Dokumentation einer Zusammenfassung über Neutreonenstrahlung von Greenpeace
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Neutronenstrahlung - die unterschätzten Gefahren
Einleitung
Der Marburger Nuklearmediziner Prof. Dr. Horst Kuni sorgte 1995 mit neuen Erkenntnissen-für Aufsehen: Die Neutronenstrahlung bei Castor-Transporten, so hatte der Wissenschaftler errechnet, wird mindestens um den Faktor 30 unterschätzt. Für Transporte abgebrannter Brennelemente in Castor Behältern bedeutet das: Die Strahlenbelastung für Begleitpersonal und PolizistInnen überschreitet die erlaubten Grenzwerte. Auch AnwohnerInnen der Transportstrecken und andere Personen, die sich zufällig in der Nähe aufhalten, müssen mit einem erheblichen Strahlenrisiko rechnen.
Welche Strahlungsarten gibt es
Radioaktivität kann in zwei verschiedenen Formen auftreten: als elektromagnetische und als Teilchenstrahlung. Zur elektromagnetischen Strahlung gehören Gamma- und Röntgenstrahlen. Mit ihrer sehr hohen Reichweite können sie menschliches Gewebe durchdringen. Sie wirken von außen auf den Körper.
Zur Teilchenstrahlung zählen Alpha-, Beta- und Neutronenstrahlen. Alphastrahlen sind positiv geladene Teilchen (Heliumatomkerne). Sie wirken im Inneren des Körpers durch Einatmen radioaktiver Stoffe oder deren Aufnahme mit der Nahrung.
Betastrahlen bestehen aus negativ geladenen Teilchen (Elektronen) und sind biologisch ebenfalls im Körper am schädlichsten. Betastrahlen werden meist zusammen mit Gammastrahlen von fast allen radioaktiven Stoffen ausgesandt, die bei der Atomspaltung entstehen.
Neutronenstrahlen bestehen aus elektrisch neutralen Teilchen (Neutronen). Sie wirken wie Gamma- und Röntgenstrahlen von außen auf Menschen. Neutronenstrahlen werden nur von wenigen radioaktiven Stoffen abgegeben, zum Beispiel von bestrahlten Kernbrennstoffen.
Strahlenbelastungen, die von intakten Transportbehältern ausgehen, werden demzufolge von Gamma- und Neutronenstrahlen verursacht. Beta- und Alphastrahlen tragen dagegen erst zur Strahlenbelastung bei, wenn ein Transportbehälter undicht wird und radioaktive Stoffe entweichen.
Physikalische und medizinische Dosis
Das Problem rnit der medizinischen Dosis der radioaktiven Strahlung - angegeben in Sievert (Sv) - besteht darin, daß man sie nicht messen kann. Messen kann man lediglich die im Gewebe absorbierte Energie. Dafür venvendet man die Einheit Gray.
Vergleichbare Dosen rufen vergleichbare Schäden hervor. Die verschiedenen Strahlungsarten wirken jedoch biologisch ganz unterschiedlich, je nach: Energiestärke, strahlendem Material, Gewebeart, bestrahltem Lebewesen Strahlungsdauer, Intensität der Einstrahlung usw.
Erschwerend kommt hinzu, daß für die biologische Wirksamkeit nicht einfach eine Maßzahl angegeben werden kann. Schäden in der zweiten oder dritten Generation beispielsweise lasssen sich auf diese Weise nicht erfassen.
Die Dosisleistung gibt an, welche Dosis ein Mensch in innerhalb einer bestimmten Zeit abbekommt. Sie wird meist in Gray oder Sievert pro Stunde (Gy/h bzw. Sv/h) angegeben.
Schäden beim Menschen
Über Strahlenschäden bei Menschen gibt es nur sehr wenig Datenmaterial. Man stützt sich hier vor allem auf Untersuchungen an Überlebenden der Atombomben von Hiroshi ma und Nagasaki. Die vorherrschende Strahlenart war dort jedoch hochenergetische Gammastrahlung, die zudem über einen relativ kurzen Zeitraum bei hoher Dosisleistung erfolgte. Bei der zivilen Anwendung der Atomenergie werden Gesundheitsschäden dagegen meistens durch langanhaltende Niedrigstrahlung hervorgerufen.
Für die Bewertung anderer Strahlungsarten als Gammastrahlung, also z.B. Neutronenstrahlung, muß man sich weitgehend auf Tierversuche stützen. Diese sind nur sehr eingeschränkt auf Menschen übertragbar.
Radioaktive Stoffe im Körper
Ein anderes Thema, das nicht unerwähnt bleiben sollte auch wenn es im Zusammenhang mit Neutronenstrahlen aus Castor-Transportbehältern keine Rolle spielt, sind die Folgen von inkorporierten (eingeatmeten oder mit der Nahrung aufgenommenen) radioaktiven Substanzen.
Sie werden vom Körper oft für harmlose oder gar notwendige Stoffe gehalten und dementsprechend aufgenomme: (z.B. Strontium als Ersatz für Kalzium in den Knochen und verstrahlen über Jahre das umliegende Körpergewebe. Es liegt auf der Hand, daß mögliche Folgen für die Ge- sundheit des betroffenen Menschen oder seiner Nachkommen nur sehr schwer abzuschätzen sind.
Bisherige Vorgehensweise
Um für verschieden wirksame Strahlenarten einheitlich Grenzwerte im Strahlenschutz anwenden zu können hat man sich international darauf geeinigt, verschieder Strahlungsformen mit Qualitätsfaktoren zu belegen.
Mutiplizien mit der absorbierten Energie ergibt sich daraus die Äquivalentdosis (Gleichwertigkeitsdosis). Im deutschen Strahlenschutz sind folgende Qualitätsfaktoren aufgeführt:
Strahlungsart Qualitätsfaktor Röntgenstrahlung 1 Gammastrahlung 1 Betastrahlung 1 Alphastrahlung 20 Neutronenstrahlung 10 Qualitätsfaktoren nach Strahlenschutzverordnung
Die Röntgenstrahlung mit dem Qualitätsfaktor 1 dient als Bezugsgröße für die anderen Strahlungsarten.
EU-Richtlinie in Deutschland nicht umgesetzt
Bereits seit 1991 empfiehlt die Internationale Strahlenschutzbehörde (ICRP) für Neutronen einen Qualitätsfaktor von 20 statt 10. Dies hat sich mittlerweile in einer entsprechenden EU-Richtlinie niedergeschlagen, die jedoch in Deutschland bislang nicht umgesetzt worden ist. Bei uns wird die Strahlung weiter nach den alten Maßstäben bewertet.
Prof. Horst Kuni: Neutronen-Qualitätsfaktor von 300
- - Grundaussage der von Prof. Kuni vorgelegten Untersuchungen ist, daß der Qualitätsfaktor von Neutronenstrahlen richtigenveise mindestens 300 sein muß. Dies begründet er wie folgt:
- - Die ICRU, eine Schwesterorganisation der ICRP, hat für Niedrigstrahlung eine wesentlich höhere relative biologische Wirksamkeit (RBW) angenommen als bislang und dafür den Qualitätsfaktor von 25 vorgeschlagen.
Faktor: 25
Die geltenden Grenzwerte sind generell mindestens um den Faktor 2 zu hoch. Sie wurden übenwiegend aus Daten der überlebenden japanischen Atombombenopfer abgeleitet. Hauptstrahlungsquelle war dort die energiereiche Gammastrahlung. Diese wirkte nur kurze Zeit mit hoher Intensität. Die ICRP behauptet, daß bei niedrigen Dosen und niedriger Dosisleistung - d.h. die Strahlung ist gering, wirkt aber über einen relativ langen Zeitraum - bei Gamma- und Röntgenstrahlung eine um den Faktor 2 geringere Schädigung auftritt. Sie hat die Strahlengrenzwerte deshalb entsprechend erhöht. Für Neutronenstrahlen gilt dies aber nicht, und so muß dieser Faktor bei Neutronen wieder rückgängig gemacht werden.
Faktor: 2
- - Die bei den Atombombenabwürfen hauptsächlich wirkende Gammastrahlung hat in Wirklichkeit nicht Qualitätsfaktor 1, sondern im Vergleich zu Röntgenstrahlung nur Qualitätsfaktor 0,5. Dies hat die ICRP nicht berücksichtigt. Gilt die Röntgenstrahlung als Bezugsgröße für alle anderen Strahlungsarten, muß daher deren Qualitätsfaktor entsprechend angehoben werden.
Faktor: 2
- - Neutronen zeigen im Niedrigdosisbereich einen sogenannten inversen Dosis- und Dosisleistungseffekt. Das bedeutet: Die biologische Schädigung ist größer, wenn die gleiche Dosis über einen längeren Zeitraum bei nied rigerer Dosisleistung erfolgt. Prof. Kuni trägt dem mit einem Faktor 3 Rechnung.
Faktor: 3
Qualitätsfaktor= 25* 2* 2* 3 = 300
Prof Kuni betont, daß sich alle diese Faktoren wissenschaftlich belegen lassen. Seiner Meinung nach könnten sie durchaus noch höher sein. Bei Tierversuchen wurden beispielsweise RBW-Faktoren für manche Organe von über 500 gefunden; dem entsprechen noch höhere Qualitätsfaktoren.
Neue Untersuchungen deuten gar darauf hin, daß Prof. Kunis Berechnungen noch um einen Faktor 2 zu niedrig sind. Denn aufgrund von Neuberechnungen, die im Dezember 1995 publiziert wurden, scheint die Atombombenstrahlung in Hiroshima wesentlich energiereicher gewesen zu sein, als bisher angenommen. Sie hätte dann im Vergleich zur Röntgenstrahlung den Qualitätsfaktor 0,25 und nicht 0,5, wie oben angenommen. Dies bedeutet, daß bei den heutigen Berechnungen zur Strahlenbelastung durch Neutronenstrahlen von Castor-Transportbehältern die tatsächlichen Gefahren um einen Faktor 60 unterschätzt werden.
Was das für das Begleitpersonal bedeutet
Für Personen, die sich vorübergehend in radioaktiven Belastungsbereichen aufhalten, an denen die Aufenthaltszeit nicht mehr als 250 Stunden pro Jahr beträgt, ist ein Grenzwert von 20 uSv/h einzuhalten. Dazu gehören z.B. Bahnangestellte oder Polizisten.
Berechnet man die Strahlenbelastung durch einen typischen Castor-Behälter nach der geltenden Strahlenschutzverordnung, so wird dieser Grenzwert in einer Entfernung von 5 m unterschritten.
Nach Prof Kuni hingegen wird dieser Wert erst in einer Entfernung von 20 bis 35 m unterschritten, je nach Art der Beladung. Das bedeutet, daß normales Bahnpersonal oder Polizeibeamte einem Castor nicht näher als 35 m kommen dürfen, wenn dieser mit abgebrannten MOX-Brennelementen beladen ist. Weder das Verladen noch ein Schutz des Transportes sind dann möglich.
... und für die Wohnbevölkerung
Sogar für die normale Wohnbevölkerung sind Prof. Kunis Betrachtungen von Bedeutung. Nach der Strahlenschutzverordnung ist ein Grenzwert von 300 uSv/Jahr einzuhalten. Bei kontinuierlicher Bestrahlung entspricht dies 0.034 uSv/h. Dieser Grenzwert wird für einen mit abgebrannten MOX-Brennelementen beladenen Castor erst in einer Entfernung von über 350 m unterschritten.
Damit ist die Gesundheitsgefährdung für Anwohner oder sich zufällig in der Nähe von Castor-Behältern aufhaltende Personen keinesfalls unerheblich.
Bearbeitet am: 26.1.96 (Jobname: NEUTRO1)