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.

Und was geschieht mit den Radionukliden, die im Pazifischen Ozean landen? Vor der Küste fischen die Menschen oder betreiben Aquakulturen. Westwind treibt die Luftmassen am Boden auf das offene Meer. Zudem ist bislang unklar, wohin das Meerwasser sickert, das die Helfer zur Kühlung der Reaktoren nutzen.

"Für den Küstenabschnitt direkt vor Fukushima-1 kann der Unfall schon Auswirkungen haben", sagt Ulrich Rieth vom Institut für Fischereiökologie des Johann Heinrich von Thünen-Instituts (vTI) in Hamburg. Das Bundesinstitut beobachtet im Auftrag des Bundesministeriums für Landwirtschaft, Ernährung und Verbraucherschutz, was in Japan passiert. "Die radioaktiven Teilchen gelangen ins Meerwasser, wo sie zunächst von Plankton und Kleinstlebewesen aufgenommen werden", erklärt der Experte für Umweltradioaktivität. Die belasteten Teilchen werden über die Nahrungskette weitergegeben: Fische fressen Mikroorganismen, Menschen essen Fische.

Gesundheitsfolgen nach Tschernobyl

In Tschernobyl starben infolge des Reaktorunfalls unmittelbar 28 Menschen nach einer erhöhten Strahlenbelastung. 19 weitere Menschen starben zwischen 1986 und 2005 nachweislich an den gesundheitlichen Auswirkungen der Katastrophe. Das ist das Ergebnis eines Berichtes der Vereinten Nationen, der zuletzt Ende Februar aktualisiert worden ist. Insgesamt könnten langfristig bis zu 4000 Menschen an der Radioaktivität sterben, die durch die Explosion des Reaktors freigesetzt wurde, schätzt das internationale Wissenschaftskonsortium. Die meisten von ihnen gehören zu den rund 500.000 Arbeitern, die an den Rettungsmaßnahmen zwischen 1986 und 1987 auf dem Gelände beteiligt waren.

Schilddrüsenkrebs

Für den überwiegenden Teil der Menschen ist das Unglück eher glimpflich verlaufen. 6000 Menschen sind in den zwei Jahrzehnten nach Tschernobyl an Schilddrüsenkrebs erkrankt. Das ist der einzige Tumor, der sich empirisch eindeutig als Folge von Tschernobyl nachweisen lässt. Diese Art von Krebs gilt als gut behandelbar und verläuft in den allermeisten Fällen nicht tödlich. "Die Wahrscheinlichkeit mit der Diagnose die nächsten 20 Jahre zu überleben, liegt bei etwa 90 Prozent über alle Altersgruppen hinweg", sagt Christoph Reiners, der das WHO-Kollaborationszentrum für medizinische Vorsorge und Hilfe bei Strahlenunfällen leitet.

Das leichtflüchtige Jod kann über die Luft und die Nahrung aufgenommen werden. Das radioaktive Jod hat dieselben chemischen Eigenschaften wie sein stabiles und für die Gesundheit unbedenkliches Isotop. In der Schilddrüse strahlen die radioaktiven Teilchen und belasten das umliegende Gewebe. Besonders für Kinder kann das schwerwiegende Folgen haben, weshalb in diesem Fall die Einnahme von Jodtabletten empfohlen wird.

Der Blick in die Geschichte soll die Gefahr nicht kleinreden. Er soll nur deutlich machen, wie wichtig es ist, zwischen echter und unechter Bedrohung zu unterscheiden. (ska)

Die Forscher am vTI gehen bisher davon aus, dass nur leichtflüchtige Radionuklide ins Meer gelangten. Für die Verbraucher in Japan sind hier vor allem die strahlenden Cäsiumatome relevant, wegen der langen Halbwertszeit. "Das meiste der radioaktiven Teilchen wird im Meer durch die riesigen Wassermassen jedoch sehr stark verdünnt", sagt Rieth. Dennoch müssen die Behörden in den kommenden Monaten bis Jahren die Lebensmittel achtsam kontrollieren.

In Deutschland wird wohl kaum etwas von dem Unfall auf natürlichem Wege in unsere Nahrungskette gelangen. Japan importiert mehr Nahrungsmittel als es exportiert. Was bei uns ankommen könnte, sind Spezialitäten wie Pilze, Gewürze, Tees und Saucen. Der Fisch, den wir hier auch als Sushi konsumieren, kommt vorwiegend aus anderen Gewässern. "Von 900.000 Tonnen Fisch, die die Deutschen importieren, stammen nur 60 Tonnen aus dem Pazifik vor Japan", sagt der Forscher vom Institut für Fischereiökologie. Dieser wird in den kommenden Monaten und Jahren vermutlich auch vermehrt auf etwaige Belastungen kontrolliert, trotz der augenscheinlich geringen Gefahr, von der die Experten derzeit ausgehen.

Informationen zu Radioaktivität in Lebensmitteln
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