Wie gefährlich ist radioaktive Strahlung?
DU SIEHST sie nicht und spürst sie nicht, dennoch steht jetzt dein Körper schonungslos im Kreuzfeuer subatomarer Teilchen. Sie treffen — winzigen Maschinengewehrgeschossen gleich — jeden Tag in enormer Zahl direkt auf deine Körperzellen auf. Obwohl sie in unterschiedlicher Größe und Form auftreten und verschiedene Geschwindigkeiten und Auswirkungen haben, werden sie unter dem Begriff radioaktive Strahlung zusammengefaßt. Wie wirkt sich diese Strahlung auf dich aus?
Welch einfache Frage! Vielleicht hättest du auch gern eine einfache Antwort. Leider gibt es keine. Die Frage, wie sich die Strahlung auf den Menschen auswirkt, ist heute eines der am heftigsten diskutierten Themen in den modernen Naturwissenschaften, in der Medizin und sogar in der Politik.
Vielleicht erinnerst du dich an den Reaktorunfall von Three Mile Island bei Harrisburg (USA) im Jahre 1979. Zum Zeitpunkt des Unfalls wurde niemand direkt geschädigt, aber an den darauffolgenden Tagen entwich etwas radioaktive Strahlung. Einige Wissenschaftler vermuteten, daß die Radioaktivität letztlich in der Bevölkerung der Umgebung viele tödlich endende Krebsfälle heraufbeschwören würde. Doch in dem offiziellen Bericht der vom Präsidenten eingesetzten Untersuchungskommission hieß es: „Es wird entweder kein Krebsfall auftreten, oder die Zahl der Fälle wird so gering sein, daß man sie unmöglich aufdecken kann.“
Wer hat recht? Niemand weiß es genau. Das ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, daß die Bevölkerung in der Umgebung des Kernkraftwerkes nach dem Unfall nur einer verhältnismäßig geringen Dosis an Strahlung ausgesetzt war. Wissenschaftler sind sich im allgemeinen darin einig, was geschieht, wenn du einer hohen Strahlungsdosis ausgesetzt wirst. Bei energiereicher Strahlung würdest du schnell sehr krank werden, und falls du überleben würdest, wäre die Wahrscheinlichkeit, künftig an Krebs zu erkranken, bedeutend erhöht. Nicht soviel dagegen weiß man über die Auswirkungen energiearmer Strahlung.
Was ist überhaupt Strahlung?
Nicht alle Strahlungen sind gleich. Radioaktive Strahlung besteht im wesentlichen entweder aus winzigen Atomteilen, wie zum Beispiel Elektronen, oder aus kleinen Energiepaketen, die man als Photonen bezeichnet. Der Kern mancher Atome ist instabil und bricht auseinander. Während dieses Vorgangs gibt er Strahlung ab. Die instabilen Kerne bezeichnet man als radioaktiv. Wenn radioaktive Teilchen auf eine Zelle treffen, geben sie — wie ein Geschoß, das auf einen Gegenstand trifft — Energie ab.
Die Zelle ist gewöhnlich nicht auf eine solch plötzliche Kollision vorbereitet. Zellen bestehen aus verschiedenen Arten höchst komplizierter Moleküle, die in vollkommener Harmonie zusammenarbeiten müssen. Durch ein Teilchen einer radioaktiven Strahlung wird oft ein Elektron aus diesen komplizierten Molekülen herausgestoßen, so daß das Molekül zu einem Ion wird. Ionen können einer Zelle sehr gefährlich werden, da sie die Tendenz haben, „in ihrer Verzweiflung“ mit anderen Molekülen zu reagieren, um ihre verlorenen Elektronen zu ersetzen. Diese molekularen „Raubüberfälle“ können für die Zelle verheerend sein. Wenn die Reparatursysteme der Zelle nicht den ursprünglichen Zustand wiederherstellen, wird die Harmonie der Zelle zerstört; es können sich gefährliche Molekülkombinationen bilden, und die Zelle kann sogar sterben.
Strahlen, die imstande sind, solch gefährliche Ionen zu erzeugen, werden, wie du dir vielleicht denken kannst, als ionisierende Strahlen bezeichnet. Strahlen geringerer Energie, wie zum Beispiel Mikrowellen, sind nicht ionisierend.
Manche radioaktive Strahlen bestehen aus Teilchen, die gewichtslos sind und sich sehr schnell fortbewegen, wie zum Beispiel energiereiche Photonen oder Gammastrahlen. Ähnliche energiereiche Photonen können künstlich ohne eine radioaktive Quelle erzeugt werden; gewöhnlich bezeichnet man sie als Röntgenstrahlen. Vielleicht hat dich dein Arzt oder Zahnarzt schon einmal geröntgt. Sowohl Röntgen- als auch Gammastrahlen könnten als Gewehrkugeln mit hoher Geschwindigkeit betrachtet werden. Interessanterweise sind dieselben Photonen, die manchmal als Gammastrahlen gefährlich werden, bei gewissen geringeren Energiebeträgen harmlos. Licht beispielsweise besteht auch aus Photonen, aber gegen ein bißchen Licht haben wir doch nichts einzuwenden! Bei noch geringeren Energiebeträgen bezeichnet man die Photonen als Mikrowellen, und diese können gefährlich sein, obwohl sie nicht ionisierend sind.
Eine völlig andere Art radioaktiver Strahlung besteht in Form von Betateilchen. Diese Teilchen sind schwerer als Photonen und bewegen sich langsamer fort. In Wirklichkeit sind Betateilchen lediglich Elektronen — wie die Elektronen, die sich in elektrischen Leitern fortpflanzen, damit dein Toaster funktioniert. Der einzige Unterschied besteht darin, daß diese energiereichen Elektronen gewaltsam von einem radioaktiven Kern ausgestoßen worden sind. Betateilchen und Gammastrahlen haben die Tendenz, ähnliche Wirkungen hervorzurufen, wenn sie auf eine deiner Körperzellen treffen.
Wieder anders sind die Alphateilchen. Sie sind mehrere tausend Male schwerer als Betateilchen; im allgemeinen bewegen sie sich nicht so schnell oder so weit fort. Wird aber die Zelle einmal von einem Alphateilchen getroffen, dann wird es ernst! Wenn die Photonen der Gammastrahlen und die Betateilchen wie Gewehrkugeln wirken, dann wirken Alphateilchen wie Kanonenkugeln, und sie können im Innern einer Zelle viel Schaden anrichten. Die Zelle kann zwar oft Schäden reparieren, die durch Betateilchen oder Gammastrahlen entstanden sind, doch die Zerstörungen durch Alphateilchen sind wesentlich schwerer zu beheben. Alphateilchen entstehen, wenn ein radioaktives Atom zwei Protonen und zwei Neutronen abstößt, und zwar alle im Verbund.
Strahlen können manchmal allein aus Protonen oder aus Neutronen bestehen. Kosmische Strahlen, die vom Weltraum aus die Erde bombardieren, werden meist durch energiereiche Protonen hervorgerufen, und neuerdings hat man Neutronenbomben konstruiert, die mittels energiereicher Neutronen Gebäude oder Panzer durchdringen und Menschen töten.
Da sich verschiedene Arten radioaktiver Strahlung unterschiedlich auf menschliche Zellen auswirken, haben Wissenschaftler keine einheitliche Meinung darüber, welche Beziehungen zwischen den Dosen energiearmer Strahlen bestehen. Sind Neutronen (die gewöhnliche Atome radioaktiv machen können) für deine Zellen zweimal so schlecht wie Gammastrahlen, oder sind sie achtmal so schlecht? Sind Alphateilchen achtmal oder zwanzigmal so schlecht wie Gammastrahlen? Die Wissenschaftler sind sich nicht sicher.
Das ist von Bedeutung, da verschiedene Leute verschiedenen Arten radioaktiver Strahlung ausgesetzt sind. Jemand, der geröntgt wird, wird hauptsächlich mit einer bestimmten Art von Strahlung bombardiert, wohingegen Uranbergleute einer hohen Dosis einer anderen Art von Strahlung ausgesetzt sind und Opfer radioaktiven Niederschlags wiederum einer anderen Art.
Natürliche Strahlung
Es gibt eine Art von Strahlung, der wir alle ausgesetzt sind. Das ist die natürliche Strahlung. Sie kommt von dem Erdboden, auf dem wir gehen, und von den Steinen unserer Häuser, die einen geringen Anteil radioaktiver Atome enthalten. Etwas mehr kommt mit den kosmischen Strahlen, die die Erdatmosphäre erreichen. Eine zusätzliche Dosis stammt von unserem eigenen Körper. Der menschliche Körper enthält Unmengen an Kohlenstoff und Kalium, und ein winziger Bruchteil davon ist radioaktiv.
Der Durchschnittsbürger Nordamerikas muß etwa nur ein Viertel der natürlichen Strahlung aushalten, mit der die Bewohner einiger Gebiete Brasiliens oder Indiens „bombardiert“ werden, wo sich mehr radioaktives Material im Erdreich befindet. Ist diese zusätzliche Strahlung in Brasilien oder Indien gefährlich? Das könnte der Fall sein. Andererseits herrscht in Colorado eine stärkere natürliche Strahlung als in New York, und dennoch liegt die Krebsrate dort niedriger.
Es ist sehr schwierig, die Auswirkungen geringer Strahlungsmengen festzustellen. Eine kleine Strahlungsdosis bewirkt kein Unwohlsein und keinen Haarausfall, aber sie kann die Wahrscheinlichkeit, daß du eines Tages von Krebs befallen wirst, erhöhen. Nehmen wir an, du wirst krebskrank. Woher könntest du wissen, ob die Strahlung die Ursache war? Es könnte mehrere Ursachen geben. Der Kerntechniker Dr. Karl Morgan erklärte: „Für eine bestimmte Art Leukämie mögen bis zu drei aufeinanderfolgende Ereignisse erforderlich sein (wie das Betätigen von drei elektrischen Schaltern, die in Reihe geschaltet sind). Manche dieser Schalter können durch Viren, Bakterien, Chemikalien, durch mechanische Schäden oder Strahlung eingeschaltet werden.“
Eine geringe Strahlungsdosis mag für den einen viel gefährlicher sein als für den anderen. Bei einem Kind mit schweren Allergien kann die Krebsanfälligkeit drei- bis viermal so groß sein wie bei einem normalen Kind. Ein drittes Kind wurde vielleicht einer Strahlung ausgesetzt, als seine Mutter geröntgt wurde, während sie mit ihm schwanger war. Das Risiko dieses Kindes, an Leukämie zu erkranken, wäre um 50 Prozent größer als das des normalen Kindes. Aber wie stünde die Lage, wenn das von Allergien geplagte Kind obendrein im Mutterleib solchen Röntgenstrahlen ausgesetzt gewesen wäre? Sein Krebsrisiko wäre jetzt nicht drei- oder viermal, auch nicht sechs- oder achtmal, sondern fünfzigmal so groß wie das des normalen Kindes.
Zusätzliche Strahlung
Heute wirkt auf die meisten Leute außer der natürlichen Strahlung noch eine zusätzliche Strahlung ein. In den Vereinigten Staaten wird durch diese zusätzliche Strahlung — meist in Form von Röntgenstrahlen für medizinische Zwecke — die jährliche Durchschnittsdosis fast verdoppelt. Könntest du, wenn vor einem Monat deine Brust geröntgt wurde, in fünf Jahren an Leukämie erkranken? Möglicherweise, aber bevor du in Panik gerätst, solltest du bedenken, daß alle medizinischen Maßnahmen — selbst das Einnehmen einer Schmerztablette — ein gewisses Risiko mit sich bringen. Wenn der Nutzen einer Röntgenuntersuchung das geringfügig erhöhte Krebsrisiko überwiegt, mag dein Arzt mit gutem Grund eine solche verordnen.
Eine andere häufig auftretende zusätzliche Strahlung ist auf energiesparende Gebäudeisolierungen zurückzuführen. Wie ist das möglich? Nun, die üblichen Baustoffe enthalten einige radioaktive Radiumatome. Diese Atome zerfallen allmählich zu Blei — ein Prozeß, bei dem sie mehrere Stadien durchlaufen. Aus den Radiumatomen entsteht das radioaktive Gas Radon. Solange die Radiumatome Radium blieben, waren sie in den Kristallen der Baustoffe deines Hauses eingeschlossen. Aber sobald sie sich in Radon verwandeln, lösen sie sich, und einige mischen sich in die Luft deiner Wohnung.
Wenn du die Luft mit diesen Radonatomen einatmest, können einige davon in deiner Lunge hängenbleiben, wo sie schnell zu Blei zerfallen und währenddessen Alphateilchen freigeben. Erinnerst du dich an die Alphateilchen? Das sind die subatomaren „Kanonenkugeln“, die deinen Zellen so sehr schaden können. Wenn ein Radiumatom zu Blei zerfällt, während es in einer Mauer eingeschlossen ist, können die Alphateilchen, die es freigibt, dich niemals erreichen. Alphateilchen bewegen sich nicht sehr weit fort, auch nicht in der Luft. Aber sobald du einmal ein ehemaliges Radiumatom (in Form von Radon) eingeatmet hast und diese Alphateilchen direkt in deinem Körper abgeschlossen werden, können sie großen Schaden anrichten.
Die Gefährlichkeit von Radongas hat sich während all der Generationen von Uranbergleuten erwiesen, von denen zahlreiche an Lungenkrebs erkrankt sind. Niemand ist allzu verwundert darüber, daß viele Uranbergleute von Krebs befallen sind, aber warum ausgerechnet von Lungenkrebs? Weil Uranbergwerke hohe Konzentrationen an Radongas enthalten (neuere Bergwerke werden wesentlich besser entlüftet) und die von diesem Gas ausgehende Alphastrahlung Lungenkrebs hervorruft.
Die Strahlung, der du ausgesetzt bist, geht nicht nur von einem benachbarten Kernkraftwerk aus. Sie stammt von deinen eigenen leicht radioaktiven Knochen, von Röntgenstrahlen, von deinem Farbfernsehgerät (das einige Röntgenstrahlen abgibt), von einer Flugreise (kosmische Strahlen sind in großen Höhen intensiver) und von deinem gut isolierten Haus.
Wie gefährlich ist energiearme Strahlung? Niemand weiß es genau, aber vernünftige Vorsichtsmaßnahmen gegen unnötige Strahlenbelastung können nicht verkehrt sein.
[Herausgestellter Text auf Seite 10]
Wenn man Röntgenstrahlen und Gammastrahlen als Gewehrkugeln mit hoher Geschwindigkeit innerhalb der Zelle betrachtet, dann muß man Alphateilchen mit Kanonenkugeln vergleichen.
[Herausgestellter Text auf Seite 11]
Wenn der Nutzen einer Röntgenuntersuchung das geringfügig erhöhte Krebsrisiko überwiegt, mag dein Arzt mit gutem Grund eine solche verordnen.
[Kasten auf Seite 12]
Vorsichtsmaßnahmen
Benutze keine Uhren, die Zeiger und Ziffern mit leuchtenden Radiummarkierungen haben. Radium strahlt Alphateilchen aus und gibt Radongas ab. Wirf solche Gegenstände weg, wenn das Glas zerbrochen ist.
Bewahre radioaktive Ausweiskarten oder Führerscheine in einer geeigneten Schutzhülle auf.
Bewahre den Überblick über deine Röntgenbestrahlungen, und bitte deinen Arzt nicht um Röntgenuntersuchungen, die er für unnötig hält. Bitte bei jeder Röntgenbestrahlung um ausreichende Schutzkleidung.
Wenn du ein Farbfernsehgerät hast, dann halte es in einwandfreiem Zustand, und gehe beim Fernsehen nicht zu nahe heran.
Befolge streng die Sicherheitsbestimmungen, sooft du in Strahlungsbereichen arbeitest.
Vergewissere dich, daß deine Wohnung ausreichend belüftet ist, um einer Ansammlung von Radongas vorzubeugen. Das läßt sich ohne Energieverlust bewerkstelligen, indem man Wärmeaustauscher verwendet.