Strahlenrisiko

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DIN 4844-2 Warnzeichen D-W005 Warnung vor radioaktiven Stoffen oder ionisierenden Strahlen

Als Strahlenrisiko bezeichnet man die Wahrscheinlichkeit, mit der eine bestimmte Bevölkerungsgruppe, die einer bestimmten Strahlendosis ausgesetzt war, an den Folgen dieser zusätzlichen Strahlenbelastung erkrankt oder stirbt. Der Artikel stellt die Erkenntnisse vor, welche von den großen, internationalen Organisationen UNSCEAR, RERF, ICRP und WHO in den letzten Jahrzehnten darüber gesammelt wurden.

Die im Artikel dargestellten Erkenntnisse unterscheiden sich damit fundamental von den Positionen ökoreligiöser Atomexperten, welche grundsätzlich jede Art von Krankheit oder gesundheitlichem Unwohlsein auf eine Strahlenquelle (Kernkraftwerk, Mobilfunkmast) zurückführen. Hier werden auch Mädchen-Schwund sowie Wortfindungsstörungen, Depressionen, Gedächtnisstörungen und Konzentrationsprobleme auf Atomstrahlung zurückgeführt.[1][2] Der Grund für diese Abweichung wird im Artikel Strahlenangst erklärt.

Überblick

Mainarticle-yellow.svg Hauptartikel: Strahlendosis

Die verschiedenen Strahlungsarten geben bei Interaktion mit Materie Energie an diese ab. Die von einem Stoff aufgenommene Energie kann ebenfalls als Maß für die physikalische Strahlenwirkung verwendet werden. Die Energiedosis einer ionisierenden Strahlung gibt dabei die pro Masse eines durchstrahlten Stoffes absorbierte Energie an. Mit der Energiedosis allein kann die biologische Strahlenwirkung allerdings nicht beurteilt werden. Es zeigte sich nämlich, dass bei gleichen Energiedosen, aber unterschiedlichen Strahlenarten, die hervorgerufenen Effekte unterschiedlich sein können. Wird beispielsweise von zwei Zellkulturen eine mit Alphastrahlen und eine andere mit Betastrahlen bestrahlt, und nehmen beide eine gleich hohe Energiedosis auf, so sind die durch die Alphastrahlen hervorgerufenen biologischen Strahlenwirkungen etwa 20-mal größer.

Die Strahlung schädigt dabei die DNA durch Einzel- und Doppelstrangbrüche, Basenschäden, Störung von Wasserstoffbrücken und eine Vernetzung innerhalb der DNA, was diese daran hindert, sich während der Zellteilung korrekt zu verdoppeln. Zusätzlich sind noch DNA-Protein-Vernetzungen möglich.[3] Diese Schäden können durch DNA-Reparaturmechanismen der Zelle unter Umständen wieder beseitigt werden. Bringen die komplexen Reparaturmechanismen der Zelle keinen Erfolg, so sammeln sich in den Zellen so viele Fehler an, dass die normalen Zellfunktionen gestört sind. In einer Keimzelle wären die Tochterzellen nicht mehr lebensfähig, was zu einer Inaktivierung der Zelllinie führt, die nachfolgenden Generationen verlieren ihre Teilungsfähigkeit und sterben. Durch Defekte des genetischen Codes kann es auch zu einem ungehinderten Zellwachstum kommen, da regulierende Signale nicht erkannt oder nicht ausgeführt werden können, Krebs entsteht.

Zur Berücksichtigung der unterschiedlichen biologischen Wirkung der verschiedenen Strahlenarten und -aufnahmeformen führte die Internationale Strahlenschutzkommission (International Commission on Radiological Protection, ICRP) die Strahlendosis als Maß für eine näher anzugebende Strahlenwirkung ein. Die Strahlendosis dient dazu, die gesundheitliche Belastung durch radioaktive Strahlung zu vereinheitlichen. Einem Krebsrisiko von X Prozent kann so eine bestimmten Energiedosis (z.B. durch Röntgen), oder eine Menge Radionuklide in einem Organ (z.B. bei Radiojodtherapie), oder ein Aufenthalt für eine bestimmt Zeit in kontaminierter Umgebung (z.B. in Fukushima-Daiichi) zugeordnet werden. Die Einheit Sievert ist also ein Kunstgriff, sie kann nicht gemessen, sondern nur errechnet werden. Die gesundheitlichen Auswirkungen, welche eine bestimmte Strahlendosis verursacht, werden wiederum als Strahlenrisiko bezeichnet.

Untersuchungen und Studien

Die Wirkung ionisierender Strahlung auf Zellen kann zwar im Labor nachgestellt werden, die Bedeutung auf den Menschen als ganzes muss jedoch am lebenden Objekt erforscht werden. Krebs ist klinisch nicht danach unterscheidbar, ob er durch chemische Einflüsse, durch Viren oder durch Strahlung verursacht wurde oder spontan aufgetreten ist. DNA-Veränderungen, die durch Strahleneinwirkung verursacht werden, können ebenso spontan auftreten. Daher ist bei einer Einzelperson ein kausaler Zusammenhang von Strahlenexposition und Krebserkrankung prinzipiell nicht nachweisbar. Eine signifikante Risikoaussage ist stets nur für ein großes Kollektiv möglich − und das auch nur dann, wenn andere Ursachen für eine Erhöhung der Krebsrate ausgeschlossen werden konnten. Zu diesem Zweck wurden verschiedene Studien durchgeführt, von denen die wichtigsten (bzw ihre Organisationen) hier aufgeführt werden.

RERF

Abb. 1 Dosis-Wirkung-Beziehung für Leukämie bei 20-39-jährigen
Abb. 2 Auftreten der Leukämie nach Lebens- und Bestrahlungsalter bei 1 Sv

Die Radiation Effects Research Foundation (RERF) ging aus der Atomic Bomb Casualty Commission (ABCC) hervor, welche 1946 auf Anordung von US-Präsident Harry S. Truman gegründet wurde, um die Spätfolgen der Strahlung unter den Überlebenden nach den Atombombenexplosionen in Hiroshima und Nagasaki zu untersuchen. Der japanische Physiker Takuso Yamawaki bemerkte in Hiroshima Ende der 1940er als erstes einen Anstieg der Leukämieerkrankungen bei seinen Patienten. Dies führte zu einer Registrierung von Leukämiefällen, welche unter anderem Anfang der 1950er veröffentlicht wurden.[4] Durch die starke Position der US-Amerikaner in der Organisation wurde diese mit Misstrauen beäugt, und 1975 aufgelöst. An ihre Stelle trat die RERF, welche binational von der japanischen und amerikanischen Regierung unterstützt wird.[5] Seit 1979 ist das RERF ein WHO Collaborating Center, und arbeitet diesem (bzw seinen Organen) zu. 1987 wurde der erste RERF-Report DS86 an die Internationale Strahlenschutzkommission (ICRP) weitergeleitet. Seit März 2003 steht mit dem DS02 ein aktueller Report zur Verfügung.[6]

Unterschiede des Dosimetry System 2002 (DS02) zum DS86 sind verbesserte Parameter der Kernwaffen, und ein Fortschreiben der Krebsfälle seit 1987, als DS86 veröffentlicht wurde. Dabei wird seit der Volkszählung von 1950 eine Gruppe von 284.000 Personen als Überlebende der Explosionen (Hibakusha) angesehen. Davon wurde eine Kohorte von 195.000 gebildet, von denen wiederum 121.320 Personen an der Life Span Study (LSS) teilnehmen.[7] Die Zahl der soliden Tumore dieser Kohorte wurde für drei zusätzliche Jahre ausgewertet, und erhöhte sich nun auf insgesamt 10.085. Die Zahl der Leukämietoten konnte seit DS86 um weitere 10 Jahre abgedeckt werden, in denen die Zahl der Toten auf 296 stieg. Die Parameter der Bomben wurden im Laufe von 5 Jahren von mehr als 30 internationalen Physikern erörtert. Bei den Bomben wurde die Gammastrahlendosis in beiden Städten gegenüber DS86 um 10% erhöht. Entgegen ursprünglicher Vermutungen stellte sich heraus, dass die Neutronendosis nicht erhöht werden musste.[8] Die LD50/60-Dosis, also der Wert, bei dem 50% der Menschen innerhalb von 60 Tagen an den Folgen der Strahlenkrankheit starben, wurde auf 2,9-3,3 Gy korrigiert.[9]

Wie bei allen Studien des RERF wird die Erhöhung des (Krebs)risikos dabei als zusätzliches relatives Risiko (engl. excess relative risk, ERR), oder als absolutes Risiko (engl. excess absolute rate, EAR) dargestellt.[8] Solide Tumore treten recht häufig auf, und werden deshalb als relatives Risiko (ERR) dargestellt. Wenn normalerweise 100 Personen an Krebs erkranken, werden bei einem ERR von 0,5 etwa 150 Krebsfälle zu befürchten sein. Leukämie ist dagegen sehr selten. Relativ betrachtet steigt das Leukämierisiko bei Bestrahlung deshalb stark an; in absoluten Zahlen sind die Leukämiefälle jedoch gegenüber der Zahl an Tumoren zu vernachlässigen (s.o.). Leukämie wird deshalb als absolutes Risiko (EAR) dargestellt, und meist in Prozent angegeben. Bei einem EAR von 0,5% erkranken also von 1000 Personen 5 zusätzlich an Blutkrebs.

Abb. 3 Dosis-Wirkung-Beziehung für solide Tumore in ERR
Abb. 4 Tumorrisiko nach Lebens- und Bestrahlungsalter bei 1 Sv in EAR

Bei den Teilnehmern der LSS konnte nur für akute und chronische myeloische Leukämie (AML/CML) ein höheres Erkrankungsrisiko festgestellt werden. Sowohl für T-Zellen-Leukämie als auch für chronische lymphatische Leukämie (CLL) konnte keine Erhöhung festgestellt werden. Das Leukämierisiko hängt dabei stark vom Alter der Person bei der Bestrahlung ab.[4] Die Dosis-Wirkung-Beziehung für Leukämie ist dabei in Abbildung 1 dargestellt. Die Werte beziehen sich dabei auf Personen beiden Geschlechts, welche im Alter von 20-39 Jahren von den Bomben bestrahlt wurden. Interessant ist, dass bei etwa 200 mSv ein Schwellenwert existiert, und erst danach eine lineare Dosis-Wirkung-Beziehung beginnt. Das Risiko bezieht sich in der Abbildung auf das Jahr 1970, da Leukämiefälle, wie in Abbildung 2 zu sehen, im Bestrahlungsalter von 20-39 Jahren etwa konstant auftreten. Bei Abbildung 2 wurde eine Dosis von 1 Sv zugrunde gelegt. Bei bestrahlten Kleinkindern zwischen 0 und 9 Jahren sinkt das Leukämierisiko mit zunehmendem Alter deutlich ab, während es für Personen, die im Alter von 20-39 Jahren bestrahlt wurden, etwa konstant bleibt. Bei Personen, die zum Zeitpunkt der Bestrahlung 40 Jahre oder älter waren, steigt das Blutkrebsrisiko mit zunehmendem Alter an.[8] Der Anstieg der Leukämieraten begann etwa 2 Jahre nach der Strahlenbelastung, und erreichte seinen Peak 6-8 Jahre danach. Heute treten kaum noch Neuerkrankungen auf, die sich auf die Kernwaffeneinsätze zurückführen lassen.[4]

Für andere Krebsarten als Leukämie, also für solide Tumore, begann etwa 10 Jahre nach der Bestrahlung die Zahl der Fälle zu steigen. Dies wurde zuerst von dem japanischen Physiker Gensaku Obo im Jahre 1956 festgestellt.[10] Die Dosis-Wirkung-Beziehung für solide Tumore ist in Abbildung 3 dargestellt, der Datensatz DS02 reicht bis zum Ende des Jahres 2000. Der Verlauf ähnelt einer S-Kurve, wobei besonders im Niedrig-Dosisbereich von unter 0,5 Sv verschiedene Kurvenverläufe möglich sind. Die Aufzeichnung beginnt dabei ab einer Dosis von 5 mSv.[8] Es wurde kein Grenzwert gefunden, unter dem die Strahlung keine gesundheitlichen Effekte hätte.[10] Es konnte allerdings eine strahlungsabhängige Verteilung der Krebsarten festgestellt werden: Für eine 70-jährige Person, welche mit 30 Jahren bestrahlt wurde, gibt es bei einer Dosis von 250 mGy beispielweise ein erhöhtes Risiko an Prostata-, Uterus-, Haut-, Darm-, Bauchspeicheldrüsen-, Leber-, Magen-, Eierstock-, Speiseröhren-, Schilddrüsenkrebs und Hirntumoren zu erkranken. Steigt die Dosis auf 1,25 Gy an, liegt nur noch ein erhöhtes Risiko für Eierstockkrebs, Gehirntumore, Tumore in der weiblichen Brust und Blasenkrebs vor. Ab 1,5 Gy existert nur noch ein stark erhöhtes Blasenkrebsrisiko. Bestimmte Tumorarten treten also nur in einem bestimmten Dosisbereich (mit einer Wahrscheinlichkeit von 90%) gehäuft auf. Bei Lungenkrebs wäre das von 0,6 Gy bis 1,2 Gy, bei Magenkarzinomen von 250 mGy bis 500 mGy.[11] In Abbildung 4 ist das Tumorrisiko nach Lebens- und Bestrahlungsalter bei 1 Sv angegeben. Die Darstellung erfolgt hier als absolutes Risiko (engl. excess absolute rate, EAR). Eine einmalige Bestrahlung erhöht das Krebsrisiko für den Rest des Lebens, wobei das Risiko zu verkrebsen mit zunehmendem Alter ansteigt.[8] Die Radiation Effects Research Foundation (RERF) erwartete deshalb im Jahr 2003, das 70% der strahlungsinduzierten Krebsfälle in den nächsten 20 Jahren eintreten werden.[12] Im Gegensatz zur Leukämie ist hier kein altersbedingter Unterschied erkennbar. Auffällig ist jedoch der große Unterschied zwischen den Geschlechtern: Das relative Risiko für Männer lag mit 0,29/Sv deutlich unter dem Krebsrisiko der Frauen von 0,55/Sv (Mittelwert 0,42/Sv wie in Abb. 3).[8]

Abb. 5 Dosis-Wirkung-Beziehung für Strahlenbelastung in utero

Die Radiation Effects Research Foundation (RERF) untersuchte auch die Auswirkungen radioaktiver Strahlung auf ungeborenes Leben. Dabei wurden 140.542 Geburten untersucht, bei 73.994 davon war mindestens ein Elternteil der Kernwaffenstrahlung ausgesetzt. Hier konnte keine Änderung des Geschlechterverhältnisses festgestellt werden.[13] Allerdings erhöhte sich mit zunehmender Strahlendosis die Wahrscheinlichkeit, dass das Kind eine schwere geistige Behinderung davonträgt (Abbildung 5). Die Wahrscheinlichkeit ist dabei von der Schwangerschaftswoche und der Dosis des Kindes in der Gebärmutter abhängig. Hier stellte sich eine lineare Dosis-Wirkung-Beziehung heraus: Bei Kindern welche 8-15 Wochen nach der Empfängnis bestrahlt wurden ist ein Grenzwert bei etwa 0,2 Gy erkennbar. In der 16. bis 25. Schwangerschaftswoche fiel die Zahl der zusätzlichen Fälle geringer aus, der Risikogradient liegt aber auch hier bei etwa 50% pro Gray. Die Zahl der 16-25. Schwangerschaftswoche ist allerdings von großer Unsicherheit behaftet: Zwar ist hier ein Grenzwert von etwa 650 mGy erkennbar, der Fehlerbalken läßt aber einen Unsicherheitsbereich von 0,2-1 Gy zu. Die größte Merkwürdigkeit stellte sich bei Kindern heraus, welche 0-7 Wochen nach der Empfängnis oder in der 26-40. Schwangerschaftswoche radioaktiv exponiert wurden: Hier konnte keine erhöhte Zahl an geistig Behinderten festgestellt werden. Diese Tendenz setzte sich auch bei später durchgeführten IQ-Tests fort (ohne die geistig Behinderten). Die Kinder der 8-25. Schwangerschaftswoche schnitten auch hier schlechter ab, während in der Gruppe der 0-7. und 26-40. Schwangerschaftswoche auch bei extrem hohen Dosiswerten von >1 Gy keine Einbußen im Intelligenzquotienten festgestellt werden konnte.[14] Allerdings erhöht auch die Strahlungsexposition im Mutterleib das Krebsrisiko das Kindes. Das Risiko entspricht etwa dem einer Bestrahlung in den ersten 5 Lebensjahren.[15] Entgegen einem weit verbreiteten ökoreligiösen Glauben konnte kein Zusammenhang zwischen radioaktiver Strahlung und Fehlbildungen gefunden werden. Die erste Untersuchung dazu wurde an Neugeborenen von 1948 bis 1954 durchgeführt. Von 65.431 Geburten (ohne Inzestfälle) wurden bei 594 Geburtsfehler festgestellt, was einer Rate von 0,91% entspricht. Der Wert stimmte mit den Daten des Tokyo Red Cross Maternity Hospital fast exakt überein, wo Radioaktivität keine Rolle spielte und 0,92% der Geburten Missbildungen aufwiesen. Da manche Missbildungen erst später auftreten, wurden zwischen dem 8. und 10. Lebensmonat eine weitere Untersuchung an 18.876 Kindern anberaumt. Von diesen hatten 2% oder 378 Kinder Fehlbildungen, verglichen mit 0,97% direkt nach der Geburt. Allerdings konnte auch hier kein kausaler Zusammenhang mit der Strahlendosis hergestellt werden. Um das Problem noch tiefgehender zu Untersuchen, wurde zwischen 2002 und 2006 eine weitere Studie durchgeführt. Der Hintergedanke war, dass die Strahlenbelastung der Eltern vielleicht Zivilisationskrankheiten wie Bluthochdruck, Diabetes usw fördern könnte, da diese auch genetische Ursachen haben können. Auch diese Studie konnte kein erhöhtes Risiko für die Kohorte feststellen.[16]

Die nachfolgende Tabelle fasst noch einmal das Tumor- und Leukämierisiko für die Überlebenden der Kernwaffeneinsätze zusammen. Die Kohorten sind dabei nach Dosis getrennt. Ein negatives relatives Risiko (ERR) würde dabei eine heilende Wirkung unterstellen (Hormesis). In der Tabelle ist gut zu sehen, dass das ERR von Leukämie erst ab 200 mSv erkennbar, aber kräftig ansteigt. Gemessen am absoluten Risiko ist die Wahrscheinlichkeit an Leukämie zu sterben wesentlich geringer, als an einem Tumor zu Grunde zu gehen. Bei sehr hohen Dosen holt die Leukämie aber auf: Ist im Bereich von 0,2-0,5 Sv das Verhältnis der EAR etwa 10:1, liegt es bei Strahlenbelastungen von über 2 Sv schon bei fast 2:1. Die Wahrscheinlichkeit zu verkrebsen liegt im Bereich von 0,5-1 Sv bei etwa 3,85 %, und im Bereich von 1-2 Sv bei 7,8 %. Dies wird als Grundlage der LNT-Hypothese verwendet, welche eine vereinfachte, lineare Dosis-Wirkung-Beziehung ohne Schwellenwert von 5% pro Sievert annimmt.

Beobachtete und abgeschätzte Tumor- und Leukämietote 1950–2000 nach Dosisgruppen (DS02)
Gewichtete Dosis (Sv) Kohorte Zahl der Tumore erwarteter Hintergrund angepasster Überschuss ERR EAR Kohorte Zahl der Leukämien erwarteter Hintergrund angepasster Überschuss ERR EAR
<0,005 38.507 4270 4282 2 -0,002 * 0,00519 % * 37.407 92 84,9 0,1 0,083 * 0,000267 % *
0,005–0,1 29.960 3387 3313 44 0,022 0,146 % 30.387 69 72,1 4,0 -0,042 * 0,0131 % *
0,1–0,2 5949 732 691 41 0,059 0,689 % 5.841 14 14,5 4,7 -0,034 * 0,0804 % *
0,2–0,5 6.380 815 736 99 0,1 1,55 % 6.304 27 15,6 10,4 0,73 0,16 %
0,5–1 3.426 483 378 116 0,277 3,38 % 3.963 30 9,5 18,9 2,15 0,47 %
1-2 1.764 326 191 113 0,7 6,4 % 1.972 39 4,9 27,7 6,95 1,4 %
2+ 625 114 56 64 1,03 10,2 % 737 25 1,6 28,2 14,62 3,8 %

* Kein kausaler Zusammenhang zwischen Strahlung und Krebs erkennbar

UNSCEAR

Der Sarkophag um Block 4 (2006)

Der Wissenschaftliche Ausschuss der Vereinten Nationen zur Untersuchung der Auswirkungen von Atomstrahlung (engl. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, UNSCEAR) wurde durch die Resolution 913 (X) der Generalversammlung der Vereinten Nationen am 3. Dezember 1955 gegründet. Die Aufgabe der UNSCEAR ist das Sammeln und Auswerten von Informationen über die Dosen und Auswirkungen von ionisierender Strahlung. Die so gewonnenen Erkenntnisse werden an die anderen Organe der UN wie die Internationale Atomenergiebehörde (IAEA), die Internationale Arbeitsorganisation (ILO), die Weltgesundheitsorganisation (WHO) und die Internationale Strahlenschutzkommission (ICRP) weitergereicht.[17] Der bisher größte und sicher auch aufschlussreichste Fall fand 1986 durch den Reaktorunfall von Tschernobyl statt. Das UNSCEAR betreibt dabei keine eigenständige Forschung, sondern zitiert und bewertet Studien, welche in der Fachliteratur veröffentlicht werden. Das Ergebnis fällt daher differenzierter als bei der RERF aus, welche selbst Forschung betreibt. Die Veröffentlichungen sind nach Themen sortiert und stichwortartig zusammengefasst, die Gemeinsamkeiten werden am Ende durch eine Zusammenfassung herausgestellt. Die folgenden Schlussfolgerungen fußen auf der Zusammenfassung von UNSCEAR 2000.[18] Auch der aktuellste Report UNSCEAR 2008 (Annex D) kann mit keinen neuen Erkenntnissen aufwarten, und zieht dieselben Schlussfolgerungen.[19] Der Report der Weltgesundheitsorganisation (WHO) zum Reaktorunfall ist ähnlich aufgebaut, und stellt am Ende jedes Abschnittes den wissenschaftlichen Konsens heraus.[20]

Als Block 4 des Kernkraftwerks Tschernobyl am 26. April 1986 infolge eines Kritikalitätsunfalles um 1:24 Uhr explodierte, kam es zur größten unkontrollierten Freisetzung von Radionukliden in der Geschichte.[19] Die ersten Feuerwehrleute trafen nur 4 Minuten später ein und begannen die Brände auf den Dach der Maschinenhalle, welches aus Teer bestand, zu löschen. Durch den Brand auf dem Dach der Anlage entzündeten sich auch Feuer in der Maschinenhalle, welche ebenfalls innerhalb weniger Stunden gelöscht werden konnten. In den nächsten Tagen wurden per Helikoper verschiedenste Materialien über dem Reaktorkern abgeworfen, um die Freisetzung radioaktiver Partikel zu verhindern. Um die Nachzerfallswärme des Coriums abzuführen, wurde durch Pipelines von Block 3 aus Stickstoff unter den Kern geblasen. Im nächsten Schritt kamen die „Liquidatoren“ hinzu: Etwa 600.000 Personen (davon 240.000 vom Militär) dekontaminierten den Reaktorblock, das Kraftwerksgelände und Straßen (1986-90), bauten die Schutzhülle (Sarkophag) um das zerstörte Reaktorgebäude (Mai-November 1986), eine Siedlung für das Reaktorpersonal (Mai-Oktober 1986), die Stadt Slawutytsch (1986-88, 1990), Endlager für radioaktive Abfälle (1986-88) sowie Dämme und Wasserfilteranlagen (Juli-September 1986, 1987).[18]

Die Rekonstruktion der aufgenommenen Strahlendosen stellte sich als kompliziert heraus: Von den Arbeitern der ersten Stunde trugen nur die Kraftwerksarbeiter Dosimeter, welche aber nur Werte bis 20 mSv aufzeichnen konnten, und somit hoffnungslos überfordert waren. Die Feuerwehrleute hatten keine Dosimeter oder Strahlenmessgeräte, die Belastung lag auf dem Dach und im Reaktorgebäude aber bei mehreren 100 Gray pro Stunde. Das Chaos setzte sich bis in den Juni fort, als Dosimeter in viel zu geringer Anzahl vorhanden waren. Bei einem Umzug des Dosimeter-Service in ein permanentes Quartier gingen auch Aufzeichnungen verloren. Erst ab Juni konnte ein ordentliches Messsystem errichtet werden. Der Grenzwert wurde auf 0,05 Sv festgelegt, und konnte in Ausnahmefällen auf 250 mSv angehoben werden. 1988 wurde der Grenzwert generell auf 0,05 Sv gesetzt, nur Arbeiter im Sarkophag durften 100 mSv ausgesetzt werden. Ab 1989 wurde der Wert auf 50 mSv für alle festgesetzt. Für Soldaten galt anfangs der militärische Grenzwert von 0,5 Sv, bis er im Mai 1986 auf 0,25 Sv gesetzt wurde. Ab 1987 wurden die zivilen Grenzwerte übernommen. Vor der Evakuierung wurden in den Städten 3.300 Dosiswerte gemessen, sodass die Strahlendosis der Bevölkerung rekonstruiert werden konnte. Zusätzlich wurden von Mai bis Juni 1986 220 Bodenproben genommen und spektroskopisch untersucht, um die Strahlenbelastung durch Bodenkontamination abschätzen zu können. Die Strahlendosis durch radioaktives Iod in der Schilddrüse wurde durch Messungen an 4.969 Schilddrüsen bei den Einwohner von Prypjat, und mit Hilfe eines Fragebodens an 10.073 der evakuierten Einwohner bestimmt. Die Belastung mit radioaktivem Cäsium wurde in Weißrussland durch Ganzkörperscans und die Aktivitätsmessung von Lebensmitteln abgeschätzt.[18] Auf Basis dieser Daten wurde nun versucht die gesundheitlichen Auswirkungen des Unfalls (bzw der Strahlung) zu bestimmen.

Aktivitätsmessung am Kraftwerk (2003)
Verlassene Geräte in Prypjat (2009)

Von den Arbeitern und Feuerwehrleuten welche zuerst vor Ort waren (engl. emergency workers), wurden bei 237 Anzeichen einer Strahlenkrankheit (acute radiation sickness, ARS) festgestellt, und bei 134 davon auch diagnostiziert. 41 davon wurden mit weniger als 2,1 Gy verstrahlt, 50 mit 2,2-4,1 Gy, 22 mit 4,2-6,4 Gy und 21 mit 6,5-16 Gy. Trotz intensivmedizinischer Behandlung verstarben 28 in den ersten vier Monaten. Zwischen 1987 und 1998 verstaben weitere 11, davon einer an Leukämie. Bis 2008 kamen weitere 8 hinzu.[19] Bis 1996 wurde hier der Einfluss der Strahlenkrankheit auf das Sexualleben untersucht: Trotz sexuellen Funktionsstörungen wurden 14 gesunde Kinder in den ersten 5 Jahren nach dem Unfall geboren. Ein Neugeborenes verstarb an Sepsis, dass nachfolgende Kind war jedoch kerngesund.[18]

Die mittlere Strahlenbelastung der 600.000 Liquidatoren (engl. recovery workers) ging von Jahr zu Jahr zurück: Wurden 1986 noch 170 mSv erreicht, fiel der Wert auf 130 mSv im Jahr 1987 und weiter auf 30 mSv 1988. 1989 wurde schließlich eine mittlere Dosis von 15 mSv erreicht. Die Bandbreite schwankt dabei von 0 bis >500 mSv. In einer Kohortenstudie mit Liquidatoren, welche den Zeitraum von 1986-1993 abdeckte, wurde eine Fallgruppe mit einer durchschnittlichen Belastung von 115 mGy mit einer Kontrollgruppe mit 142 mGy verglichen. Es konnte kein kausaler Zusammenhang zwischen Strahlung und Leukämie beobachtet werden. In einer weiteren Studie mit 8.745 Teilnehmern, welche den Zeitraum von 1986-1990 abdeckte, konnte zwar ein Anstieg an Krebsfällen, aber kein erhöhtes Leukämierisiko bei den Liquidatoren festgestellt werden. In einer Studie mit 174.812 ukrainischen Liquidatoren konnte ein leicher Anstieg an Leukämien gemessen werden. Allerdings fiel der Wert nur gering aus (13,4:100.000), und eine besonders große Abweichung trat in der Gruppe auf, welche mit 120-680 mGy verstrahlt wurde. Auch die Dosis-Wirkung-Beziehung von soliden Tumoren wurde untersucht: Eine Studie mit 114.504 russischen Liquidatoren konnte einen Anstieg der Verkrebsung feststellen, wobei das Risiko etwas höher als bei der RERF (DS86) ausfiel. Die Abweichung wird auf die ungenauen Dosisangaben zurückgeführt. 45.674 ukrainische Liquidatoren wurden ebenfalls untersucht, hier fiel die Verkrebsung geringer als bei der Normalbevölkerung aus (Hormesis). Bei männlichen Liquidatoren kam es jedoch zu einem deutlichen Anstieg an Blasenkrebsfällen.[18] Dieses Phänomen trat auch bei einer Studie über 55.718 russische Liquidatoren auf, auch hier lag das Risiko der Kohorte an einem Tumor zu erkranken unter dem Durchschnitt.[19]

Die Bevölkerung wurde im 30-km-Umkreis zum Reaktor evakuiert, ebenso Menschen, die außerhalb davon in stark kontaminierten Gebieten lebten. In der Ukraine wurden 91.406 Anwohner aus 75 Siedlungen evakuiert, in Weißrussland fiel die Zahl mit 24.725 Personen geringer aus. Die mittlere effektive Dosis der Einwohner von Prypjat wurde zu 17 mSv (0,1-380 mSv) bestimmt. Für alle evakuierten Ukrainer wurde eine kollektive Dosis von 1.500 man-Sv abgeschätzt (etwa 16,4 mSv pro Person). Die Strahlenexposition der betroffenen weißrussischen Bevölkerung erfolgte hauptsächlich durch Radionuklide, mit einer kollektiven Dosis von 770 man-Sv (etwa 31,1 mSv pro Person). Zusätzlich kam noch die Belastung durch die Aufnahme von Radionukliden in den Körper hinzu (hauptsächlich Iod-131), sodass eine kollektive Dosis von 8.260 man-Sv für die etwa 116.000 Evakuierten abgeschätzt werden konnte (etwa 71,2 mSv pro Person). In anderen Gebieten wurde auf eine Evakuierung verzichtet, wenn eine effektive Dosis von 5 mSv/a unterschritten wurden.[18]

Die meisten Personen waren durch die Aufnahme von radioaktiven Stoffen in den Körper von dem Unfall betroffen, wobei die Belastung hauptsächlich durch Iod-131 verursacht wurde, aber Cäsium-134/137 und Tellurium-132, sowie Strontium-90 und Plutonium-239 ebenfalls eine Rolle spielten. Bei einer Untersuchung 1990 unter 1.107 Personen welche in kontaminierten Gebieten lebten gaben nur 25% an Jodtabletten geschluckt zu haben. Die Schilddrüsendosis fiel daher bei den meisten sehr hoch aus: Als wenige Wochen nach dem Unfall in Weißrussland Messungen an 130.000 Personen, davon 39.500 Kindern durchgeführt wurden, konnten bei einer Kohorte von 32.000 Kindern Schilddrüsendosen von <0,02 Gy bis >2 Gy gemessen werden. In der Ukraine und Russland wurden ebenfalls Messungen durchgeführt, die ähnliche Ergebnisse zeigten. Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit führte von 1991-1993 eine Studie mit 300.000 Weißrussen, Russen und Ukrainern zur Bestimmung der Folgedosis des Cäsium durch. Hier konnte in 90% der Fälle ein Wert von unter 0,3 mSv/a gemessen werden. Andere Studien konnten die Belastung durch Strontium auf 5-10% der internen Strahlendosis bestimmen. Bei der Folgedosis durch Plutonium und Americium konnte eine Lungendosis von unter 0,2 mSv ermittelt werden, welche selbst innerhalb der 30-km-Zone von den meisten Personen nicht überschritten wurde. Die mittlere effektive Dosis der Bewohner von kontaminierten Gebieten konnte so zu 8,2 mSv in den ersten 10 Jahren nach dem Unfall bestimmt werden, mit einer Lebensdosis von etwa 12 mSv.[18]

Abb. 6 Zahl der missgebildeten Kinder zwischen den Gruppen
Abb. 7 Häufigkeit von Trisomie 21 in Weißrussland

Die hohen Schilddrüsendosen bei der Bevölkerung führten zu einen starken Anstieg von Schilddrüsenkarzinomen. Dabei wurden einige neue, interessante Erkenntnisse gewonnen. So begann der Anstieg an Schilddrüsenkrebsfällen 5 Jahre nach der Bestrahlung, zuvor ging man von einer Latenzzeit von 10 Jahren aus. Bei ehemals belasteten Patienten, welche unter einer Hyperthyreose litten und mit einer Radiojodtherapie behandelt wurden, konnte eine erhöhte Krebsmortalität festgestellt werden, welche in weniger als 5 Jahren nach der Behandlung auftrat.[18] Die Nebenwirkungen sind also höher als bei gewöhnlichen Patienten. So konnten in Kohortenstudien mit normalen Patienten keine erhöhte Krebsmortalität nach einer Radiojodtherapie festgestellt werden.[21][22] Das Ergebnis war erstaunlich, da man davon ausging, dass Energiedosen von 60-100 Gy eher eine zelltötende als karziogene Wirkung haben. Die Zahl der Kinder mit Schilddrüsenkarzinomen erhöhte sich im Zeitraum von 1991-1994 in den kontaminierten Gebieten um das 5- bis 10-fache. Eine Kohortenstudie mit 5.821 Siedlungen, welche von 1991 bis 1995 andauerte, konnte eine lineare Dosis-Wirkung-Beziehung im Bereich von 0,07-1,2 Gy (Organdosis) finden. In einer Fall-Kontroll-Studie von 1992 konnte ebenfalls ein kausaler Zusammenhang von Dosis und Schilddrüsenkrebs gefunden werden, wobei das Geschlechterverhältnis 1:1,1 (m:w) betrug. Dies wurde in einer Studie von 2005 bestätigt. Hier ist ein Abflachen des Kurvenverlaufes bei einer Organdosis von 2 Gy zu beobachten; allerdings ist der Fehlerbalken sehr groß (ERR ~5/Sv). Insgesamt erkrankten 4.837 Kinder an Schilddrüsenkrebs, durch Behandlung überlebten etwa 98,5-99,3 %.[20]

Die Zahl der Leukämien wurde ebenfalls unter die Lupe genommen. Keine Studie konnte dabei einen kausalen Zusammenhang zwischen Leukämie und radioaktiver Strahlung für die Bevölkerung herstellen.[18][19] So konnte eine Studie einen Anstieg der Fälle von 5,1:100.000 auf 11:100.000 zwischen 1980 und 1996 feststellen, allerdings nicht in den kontaminierten Gebieten. Bei 86.798 Kindern, welche zum Zeitpunkt des Unfalles jünger als 10 Jahre waren, konnte ebenfalls kein kausaler Zusammenhang zwischen Bluterkrankungen und radioaktiver Strahlung aufzeigt werden. Bei der Untersuchung von soliden Tumoren (außer Schilddrüsenkarzinomen) konnte nur ein kaum nennenswerter Anstieg beobachtet werden. So konnte eine Studie, welche einen Zeitraum von 1981-1994 abdeckte, in den kontaminierten Gebieten Russlands einen Anstieg von Karzinomen von 272 auf 305:100.000 für Männer und von 169 auf 180:100.000 für Frauen feststellen. In der Ukraine stellte eine Studie, welche von 1986 bis 1996 lief, einen Anstieg der Blasenkrebsfälle von 26 auf 36:100.000 fest. Ein Zusammenhang zwischen radioaktiver Strahlung und Fehlbildungen konnte bei Neugeborenen nicht gefunden werden.[20] Manche Studien zeigten zwar einen Anstieg (Abbildung 6), allerdings ist die Zahl der Geburtsfehler bei beiden Gruppen vor 1986 verschieden. Erst mit eingehenderen Untersuchungen im Zuge des Unfalles konnte 1987 für beide Gruppen derselbe Wert gemessen werden. Auch liegt die Zahl der missgebildeten Kinder der höherbelasteten Gruppe (rot) unter denen der schwachbelasteten (blau). Die Autoren (Lazjuk et al., 1999) schließen deshalb selbst Strahlung als Ursache aus.[18] Auch konnte bei Kindern, welche in den stark kontaminierten Gebieten gezeugt wurden, kein Anstieg an Fällen von Down-Syndrom gefunden werden (Abbildung 7).[18][20]

Insgesamt konnten die Daten der RERF bestätigt werden, wobei zum Thema iodinduzierter Schilddrüsenkrebs und den Ausbreitungspfaden von Radionukliden neue Erkenntnisse gewonnen wurden. Lediglich die Studien zur Verkrebsung von Liquidatoren sind durchwachsen, ein erwarteter Anstieg an soliden Tumoren konnte hier nicht durchgehend erwiesen werden. Der Unterschied wird mit der Latenzzeit von etwa 10 Jahren für solide Tumore erklärt, und den vergleichweise kleinen Strahlendosen, welche die Teststärke reduzieren.[19]

Gesundheitsrisiken

Zusammenfassung

Die oben genannten Studien und Untersuchungen stellen nur einen kleinen Ausschnitt dar. So wurden bereits in den dreißiger Jahren die Wirkung von Röntgenstrahlen auf den Fetus untersucht. Inzwischen ist die schädigende Wirkung von Atomstrahlung sehr gut verstanden, in manchen Dingen hat sich auch ein Konsens herausgebildet. In der Regel sind die etablierten Behörden wie die Internationale Strahlenschutzkommission (ICRP) wesentlich konservativer, und hinken dem wissenschaftlichen Kenntnisstand hinterher. Zusammenfassend läßt sich zur Wirkung von radioaktiver Strahlung feststellen:

  • Atomstrahlung ist tödlich, wenn eine gewissen Dosis überschritten wird. Die LD50/60-Dosis liegt bei etwa 2,9-3,3 Gy.
    • Die direkten gesundheitlichen Auswirkungen werden als Strahlenkrankheit (ARS) bezeichnet.
    • Folgen sind Durchfall, Übelkeit, Blutungen, Haarverlust und zeitweilige Impotenz.
    • Die Folgen treten ab einer akuten Strahlenbelastung von 1-2 Gy auf.
  • Für akute und chronische myeloische Leukämie (AML, CML) wurde ein kausaler Zusammenhang zwischen Strahlung und Krankheit aufgezeigt.
    • Der Schwellenwert liegt bei etwa 200 mGy (RERF). Die WHO vermutet 150 mGy.[20][23]
    • Ab dem Schwellenwert folgt ein linearer Anstieg des Risikos, welches von Lebens- und Bestrahlungsalter abhängt. Zwischen 0-9 Jahren sinkt das Risiko mit zunehmendem Alter, bei Erwachsenen mit 40+ Jahren steigt es.
    • Bezogen auf die Gesamtpopulation bildet sich etwa 2 Jahre nach der Strahlenbelastung ein Anstieg aus, und erreicht 6-8 Jahre danach einen Peak. Danach fällt die Zahl der Neuerkrankungen ab.
  • Für solide Tumore konnte ein kausaler Zusammenhang zwischen Strahlung und Krankheit aufgezeigt werden.
    • Es konnte kein Schwellenwert gefunden werden. Die Dosis-Wirkung-Beziehung entspricht etwa einer S-Kurve, mit einem linearen Zusammenhang im Bereich von 1 Sv.
    • Jede Art von Tumor besitzt dabei einen Dosisbereich, in dem 90% der Fälle auftreten. Bei Hautkrebs (außer schwarzer Hautkrebs) ist dies beispielsweise von 0-0,6 Gy.
    • Das Risiko zu erkranken steigt etwa 10 Jahre nach der Bestrahlung an, und nimmt mit zunehmendem Alter zu.
  • Die Aufnahme von Radioiod in den Körper erhöht das Risiko, an Schilddrüsenkrebs zu erkranken.
    • Die Organdosis-Wirkung-Beziehung verläuft hier linear mit einem ERR von etwa 5/Sv, mit einem Abflachen bei etwa 2 Sv. Allerdings ist der Fehlerbalken hier sehr groß.
    • Die einmalige präventive Aufnahme von Kaliumiodidtabletten verringert das Risiko um das 1,6-1,7-fache.[18]
    • Wenn die Tabletten an zwei aufeinander folgenden Tagen genommen werden, verringert sich das Risiko um das 2,3-fache.[18]
  • Es existiert ein kausaler Zusammenhang zwischen Grauem Star und ionisierender Strahlung. Das ERR liegt hier bei etwa 0,29/Gy. Möglicherweise existiert ein Schwellenwert bei 0-0,8 Gy.[24]
  • Es gibt einen kausalen Zusammenhang zwischen Atomstrahlung und schwerer geistiger Behinderung bei ungeborenem Leben.
    • Bei Kindern welche 8-15 Wochen nach der Empfängnis bestrahlt wurden ist ein Grenzwert bei etwa 0,2 Gy erkennbar (RERF). Das ICRP gibt 300 mGy an.[25]
    • Bei Kindern welche 16-25 Wochen nach der Empfängnis bestrahlt wurden ist ein Grenzwert von etwa 650 mGy erkennbar, läßt aber einen Unsicherheitsbereich von 0,2-1 Gy zu.
    • Kinder welche in der 8-25. Schwangerschaftswoche bestrahlt worden, sind um etwa 25 IQ-Punkte pro Gy dümmer (ICRP) bzw ~35 IQ-Punkte pro Gy (RERF).[25]
  • Die Strahlungsexposition im Mutterleib erhöht das Krebsrisiko das Kindes. Das Risiko entspricht etwa dem einer Bestrahlung in den ersten 5 Lebensjahren.
  • Es konnte kein kausaler Zusammenhang zwischen radioaktiver Strahlung und Missbildungen festgestellt werden (RERF, UNSCEAR). Trotzdem gibt das ICRP einen Schwellenwert von 100 mGy an, welcher durch Tierversuche ermittelt wurde.[25]
  • Bestrahlte Personen besitzen auch ein höheres Risiko an anderen Krankheiten als Krebs zu sterben. Allerdings ist erst ab 0,5 Sv ein kausaler Zusammenhang erkennbar (RERF). Das ICRP erkennt den Schwellenwert von 0,5 Sv an.[25]

Diese grundsätzlichen Positionen werden in verschiedenster Art und Weise von allen großen Organisationen (ICRP, UNSCEAR, WHO, RERF) anerkannt. Die moderne Nuklearmedizin richtet daher ihre Forschungsbemühungen verstärkt auf die grundsätzlichen Fragen der DNA-Schädigung, den DNA-Reparaturmechanismen und den Auswirkungen von atomarer Strahlung auf Zellen. Dabei wird zum Beispiel versucht, mit Hilfe der Biodosimetrie die effektive Dosis von Menschen zu rekonstruieren, welche zum Zeitpunkt der Bestrahlung kein Dosimeter verwendeten. Dies wird anhand von Chromosomenaberrationen, dem FISH-Test, der Elektronenspinresonanz und Thermolumineszenzdosimeter versucht. Die untere Grenze der Detektierbarkeit liegt dabei bei etwa 0,1 Gy. Dazu wurden auch Tests mit Liquidatoren des Reaktorunfalls von Tschernobyl durchgeführt.[18] Die Beobachtungen von DNA-Schädigung und DNA-Reparaturmechanismen lassen manche Wissenschaftler auch vermuten, das niedrige Dosen ionisierender Strahlung positiv auf biologische Systeme wirken können (Hormesis).

Risikomodellierung

LNT-Hypothese

Kernwaffentest Teapot - MET am 15. April 1955 mit Zuschauern

Die LNT-Hypothese wurde 1958-1959 durch das United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR) und die International Commission on Radiological Protection (ICRP) eingeführt, nachdem Hermann Joseph Muller bereits in den Jahren zuvor dafür warb. Die LNT-Hypothese ist eine vereinfachte lineare Dosis-Wirkung-Beziehung ohne Schwellenwert. Die lineare Abhängigkeit wurde in ersten Linie aus Gründen der Einfachheit angenommen, und die Existenz eines Schwellenwertes nicht ausgeschlossen.[26] Zur damaligen Zeit, als noch mit Klappstuhl und Sonnenbrille Atomexplosionen bewundert wurden, war diese Hypothese ein gewaltiger Fortschritt im Strahlenschutz. Sie lautet:

LaTeX:  EAR = 5\% / Sv \cdot D

Wobei D die effektive Dosis in Sievert [Sv] ist. Die Hypothese geht also davon aus, dass jede Art von Strahlendosis das Krebsrisiko gleichermaßen proportional erhöht. Wenn 1000 Personen mit 1 Sievert bestrahlt werden, würde sich somit dieselbe Zahl an Krebstoten ergeben, wie wenn 100.000 Personen mit 0,01 Sv verstrahlt werden. Da die Abweichung von der Realität im Niedrigdosisbereich besonders groß ist, ist in der ICRP-Veröffentlichung 103 zu lesen:[25]

„Wegen dieser Unsicherheit der gesundheitlichen Wirkungen nach niedrigen Dosen kommt die Kommission zu der Einschätzung, dass es nicht sinnvoll ist, für Zwecke der allgemeinen Gesundheitsplanung, die hypothetische Zahl von Krebsfällen und von vererbbaren Erkrankungen, die mit sehr niedrigen Strahlendosen assoziiert sein können, die viele Menschen über sehr lange Zeitspannen erhalten können, zu berechnen.“

Trotzdem wird die LNT-Hypothese in manchen Kreisen als Dogma begriffen, obwohl sie nie auf wissenschaftlichen Füßen stand. Lediglich nach Veröffentlichung des DS86 im Jahre 1987 wurde in der LSS eine lineare Dosis-Wirkung-Beziehung ohne Schwellenwert für solide Tumore aufgezeigt, was die LNT-Hypothese zum LNT-Modell erhob.[10] Seit 2003 ist mit dem DS02 ein besserer Datensatz vorhanden, welcher diesen Ansatz nicht mehr stützt, und statt dessen das LQ-Modell geeigneter erscheinen lässt. Sowohl die ICRP als auch die UNSCEAR befürworten weiterhin die LNT-Hypothese, da diese „nach Ansicht der Kommission den besten praktischen Ansatz zur Regulation des Risikos durch Strahlenexposition dar[stellt] und [...] dem Vorsorgeprinzip (UNESCO, 2005) angemessen [ist]“ (ICRP 103).[25] Den Vorteil der LNT-Hypothese hat Dr. Hermann Hinsch, Physiker und ehemaliger wissenschaftlicher Mitarbeiter des Bergwerks Asse wie folgt beschrieben:[27]

„Stellen sie sich vor, beim Brennelementwechsel in einem Kernkraftwerk bekommen einige Mitarbeiter eine recht hohe Strahlendosis ab, was den Betreffenden natürlich nicht recht ist, und die Aufsichtsbehörde meckert auch. Na gut, sagt die Werksleitung, dann setzen wir nächstes Mal eben doppelt so viel Personal ein, jeder arbeitet nur halb so lange und bekommt damit auch nur die halbe Strahlendosis. Nein, sagt die Aufsichtsbehörde, das ist keine Verbesserung. Nehmen wir mal an, die beanstandete Dosis wären 10 Millisievert, also 0,01 Sv; das Krebsrisiko bei 100 Arbeitern ist dann ein Hundertstel von 5, also 0,05. [...] Das nächste Mal würden 200 Leute eingesetzt. Bei gleicher Dosis wäre das Risiko, da es doppelt so viele Betroffene sind, 2 × 0,05 = 0,1. Jeder bekommt aber nur die halbe Dosis ab, und so sind wir wieder bei 0,05 Fällen. Also, sagt die Aufsichtsbehörde, das ist keine Verbesserung. Es interessiert nicht nur die Einhaltung von Grenzwerten, sondern auch die Summe aller Strahlenbelastungen. Man nennt das Kollektivdosis, und die soll runter. Dazu muss der Arbeitsablauf besser organisiert, und nicht das Personal vermehrt werden. Man sieht, ob das nun stimmt oder nicht mit dem linearen Zusammenhang, es ergeben sich daraus sinnvolle Forderungen.“

Die LNT-Hypothese greift damit Hand in Hand mit dem ALARA-Prinzip. ALARA steht für As Low As Readily/Reasonably Achievable (dt. so gering wie vernünftigerweise erreichbar) und meint, dass die effektive Dosis für Nukleararbeiter oder andere beruflich strahlenexponierte Personen so gering wie (wirtschaftlich oder technisch) möglich sein sollte. Zusätzlich führen Aufsichtsbehörden willkürliche Grenzwerte wie 20 mSv/a (Ökorepublik Deutschland) oder 50 mSv/a (USA) ein, um damit die maximale jährliche Dosis, und somit das staatlich akzeptierte Krebsrisiko festzulegen.

LQ-Modell

Abb. 7 Vergrößerung von Abb. 3. Die Steigung der Ausgleichsgeraden ändert sich je nach Dosisbereich

Auf Basis der Life Span Study (LSS) veröffentliche die Radiation Effects Research Foundation (RERF) bereits mit dem Dosimetry System 86 ein linearquadratisches Modell (LQ-Modell), um die Verkrebsung bei Strahlendosen <2 Gy zu berechnen. Auf Basis der damaligen Datenlage (DS86) wurde jedoch von einem linearen Zusammenhang zwischen Dosis und Tumoren ausgegangen, so dass das Risiko am besten mit einem linearen Ansatz modelliert werden konnte. Allerdings waren hier sogenannte Niedrigdosen-Extrapolationsfaktoren (eng. Low-dose extrapolation factors) notwendig, um den Kurvenverlauf für solide Tumore und Leukämie besser anzupassen.[28] Seit dem neusten Bericht DS02 von 2003 kann die Dosis-Wirkung-Beziehung bei Verstrahlungen von <2 Gy besser durch ein linearquadratisches Modell angepasst werden (engl. best fit). Über den kompletten Dosisbereich von 3 Gy liefert wiederum das lineare Modell die besseren Ergebnisse.[29] Die Gleichung des LQ-Modells lautet:

LaTeX:  Y = aD + bD^2

Dabei ist Y das relative Risiko (ERR), a der lineare Koeffizient [1/Sv], b der quadratische Koeffizient [1/Sv2] und D die effektive Dosis in Sievert [Sv]. In der Praxis wird noch eine Krümmung definiert, welche das Verhältnis von quadratischem zu linearen Koeffizienten ist. Da das (absolute) Leukämierisiko sehr klein ist, und bei <200 mSv nicht nachweisbar, wird nur das Tumorrisiko beschrieben. Allgemein, für beide Geschlechter lauten die Faktoren nach DS02: Linearer Faktor 0,19/Sv, quadratischer Faktor 0,19/Sv2, und Krümmung 0,94.[8] Damit ergibt sich:

LaTeX:  ERR = 0,19/Sv \cdot D + \frac{1}{0,94} \cdot 0,19/Sv^2 \cdot D^2

Bei einer Dosis von 1 Sv ergibt sich somit ein ERR von 0,392, was knapp unter dem ERR des linearen Ansatzes mit 0,43 liegt. Wie in Abbildung 7 zu sehen ändert sich die Steigung der Ausgleichsgeraden, je nachdem ob sie den Dosisbereich von 0-1 Sv oder 0-2 Sv abdecken soll. Das LQ-Modell liefert hier einen Ausgleich. Wird das ERR von 0,43 des linearen Modells bei einem Sievert einem Krebsrisiko von 5% gleichgesetzt, kann das absolute Risiko an einem Tumor zu erkranken wie folgt beschrieben werden:

LaTeX:  EAR = 2,2\%/Sv \cdot D + 1,063 \cdot 2,2\%/Sv^2 \cdot D^2

Eine Dosis von 1 Sv würde nun ein EAR von 4,53% ergeben. Bei effektiven Dosen, die wesentlich über 1 Sv liegen, liefert das LQ-Modell jedoch höhere Ergebnisse als das lineare Modell oder die LNT-Hypothese. Das Abflachen der Dosis-Wirkung-Beziehung bei etwa 2 Sv kann damit ebenfalls nicht dargestellt werden. Genau genommen müsste ab einer effektiven Dosis von >200 mSv auch noch das Leukämierisiko dazu addiert werden. Bei Leukämie kann eine lineare Dosis-Wirkung-Beziehung die Messwerte am besten über den kompletten Dosisbereich approximieren, bei kleinen Dosen ist auch hier ein linearquadratisches Modell passender (Abbildung 8).[30] Der Vorteil des LQ-Modells ist, dass es durch eine Datenbasis gestützt wird, die auch den Niedrigdosen-Bereich abdeckt. Die RERF definiert für das LQ-Modell keinen Schwellenwert, da für solide Tumore kein solcher gefunden wurde.

Hormesis

Abb. 8 Vergrößerung von Abb. 1.
Bad Gastein, ein Pilgerziel der Hormesis-Gläubigen

Als Hormesis wird die Hypothese bezeichnet, welche davon ausgeht, dass geringe Strahlendosen eine positive Wirkung auf den Organismus haben können. Die oben als „Hormesis“ bezeichneten Effekte sind nur statistische Artefakte, wie sie auch in Abbildung 8 bewundert werden können. Wie zu sehen, liegen die Datenpunkte bei 20-100 mSv und 190-220 mSv unter der Nullachse; die betroffenen Personen besaßen also ein geringeres Risiko als die Allgemeinheit, an Blutkrebs zu erkranken. Die anderen Datenpunkte liegen darüber. Das führt dazu, dass die Ausgleichskurve (Reihenentwicklung, DS02 smooth) bis etwa 100 mSv eine gesundheitsfördernde Wirkung der Strahlung unterstellt. Das Problem ist hier, dass bei Strahlendosen von <250 mSv das Rauschen dominiert. So liegt bei 250 mSv die Wahrscheinlichkeit an strahlungsinduzierter Leukämie zu erkranken bei 0,25:10.000 Personen, also 0,0025%. Dieser Wert ist auch bei großen Kohorten statistisch nicht nachweisbar. Der Effekt kann auch bei Tumoren oder anderen Dingen auftreten, wo die Eintrittswahrscheinlichkeit im Verhältnis zur untersuchten Personenzahl sehr gering ist.

Hormesis im eigentlichen Sinn wird bei der Untersuchung von Zellkulturen beobachtet. Dabei wird die schädigende Wirkung von ionisierenden Strahlen und die Anpassung der Zelle darauf untersucht. Die Anpassungseffekte von Zellkulturen werden kontrovers diskutiert, Beispiele hierfür sind:[31]

  • Stimulierung der reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) abbauenden biochemischen Reaktionen
  • Erhöhung der Strahlungsresistenz von Zellen, nachdem diese mit einer kleinen Dosis vorbestrahlt wurden
  • Zur Einleitung der Selbsttötung von geschädigten Zellen (Apoptose) ist eine komplexe Signalkaskade erforderlich, die von zahlreichen Toxinen, ROS und auch durch Bestrahlung ausgelöst werden kann
  • Die Stimulation der Immunabwehr
  • Beeinflussung des Zellzyklus im positiven und negativen Sinne
  • Beeinflussung der Genexpression je nach Strahlendosis
  • Anpassungseffekte auf chronische Bestrahlung mit niedrigen Dosen
  • Zuschauereffekt (engl. Bystander-Effect), wobei bestrahlte Zellen das Verhalten von unbestrahlten Zellen beeinflussen

Die Hypothese der Strahlenhormesis wird dabei nicht nur von Außenseitern vertreten, sondern auch von bekannten Organisationen und Personen. Beispiele hierfür sind die Pariser Akademie der Wissenschaften, das Berkeley National Laboratory oder Professor Zbigniew Jaworowski, welcher von 1981-1982 Vorsitzender der UNSCEAR, und von 1993-2011 Vorsitzender des polnischen Central Laboratory for Radiological Protection (CLOR) (dt. Zentrallabor für Strahlenschutz, vergleichbar mit dem Bundesamt für Strahlenschutz) war.[32][33][34]

Bislang konnte allerdings kein kausaler Zusammenhang zwischen den Effekten auf Zellen und der Wirkung auf den Organismus als Ganzes bewiesen werden. So läßt sich aus dem Datensatz der RERF kein Hormesis-Effekt herauslesen, andere Untersuchungen mit möglicher Strahlenhormesis bei Nukleararbeitern werden kontrovers diskutiert.[34] Trotzdem Pilgern jedes Jahr tausende Menschen in den Bad Gasteiner Heilstollen, nach Menzenschwand oder Bad Kreuznach, um sich dort durch Radon sanft verstrahlen zu lassen. Angewandt werden solche Strahlentherapien bereits seit 1906 mit der Eröffnung des weltweit ersten Radon-Kurheilbads in Sankt Joachimsthal, heute Jáchymov. Zum Einsatz kamen die radonhaltigen Abwässer aus den Uranstollen, die hauptsächlich zur Produktion von Uranfarben benutzt wurden, allerdings auch aufgrund der hohen Strahlendosen unbewusst zum Strahlentod führten. Die für die Gesundheit fördernde Wirkung wurde erst bei Kurgästen von Auswärts beobachtet, als Menschen bei Geschwülsten und Krebsleiden nachweislich nach Radonbehandlungen in Sankt Jochimsthal gesundheitliche Besserung erfuhren. Dies konnte jedoch wissenschaftlich nicht auf Radon selbst zurückgeführt werden.[35]

Dosistabelle

Das Grand Central Terminal wurde hauptsächlich aus Granit gebaut, welcher einen hohen Urangehalt besitzt
Computertomographie im National Naval Medical Center
Astronaut Frank De Winne auf der ISS, dem verstrahltesten Arbeitsplatz der Welt

In der Dosistabelle sind die grundsätzlichen Schwellenwerte, sowie diverse Strahlenexpositionen angegeben. Wie ersichtlich, liegt die Ortsdosisleistung in den Straßen von Prypjat etwas höher als in Deutschland, aber wesentlich unter anderen Regionen der Welt. Die Evakuierung der Gebiete erfolgte hauptsächlich als Vorsichtsmaßnahme falls eine weitere Eskalation der Lage eingetreten wäre, und auf Grund der Tatsache, dass die zusätzliche Strahlenbelastung in diesen kontaminierten Gebieten den von der ICRP empfohlenen Grenzwert von 1 mSv/a überschritt.[34]

Damals (1987) wurde gerade das Dosimetry System 86 von der Radiation Effects Research Foundation (RERF) veröffentlicht, welcher die LNT-Hypothese zum LNT-Modell erhob. Da kein Schwellenwert gefunden wurde, wurde auch sehr kleinen Strahlendosen eine krebsfördernde Wirkung unterstellt.[10] Seitdem wurde es bei Strahlenschützern und Öko-Atomexperten zum Hobby, winzige Strahlendosen mit vernachlässigbarer Erhöhung des Krebsrisikos auf große Menschenmengen zu übertragen, um damit eine gewaltige Zahl an fiktiven Krebstoten zu produzieren.[36] Das Ausbleiben dieser Phantasietoten wird wiederum mit Verschwörungstheorien erklärt.

Inzwischen wird auch vom ICRP eingesehen, das eine Berechnung von hypothetischen Krebsfällen durch sehr niedrige Strahlendosen unsinnige Ergebnisse liefert, siehe das Zitat oben. Langsam wird dies auch von den betroffenen Regierungen erkannt: Weißrussland gab 2010 Pläne zur Wiederbesiedelung der „belasteten Gebiete“ in der Region um die Städte Mahiljou und Gomel bekannt. Auch die Ukraine gab 2012 bekannt, das in 2155 der 2293 Siedlungen in der „Exclusion Zone“ normales Leben möglich wäre.[37]

Interessant ist auch der Vergleich mit Astronauten, zum Beispiel der Besatzung von Skylab 4. Während ihres 84-tägigen Aufenthaltes im All wurden Gerald Carr, Edward Gibson und William Pogue mit 178 mSv verstrahlt. Hätten alle drei in einem havarierten Kernkraftwerk gearbeitet und sich dabei diese Strahlendosis zugezogen, würde ihnen von der Presse der baldige Krebstod vorausgesagt. Die unterschiedliche Bewertung von Strahlenrisiken zwischen Nukleararbeitern und Raumfahrern durch die Medien kann nur durch die Strahlenangst (Radiophobie) der Journalisten erklärt werden. Konsequenterweise forderten Politiker von Linken und Grünen vor dem 40. Jahrestag der ersten Mondlandung den Ausstieg aus der bemannten Raumfahrt.[38]

Beispiele für effektive Strahlungsdosen
Röntgen des Kiefers 0,05 mSv (kurzzeitig)
Mittlere natürliche Strahlenexposition in Deutschland 2,1 mSv/a
Sportstadion von Prypjat[34] 2,5 mSv/a
Kausaler Zusammenhang zwischen soliden Tumoren und Strahlung nachweisbar > 5 mSv (kurzzeitig)
Grand Central Terminal, New York City[34] 5,25 mSv/a
Maximale Strahlendosis in den Straßen von Prypjat[34] 8,4 mSv/a
Computertomographie des Thorax, Abdomen und des Beckens[39] ~ 10 mSv (kurzzeitig)
Mission Apollo 14, dauerte 9 Tage[40] 11,4 mSv
Natürliche Hintergrundstrahlung im Schwarzwald (Menzenschwand)[41] 18 mSv/a
Willkürlicher Grenzwert für beruflich strahlenexponierte Personen in Deutschland 20 mSv/a
Willkürlicher Grenzwert für beruflich strahlenexponierte Personen in den USA 50 mSv/a
80 mSv für 6 Monate auf der Internationalen Raumstation, solares Maximum[42] 160 mSv/a
Mission Skylab 4, dauerte 84 Tage[43] 178 mSv
Zusammenhang zwischen Leukämie und Strahlung nachweisbar, Grenzwert für geistige Schäden beim Fetus > 200 mSv (kurzzeitig)
160 mSv für 6 Monate auf der Internationalen Raumstation, solares Minimum[42] 320 mSv/a
Grenzwert für ein höheres Risiko, an anderen Krankheiten als Krebs zu sterben 500 mSv (kurzzeitig)
Ein Jahr an Bord der Raumstation MIR[43] 584 mSv/a
Maximale natürliche Hintergrundstrahlung in Ramsar, Iran[44] 814 mSv/a
Erhöhung des absoluten Krebsrisikos um +5% (LNT-Hypothese) bzw +4,53% (LQ-Modell) 1.000 mSv (kurzzeitig)
Gesamte Strahlenbelastung bei einer dreijährigen Marsmission[45] 1.200 mSv
Eintreten der Strahlenkrankheit (acute radiation syndrome, ARS) 1.000-2.000 mSv (kurzzeitig)
Erhöhung des absoluten Krebsrisikos um +10% (LNT-Hypothese) bzw +13,73% (LQ-Modell) 2.000 mSv (kurzzeitig)
LD-50/60 Dosis beim Menschen 2.900-3.300 mSv (kurzzeitig)
LD-100/14 Dosis beim Menschen 6.000-10.000 mSv (kurzzeitig)

Zitate

„When the farmers near Stockholm discovered that the Chernobyl accident contaminated the milk of their cows with cesium-137 above the limit of 300 Bq per liter imposed by Swedish authorities, they wrote to them and asked if their milk could not be diluted with uncontaminated milk from other regions, until the limit were attained, for instance by mixing 1 liter of contaminated milk with 10 liters of clean milk. To the farmers' surprise the answer was "no", and the milk was to be discarded. This was strange, as it always was possible to do so for other pollutants in foodstuffs, and we also dilute the fumes from fireplaces or ovens with the atmospheric air. Authorities explained that even though one could reduce the individual risk by diluting the milk, at the same time, one would increase the number of consumers, and thus the risk would remain the same, although now spread over a larger population. This was a dogmatic application of the LNT assumption, and of its offspring, the concept of "collective dose" (i.e. reaching terrifyingly great numbers of "man-sieverts", by multiplying tiny innocuous individual radiation doses by large number of exposed people). I believe that, in an earlier paper, I demonstrated clearly the lack of sense and negative consequences both of the LNT assumption and of the population dose concept. Their dogmatic application may quite probably have caused the costs of the Chernobyl accident to exceed $100 billion in Western Europe.“
– Zbigniew Jaworowski, Central Laboratory for Radiological Protection[46]


„Flugzeuge könnten, was extrem unwahrscheinlich ist, im Falle eines Absturzes ausgerechnet auf ein Kernkraftwerk prallen. [...] In der FAZ vom 18. Mai 2011 wies Stefan Dietrich darauf hin, dass auch Volksfeste und Fußballstadien nicht gegen Abstürze von Flugzeugen gesichert seien. Das Gleiche gilt bekanntlich für Hochhäuser, Chemiefabriken und überhaupt jedes erdenkliche Ziel. [...] Welchen Grund kann es geben, dass der Schutz vor Flugzeugabstürzen einzig in Hinblick auf Kernkraftwerke diskutiert und von manchen als unverzichtbar bezeichnet wird? Es hat offenbar mit einer sehr speziellen Risikowahrnehmung zu tun.
Ein in der FAZ vom 20. Mai abgedruckter Leserbrief bringt in bemerkenswerter Klarheit eine Haltung zum Ausdruck, die in der Debatte kein Außenseiterstandpunkt zu sein scheint. Gerlind Schabert aus Bonn erkennt in Dietrichs Argument eine „Wisch-und-weg-Mentalität“. Sie fragt sich, ob „Stefan Dietrich ganz ernsthaft der Meinung“ sei, „ein Flugzeugabsturz auf ein Fußballstadion lasse sich mit dem auf ein Atomkraftwerk vergleichen.“ Sie selbst ist ganz anderer Ansicht. Und zwar folgender: „Es wäre eine Tragödie, wenn Tausende von Zuschauern in einem Stadion Opfer einer solchen Katastrophe würden. Kilometerbreite Evakuierungen und die Verseuchung von Luft und Boden mit Radioaktivität wären aber nicht zu erwarten. Das Gleiche dürfte für Volksfeste gelten.“ Gerlind Schabert hat recht: Tausende von menschlichen Todesopfern sind nicht vergleichbar mit der vorübergehenden Kontaminierung von einigen Quadratkilometern Land. Die Selbstverständlichkeit, mit der vielen hierzulande das Zweite als die offenbar weitaus größere Katastrophe erscheint, ist erschreckend.“
– Thilo Spahl, Diplom-Psychologe und freier Journalist[47]


„Schauen Sie sich doch BBC oder CNN an. Diese beiden Sender haben über das Kraftwerksunglück in Japan berichtet als ginge es um ein Busunglück auf der A3 mit drei Verletzten. Sie haben bloß Fakten berichtet. Die Journalisten sollen die Fakten vermitteln und nicht ihre eigene Betroffenheit ausdrücken. Seit Fukushima schaue ich keine deutschen Nachrichten mehr im Fernsehen. Den deutschen Berichterstattern war doch der Schrecken ins Gesicht geschrieben. Sie lechzten geradezu nach der nächsten Horrormeldung. Und wenn dann der Journalist in Tokyo keine lieferte, waren die Moderatoren enttäuscht.
Viele der Grenzwerte, die heute gelten, sind viel zu niedrig. Über Grenzwerte wird in Deutschland vor allem nach politischen Kriterien entschieden – und nicht nach wissenschaftlichen. Dabei gilt: Selbst wenn ein Grenzwert überschritten wird, müssen wir uns in der Regel nicht fürchten. Allein dadurch, dass er überschritten wird, taucht er jedoch in den Nachrichten auf. Das konnte man während des Dioxin-Skandals sehen. Die Belastung war aber so gering, man hätte drei Tonnen Eier essen müssen, um überhaupt eine Beeinträchtigung zu spüren. Die Panik war nur im Gange, weil eine willkürliche Grenze überschritten wurde.“
– Walter Krämer, Statistikprofessor an der Technischen Universität Dortmund[48]


„Eigentlich ist zu erwarten, dass der eine oder andere Leukämie-Fall durch die Strahlendosen, die die Liquidatoren erhalten haben, aufgetreten ist. Und es gibt auch einige Untersuchungen, die in diese Richtung deuten. Aber so richtig handfeste Daten, wie wir sie zum Beispiel in Hiroshima und Nagasaki haben, die gibt es leider eben nicht.“
– Wolfgang-Ulrich Müller, Professor am Universitätsklinikum Essen[36]


„Wir wissen aus Tschernobyl, das es hier viele Effekte gibt, die aus Erkenntnis der Wissenschaft nicht der ionisierenden Strahlung unmittelbar zugeschrieben werden können, die aber offenbar aufgetreten sind - das ist überhaupt keine Frage.“
– Wolfgang Weiss, Vorsitzender der UNSCEAR und Fachbereichsleiter im Bundesamt für Strahlenschutz[49]

Weblinks

Einzelnachweise

  1. Focus – Rätselhafter Mädchen-Schwund rund um Gorleben
  2. IPPNW – Gesundheitliche Folgen von Tschernobyl
  3. Richard Bauer, JLU Gießen: Strahlentherapie
  4. a b c RERF – Leukemia risks among atomic-bomb survivors
  5. RERF – Greetings and Welcome
  6. RERF – History of ABCC-RERF
  7. Dale L. Preston: Radiation Epidemiology Course 2007 NCI Division of Cancer Epidemiology & Genetics Radiation Epidemiology Branch. Atomic Bomb Survivor Studies, 2007
  8. a b c d e f g Dale L. Preston, Donald A. Pierce, Yukiko Shimizu, Harry M. Cullings, Shoichiro Fujita, Sachiyo Funamoto and Kazunori Kodama: Effect of Recent Changes in Atomic Bomb Survivor Dosimetry on Cancer Mortality Risk Estimates. Radiation Research Vol. 162, No. 4 (Oct., 2004), pp. 377-389
  9. RERF – Acute death due to radiation
  10. a b c d RERF – Solid cancer risks among atomic-bomb survivors
  11. RERF – Site-specific cancer risks among atomic-bomb survivors
  12. Health Effects of Radiation – Findings of the Radiation Effects Research Foundation
  13. RERF – Sex ratio among the children of atomic-bomb survivors (1948-1962)
  14. RERF – Mental disability and growth impairment among survivors exposed in utero
  15. RERF – Cancer incidence among survivors exposed in utero
  16. RERF – Birth defects among the children of atomic-bomb survivors (1948-1954)
  17. UNSCEAR – Historical milestones
  18. a b c d e f g h i j k l m n UNSCEAR 2000, Annex J
  19. a b c d e f UNSCEAR 2008 Annex D – Health effects due to radiation from the Chernobyl accident
  20. a b c d e WHO: Health Effects of the Chernobly Accident and Special Health Care Programs
  21. P. Hall, G. Lundell, A. Mattsson, K. Wiklund, L. -E. Holm, M. Lidberg, J. D. Boice, G. Berg, G. Bjelkengren, U. -B. Ericsson, A. Hallquist, J. Tennvall: Leukaemia incidence after iodine-131 exposure, The Lancet (1992)
  22. Elaine Ron, Michele Morin Doody, David V. Becker, A. Bertrand Brill, Rochelle E. Curtis, Marlene B. Goldman, Benjamin S. H. Harris III, Daniel A. Hoffman, William M. McConahey, Harry R. Maxon, Susan Preston-Martin, M. Ellen Warshauer, F. Lennie Wong, John D. Boice: Cancer Mortality Following Treatment for Adult Hyperthyroidism for the Cooperative Thyrotoxicosis Therapy Follow-up Study Group, Journal of the American Medical Association (1998)
  23. Genaugenommen vermutet die WHO, dass nur bei Liquidatoren mit einer Strahlenbelastung von >150 mGy das Leukämierisiko ansteigt.
  24. RERF – Radiation cataract (lens opacity)
  25. a b c d e f Die Empfehlungen der Internationalen Strahlenschutzkommission (ICRP) von 2007
  26. Forbes – Nuclear Scientist Responds To Critics Of His Belief That Fukushima Refugees Are Victims Of Fear, Not Radiation
  27. Hermann Hinsch: Das Märchen von der Asse, Books on Demand, ISBN 3844887660
  28. RERF – Extrapolating Life Span Study Cancer Risk Estimates to Low-dose Radiation Exposures
  29. Studies of the Mortality of Atomic Bomb Survivors, Report 14, 1950–2003: An Overview of Cancer and Noncancer Diseases
  30. RERF – Life Span Study Report 11. Part 2
  31. Hormesis - Wie wirkt Niedrigstrahlung? Prof. Dr. med. Ludwig E. Feinendegen
  32. Académie des Sciences [Academy of Sciences] - Académie nationale de Médecine [National Academy of Medicine]: Dose-effect relationships and estimation of the carcinogenic effects of low doses of ionizing radiation [March 30, 2005]
  33. WNN – New data on low-dose radiation
  34. a b c d e f Observations on Chernobyl After 25 Years of Radiophobia by Zbigniew Jaworowski, M.D., Ph.D., D.Sc.
  35. Heinz Tomek, u.a.: Tschechien. In: DuMont Richtig reisen. DuMont Reiseverlag, 2010. ISBN 377017619. Seite 239.
  36. a b Deutschlandfunk: Lehren aus der Vergangenheit Wie viele Krebsopfer hat Tschernobyl gefordert?
  37. WNN – Most Chernobyl towns fit for habitation
  38. TAZ: Entmannt die Raumfahrt
  39. Shrimpton, P.C; Miller, H.C; Lewis, M.A; Dunn, M. Doses from Computed Tomography (CT) examinations in the UK - 2003 Review
  40. NASA – Space Faring The Radiation Challenge
  41. Steinkamp, Köhnlein, Ley-Zaporozhan, Wegscheider, Buhl: Studienendpunkte beim Alpha-1-Antitrypsin-Mangel: Interdisziplinäre Aspekte. Pneumologie 2011; 65(04)
  42. a b NASA Facts Lyndon B. Johnson Space Center – Understanding Space Radiation [October 2002]
  43. a b Gilles Clément: Fundamentals of Space Medicine, Springer Verlag 2005, ISBN 1402032463
  44. Sohrabi, Esmaili: New public dose assessment of elevated natural radiation areas of Ramsar (Iran) for epidemiological studies. International Congress Series Volume 1225, February 2002, Pages 15-24
  45. NASA – Space Faring The Radiation Challenge
  46. WNA: Lessons of Chernobyl - with particular reference to thyroid cancer, November 2009
  47. Novo Argumente: Atomangst? Nein danke!, NovoArgumente 112 (II 2011)
  48. Zeit: Die Deutschen sind eine Nation von Panikmachern, 22. August 2011
  49. Deutschlandfunk: Die Last der Evakuierung, 12.07.2011