt. Doch was bedeutet das für die Menschen?

Die gute Nachricht vorweg: Egal, wie schlimm sich die Katastrophe in Japan entwickeln wird – in Deutschland werden wir von einer möglichen Strahlenwolke wohl nichts abbekommen. Selbst wenn es zur starken Freisetzung von Radioaktivität käme, wäre die Entfernung mit über 9000 Kilometern zu groß. In der Luft würden die radioaktiven Partikel stark verdünnt, und an Gebirgen regneten sie sich ab. Sich in der Apotheke mit Jodtabletten zu versorgen ist in Deutschland also nicht nötig.

Aber was weiß man überhaupt über die Wirkung radioaktiver Strahlung auf den menschlichen Körper? Strahlung ist nicht gleich Strahlung, Alphastrahlung wirkt sehr aggressiv, aber nur auf kurze Distanz. Sie ist deshalb besonders gefährlich, wenn man sie einatmet, Partikel über die Nahrung schluckt und die Haut nicht durch eine dicke Schicht geschützt ist und so die Wirkung gemindert werden kann.

Gammastrahlen hingegen sind nicht so aggressiv, dafür wirken sie über größere Distanz und können durch die Haut in den Körper dringen. In verschiedenen Geweben können sich die Partikel dann anreichern – und entfalten oft erst nach einiger Zeit ihre schädigende Wirkung.

Der Grund, dass radioaktive Stoffe für die Organe des Körpers so gefährlich sind, ist, dass sie stark ionisieren. Die Strahlung schlägt aus Atomen und Molekülen Elektronen heraus. Die so entstehenden Ionen sind ihrerseits auch in der Lage, aus der Elektronenhülle anderer Moleküle in ihrer Umgebung Elektronen herauszuschlagen.

Wie bei einer Kette aus Dominosteinen kann in den Zellen so ein Molekül nach dem anderen verändert, im schlimmsten Fall auch zerstört werden. Die einzelnen Moleküle arbeiten nicht mehr – und so kann eine Zelle absterben oder zur Krebszelle entarten.

Das wichtigste Molekül in einer Zelle ist die DNA, die Doppelhelix, in der die gesamte Erbinformation gespeichert liegt. Die DNA ist die Matrize, nach der alle Moleküle der Zelle gebaut werden. Durch radioaktive Strahlung kann dieses Erbmolekül für immer zerstört werden trotz diverser molekularer Reparaturmechanismen.

Bei der alltäglichen Strahlenmenge, die entweder durch die kosmische Strahlung aus dem Weltall, durch die natürliche Bodenstrahlung oder auch durch medizinische Röntgenaufnahmen oder Computertomografien auf uns eindringt, wirken diese Reparaturmechanismen sehr gut. Überschreitet die gesamte Strahlendosis nicht eine bestimmte Höhe, so kommen die Zellen damit einigermaßen klar.

Wo genau der Schwellenwert der Strahlenbelastung liegt, ist allerdings nicht ganz einfach zu beantworten. Manche Organe sind empfindlicher als andere. Das erklärt, warum Tabletten mit Kaliumjodid bei einem nuklearen Unfall eingenommen werden sollen. Denn die Schilddrüse, ein Organ, das für die Produktion verschiedener lebenswichtiger Hormone zuständig ist, benötigt Jod, um richtig zu funktionieren. Da der Körper aber Jod nicht selbst herstellen kann, muss er auf von außen zugeführtes Jod zurückgreifen.

Doch die Schilddrüse kann nicht unterscheiden, ob sie radioaktives oder nicht radioaktives Jod aufnimmt. Sie nimmt, was zur Verfügung steht – im Fall eines nuklearen Unfalls ist das vor allem das radioaktive Jod-131 aus der Luft. Wenn man also vor einem Unfall, beziehungsweise bevor man radioaktive Luft einatmet, eine große Menge Jod zu sich nimmt, so ist die Schilddrüse gesättigt. Sie baut dann das radioaktive Jod nicht ein, es wird über den Urin ausgeschieden.

Doch gegen andere radioaktive Stoffe helfen Jodtabletten nicht. Vor allem wenn sie in großen Mengen auf den Körper treffen und wenn es viele verschiedene Arten sind. Durch Folgen der Atombomben von Hiroshima und Nagasaki und durch die bittere Erfahrung der Reaktorkatastrophe von Tschernobyl weiß man mittlerweile, wie schnell radioaktive Strahlung töten kann.

Nach einer hohen Strahlenbelastung tritt meist die akute Strahlenkrankheit auf. Wird der Körper einer kurzfristigen Belastung von 0,25 Sievert und mehr ausgesetzt, so ist sie kaum zu verhindern. Die Symptome unterscheiden sich, je nachdem welches Gewebe bei der Strahlenkrankheit besonders stark betroffen ist. Kopfschmerzen, Übelkeit, Erbrechen und Müdigkeit sind die Folge. In schlimmen Fällen kann die Haut verbrannt und können Stammzellen vernichtet werden. Die Betroffenen sterben dann innerhalb von wenigen Stunden oder Tagen an inneren Blutungen und Infektionen.

Menschen, die weniger stark verstrahlt wurden, sterben nicht unbedingt an der Strahlenkrankheit. Sie leiden aber häufig Wochen, Jahre oder sogar ein Leben lang an Müdigkeit, Appetitlosigkeit und einem stark geschwächten Immunsystem. Die hochenergetische Strahlung hat zu viele Zellen ihres Körpers so stark getroffen, dass sie nicht mehr richtig arbeiten können.

Aber auch eine mittlere oder leichte Strahlenbelastung kann der Gesundheit schaden. Strahlenmediziner geben als groben Richtwert an, dass der Mensch eine Dosis von 0,2 Sievert – also der Strahlendosis, die man bei zehn gleichzeitigen Computertomografien des Bauchraumes abbekäme – nicht mehr kompensieren kann. Dann ist das Erbgut so stark geschädigt, dass früher oder später Krebs entsteht. Ob in Japan bereits Menschen einer derart starken Strahlenbelastung ausgesetzt wurden, ist bisher unklar. Die Behörden haben noch keine Verstrahlungen bei Menschen bekannt gegeben.

Die häufigste Krebserkrankung nach einer Strahlenbelastung ist Blutkrebs. Er tritt auf, wenn Strahlen die Zellen im Knochenmark schädigen, aus denen Blutzellen gebildet werden. Ist ihr Erbgut verändert, so breiten sich vermehrt veränderte weiße Blutkörperchen (Leukämiezellen) im Körper aus. Vor allem im Knochenmark behindern diese Zellen die Herstellung der normalen Blutbestandteile.

Die Folge: Es kann nicht mehr genügend Sauerstoff durch den Körper transportiert werden, das Blutgerinnungssystem funktioniert nicht mehr richtig, ebenso das Immunsystem. Vor allem die Radionuklide Cäsium-137 und Strontium-90 sind „knochensuchend“ – sie lagern sich also besonders gern in den Knochen an und erhöhen somit nicht nur die Gefahr für Leukämie, sondern auch für Knochenkrebs.

Ein weiteres Radionuklid, das bei einem Kernunfall frei werden kann, ist Plutonium-239. Gelangen geringe Mengen in den Körper, so können die frei werdenden Alphateilchen innerhalb kürzester Zeit die Strahlenkrankheit auslösen. Ein Trost bei diesem Strahler: Er lässt sich schon durch ein Blatt Papier oder einen Pullover vom Körper fernhalten.

Mehr Informationen zum Thema:

Bundesamt für Strahlenschutz

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