Mit den Nachrichten aus Japan erreichen uns immer neue Zahlenwerte, die das Ausmaß freigesetzten radioaktiven Materials beziffern. Was bedeuten diese Zahlen, und welche Schäden kann ein radioaktiver Stoff anrichten ? Die Wirkung hängt hauptsächlich von drei Faktoren ab: dem Typ der ausgesandten Strahlung, der Halbwertszeit der entsprechenden Atome und ihrer Wirkung in biologischem Gewebe.

Bei der Alphastrahlung lösen sich zwei Protonen und zwei Neutronen aus dem Kern des zerfallenden Atoms. Diese sind so schwer, dass sie in dichtem Material nicht weit kommen: Schon ein starkes Blatt Papier oder die obersten, verhornten Hautschichten reichen aus, um sie zu blockieren.

Betastrahler senden Elektronen (oder deren positiv geladene Gegenstücke) aus – leichte Teilchen, die weniger stark abgebremst werden als Alphapartikel. Dünne Metallschichten schirmen sie effizient ab. Fehlt jeder Schutz, ruft dieser Strahlungstyp Verbrennungen der Haut hervor oder (langfristig) Hautkrebs.

Der dritte Typ, die Gammastrahlung, ähnelt der Röntgenstrahlung, die in der Medizin eingesetzt wird. Sie ist deutlich schwerer abzuschirmen: Nur dicke Wände aus Blei schützen vor ihr.

Weitaus gefährlicher sind radioaktive Substanzen, wenn sie über die Atemluft oder die Nahrung in den Körper gelangt sind ( Inkorporation ). Atome, die im Organismus zerfallen, deponieren all ihre Energie in einem kleinen Bereich, sodass sie das Gewebe schwer schädigen und unter Umständen Krebs auslösen.

Ob die radioaktiven Atome letztlich in den Körper gelangen und wie weit sie von Wind und Regen transportiert werden, hängt wesentlich von deren Halbwertszeit ab. Diese bezeichnet den Zeitraum, in dem die Hälfte der vorhandenen radioaktiven Atome zerfallen. Iod 131 hat eine Halbwertszeit von etwa acht Tagen. Das meiste radioaktive Iod, das in Fukushima freigesetzt wurde, wird daher in etwa einem Monat abgeklungen sein und keine Gefahr mehr darstellen. Dagegen ist Caesium 137 mit einer Halbwertszeit von über 30 Jahren deutlich stabiler, sodass es sich wesentlich weiter in der Atmosphäre und in Ökosystemen ausbreiten kann. Noch zögerlicher zerfällt der Alphastrahler Plutonium 239: Seine Halbwertszeit beträgt 24.390 Jahre.

Die Einflüsse von Halbswertszeit und Strahlungstyp sind in der Äquivalentdosis berücksichtigt. Sie wird in Sievert (Sv) gemessen und gibt an, wie viel Energie pro Kilogramm durch radioaktive Strahlung im Körper deponiert wurde. Manchmal – so auch jetzt beim Reaktorunfall in Fukushima – wird eine Äquivalentdosis pro Jahr oder pro Stunde benannt, denn bei der biologischen Wirkung spielt es auch eine Rolle, wie schnell der Körper eine bestimmte Menge Radioaktivität aufgenommen hat.

Durch natürliche Radioaktivität sind wir ständig allen Strahlungstypen ausgesetzt. Zwei Milli-Sievert pro Jahr sind das in Deutschland, der genaue Wert hängt von der örtlichen Geologie ab. Dazu kommen jährlich weitere zwei Milli-Sievert aus künstlichen Strahlungsquellen , meist aus medizinischen Anwendungen. Ein CT-Scan des Brustkorbs belastet den Körper bereits mit 20 Milli-Sievert.