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STRAHLENSCHUTZ
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DIE STRAHLENSCHUTZSITUATION IN ÖSTERREICH
Vor wenigen Jahrzehnten führte man oberirdische Kernwaffenversuche durch, ohne daran zu denken, dass wir noch lange Zeit danach mit den damit geschaffenen Gefahren zu leben haben werden. Ein Arsenal von Atomwaffen, Transporte radioaktiver Stoffe auf allen Verkehrswegen, Kernkraft auf Schiffen und in Satelliten, Wiederaufbereitungsanlagen, offene Fragen bei der Endlagerung der radioaktiven Stoffe und die mehr als 400 weltweit betriebenen Atomkraftwerke stellen eine permanente Bedrohung dar.
Von den über 400 stromerzeugenden Kernreaktoren befinden sich mehr als 200 in einer vergleichbaren Entfernung von Österreich wie Tschernobyl. Das bedeutet, dass uns bei ungünstiger Witterung innerhalb kürzester Zeit eine radioaktive Wolke erreichen kann. Daher ist es notwendig, auf eine derartige Bedrohung jederzeit vorbereitet zu sein.
Niemand kann sich den Folgen einer Freisetzung von Radioaktivität völlig und auf Dauer entziehen! Als Grundlage des heutigen Strahlenschutzes dienen die Erfahrungen aus der Beobachtung der Überlebenden nach den Atombombenabwürfen in Japan und anderen Strahlenunfällen.
Wie man sich gegen externe Strahlung schützen kann, lesen Sie hier.
GRUNDLANGEN DES STRAHLENSCHUTZES
Atomare Strahlen entstehen durch instabile
Atomkerne, welche zerfallen. Die Aktivität eines radioaktiven Strahlers wird in Bequerel
(Bq) angegeben, was einem Kernzerfall pro Sekunde entspricht. Die physikalisch wichtige
Größe ist die Energiedosis. Sie wird in Gray (Gy) angegeben und bezeichnet die pro
Masseneinheit aufgenommene Strahlungsenergie. Ein Gray entspricht dabei einem Joule pro
Kilogramm (J/kg). Da verschiedene Strahlungsarten verschiedene biologische Wirkungen
hervorrufen, muss die Energiedosis mit einem Faktor Q (Qualitätsfaktor) multipliziert
werden, der von der Strahlungsart abhängt. Die so erhaltene Äquivalentdosis wird in
Sievert (Sv) angegeben. Außerdem gibt es die effektive Dosis, die auch die
Strahlensensibilität verschiedener Organe berücksichtigt. Durch die Abhängigkeit der
Schädigung von der Bestrahlungsdauer wird die Dosisleistung (in Sievert pro Zeit) zur
Beurteilung des Ausmaßes der Schädigung auf den Körper. Die oben genannten Einheiten
haben ältere, gebräuchliche ersetzt: Curie durch Bequerel, rad durch Gray und rem durch
Sievert.
| Zusammensetzung: | Reichweite in Luft: | Abschirmung: | Beispiele: | |
| Alpha-Strahlen: | Helium Atomkern (He) (2 Protonen + 2 Neutronen) |
einige Zentimeter | Haut; Blatt Papier |
Plutonium 239 Radon 226 |
| Beta-Strahlen: | einzelne Elektronen | einige Meter | Buch, Metall | Cäsium 137 Strontium 90 |
| Gamma-Strahlen: | elektromagnetische Wellen | einige Kilometer | können nur
abgeschwächt werden durch dicke Beton- und Stahlwände |
viele Radionuklide |
Unter Strahlendosis verstehen wir die in Materie durch
Strahlung deponierte (absorbierte) Energie. Im menschlichen Gewebe führt die Einstrahlung
von außen und die Inkorporation von offenen radioaktiven Stoffen zu einer externen und
internen Strahlenexposition.
Tritt die ionisierende Strahlung in Wechselwirkung mit Materie, so wird ein Teil dieser
Energie absorbiert.
Energiedosis = absorbierte Energie : Masse ( Joule : kg)
Multipliziert man die Energiedosis (J/kg) mit dem Qualitätsfaktor, der die
unterschiedliche biologische Wirkung der einzelnen Strahlungsarten beschreibt, erhält man
die Äquivalentdosis. Die Äquivalentdosis gibt die Wirkung ionisierender Strahlung
auf den Menschen an.
Der Qualitätsfaktor hängt von der Strahlenart und Strahlenenergie ab.
Äquivalentdosis = Energiedosis * Qualitätsfaktor Sv = Gy * Qualitätsfaktor |
Sogenannte Erwartungsdosen können auf Grund von aktuellen Messergebnissen und Annahmen über den voraussichtlichen zeitlichen Verlauf der eingetretenen Kontamination ermittelt werden.
Die wichtigsten Unterlagen für eine erste Lagebeurteilung sind
Nachrichten über Anlassfall, Ort und Ablauf des Ereignisses, sowie
über deren Zeitpunkt. Daraus resultiert eine Schätzung über das Ausmaß der Freisetzung
und über die zu erwartende Strahlenbelastung.
Abhängig vom speziellen Anlass und der Entfernung vom Unfallort werden alle Schätzungen
über das Ausmaß der zu erwartenden Kontaminationen anhand von Emissionsdaten kaum oder
nur mit zeitlicher Verzögerung möglich sein; das ist auch ein Grund dafür, dass den
aktuellen Messdaten, also den Ergebnissen der Immissionsmessung, größte Bedeutung
zukommt.
Unterlagen für eine erste Beurteilung der Situation liefern:
¨
Niederschlagsmessung
zur Bestimmung der
Bodenkontamination. Diese sollten räumlich und zeitlich korreliert mit den Daten des
Strahlenfrühwarnsystems erfolgen und an ausgewählten
Stationen durch nuklidspezifische Radioaktivitätsmessungen ergänzt werden können.
¨ Untersuchungen von
Boden und Bewuchsproben
Bodenmessungen und Proben aus der
Luft.
Anhand solcher Daten und mit Hilfe bisheriger Erfahrung in Zusammenhang mit verschiedenen Unfällen in kerntechnischen Anlagen ist eine erste Abschätzung der Erwartungsdosis möglich.
Eine Kontrolle der Erwartungsdosen und damit der vorgesagten Strahlenbelastung kann individuell durch direkte Personenkontrollen erfolgen. Dafür stehen die Methoden der Personenuntersuchung zur Verfügung.
Solche Kontrolluntersuchungen sollten bald nach dem Eintreten des Ereignisses an ausgewählten Testpersonen begonnen werden. Derartige Messergebnisse stellen eine wichtige Grundlage für die Überprüfung der Wirksamkeit der angeordneten Maßnahmen dar. Die Messungen sind je nach Bedarf weiter fortzusetzen, zu korrigieren oder aufzuheben.
SCHÄDEN IM MENSCHLICHEN ORGANISMUS
Ionisierende Strahlung beeinflusst die Zellteilung. Sie kann die
Teilung stören, hemmen oder auch verhindern.
So können Schäden an Chromosomen auftreten (Basenschäden,
Einzel- oder Doppelstrangbrüche).
Der Mechanismus der Strahlenwirkung auf den Menschen verläuft in 3 Phasen:
1.) Die Strahlungsenergie wird im Gewebe absorbiert.
2.) Die aufgenommene Energie führt über Anregungen oder Ionisation von Atomen zu chemischen Veränderungen. Hauptsächlich erfolgt eine Energieabsorption in den Wassermolekülen der Zellen. Dabei entstehen durch Ionisation Radikale und andere reaktive Substanzen, die sich vom Ort der Energieabsorption fortbewegen und weitere chemische Veränderungen hervorrufen können.
3.) Auf Grund der molekularen Veränderungen treten auf: Funktionsveränderungen, Mutationen, Gestalt- und Formänderungen von Zellen bis zum Zelltod, Spätschäden (Blutbild, Katarakte, Krebs und Gefäßveränderungen)
Die Strahlenschäden werden in somatische und genetische unterteilt.
Die somatischen Schäden zeigen sich in den Körperzellen des Bestrahlten, während die genetischen Schäden in den Keimzellen des Bestrahlten auftreten und vererbbar sind. Das Ausmaß des Schadens hängt von der Dosis ab.
Viele Strahlenschäden können durch Enzyme
repariert werden, bestrahltes Gewebe kann sich wieder erholen. Ein großer Teil der DNA -
Veränderungen kann von der Zelle repariert werden, bevor sie sich schädigend auswirken.
Stark ionisierende Strahlen sind:
a -Strahlung, Neutronenstrahlen, Protonenstrahlung, geladene
Ionen.
Schwach ionisierende Strahlen sind:
Röntgenstrahlen, g - und
Elektronenstrahlen.
Äußerlich Bestrahlung des menschlichen Körpers durch a - der b -Stahlen schädigen vor allem die Haut. Für b - Stahlen sind auch die Augen besonders empfindlich. Es kann zu Verbrennungen der Bindehaut und zur Bildung von Star kommen.
Strahlenempfindlichkeit von Zellen und Geweben:
Im allgemeinen ist die Strahlenempfindlichkeit
einer Zelle umso größer, je intensiver ihr Stoffwechsel ist. Einen intensiven
Stoffwechsel haben junge, rasch wachsende und sich häufig teilende Zellen.
Dies erklärt die besondere Strahlenempfindlichkeit des werdenden Organismus im
Mutterleib, die blutbildenden Organe (Knochenmark), der Fortpflanzungsorgane und der
bösartigen Tumore. (Daher arbeitet man bei der Tumortherapie mit ionisierender
Strahlung).
Neben der äußeren Bestrahlung (externe Bestrahlung) des Körpers kann es zu einer
inneren Bestrahlung (interne Bestrahlung) durch inkorporierte radioaktive Stoffe kommen (interne Kontamination). Die Inkorporation kann durch
Nahrungsaufnahme, Einatmung oder durch die Haut oder offene Wunden erfolgen.
Inkorporierte a - oder b - strahlende Radionuklide haben besonders große biologische Wirksamkeit. Einige Organe nehmen bevorzugt bestimmte Stoffe auf. Die Schilddrüse sammelt Iod an, Strontium (gleiche chemische Eigenschaften wir Calcium) lagert sich vermehrt in den Knochen ab.
Gasförmige Stoffe werden im Atemtrakt deponiert. Feste radioaktive Stoffe gelangen über den Magen- Darm- Trakt und weiter über den Blut- und Lymphkreislauf in alle Körperregionen.
Tritt ein Unfall durch externe (äußere) Bestrahlung auf, muss der Verunfallte sofort ruhig gestellt werden. Bei akuter Teilkörperbestrahlung sollen die bestrahlten Körperteile aseptisch behandelt werden. Eine akute Ganzkörperbestrahlung mit 7 – 8 Gy verläuft ohne Hilfsmaßnahmen tödlich.
Merkmale der akuten Strahlenkrankheit nach einer Ganzkörperbestrahlung:
"Röntgenkater" mit Müdigkeit, Kopfschmerzen, Übelkeit, Appetitlosigkeit, Blutungen in der Haut, Blutungen der Schleimhäute, blutige Durchfälle, Blut erbrechen infolge Störung der Blutgerinnung und der Blutbildveränderungen.