Was radioaktive Strahlung mit dem Körper macht

Wie sinnvoll ist es dann aber, mit einem Messgerät, das keine Alphastrahlung nachweisen kann, etwas zu überprüfen? Nun, auch hier müsste man sich genauer informieren: Mit welchen Elementen und Isotopen ist überhaupt zu rechnen? Wie sehen deren Zerfallsprozesse aus und wie hoch ist die Zerfallsrate? Nur mit diesen Informationen ist eine fundierte Einschätzung möglich, inwiefern hier Alpha-, Beta- oder Gammastrahlen relevant sind.

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Vereinfacht kann man davon ausgehen, dass man es meist mit einer Mischung zu tun bekommt, die selten ausschließlich Alphastrahlung abgibt. Eine quantitative Aussage über die Strahlungsdosis kann man dann aber sowieso kaum machen. Ganz besonders dann nicht, wenn es darum geht abzuschätzen, welche Auswirkungen der Verzehr von etwas langfristig hätte.

Um aus der Vielzahl an komplexen Problemen, die sich hier für Laien und Amateure bietet, nur noch eines herauszugreifen: Die Zerfallsrate eines Isotops drückt aus, mit welcher Wahrscheinlichkeit es innerhalb einer gewissen Zeit in etwa 50 Prozent der Fälle zerfallen wird. Für das einzelne Atom sind solche Aussagen irrelevant, da der Prozess zufällig ist und sich ein einzelnes Atom beliebig anders verhalten kann.

Korrekt wird die Halbwertszeit erst durch Betrachtung großer Mengen an Atomen, die sich statistisch gemittelt entsprechend verhalten. Iod-131 etwa hat eine Halbwertszeit von 8 Tagen. Von einer anfänglichen Menge ist also nach 8 Tagen die Hälfte zerfallen. Vom Rest zerfällt nun binnen 8 weiterer Tage wiederum die Hälfte und nach weiteren 8 Tagen vom Rest wieder die Hälfte. Nach 3 mal 8 Tagen sind damit nur noch 0,5 (= 50 Prozent) hoch 3, also 0,125 (= 12,5 Prozent) der ursprünglichen Menge vorhanden. Im gleichen Maß nimmt die Radioaktivität ab, da weniger Stoff da ist, der Strahlung abgeben kann. Damit vermindert sich die Gefahr durch Iod-131 binnen einiger Wochen auf ein irrelevantes Maß. Andersherum ist sie aber zu Beginn umso höher, da hier große Mengen Radioaktivität freigesetzt werden.

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Im Vergleich dazu wäre ein Isotop, das eine Halbwertszeit von einer Million Jahren hat, für den Menschen weitgehend harmlos (immer gerechnet auf die gleiche Stoffmenge), da ein Großteil des Zerfalls nicht mehr zu seinen Lebzeiten passieren wird. Kritisch hingegen sind Isotope, die sich im Körper oder in der Umgebung ablagern und mit Halbwertszeiten von Jahren und Jahrzehnten ihr Schadenspotenzial zur Lebzeit des Menschen weitgehend kontinuierlich entfalten.

Kurzzeiteffekt: Strahlenkrankheit

Generell muss man zwei Arten von Gefahr unterscheiden. Bisher ging es im Text vorrangig um Langzeitschäden aufgrund lebenslang aufgesammelter Strahlendosis. Dabei geht es eher um niedrige Raten, deren langfristig akkumulierte Dosis dennoch relevant sein kann. Solche niedrigen, aber kontinuierlichen Raten sind in unserem Alltag dominierend.

Im Unterschied dazu kann es nach Nuklearunfällen oder einem Atomkrieg auch zu sehr viel höheren Raten kommen, bei denen man binnen kurzer Zeit eine sehr hohe Dosis abbekommt. Neben der Gefahr, dass man hierdurch auch seine Lebensdosis schlagartig anhebt und dies langfristige Auswirkungen haben kann, ergibt sich kurzfristig das Problem der Strahlenkrankheit, die einen direkt umbringen kann. In Filmen werden Geigerzähler häufig dazu verwendet, solche Gefahren zu erkennen und zu vermeiden, indem man Orte mit einer extrem hohen Strahlung möglichst meidet oder nur extrem kurz betritt.

Zum Glück ist mit solchen Szenarien eher nicht zu rechnen, aber natürlich könnte hierbei ein persönlicher Geigerzähler sinnvoll sein, um etwa zu erkennen, dass nach erfolgtem radioaktivem Niederschlag (auch als Fallout bekannt) eine Wiese oder eine Regenzisterne ein radioaktiver Hotspot ist und man den Bereich dringend meiden sollte.

Der Abstand ist entscheidend

Doch auch hier kann man mit eigenen Geräten keine quantitativ verlässlichen Messungen erreichen. Das eigene Messgerät sollte eher als zusätzliche Warnmöglichkeit bei allgemeinen Vorsichtsmaßnahmen fungieren und nicht dazu dienen, um völlig autark zu entscheiden, ob die Strahlungswerte eventuell doch akzeptabel sind.

Zur kurzfristigen Strahlenkrankheit kommt es, wenn man binnen weniger Stunden eine Dosis von 500 mSv (Millisievert) und mehr abbekommt. Zur Erinnerung: Das ist mehr als die Dosis, die wir sonst typischerweise in unserem ganzen Leben abbekommen würden.

Bereits eine Dosis von 6 Sv kann, wenn man ihr innerhalb kurzer Zeit ausgesetzt ist, ausreichen, um einen Menschen innerhalb weniger Wochen umzubringen. Mit einer Rate von 500 mSv/h hätte man ab einer Stunde mit ersten Symptomen einer Strahlenkrankheit zu rechnen und würde die tödliche Dosis nach 12 Stunden erreichen, weshalb es im Falle solch hoher Strahlenwerte extrem wichtig ist, die relevanten Bereiche möglichst schnell zu verlassen und Abstand von möglichen Strahlenquellen zu gewinnen.

Die Intensität der Strahlung nimmt dabei quadratisch mit der Entfernung ab. Eine zehnfache Entfernung reduziert also beispielsweise die Strahlung um den Faktor 100. Ob man sich also nur einen Meter neben einer Strahlenquelle befindet oder 10 Meter entfernt ist, kann den Unterschied von 500 mSv/h zu 5 mSv/h ausmachen.

Strahlung stört biochemische Prozesse

Der 10-Meter-Abstand würde nach 12 Stunden lediglich 60 mSv bedeuten, würde also nicht zur Strahlenkrankheit führen und die Lebensdosis nur mittelmäßig erhöhen, während der Abstand von nur einem Meter einen nach 12 Stunden umbringen würde. So gesehen wäre es in solchen Extremfällen theoretisch hilfreich, wenn man mit individuellen Messgeräten die persönliche Umgebung einschätzen kann. Selbst in der Nähe von Reaktorkatastrophen waren jedoch nur wenige Menschen sehr hohen Dosen ausgesetzt, so dass sie kurzfristig daran starben. Die weitaus größere Zahl hatte hingegen ausschließlich mit den längerfristigen Effekten zu kämpfen.

Die kurzfristig eintretende Strahlenkrankheit kann man sich so vorstellen, dass der Körper die durch die Strahlung gestörten biochemischen Prozesse nicht schnell genug kompensieren kann und wichtige Teile des Stoffwechsels im Körper zusammenbrechen. Überlebt man aber die Strahlenkrankheit, was sich binnen weniger Wochen entscheidet, so erholt man sich davon, muss aber dennoch mit den zusätzlichen Langzeiteffekten rechnen. Dennoch hat man auch nach einer überstandenen Strahlenkrankheit aufgrund von beispielsweise 2 Sv durchaus eine Chance auf ein langes gesundes Leben und eben nur statistisch gesehen ein erhöhtes Risiko für spätere Erkrankungen.

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