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Radioaktive Strahlung und Strahlenkrankheit – So wirken Sie auf den Körper

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Radioaktive Strahlung
© S.Kobold - Fotolia.com

Seit dem Tsunami und der daraus resultierenden Nuklearkatastrophe in Japan ist das Thema Strahlenbelastung wieder sehr wichtig geworden. Dabei wirft auch die Strahlenbelastung viele andere wichtige Fragen auf. Für Japan herrschte Ausnahmezustand, nachdem das Erdbeben und die Wassermassen das Land verwüstet haben. Und was noch viel dramatischer war, dass einige Atomkraftwerke beschädigt wurden. Damit ging die Angst vor dem so genannten Super-GAU um. In der ganzen Welt wächst die Angst vor Strahlenbelastung. Erinnerungen an Tschernobyl 1986 wurden geweckt.

Was aber ist eine Kernschmelze oder der so genannte „Super-GAU“? Was bewirkt radioaktive Strahlenbelastung im menschlichen Körper? Welche Auswirkungen für die Gesundheit müssen wir möglicherweise hinnehmen?

» Was ist ein GAU und was ist ein Super-GAU?
» Was ist Radioaktivität?
» Kernschmelze – Was ist das?
» Welche Auswirkungen hat Radioaktivität auf den Körper?
» Welche radioaktiven Stoffe beeinträchtigen die Gesundheit?
» Symptome für die Strahlenkrankheit
» Therapie der Strahlenkrankheit

Was ist ein GAU und was ist ein Super-GAU?

Das Wort GAU steht für Größter Anzunehmender Unfall. Sowohl in Japan als auch in der übrigen Welt gelten strenge Auflagen, wenn es darum geht einen Auslegungsstörfall in einem Kernkraftwerk zu verhindern. Überschreitet ein Unfall diese Auflagen, die für einen GAU erfüllt sein müssen, spricht man von einem Super-GAU.

Was ist Radioaktivität?

Sowohl radioaktives Gestein als auch die kosmische Strahlung haben eins gemeinsam – überall auf der Welt und in der Natur ist radioaktive Strahlung zu verzeichnen. Die Medizin nutzt diese energiereiche Strahlung um Krankheiten wie beispielsweise Krebs zu behandeln oder aber, um bestimmte Untersuchungen durchzuführen. So sind auch Röntgenstrahlen letztlich radioaktive Strahlen.

Radioaktivität ist der Zerfall von Atomkernen, bei der Energie frei tritt. Diese hat die Möglichkeit, andere Stoffe in ihrer Struktur komplett zu verändern. Wenn die radioaktive Strahlung auf andere Stoffe trifft, dann werden so genannte Ionen erzeugt. Deshalb wird die Strahlung, die durch radioaktive Elemente erzeugt wird, auch als ionisierende Strahlung bezeichnet.

Grundsätzlich ist Radioaktivität in der gesamten Natur vorhanden, sie kann allerdings auch künstlich erzeugt werden. Bekannte Elemente radioaktiven Ursprungs sind

  • Plutonium
  • Uran
  • Radium
  • oder auch Radon.

Radioaktive Strahlung wird in unterschiedlichen Formen gemessen. So gibt es die

  • Alphastrahlung
  • Betastrahlung
  • oder die sehr intensive Gammastrahlung.

Die Intensität der Strahlenbelastung durch Radioaktivität wird mit der so genannten Sievert (Sv) Einheit gemessen. Die radioaktive Belastung in Deutschland, die durch die Umwelt gegeben ist, beträgt etwa 2,1 Millisievert jährlich. Die Werte, die nach der Nuklearkatastrophe in Japan gemessen wurden, liegen um ein Mehrfaches darüber.

Kernschmelze – Was ist das?

Die Kernschmelze tritt immer dann ein, wenn ein Reaktorkern keine ausreichende Kühlung erhält. Auch wenn der Reaktor bereits abgeschaltet ist, wird in den Brennelementen noch weiterhin Wärme erzeugt. Experten sprechen hier von der so genannten Nachzerfallwärme. Wichtig ist also, dass der Reaktorkern auch nach der Abschaltung des Reaktors weiterhin gekühlt wird.

Auslöser für die Kernschmelze

Erfolgt keine Kühlung mehr, wie es in Japan beim Atomkraftwerk Fukushima der Fall war, dann heizt sich der Reaktorkern immer weiter auf. Noch vorhandenes Kühlwasser verdampft durch die Entwicklung immer weiter, so dass die oberen Brennelemente letztlich keine Kühlung mehr erfahren.

Beginn der Kernschmelze

Das Brennelement ist aus mehreren Brennstäben zusammengesetzt, die jeweils eine Dicke von etwa 1 cm aufweisen. Findet keine Kühlung mehr statt, entwickelt sich in den Brennstäben eine Temperatur, die über 1000 °C hinausgehen kann. In diesem Stadium beginnen die Stäbe dann zu schmelzen – die so genannte Kernschmelze tritt ein.

Radioaktive Stoffe werden freigesetzt

Die radioaktiven Stoffe, die bis zum Zeitpunkt der Kernschmelze noch fest in den Brennstoff integriert waren, erfahren nun eine Freisetzung. Das geschmolzene Material sinkt abwärts und es findet eine Reaktion mit dem Wasserdampf statt. Daraus entwickelt sich sehr gefährlicher Wasserstoff. Kann die die Wärme nicht mehr aus den Reaktoren austreten, kommt es möglicherweise zu einer Explosion.

Welche Auswirkungen hat Radioaktivität auf den Körper?

Wenn Radioaktivität auf den menschlichen Körper einwirkt, erfolgt die Freisetzung von Energie und es entsteht eine ionisierende Strahlung. Bedingt durch diese Strahlung ist eine Veränderung der Atome und Moleküle im menschlichen Gewebe gegeben und genau hierdurch erfolgt auch eine Auswirkung auf die Gesundheit des Menschen. Die radioaktive Strahlung kann einzelne Zellbausteine sehr stark schädigen, zerstören oder aber die Funktionen der Enzyme in den Zellen komplett lahmlegen.

» Erhöhtes Krebsrisiko
Weiterhin ist die Radioaktivität in der Lage, die DAN, also die Erbsubstanz, nachhaltig zu verändern. Durch die nachfolgende Zellteilung werden diese Änderungen dann in den nachwachsenden Zellen weitergereicht. Damit ist das Risiko an Krebs zu erkranken, für einen Menschen der erhöhter Strahlenbelastung ausgesetzt war, deutlich höher.

» Schaden an Knochen und Gewebe
Wenn radioaktive Stoffe in den Körper gelangen, sind sie in der Lage, sich sowohl in den Knochen als auch in den Organe und Gewebe einzulagern. Dort wirken sie solange, bis sie zerfallen. Die Wirkungsdauer der Radioaktivität ist stark von der Halbwertzeit abhängig. Sind die Körperzellen intakt, können Sie viele der angerichteten Schäden wieder ausgleichen. ei einer sehr hohen Dosis Radioaktivität kann der Körper diesen Ausgleich allerdings nicht mehr vornehmen.

Beträgt die radioaktive Dosis weniger als 100 Millisievert, dann sind direkte gesundheitliche Schäden eher unwahrscheinlich, langfristig ist allerdings ein erhöhtes Krebsrisiko gegeben. In Deutschland erfolgt eine Evakuierung ab einer Strahlung von 100 Millisievert.

Welche radioaktiven Stoffe beeinträchtigen die Gesundheit?

Besonders zwei radioaktive Stoffe nehmen in der Nähe eines Reaktors Einfluss auf die menschliche Gesundheit. Das sind radioaktives Jod und Caesium. Das Jod lagert sich in der Schilddrüse ab. Während sich radioaktives Caesium in fast allen Körperzellen einlagert, insbesondere in den Nervenzellen und den Muskelzellen. Radioaktives Jod hat nur eine geringe Halbwertszeit, baut sich daher schnell im Organismus ab. Die Halbwertszeit von Caesium allerdings liegt bei bis zu 30 Jahren. Das heißt, dass es wesentlich länger andauert, bis sich die Wirkung von Caesium im Körper reduziert.

Weitere Stoffe, die in der Nähe eines Reaktors freigesetzt werden, sind Strontium und Plutonium. Strontium lagert sich in den Knochen an, während Plutonium in der Lunge eingelagert wird, und von dort in den gesamten Körper gelangt.

Symptome für die Strahlenkrankheit

Generell tritt die Strahlenkrankheit immer dann auf, wenn der menschliche Organismus stark erhöhten Dosen von radioaktiver Strahlung ausgesetzt wird. Die ersten Symptome der Strahlenkrankheit zeigen sich in Erbrechen und Übelkeit. Die Regel ist dabei, dass die Symptome umso länger anhalten und auch umso früher auftreten, je höher die Strahlenbelastung ist.

Weitere Symptome für die Strahlenkrankheit sind:

  • Kopfschmerzen
  • Kein Appetit
  • Haarausfall
  • Hautprobleme (Juckreiz)

Weitere Symptome unterschiedlicher Art treten nach und nach auf, können sich dabei unter Umständen erst nach Jahren oder Jahrzehnten ergeben.

Die Prognosen für Menschen mit der Strahlenkrankheit sind sehr schwierig. Wichtig ist besonders, wie hoch die Strahlendosis ist, die der Körper aufgenommen hat. Grundsätzlich lässt sich sagen, dass Strahlendosen bis zu sechs Sievert sowohl Blutungen als auch Infektionen und Geschwüre der Schleimhaut mit sich bringen. Eine höhere Strahlendosis wirkt sich auf den Magen-Darm-Trakt aus. In diesem Fall kann es zu blutigem Durchfall, Infektionen und Blutungen bis zum Schock kommen. Liegt die Dosis der Strahlenbelastung über 20 Sievert, dann ist besonders das zentrale Nervensystem betroffen. In diesem Fall treten Krämpfe auf, es kann zur Bewusstlosigkeit kommen – und im schlimmsten Fall kann auch sofort der Tod eintreten.

Therapie der Strahlenkrankheit

Vorab muss gesagt werden, dass die Behandlung der Strahlenkrankheit sehr schwierig ist.

Einwirkzeit der radioaktiven Strahlung verkürzen

Erstes Ziel ist es, die Wirkung der radioaktiven Strahlung so schnell wie möglich zu verkürzen. Hierzu erfolgt im ersten Schritt die Entfernung der radioaktiven Verunreinigungen. Dazu wird Iod verabreicht. Damit soll sich möglichst wenig Iod 131 absondern bzw. anlagern können.

Flüssigkeitsverlsut ausgleichen

Auch der Ausgleich des Flüssigkeitsverlustes ist eine Behandlungsmaßnahme bei Strahlenkrankheit. Des Weiteren werden eventuelle Hautschäden behandelt und Bluttransfusionen durchgeführt. Auch Antibiotika können eine Therapiemaßnahme sein, damit sich der Körper nicht mit anderen Krankheiten ansteckt.

Psychische Behandlung

Nicht nur körperliche Beschwerden sind Folge der Strahlenkrankheit. Auch die psychische Belastung, beispielsweise durch Haarausfall, ist enorm hoch. Eine psychologische Therapie ist daher dringend anzuraten.

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