Radionuklide in JapanWie gefährlich radioaktiv belastete Lebensmittel sind

In Japan ist radioaktiv belastete Nahrung aufgetaucht. Wie sehr etwa Milch und Spinat wirklich kontaminiert sind, weiß niemand. Was bedeuten die Funde für die Gesundheit? von 

Spinat und Gemüse in einem Supermarkt in Tokyo

Spinat und Gemüse in einem Supermarkt in Tokyo  |  © Yoshikazu Tsuno/AFP/Getty Images

Die Lage im Kernkraftwerk Fukushima-1 ist noch lange nicht im Griff, da tauchen unliebsame Meldungen auf: Radionuklide aus der Anlage belasten Lebensmittel . Spinat und Milch seien kontaminiert. Für vier Präfekturen verhängte die Regierung ein Auslieferverbot für Milch und verschiedene Gemüsesorten. Das Trinkwasser sollen die Anwohner in manchen Dörfern schon seit Tagen nicht mehr anrühren, ebenso die Fische, denn schließlich wehe der Wind radioaktive Stoffe auch gen Pazifik.

Besonders belastet scheint derzeit Spinat aus der Präfektur Ibaraki zu sein, der 100 Kilometer südlich von der havarierten Anlage geerntet wurde. Die Kontrolleure haben für Jod-131 einen Wert von 55.000 Becquerel (Bq) gemessen . Der Grenzwert für Jod-131 in Gemüse liegt in Japan bei 2000 Bq pro Kilo. Auch die Werte für radioaktives Cäsium seien um das Vierfache erhöht.

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Wie viel ist das? Die Einheit Becquerel sagt zunächst nichts über die Strahlung aus, die von einem Stoff ausgeht. Sie sagt lediglich, wie viele Atome in der Sekunde zerfallen. Damit wissen wir nur, dass in einem Kilo Spinat maximal 2000 radioaktive Jodatome in der Sekunde zerfallen dürfen. Und wir wissen, dass eine Spinatprobe in Japan eindeutig darüber lag.

Direkte Strahlenschäden

Die Strahlenschutzexperten unterscheiden zwischen deterministischen und stochastischen Strahlenschäden. Mit dem ersten sind Symptome gemeint, die unmittelbar nach einer Strahlenexposition auftreten, wie Übelkeit und verbrennungsartige Hautrötungen. Solche Schäden treten fast immer nur dann auf, wenn ein bestimmter Schwellenwert überschritten wurde, wenn zu viele Zellen eines Gewebes beschädigt worden sind. Experten sprechen von einer Schwellendosis, die im schlimmsten Fall zum Tode führen kann.

Indirekte

Durch die Nahrung kann eine solch lebensgefährliche Schwelle kaum überschritten werden. Essen wir radioaktiv belastetes Gemüse, wird das eher später nach Jahren oder Jahrzehnten negative Auswirkungen auf die Gesundheit haben – wenn überhaupt.

Diese Strahlenschäden lassen sich nur in Wahrscheinlichkeiten ausdrücken: Wie wahrscheinlich ist es nach einer Strahlenexposition X im Zeitraum Y an der Krankheit Z zu erkranken? Zu den möglichen Symptomen zählen etwa Unfruchtbarkeit, Trübungen der Augenlinsen oder Krebs, die auch erst Jahre nach einer erhöhten Belastung auftreten können. Auch Schäden an Neugeborgenen fallen darunter.

Wie schädlich eine Strahlung ist, lässt sich also nicht genau festlegen: Person A hat im März 2011 die Strahlendosis B abbekommen und wird im Jahr C an Krebs erkranken – solche Aussagen sind unmöglich! Es gibt keine Regel anhand der sich sagen lässt, ab welcher Dosis eine Person erkrankt und ob das überhaupt jemals der Fall sein wird.

Erbgut

Die Strahlen, die von radioaktiven Stoffen ausgehen, können direkt bestimmte Zellbestandteile verändern oder indirekt freie Radikale aus dem Wasser in der Zelle bilden, die dann das Gewebe beschädigen können. Am empfindlichsten ist das Erbgut (DNA). Die Strahlung kann etwa die DNA-Kette brechen oder den Code verändern. Nicht immer ist Radioaktivität Schuld an solchen Mutationen, auch Hitze, mechanische Kräfte oder chemische Stoffe können sie auslösen. Das körpereigene Reparatursystem des Menschen behebt jeden Tag zig Billionen Erbgutschädigungen.

Gelingt eine Reparatur nicht, kann der Körper immer noch die Möglichkeit ergreifen, die betroffene Zelle vom Zellverbund auszuschließen. Schließt ein Organismus die beschädigte Zelle nicht aus, kann das bei den folgenden Zellteilungen schwerwiegende Folgen haben, da sich die Mutation auf die Nachkommen dieser Zelle übertragen. Krebs ist eine mögliche Spätfolge davon.

Für die Mediziner ist es im Nachhinein aber kaum möglich, zu rekonstruieren, ob der Auslöser für eine Tumorerkrankung eine erhöhte Strahlenbelastung oder ein sonstiger Faktor ist.

Medizin

Radioaktivität wird nur selten mit Gesundheit in Verbindung gebracht. Und doch nutzt die Medizin sie vielfach. Die Strahlung von Radionukliden wird etwa eingesetzt, um das Wachstum von Tumoren zu hemmen oder um die Durchblutung von Gewebe sichtbar zu machen.

In der Geschichte finden sich auch einige Negativbeispiele zur medizinischen Anwendung von radioaktiven Stoffen, die es so heute sicher nicht mehr geben würde: So sollten etwa Hüftgürtel mit Radium gegen Rheuma helfen, eine Zahnpasta mit dem Element sollte für gesundes Zahnfleisch sorgen, radioaktive Einlegesohlen sollten die Füße pflegen und ein radiumhaltiges Haarwasser gegen Haarausfall vorbeugen. (ska)

Szenarien für Fukushima
Super-GAU oder begrenzter Unfall? Wie sehen das schlimmste und das beste Szenario für die Zukunft aus?

Super-GAU oder begrenzter Unfall? Wie sehen das schlimmste und das beste Szenario für die Zukunft aus?  |  © Asahi Shimbun/Reuters

David Tait vom Max Rubner-Institut in Kiel beobachtet die aktuelle Lage in Japan aus der Ferne. Doch selbst dem Experten für Radioaktivität in Böden, Pflanzen und Lebensmitteln fällt es schwer, ein klares Bild zu zeichnen. Zu spärlich sind die Informationen aus dem Land. "Der Spinat sollte wegen der erhöhten Werte vorerst nicht in den Handel gelangen", sagt Tait. Er weist aber auch darauf hin, dass die radioaktiven Jodelemente wegen ihrer kurzen Halbwertszeit nicht lange in der Umwelt verweilen. Der Großteil der radioaktiven Strahlung könnte bei einer oberflächlichen Kontamination bereits durch gründliches Waschen entfernt werden.

Für die Landwirtschaft sind laut Tait eher radioaktive Cäsiumisotope relevant. Je nach Isotop haben sie eine Halbwertszeit zwischen zwei und 30 Jahren. Der Körper baut das radioaktive Cäsium als Kaliumersatz ins Blut und Muskeln ein. Bis sie wieder vom Körper ausgeschieden werden, geben sie ihre Strahlung in das umliegende Gewebe ab.

Strahlendosis

Die Strahlenwirkung auf Menschen, Tiere und Pflanzen wird häufig in Sievert pro Stunde angegeben. Mit Hilfe der Einheit lässt sich abschätzen, wie schädlich eine Strahlung für einen Organismus ist. Sie berücksichtigt dabei die Strahlungsdauer, -art und -wirkung. 1 Sievert entspricht 1.000 Millisievert oder 1.000.000 Mikrosievert. Grundsätzlich gilt eine Einzeldosis von 6.000 Millisievert als tödlich (100 Prozent Sterblichkeit innerhalb von 14 Tagen).

Ob eine Person, die einer geringen Strahlendosis ausgesetzt war, gesundheitliche Schäden zu erwarten hat, lässt sich nicht eindeutig sagen. Die Grenzwerte beziehen sich in der Regel auf ein Jahr. Manche Experten gehen davon aus, dass dieselbe Strahlendosis über einen längeren Zeitraum weniger schädlich ist. Andere sagen, die Strahlung müsse addiert werden.

Natürliche Quellen

Die durchschnittliche Strahlendosis, die ein Deutscher durch natürliche Quellen innerhalb eines Jahres aufnimmt, liegt zwischen zwei und fünf Millisievert. Diese äußere Bestrahlung, der der Mensch je nach Ort und Zeitin unterschiedlicher Höhe ausgesetzt ist, wird Gamma-Ortsdosisleistung genannt. In dieser Deutschlandkarte des Bundesamts für Strahlenschutz ist die Strahlungsstärke je nach Region verzeichnet.

Bei medizinischen Untersuchungen werden zum Teil viel höhere Einzeldosen erreicht, die aber auf einen kurzen Zeitraum beschränkt sind. So nimmt ein Mensch während einer Computertomografie (CT)seines Kopfes ungefähr zwei Millisievert auf, bei der Mammografie 0,4 Millisievert.

Andere Einheiten

Die Energiedosis einer Strahlenquelle wird in Gray angegeben. Ein Gray bedeutet, dass ein Körper von einem Kilogramm Masse eine Energiemenge von einem Joule aufgenommen hat. Für die in Atomkraftwerken vor allem freigesetzte Beta-, Gamma- und Röntgenstrahlung ist die Einheit Grayidentisch mit der Äquivalenteinheit Sievert, ein Gray ist also gleich einem Sievert. Bis Mitte der 1980er Jahre wurde die Äquivalentdosis statt in Sievert in Rem angegeben. Das meinte die Strahlendosis in Roentgen, die ein Mensch aufgenommen hat.

Die strahlenden Isotope von Jod und Cäsium entstehen durch große Hitze etwa durch nicht ausreichend gekühlte Kernbrennelemente. Sie sind sehr flüchtig und verbreiten sich über die Luft. "Irgendwann verbinden sich die Teilchen mit Aerosolen oder der Regen wäscht sie aus der Luft", sagt Tait. Ein Teil gelangt in die Böden, wo die Pflanzen es über die Wurzeln aufnehmen können. Andere lagern sich von außen auf den Stilen, Ästen und Blättern ab. "Das meiste würde ein Mensch jedoch über die Luft einatmen – das ist der Hauptkontaminationsweg – und nicht über die Nahrung", sagt der Experte vom Max Rubner-Institut. Was ein Mensch isst, würde zudem kaum ausreichen, um unmittelbare Strahlenschäden davonzutragen.

Isst ein Erwachsener 500 Gramm Spinat, der mit 55.000 Bq belastet ist, nimmt er eine effektive Dosis von etwa 0,55 Millisievert auf. Bei einem Kleinkind sind es um die fünf Millisievert. Zum Vergleich: Etwa drei Millisievert pro Jahr beträgt die jährliche Strahlenbelastung in Deutschland.

Leserkommentare
  1. vom Acker auf den Teller kommen, vergehen Wochen. Es vergeht noch viel mehr Zeit, sollten rein zufällig Nahrungsmittel aus Japan importiert werden. In diesem Zeitraum ist das Jod von selbst zerfallen. Damit besteht keinerlei Gefahr. Selbst wenn man noch heute aus irgendeinem Grund eine Portion belastete Nahrungsmittel erwischen sollte, wäre das nicht so schlimm, sofern es die Ausnahme bleibt.

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    • siar
    • 26. März 2011 15:16 Uhr

    Haben Sie schon mal Spinat gegessen der Wochen vorher geerntet wurde? Oder Brokkoli? Gemüse ist relativ kurzlebig, von einigen Ausnahmen abgesehen.

    Kochen gehört wohl nicht zu Ihrem Wissensgebiet?

    • ztc77
    • 26. März 2011 16:41 Uhr

    Sie gehen davon aus, dass die Lebensmittel nur einmalig verstrahlt werden und nicht über Wochen und Monate hinweg immer wieder.
    Ratschläge wie der Ihre sorgen für eine trügerische Sicherheit und wer darauf hört, kann die einmal aufgenommene Strahlenmenge nicht mehr rückgängig machen.

    • meo
    • 22. März 2011 19:25 Uhr

    Alle Reaktoren enthalten ua. Plutonium. Wenn die löchrigen Abklingbecken jetzt permanent mit Wasser beregnet werden, tropft die ganze Brühe aus den klapprigen Kisten letztlich in den Boden. Kaum anzunehmen, dass irgendwas ins Meer abgeleitet wird. Die Frage ist eigentlich jetzt, wie das mit dem Grundwasser ist? Und wie man bei diesen zerstörten und zugemüllten Becken, denen sich kein Mensch nähern kann, je wieder einen Kühlkreislauf zum Laufen bringen kann?

  2. Was hier als relativ harmlos dargestellt wird, ist in Wirklichkeit gar nicht so harmlos. Alles was zusätzlich zur natürlichen Strahlung durch verstrahlte Lebensmittel oder Wasser aufgenommen wird, auch wenn die Einzeldosen für sich genommen nicht gefährlich sind, erhöht die Strahlenexposition. In Summe wird dann aus den "ungefährlichen" Einzeldosen ein gefährlicher Strahlencocktail. Außerdem lässt sich gar nicht sagen ab wann eine erhöhte Strahlung wirklich zu Gesundheitsschäden führt. Das hängt in hohem Maße von der gesundheitlichen Konstitution ab, z. B. ob schon Immunsystemschäden vorhanden sind. In vielleicht 10 Jahren kann man Statistiken zu Rate ziehen, die angeben, wieviele Menschen nach Fukushima zusätzlich an Krebs oder anderen Krankheiten erkrankt sind. Also liebe Zeit-Redaktion, bitte etwas vorsichtiger mit irgendwelchen Zahlenbeispielen.

  3. Radioaktive Partikel gelangen durch den Schneefall und Regen und Bewässerung auf den Boden und somit ins Grundwasser bzw. in die dazwischenliegenden Erdschichten. Das betrifft in erster Linie die Pflanzen, die durch die Wurzeln die Isotope aufnehmen- neben der Ablagerung auf den Blättern.
    Es geschieht ja alles im 10 hoch -27 Bereich.
    (1 u = 1,660 538 782 × 10^−27 kg)
    u steht für atomare Masseneinheit.

    Wenn das Grundwasser als Trinkwasser genutzt wird, nimmt man diese Partikel auf. Die Frage ist eben dann wie hoch die Konzentration ist und in welchem Zerfallsstadium die atomare Substanz ist.

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    dazu wäre auch die Frage zu stellen, was wie so schnell in ein Grundwasserstockwerk infiltrieren kann?

    Was die Lebensmittel angeht, so steht sicher auch die Frage nach Oberflächenkonatmination oder Einbau von Nukliden in der Wachstumsphase.

    MfG Karl Müller

  4. Danke erstmal für einen guten Wissenschafts-Artikel in der Zeit!

    Die psychosozialen Folgen für die Gesundheit der Menschen nach einer Strahlenbelastung können allerdings auch negative Auswirkungen auf den Körper haben wie die direkte messbare Strahlenbelastung. Das sollte nicht unterschätzt werden. Ehrliche und sachliche Aufklärung der Bevölkerung kann dabei helfen.

  5. dazu wäre auch die Frage zu stellen, was wie so schnell in ein Grundwasserstockwerk infiltrieren kann?

    Was die Lebensmittel angeht, so steht sicher auch die Frage nach Oberflächenkonatmination oder Einbau von Nukliden in der Wachstumsphase.

    MfG Karl Müller

    Antwort auf "Grundwasser"
  6. Das Erste was wir im Strahlenkurs lernen ist, dass es keine ungefaehrliche Strahlung gibt. Wie viele und wann daran erkrankt wird, ist eine Wahrscheinlichkeitsrechnung mit einigen Unbekannten.

    Das New England Journal of Medicine, die Standardzeitung der westlichen Medizin, hat einen Artikel veroeffentlicht, der in einer Studie von 400.000 Arbeitern in der Nuklearindustrie signifikant erhoehte Krebsraten belegt - bei einer durchschnittlichen Strahlenbelastung von 20miliSievert/Jahr (d.h. im fuer sie 'legalen' Bereich).

    http://www.nejm.org/doi/f...

    Reaktionen auf diesen Kommentar anzeigen
    Freier Autor

    Liebe/r docstrange,

    die Studie "Computed Tomography — An Increasing Source of Radiation Exposure", die im "New England Journal of Medicine" veröffentlicht wurde (http://www.nejm.org/doi/f...), sagt aus, dass sich die Strahlenbelastung durch Computertomografien (CT) seit ihrer Einführung erhöht. Ein simpler Grund dafür sind etwa die steigende Zahl an Untersuchungen. Nicht mehr, nicht weniger.

    Die Autoren räumen selbst ein, dass eine CT kein großes Risiko darstelle. Sie stellen aber die These auf, dass sich in Zukunft daraus ein Problem ergeben könnte (Zitat: "Although the risks for any one person are not large, the increasing exposure to radiation in the population may be a public health issue in the future."). Wie groß das Risiko ist oder wie sich die Wahrscheinlichkeit ändert, an Krebs zu erkranken, sagen die Autoren nicht.

    Noch ein Lesetipp: Die Vereinten Nationen haben einen Bericht zu Tschernobyl veröffentlicht, in dem die Effekte der Radioaktivität nach dem Reaktorunfall genauer unter die Lupe genommen werden. Sie finden den Text hier: http://www.unscear.org/un...

    Danke für Ihren Beitrag und beste Grüße
    aus der Wissensredaktion

  7. Freier Autor

    Liebe/r docstrange,

    die Studie "Computed Tomography — An Increasing Source of Radiation Exposure", die im "New England Journal of Medicine" veröffentlicht wurde (http://www.nejm.org/doi/f...), sagt aus, dass sich die Strahlenbelastung durch Computertomografien (CT) seit ihrer Einführung erhöht. Ein simpler Grund dafür sind etwa die steigende Zahl an Untersuchungen. Nicht mehr, nicht weniger.

    Die Autoren räumen selbst ein, dass eine CT kein großes Risiko darstelle. Sie stellen aber die These auf, dass sich in Zukunft daraus ein Problem ergeben könnte (Zitat: "Although the risks for any one person are not large, the increasing exposure to radiation in the population may be a public health issue in the future."). Wie groß das Risiko ist oder wie sich die Wahrscheinlichkeit ändert, an Krebs zu erkranken, sagen die Autoren nicht.

    Noch ein Lesetipp: Die Vereinten Nationen haben einen Bericht zu Tschernobyl veröffentlicht, in dem die Effekte der Radioaktivität nach dem Reaktorunfall genauer unter die Lupe genommen werden. Sie finden den Text hier: http://www.unscear.org/un...

    Danke für Ihren Beitrag und beste Grüße
    aus der Wissensredaktion

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  • Schlagworte Japan | Fisch | Mikroorganismus | Pflanze | Strahlenschaden | Sushi
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