Reak­tor­un­fälle in Tscher­no­byl und Fuku­shima: Zwei Dimensionen

10.02.2014 | Medizin

Völ­lig unter­schied­lich waren die Ursa­chen für die Reak­tor­un­fälle in Tscher­no­byl und Fuku­shima, dra­ma­tisch die Fol­gen – sowohl bei der frei­ge­setz­ten Strah­len­be­las­tung, beim kon­ta­mi­nier­ten Gebiet und den gesund­heit­li­chen Fol­gen. Noch dazu wurde in Tscher­no­byl zehn­mal mehr Strah­len­menge frei­ge­setzt. Ein Experte ver­gleicht die Fol­gen. Von Marion Huber

Fuku­shima war eine Kata­stro­phe – Tscher­no­byl war aber zwei­fel­los die grö­ßere“, ver­gleicht Georg Stein­hau­ser vom Depart­ment of Envi­ron­men­tal and Radio­lo­gi­cal Health Sci­en­ces an der Colo­rado State Uni­ver­sity die bei­den schwers­ten Reak­tor­un­fälle der Geschichte. Bei einem Vor­trag im Gesund­heits­mi­nis­te­rium prä­sen­tierte der öster­rei­chi­sche Strah­len­phy­si­ker, auch Mit­glied des Strah­len­schutz­bei­rats, kürz­lich die Ergeb­nisse sei­nes mehr als 200 Stu­dien umfas­sen­den Review-Artikels.

Ob bei der frei­ge­setz­ten Strah­len­be­las­tung, beim kon­ta­mi­nier­ten Gebiet oder den gesund­heit­li­chen Fol­gen – der Reak­tor­un­fall von Tscher­no­byl über­steigt die Dimen­sion von Fuku­shima um ein Viel­fa­ches, wie Stein­hau­ser meint: „Die Strah­len­be­las­tung in Fuku­shima war etwa ein Zehn­tel von Tscher­no­byl.“ Damals betrug die gesamte atmo­sphä­risch frei­ge­setzte Strah­lung 5.300 Peta­bec­que­rel (5.300 1015 Bec­que­rel) – in Fuku­shima waren es sei­nen Berech­nun­gen zufolge etwa 520 Peta­bec­que­rel. Weil durch die groß­teils güns­tige Wind­rich­tung etwa 80 Pro­zent der Strah­lung auf das offene Meer getra­gen wur­den, haben das japa­ni­sche Fest­land effek­tiv zwei Pro­zent der Tscher­no­byl-Menge getrof­fen, fol­gert er. So wur­den in Fuku­shima etwa 2.000 Qua­drat­ki­lo­me­ter Land hoch belas­tet; in der Ukraine hin­ge­gen waren es rund 30.000 Quadratkilometer.

Obwohl der Groß­teil der Strah­len­menge von Fuku­shima in den Pazi­fik getra­gen wurde, belas­tete Tscher­no­byl die Ozeane stär­ker: Damals sei etwa drei­mal mehr Cäsium137 ins Meer gelangt, bei den Kern­waf­fen­tests sogar 120-Mal mehr, wie Stein­hau­ser erklärt. „Auch wenn noch flüs­sige Ein­träge aus Fuku­shima in den Pazi­fik fol­gen, wer­den sie – nach der­zei­ti­gem Wis­sens­stand – die gas­för­mi­gen Ein­träge nicht über­schrei­ten“, pro­gnos­ti­ziert er. 

„Ganz ekla­tant“ sei der Unter­schied zwi­schen bei­den Reak­tor­un­fäl­len vor allem bei den atmo­sphä­ri­schen Frei­set­zun­gen von schwer­flüch­ti­gen Nukli­den wie Plu­to­nium und Stron­tium; im Gegen­satz zu Tscher­no­byl gab es sie in Fuku­shima kaum. „Wäh­rend in Tscher­no­byl etwa 125 Peta­bec­que­rel Stron­tium 89 und 90 frei­ge­setzt wur­den, waren es in Fuku­shima rund 0,22“, so der Strah­len­phy­si­ker. Beim Plu­to­nium, das inner­halb der Sperr­zone in Fuku­shima gefun­den wurde, handle es sich fast über­all um einen Fall­out vom Atom­bom­ben­ab­wurf auf Naga­saki 1945 und den Kernwaffentests.

Wenn auch für Fuku­shima noch nicht alle Daten vor­han­den sind, eine Zwi­schen­bi­lanz der Aus­wir­kun­gen auf die Gesund­heit könne gezo­gen wer­den. Nach Tscher­no­byl gab es noch im sel­ben Jahr 28 akute Todes­fälle, 19 wei­tere in den Jah­ren 1987 bis 2004. In Fuku­shima, wo bis­lang keine aku­ten Todes­fälle auf­ge­tre­ten sind, seien den Aus­sa­gen des Exper­ten zufolge auch keine zu erwar­ten. Wur­den nach Tscher­no­byl 134 Fälle des aku­ten Strah­len­syn­droms regis­triert, waren es in Fuku­shima keine. „Die maxi­ma­len Dosen an exter­ner Ganz­kör­per­be­strah­lung waren nach Tscher­no­byl mit 16 Gray gigan­tisch”, schil­dert Stein­hau­ser. Bei 187.000 Liqui­da­to­ren (Per­so­nen, die mit den Auf­räum­ar­bei­ten beschäf­tigt waren; Anm.) wurde damals eine mitt­lere effek­tive Dosis von 170 Mil­li­sie­vert (mSv) gemes­sen, in Fuku­shima bei 146 von 20.000 Liqui­da­to­ren mehr als 100 Mil­li­sie­vert. Zum Ver­gleich: Im Schnitt kommt ein Mensch auf eine natür­li­che Strah­len­do­sis von etwas mehr als zwei Mil­li­sie­vert pro Jahr. Ein Flug von Wien nach New York ergibt eine durch­schnitt­li­che effek­tive Dosis von etwa 0,06 Millisievert.

Tscher­no­byl: auch mehr Karzinome

Auch was die Zahl der Kar­zi­nom­fälle betrifft, über­steigt Tscher­no­byl die Dimen­sion von Fuku­shima. Nach Tscher­no­byl ist die Zahl der Fälle von Schild­drü­sen­kar­zi­no­men signi­fi­kant gestie­gen. Etwa 7.000 Fälle sind gesi­chert, davon 15 Todes­fälle. „Rela­tiv neu ist die Erkennt­nis, dass auch die Leuk­ämie­fälle unter den Liqui­da­to­ren nach dem Reak­tor­un­fall 1986 deut­lich gestie­gen sind”, fügt Stein­hau­ser hinzu. Die WHO (Welt­ge­sund­heits­or­ga­ni­sa­tion) schätzt die zusätz­li­chen Krebs­fälle nach Tscher­no­byl auf etwa 14.000 bis 17.000. Wie viele zusätz­li­che Krebs­er­kran­kun­gen in Japan nach dem Unfall von Fuku­shima zu erwar­ten sind, sei noch schwer abschätz­bar. In ver­schie­de­nen Stu­dien lie­gen die Anga­ben zwi­schen 24 und 1.800. Die WHO geht jeden­falls davon aus, dass es außer­halb Japans keine zusätz­li­chen Krebs­fälle geben wird.

Über die Schwere des Reak­tor­un­falls von Fuku­shima wird kon­tro­vers dis­ku­tiert; Zah­len und Daten schwan­ken enorm. Was in der Dis­kus­sion aber viel zu wenig beach­tet werde, seien die sozio­öko­no­mi­schen Fol­gen, sagt Stein­hau­ser: „Angst, Depres­sio­nen, Stig­ma­ti­sie­rung – auch die psy­chi­schen Fol­gen für die Bevöl­ke­rung in Fuku­shima sind eine wahre Katastrophe.“

Tscher­no­byl und Fuku­shima: die Details

26. April 1986, Tscher­no­byl, Ukraine: Im Kern­kraft­werk nahe der Stadt Pryp­jat soll ein Strom­aus­fall simu­liert wer­den. Vom Nor­mal­be­trieb aus­ge­hend wird die Reak­tor­leis­tung redu­ziert; die Sicher­heits­grenze wird igno­riert. Die Kon­zen­tra­tion von Xenon135 erhöht sich; es kommt zu einer soge­nann­ten Xenon­ver­gif­tung. „Weil Xenon135 wie ein schwar­zes Loch für Neu­tro­nen ist, ras­selt die Leis­tung des Reak­tors in den Kel­ler“, erklärt Georg Stein­hau­ser von der Colo­rado State Uni­ver­sity. Der Reak­tor kann nicht mehr hoch­ge­fah­ren wer­den. Als die Absor­ber­stäbe wie­der ent­fernt wer­den, beginnt der Reak­tor erneut, Neu­tro­nen zu pro­du­zie­ren und die Xenon135-Kon­zen­tra­tion sinkt. Als das letzte Xenon135 abge­baut ist, schnellt die Leis­tung um das Hun­dert­fa­che der vor­ge­se­he­nen Leis­tung in die Höhe. „Wie bei einem Auto, bei dem im Voll­gas-Modus nur noch die Hand­bremse ange­zo­gen ist“, ver­deut­licht Stein­hau­ser. Die Fol­gen sind desas­trös: eine nukleare Explo­sion des Reak­tors im „Vollst­be­triebs­mo­dus“ (Stein­hau­ser), ver­gleich­bar mit einer Explo­sion von 200 Ton­nen TNT, eine Kern­schmelze, ein Gra­phit­brand – und die enorme Frei­set­zung von Radio­nu­kli­den in die Umwelt.

11. März 2011, Fuku­shima, Japan: ein Erd­be­ben, ein Tsu­nami und ein ganz ande­rer Unfall­typ. Denn als das Erd­be­ben seine höchste zer­stö­re­ri­sche Gewalt ent­fal­tet, sind die Reak­to­ren des Kraft­werks Fuku­shima Daiichi bereits her­un­ter­ge­fah­ren. „Sobald die Druck­wel­len eines Erd­be­bens seis­misch detek­tiert wer­den, wird Japan in einen Standby-Modus ver­setzt“, schil­dert Stein­hau­ser. Hoch­ge­schwin­dig­keits­züge machen eine Not­brem­sung, Auf­züge wer­den gestoppt. Auch der Reak­tor wird abge­schal­ten; nur sinkt die Leis­tung damit nicht auf Null. „Man kann zwar die Ket­ten­re­ak­tion stop­pen, aber die Spalt­pro­dukte nicht daran hin­dern, wei­ter zu zer­fal­len“, so Stein­hau­ser. Diese Nach­zer­falls­wärme muss abge­führt wer­den, damit sie keine Schä­den anrich­tet. In Fuku­shima aber wer­den durch den Tsu­nami die Die­sel­ge­ne­ra­to­ren über­flu­tet, das Not­kühl­sys­tem kann nicht ansprin­gen. Die Reak­to­ren über­hit­zen, Was­ser­stoff wird frei­ge­setzt. Als der Druck nicht mehr zu tole­rie­ren ist, wer­den Spalt­pro­dukte und Was­ser­stoff in das Gebäude abge­las­sen. Es kommt zu Explo­sio­nen und einem stoß­wei­sen Frei­set­zen der Radio­nu­klide in die Umwelt. Stein­hau­ser dazu: „Ganz anders als in Tscher­no­byl, wo die größte Strah­lungs­menge im ers­ten Augen­blick frei­ge­setzt wurde.“

Tipp:

„Com­pa­ri­son of the Cher­no­byl and Fuku­shima nuclear acci­dents: A review of the envi­ron­men­tal impacts“, Stein­hau­ser et al. – in „Sci­ence of the Total Envi­ron­ment“; Else­vier Verlag

© Öster­rei­chi­sche Ärz­te­zei­tung Nr. 3 /​10.02.2014