Eine große natürliche
Strahlenexposition in Schweden besteht in der Inhalation des Radons. Das Radon
ist ein Zerfallsprodukt aus der natürlichen Zerfallsreihe von Uran und Thorium.
Somit bildet sich Radon in Gesteinen mit Uran. Aus diesen Steinen von den
obersten Bodenschichten tritt dann das Gas Radon aus. Radon ist ein Edelgas mit
einer Halbwertszeit von 3,824 Tagen. Aus tiefer gelegenen Erdschichten erreicht
das Radon die Erdoberfläche nicht, da es bereits auf dem Weg dorthin zerfällt.
Strahlung
tritt insbesondere dort auf, wo Uran und Thorium im Erdreich vorhanden sind.
Dies ist in saurem Tiefengestein (z.B. Granit) oder in der Kohle und in
Sedimentgestein der Fall. An oberflächennahen Uran-Lagerstätten in Schweden sind
Strahlungen mit Maximalwerten von bis zu 100 µSv/h gemessen worden.
Das Auftreten von Radon ist auch
an eine entsprechende Dosisleistung am Boden gekoppelt. Dies kann durch den
Vergleich der Ortsdosisleistung und der Radon Verteilung in Schweden überprüft
werden. Das Gas Radon wird mit der Luft eingeatmet und größtenteils wieder
ausgeatmet. Radon zerfällt in der Luft in kurzlebige radioaktive Folgeprodukte,
die sich an Aerosole (in Verbindung mit Staub) binden. Die beladenen Aerosole werden in der
Lunge abgelagert. Durch den radioaktiven Zerfall der Folgeprodukte in den
Bronchien wird das Lungengewebe geschädigt und es kann Lungenkrebs auftreten.
Die Aufnahme von Radon durch das Trinkwasser und über die Nahrung kann in der
Regel vernachlässigt werden. Trotzdem bauen immer mehr Haushalte einen
Radonabscheider in ihre Trinkwasseranlage ein.
Das Radon aus den Bodenschichten
gelangt durch Emanation aus der Materie in Gas führenden Räumen (Migration).
Durch Undichtigkeiten im Keller kann es auch in die Wohnräume gelangen. Somit
haben Menschen, die sich nicht viel in Räumen aufhalten, eine geringe
Strahlenexposition durch Inhalation von Radon. Für Personen in Räumen ist aus
Sicht des Strahlenschutzes eine schlechte Lüftung nicht sehr gesund. Durch
dichte Fenster wird die Abgabe des Radons verhindert und es erhöht sich so die
Radon-Konzentration. Daher kann gesagt werden: "Gutes regelmäßiges Lüften der
Räume ist ein guter Strahlenschutz".
In Schweden werden bereits seit
den 1980er Jahren Messungen in Wohngebäuden, Schulen und Kindergärten
durchgeführt. Bei den bisher in über 400.000 Häusern durchgeführten
Radonmessungen lag der Mittelwert in freistehenden Einfamilienhäusern bei 140
Bq/m3, in Mehrfamilienhäusern bei 75 Bq/m3. Die höchsten Radonkonzentrationen
wurden in Häusern gemessen, die in den schwedischen Gletscherlandschaften sowie auf
granitreichen Felsen stehen. Man schätzt, dass über 150.000 Häuser
Radonkonzentrationen von über 400 Bq/m3 und ca. 500.000 Häuser Werte
mit über 200 Bq/m3
aufweisen. Mit steigender Radonkonzentration in Wohnräumen nimmt das Risiko
einer Lungenkrebserkrankung zu. Man rechnet mit einem erhöhten Lungenkrebsrisiko
um 16% pro Anstieg der Radonkonzentration um 100 Bq/m3.
Inzwischen hat man in über
30.000 Gebäuden mit Konzentrationen über 400 Bq/m3 Sanierungen durchgeführt. Der
schwedische Reichstag hat 2001 einen Gesetzentwurf verabschiedet, wonach die
Radonkonzentration in Wohnräumen 200 Bq/m3 nicht überschreiten darf. Weiterhin
will die Regierung erreichen dass die mittlere Radonkonzentration in
Wohnräumen langfristig auf 50 Bq/m3 abgesenkt wird.
Die
Radioaktivität schwankt in Abhängigkeit vom geologischen Alter des Gebirges. Die
jüngeren Schichten des Karbon weisen eine höhere Aktivität an Radium auf, als
die geologisch älteren Karbonschichten. Diese radioaktiven Stoffe, besonders
Radium und Thorium, werden im Grubenwasser in Abhängigkeit von deren weiteren
Mineralgehalt gelöst. Sie finden sich dann an bestimmten Stellen des
Wassersystems (Rohrbiegungen, Filter etc.) als Ablagerungen mit radioaktiver
Kontamination wieder.
Konzentrationen von Radon 222
[Bq/l] im Trinkwasser
Deutschland |
|
aus
Oberflächenwasser |
0,4
– 1,9 |
aus
Quellen und Brunnen |
4 –
90 |
Finnland |
|
aus
Oberflächenwasser |
0,9
– 33 |
aus
Quellen und Brunnen |
10 –
180 |
Schweden |
3 –
1200 |
Österreich |
1 –
760 |
Strahlenexposition durch medizinische Untersuchungen
In den
hoch industrialisierten europäischen Ländern ist die medizinische Untersuchung
mit Röntgenstrahlen sehr verbreitet. Da der Arzt den Informationsgehalt der
Aufnahmen hoch einschätzt, werden viele Untersuchungen getätigt, ohne direkt über
die gesundheitlichen Folgen der Untersuchungsmethode nachzudenken. Ebenfalls
hinzugekommen sind neuere Untersuchungsmethoden, wie der Computertomographie,
die einen Schnitt durch den Körper erstellt. Bei dieser Methode ist die im
Körper auftretende Streustrahlung sehr ausgeprägt und führt zu höheren
effektiven Strahlendosen als nach der herkömmlichen Methode mit einer festen
Röhre.
Die
Entwicklung der Untersuchungen und der mittleren effektiven Dosis durch Röntgen
und CT-Untersuchungen variieren stark mit der Einstellungen, die vom
Patientendurchmesser und der Problematik der Untersuchung abhängen. Da die
Einstellungsdaten beim untersuchenden Arzt dokumentiert werden, können im
Bedarfsfall die Dosiswerte berechnet werden. Der Patient sollte sich deshalb jede
Untersuchung im "Röntgenpass" eintragen lassen.
Durch die
Anwendung von Radionukliden in der Medizin,
Forschung, Technik und Industrie
kommen verschiedene Strahlenexpositionen auf den Menschen hinzu. Es gibt
daher Untersuchungsmethoden, die die Strahlung aus den Menschen messen. Dies
geschieht mit dem Ganzkörperzähler. Diese befinden sich in Räumen mit geringer
Untergrundstrahlung (Keller mit zusätzlicher Abschirmung). Es sind
hochempfindliche NaJ-Detektoren mit hoch Energie auflösenden gekühlten
Halbleiterdetektoren. Der erste Typ dient zum empfindlichen Nachweis und der
zweite zur genauen Identifikation.
Übersicht der Strahlenexposition
Situation |
Dosis [mSv] |
3 Stunden Flug in 10.000m Höhe |
0,01 |
Kosmische Strahlung in Schweden / Jahr |
0,30 |
Strahlendosis aus Inkorporation von K-40 in
der Nahrung / Jahr |
0,30 |
Terrestrische Strahlung in Schweden / Jahr |
0,80 |
Lungenaufnahme |
1,00 |
Strahlendosis aus Inhalation von Rn-222 in
Räumen / Jahr |
1,30 |
Mittlere Strahlenbelastung der Bevölkerung
aus medizinischen Untersuchungen / Jahr |
1,60 |
Zusätzliche natürliche Dosis beim Wohnen in
Beton- oder Granitbauten / Jahr |
0,5-2,5 |
Den
größten Anteil zur Strahlenexposition stammt aus medizinischen Anwendungen, die
aus der Summe aller Strahlendosen, die bei Röntgenuntersuchungen und
Strahlentherapien auftreten, geteilt durch die Gesamtbevölkerung ermittelt wird.
Dieser Wert variiert, da er von den durchgeführten Untersuchungen abhängt und
liegt bei ca. 1,6 mSv/Jahr. Der nächste Anteil von ca. 1,3 mSv/Jahr rührt von
der Radonexposition. Die terrestrische Strahlung liegt bei ca. 0,8 mSv/Jahr. Der
Anteil der kosmischen Strahlung auf Meeresspielhöhe und der
Strahlenexposition
über die Nahrungsaufnahme betragen je 0,3 mSv/Jahr.
Die
weiteren 3 Anteile sind modernen Ursprungs und setzen sich aus dem technischen
Umgang mit Radionukliden im Berufsleben, z.B. mit radiometrischen Messeinrichtungen zusammen. Hinzu kommt die Strahlenexposition der Bevölkerung aus diesen
technischen Anwendungen und zum Schluss der Anteil aus der Katastrophe von
Tschernobyl. Bei Flügen in großer Höhe nimmt die kosmische Strahlung stark zu.
Sie verdoppelt sich bei jeweils 1500 m Höhenzunahme und führt z.B. zu
einer Dosis von 10 µSv bei 3 Stunden Flug auf der Nordhalbkugel in 10.000m Höhe.
Dies kann für Piloten zu einer erheblichen Dosis von bis zu 4 mSv/a führen.
Die Daten stammen teilweise aus: "Schutz von Mensch und
Umwelt vor natürlichen Strahlenquellen bei
Arbeiten"
von Dr. rer. nat. Dipl.-Phys. Carl Ulrich Wieters
Entwicklung der Cäsiumbelastung in der Luft
Bis 1986 dominierte die radioaktive Strahlung von atmosphärischen Kernexplosionen. Nach
der vorübergehenden Einstellung der Tests im Jahr 1958 und bis zum Sommer 1963,
als ein Teilteststopp in Kraft trat, gibt es deutliche Rückgänge der Aktivität.
Frankreich und China unterzeichneten den Vertrag zum Verbot von atmosphärischen
Atomtests zunächst nicht. Frankreich beendete die atmosphärischen Tests in der
nördlichen Hemisphäre im Jahr 1966 und China im Jahr 1980. 1986 wurde Schweden
durch Emissionen von Tschernobyl belastet. Die Konzentration in der Luft war
dann für eine kurze Zeit sehr viel höher als in den Zeiten der Atomtests.
Ungefähr fünf Prozent des bei der Explosion des Reaktorblocks 4 in Tschernobyl
freigesetzten Cäsiums regnete diagonal über Mittelschweden ab. Nach
dem Unfall in Fukushima stieg die radioaktive Belastung in der Luft für einige
Zeit an, aber ging schnell wieder zurück auf das gleiche Niveau wie vor dem Unfall.

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