Mögliche Auswirkungen des Reaktorunfalls in Fukushima auf das Meeres-Ökosystem und den dort gefangenen Fisch
- 1) Besteht eine Gefahr für den Menschen durch Verzehr mariner Produkte pazifischen Ursprungs?
- 2) Welche Kontrollen gibt es bei der Einfuhr von Lebensmitteln aus Japan? Welche Grenzwerte gelten bei uns?
- 3) Woran kann ich erkennen, in welchem Meeresgebiet der Fisch gefangen wurde?
- 4) Welche Radionuklide sind von besonderer Bedeutung für das Meeres-Ökosystem?
- 5) Welche japanischen Messdaten von Aktivitätskonzentrationen in Meerwasser gibt es?
- 6) Welche japanischen Messdaten von Aktivitätskonzentrationen in Fisch und anderen Meeresorganismen gibt es?
- 7) Wie breiten sich die Radionuklide durch die Meeresströmungen im Pazifik aus?
- 8) Wie können Meerestiere kontaminiert werden?
- 9) Wie wirkt sich der Verzehr kontaminierter Meerestiere auf den Menschen aus? (mit Beispielrechnungen)
- 10) Aktivität und Dosis, Becquerel und Sievert – was sind die Unterschiede?
1) Besteht eine Gefahr für den Menschen durch Verzehr mariner Produkte pazifischen Ursprungs?
Der Küstenbereich im Nordosten Japans ist immer noch kontaminiert. Die Messwerte von radioaktiven Stoffen im Meer (I-131, Cs-134 und Cs-137) sind allerdings seit April alle rückläufig (siehe Frage 5). Radioaktives Iod-131 ist mittlerweile vollständig zerfallen.
Die japanische Fischereibehörde hat zahlreiche Messungen von Fischen und anderen Organismen, auch aus dem Süßwasserbereich, veröffentlicht. Die an den japanischen Küsten genommenen Proben stammen größtenteils aus Gebieten südlich von Fukushima in den angrenzenden Präfekturen. Die Konzentration radioaktiver Stoffe in den Fischen, speziell radioaktives Cäsium (Cs-134 plus Cs-137), hat zunächst erwartungsgemäß zugenommen, da diese Stoffe vor allem über die Nahrungskette aufgenommen und angereichert werden, was eine gewisse Zeitspanne benötigt (siehe Frage 8).
Das Fischen in dem Meeresgebiet um Fukushima wurde von den japanischen Behörden untersagt. Es ist daher nicht davon auszugehen, dass Fisch aus den am höchsten belasteten Bereichen in Verkehr gebracht wird.
Die wichtige Frage, ob für den Menschen eine Gefahr beim Verzehr von Fisch oder Meeresfrüchten aus den großen pazifischen Fanggebieten besteht, kann nach vorliegender Datenlage eindeutig mit Nein beantwortet werden. Dies lässt sich mit Messdaten von Fischen belegen, die seit Juni in Entfernungen von 300 km bis maximal 2000 km von Fukushima gefangen und untersucht wurden. So ergab sich im August für Proben >500 km Küstenentfernung (35 Proben) ein mittlerer Gesamt-Cs-Wert knapp 4,9 Bq/kg (Maximalwert 7,4 Bq/kg), und für Proben >700 km (20 Proben) ein mittlerer Gesamt-Cs-Wert von weniger als 4,5 Bq/kg (Maximalwert 6,2 Bq/kg). Allerdings wiesen Proben von Echtem Bonito (Skipjack Tuna) aus einem Fanggebiet 800 km östlich von Daiichi im September und Oktober 2011 mit ca. 13 Bq/kg deutlich höhere Aktivitätswerte auf. Wanderfische wie Bonitos, Thunfische oder auch Lachse können die über die Nahrung aufgenommenen Aktivitäten in relativ kurzer Zeit weit transportieren. Trotzdem sind auch die Belastungen dieser Arten nicht als bedenklich für den menschlichen Verzehr einzustufen. Würde man etwa ein Jahr lang wöchentlich eine Fischmahlzeit zu sich nehmen, die jeweils 10 Bq/kg an Cs-137 und Cs-134 enthält, käme man dabei auf eine Strahlenexposition von ca. 3 µSv/Jahr (vgl. Beispielrechnung in Frage 9). Dies würde nur etwa 0,14 % der mittleren natürlichen Strahlenexposition ausmachen.
2) Welche Kontrollen gibt es bei der Einfuhr von Lebensmitteln aus Japan? Welche Grenzwerte gelten bei uns?
Seit 28. September 2011 regelt die EU-Verordnung (961/2011) die Einfuhr von Lebensmitteln einschließlich Fisch aus Japan und dem japanischen Hoheitsgebiet für die gesamte EU (sie ersetzt die am 26. März 2011 erlassene Verordnung 297/2011). Für jede Sendung muss ein Zertifikat der japanischen Behörden vorliegen, aus dem hervorgeht, dass das Lebensmittel entweder vor dem 11. März geerntet oder verarbeitet wurde oder – falls das Lebensmittel aus den Präfekturen im Umkreis von Fukushima stammt – die geltenden EU-Grenzwerte nicht überschritten werden.
Die zuständigen Behörden an den EU-Außenkontrollstellen (wie etwa in Frankfurt) müssen mindestens zwei Tage vor Ankunft jeder Sendung über deren Eintreffen informiert werden. Die Behörden prüfen die Begleitdokumente und führen Stichprobenkontrollen einschließlich Laboranalysen zum Nachweis von Iod-131, Cäsium-134 und Cäsium-137 durch. Die Mitgliedstaaten unterrichten die EU-Kommission über ihr Schnellwarnsystem regelmäßig über die Ergebnisse der Kontrollen. Die nach dieser Verordnung europaweit erhobenen Messdaten von Produkten aus dem Pazifikraum werden auf einer EU-Internetseite veröffentlicht. Bei Fisch, Fischereierzeugnisse und Algen wurden bisher keine auffälligen Werte für Cs-Isotope und I-131 gefunden.
Zur EU-Internetseite (in englisch)
Auch bei Kontrollmessungen der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) sind keine Auffälligkeiten gefunden worden.
Grenzwerte: Eine EU-Verordnung (351/2011), die seit dem 13. April in Kraft ist, sieht deutlich niedrigere Werte als bisher vor. Wie in Japan gilt jetzt auch in der EU für Cäsium-Isotope ein Grenzwert von 500 Bq/kg (statt bisher 1250 Bq/kg), für Plutonium 10 Bq/kg und für Iod 2000 Bq/kg. Diese Werte gelten generell für Lebensmittel aus Japan (einschließlich Fisch); für bestimmte Produkte wie Kindernahrung, Milchprodukte und Getränke gelten noch strengere Werte. Eine EU-Verordnung vom 25. Mai stellte sicher, dass die Kontrollen bis zum 30. September weiterlaufen, diese Frist wurde Ende September bis zum 31. Dezember 2011 verlängert.
3) Woran kann ich erkennen, in welchem Meeresgebiet der Fisch gefangen wurde?
Die Welternährungsorganisation FAO teilt die Weltmeere in 19 Fanggebiete auf, die jeweils eine Nummer und einen spezifischen Namen haben. Auf den Verpackungen der Fisch- und Fischerzeugnisse sind die Fanggebiete meist angegeben. Für verarbeitete Fischerzeugnisse (z. B. panierte Fischstäbchen, Schlemmerfilets) ist dies nicht zwingend vorgeschrieben, die Angaben sind dort aber dennoch häufig zu finden.
zur Weltkarte mit den FAO-Fanggebieten
Die FAO-Fanggebiete sind folgendermaßen benannt: 18 - Arktischer Ozean, 21 - Nordwestatlantik, 27 - Nordostatlantik, 31 - Mittlerer Westatlantik, 34 - Mittlerer Ostatlantik, 37 - Mittelmeer und Schwarzes Meer, 41 - Südwestatlantik, 47- Südostatlantik, 48 - Arktischer Atlantik, 51 - Westlicher Indischer Ozean, 57 - Östlicher Indischer Ozean, 58 - Antarktischer Indischer Ozean, 61 - Nordwestpazifik, 67 - Nordostpazifik, 71 - Westlicher Pazifischer Ozean, 77 - Östlicher Pazifischer Ozean, 81 - Südwestpazifik, 87 - Südostpazifik, 88 - Antarktischer Pazifik.
Japan liegt im FAO-Fanggebiet 61 (Nordwestpazifik). Im direkten Bereich der Ostküste Japans ist damit zu rechnen, dass Fische erhöhte Strahlenwerte aufweisen können, möglicherweise auch oberhalb der in Japan und der EU geltenden Grenzwerte. Es ist davon auszugehen, dass die Kontamination mit zunehmender Entfernung von der Küste deutlich abnimmt. Bei Fischen aus den anderen FAO-Fanggebieten ist keine erhöhte Strahlenbelastung zu erwarten.
Untersuchungen in den Küstengewässern Südkoreas (FAO-Gebiet 61, westlich von Japan) von Ende März bis Juni 2011 haben keine signifikanten Erhöhungen von Cs-137 und Cs-134 in Meerwasser, Meerestieren und Meeresalgen ergeben.
4) Welche Radionuklide sind von besonderer Bedeutung für das Meeres-Ökosystem?
Von den freigesetzten Radionukliden haben vor allem die folgenden eine Bedeutung für die weitere Ausbreitung im Meer:
Iod-131 I-131 Halbwertszeit 8 Tage
Cäsium-134 Cs-134 Halbwertszeit 2 Jahre
Cäsium-136 Cs-136 Halbwertszeit 13 Tage
Cäsium-137 Cs-137 Halbwertszeit 30 Jahre
Diese relativ leicht flüchtigen Radionuklide (allesamt Gammastrahler) können über Fallout aus der Luft auf die Meeresoberfläche oder mit stark kontaminiertem Wasser direkt ins Meerwasser gelangen. Sie sind leicht im Seewasser löslich und können mit der Meeresströmung sehr weit transportiert werden. Dadurch kommt es zu einer starken Verdünnung (Dispersion). Da sie nur geringe Neigung haben, sich an absinkende Schwebstoffteilchen anzulagern, sinken sie auch nur zu einem kleinen Teil ins Sediment ab.
Aufgrund der geringen Halbwertszeiten von I-131 und Cs-136 waren diese beiden Radionuklide nach ihrer Freisetzung nur relativ kurz von Bedeutung. In den Weiten des Pazifiks spielen sie keine Rolle mehr.
5) Welche japanischen Messdaten von Aktivitätskonzentrationen in Meerwasser gibt es?
Der Fukushima-Betreiber TEPCO nimmt seit dem 21. März 2011 an verschiedenen Punkten im Meer Wasserproben. In der Nähe von Einleitungsorten wurden seit Ende März teils hohe, aber auch recht variable Aktivitätskonzentrationen gemessen. So lagen die maximal aufgetretenen Werte am 30. März an der Probestelle ca. 330 m südlich des Einleitungskanals der Blöcke 1 bis 4 bei 180 000 Bq/l I-131 und jeweils 47 000 Bq/l für Cs-134 und Cs-137. Von April bis Anfang Mai fielen die Konzentrationen schnell auf rund 100 Bq/l (Cs-134 + Cs-137); bis Mitte Juli wurden noch Konzentrationen von ca. 20 Bq/l erreicht. Das kurzlebige Iod-131 war nur noch bis etwa Mitte Mai nachweisbar. Seit Oktober wurden an den vier Messstationen, die den Reaktoren am nächsten liegen, noch Werte zwischen 1 und 10 Bq/l Meerwasser ermittelt (Gesamt-Cs). Am 22. Oktober wurden, allerdings einmalig, Gesamt-Cs-Werte von ca. 140 und 190 Bq/l gefunden.
TEPCO: http://www.tepco.co.jp/en/index-e.html
Seit dem 23. März 2011 werden vom japanischen Forschungsministerium (MEXT) im Meer im Umkreis von 30 km zur havarierten Anlage in Fukushima Oberflächen-Wasserproben von verschiedenen Stationen analysiert. In einem zweitägigen Rhythmus werden dabei jeweils bestimmte Stationen angefahren und dort Proben genommen. Hierbei ergaben sich im Vergleich zu den oben genannten Messwerten direkt vor der Anlage zunächst einmal Aktivitätskonzentrationen, die um das Fünfhundert- bis Tausendfache niedriger sind (seit 23. März: I-131: maximal 90 Bq/L, Cs-137 max. 70 Bq/L). Bis Anfang Mai konnten an den Messpunkten nur noch selten radioaktive Stoffe nachgewiesen werden.
Anfang Mai wurde von den japanischen Behörden ein bis in den Sommer bzw. Herbst währendes erweitertes Monitoring-Programm im Meer beschlossen, das deutlich weiter ins Meer hinein reicht - bis zu 320 km offshore. Die Ergebnisse lassen sich kurz wie folgt zusammenfassen: Ab Mai lagen für die nicht-küstennahen Stationen praktisch alle Cs-Messwerte unterhalb der Nachweisgrenze, die allerdings mit etwa 10 Bq/l relativ hoch war. Am 19. Oktober berichtete MEXT erstmals von deutlich empfindlicheren Messungen, die Nachweisgrenze lag bei etwa 0,0002 Bq/l. Für Cs-137 wurden Konzentrationen zwischen 0,001 Bq/l und 0,1 Bq/l gefunden; die höchsten davon etwa 200 km östlich von Fukushima-Daiichi. Ein am 17. November veröffentlichter Datensatz hatte ähnliche Ergebnisse, diesmal wurden die höchsten Konzentrationen vor der Ibaraki-Küste südlich von Fukushima gefunden.
Aus den bis heute von TEPCO veröffentlichten Aktivitätskonzentrationen der Strontium-Isotope Sr-90 und Sr-89 (Halbwertszeiten 28 Jahre und 50,5 Tage) lässt sich abschätzen, dass insbesondere die langlebige Sr-90-Aktivtät im Fleisch mariner Fischarten nur einen kleinen Bruchteil von weniger als 0,3 % der Cs-137-Aktivitätswerte erreichen kann. Allerdings ist dies bisher nur ein Schätzwert.
6) Welche japanischen Messdaten von Aktivitätskonzentrationen in Fisch und anderen Meeresorganismen gibt es?
Die japanische Fisheries Agency (FA) hat eine Internetseite eingerichtet, auf der Messwerte für Lebensmittel aus dem Meer (vor allem Fischerei-Erzeugnisse) tabellarisch aufgeführt werden. In der Darstellung finden sich aber auch Messwerte für Süßwasserfische.
Fisheries Agency: http://www.jfa.maff.go.jp/e/inspection/index.html
Umfang und Vielfalt der bisherigen Messungen (bis zum 12. Dezember 2011):
- 4.582 auf Radioaktivität untersuchte Proben von 234 Tier- und Pflanzenarten aus Binnengewässern und dem Meer;
- 3.970 Proben marinen Ursprungs (44 % Fukushima, 19 % Ibaraki, 7 % Chiba, 8 % Hokkaido, 7 % Iwate);
- 612 Proben aus dem Süßwasserbereich (63 % Fukushima, 10 % Ibaraki, 6 % Tochigi, 5 % Gunma).
Bei den rund 2.960 küstennahen Meeresfischproben aus der Präfektur Fukushima ist eine eindeutige Zunahme von Gesamt-Cs bis Juli bei Aalartigen, Anglerartigen, Drachenkopfartigen, Dorschartigen, Peterfischartigen und Rochen festzustellen. Die Plattfische stagnieren, bei Herings- und Makrelenartigen gehen die Aktivitätswerte seit Sommer zurück. Die über alle Proben gemittelten Gesamt-Cs-Werte lagen im Juli bei ca. 230 Bq/kg, im August waren es 180 Bq/kg, von September bis November gingen sie leicht auf etwa 150 Bq/kg zurück. Insgesamt 84-mal wurde der Grenzwert von 500 Bq/kg überschritten, von Juli bis November in abnehmender Tendenz. Die bodennah lebenden (demersalen) Fischarten zeigten etwa 3- bis 4-fach höhere Gesamt-Cs-Werte als andere Fischarten. Ein weiterer Anstieg der Belastung ist nach derzeitigem Stand des Wissens nicht zu erwarten, dennoch ist eine Kontrolle der weiteren Entwicklung sinnvoll und notwendig.
7) Wie breiten sich die Radionuklide durch die Meeresströmungen im Pazifik aus?
Wie sich die Radionuklide aus Fukushima im Meerwasser ausbreiten, hängt von ihrer Löslichkeit ab. Cäsium und Iod sind relativ gut löslich, daher ist ihr Transport mit Strömungen effektiver. Sie lagern sich nur wenig an absinkende Schwebstoffe an, sodass auf diesem Wege nur ein kleiner Teil der Aktivität aus der oberen Wasserschicht entfernt wird. Plutonium und Americium hingegen würden sich im Fall ihrer Freisetzung stark an Schwebstoffe anlagern und damit sehr viel schneller ins Sediment absinken. Das bedeutet, dass Plutonium- und Americium-Isotope, falls sie denn in Fukushima ins Meerwasser gelangen sollten (einen belastbaren Hinweis darauf gibt es bisher nicht), bereits im Nahbereich vor Fukushima zum Meeresgrund absinken und nur in geringen Anteilen weiter transportiert würden.
Es kann angenommen werden, dass der Transport mit Strömungen Monate bis Jahre brauchen wird, bevor die Küsten von Pazifikrand-Staaten (zum Beispiel die USA) erreicht werden. Dabei wird eine erhebliche Verdünnung der Ausgangs-Aktivitätskonzentrationen erfolgen. Die große Wassertiefe im Pazifik von etwa 6 km stellt hierbei ein erhebliches Potenzial zur weiteren Verdünnung dar. Aus unseren Breiten liegen Erfahrungen über die zeitliche Dauer des Transports von radioaktiven Ableitungen der Wiederaufarbeitungsanlage Sellafield in Großbritannien vor. Der Transport der Radionuklide von Sellafield (Irische See) über die Nordsee nach Norden in das Nordmeer und von dort bis an die Küste Ostgrönlands dauerte insgesamt sieben Jahre.
Eine Karte auf Wikipedia gibt einen Überblick über die großräumigen Strömungsverhältnisse in den Weltmeeren. Eine weitere Karte informiert über die vor Fukushima herrschenden Meeresströmungen:
Karte globale Strömungsverhältnisse (Quelle: Wikipedia)
Karte Strömungsverhältnisse vor Japan (Quelle: Wikipedia)
Ozeanographen der Universität Kiel haben in Zusammenarbeit mit dem Kieler IFM-GEOMAR und der amerikanischen Columbia University das Strömungsverhalten des radioaktiven Meerwassers modelliert und als Computersimulation filmisch dargestellt.
zur Computersimulation (Film zum Strömungsverhalten)
Am 27. Juni hat das japanische Wissenschaftsministerium (MEXT) ähnliche Simulationsrechnungen herausgegeben. Diese wurden zum ersten Mal mit einem realen Quellterm für den gesamten Cs-137-Eintrag ins Meer durchgeführt, der sowohl über die Luft als auch durch direkte Einleitungen erfolgte. Die unter folgendem Link zu findende Mitteilung enthält Karten mit Cs-137-Ausbreitungsprognosen für die Jahre 2012 bis 2018.
zu den Cs-137-Ausbreitungsprognosen
Nach aktuellen Kenntnissen schätzen wir das Risiko als sehr gering ein, dass nach Ausbreitung und Verdünnung der Radionuklide im Pazifik in weit von Japan entfernten Seegebieten nennenswerte Aktivitäten im Fisch angereichert werden. Regelmäßige Kontrollen der in diesen Gebieten gefangenen Fische gewährleisten ein zusätzliches Maß an Sicherheit.
8) Wie können Meerestiere kontaminiert werden?
Fische nehmen Radionuklide hauptsächlich mit der Nahrung auf, weniger direkt aus dem Wasser. Die für die Menschen relevanten Speisefische stehen zumeist am Ende einer mehrstufigen Nahrungskette, deren einzelne Glieder jeweils zu einer Verzögerung der Aufnahme führen. Die radioaktiven Stoffe werden im Zuge des normalen Stoffwechsels in die Zellen aufgenommen, aber auch wieder ausgeschieden. Allerdings erfolgt auch dies nicht sofort, sondern mit einer zeitlichen Verzögerung. Die sogenannte „biologische Halbwertszeit“ von z. B. Cäsium im Fisch ist die Zeitspanne, nach der die Hälfte des aufgenommenen Cäsiums wieder ausgeschieden ist. Sie liegt in der Größenordnung von 100 Tagen.
Für die kurzlebigen Fukushima-Radionuklide I-131 und Cs-136 ergibt sich daraus, dass sie zerfallen sind, lange bevor ein Maximum im Fisch erreicht würde. Die Cäsium-Isotope werden im Fisch (Wert in Bq/kg) um etwa das Hundertfache gegenüber der Aktivitätskonzentration im Meerwasser (Wert in Bq/L) angereichert, unter Annahme einer mehr oder weniger gleichbleibenden Aktivitätskonzentration im Wasser.
In einer japanischen Veröffentlichung aus dem Jahr 2002 (T. Iibuchi et al., 2002: Some biological factors related to the 137-Cs concentration of marine organisms. Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 252, 281-285) wurden für verschiedene Gruppen von Meerestieren aus den japanischen Küstengewässern Cs 137-Konzentrationsfaktoren ermittelt. Sie spiegeln wieder, wie sich die Konzentrationen entlang der Nahrungskette anreichern. Für Zooplankton wurde dort ein Faktor von 18 angegeben, das heißt die Konzentration im Zooplankton (in Bq/kg) war 18 Mal so hoch wie im umgebenden Wasser (in Bq/L). Für Decapoden (Krebse/Krustentiere) betrug der Faktor 25, für Zooplankton fressende Fische 30, für kleine Fische fressende Fische 55 und für Fische am Ende der Nahrungskette 85 (bei diesen Werten handelt es sich jeweils um Mittelwerte).
9) Wie wirkt sich der Verzehr kontaminierter Meerestiere auf den Menschen aus? (mit Beispielrechnungen)
Mit dem Verzehr mariner Produkte, die radioaktiv kontaminiert sind, nimmt der Mensch die betreffenden Radionuklide auf. Diese werden mit dem Stoffwechsel im Körper verteilt. Cäsium-Isotope können im gesamten Körper verteilt werden, bevorzugt aber im Muskelgewebe. Iod-Isotope sammeln sich in der Schilddrüse. Die Isotope werden nach einer bestimmten Zeit wieder ausgeschieden.
Mit der Aufnahme von Radionukliden erhält die Person eine Strahlendosis. Um diese abzuschätzen, muss man die Höhe der Aktivitätskonzentration im verzehrten Fleisch des Meerestiers (Bq/kg) sowie die verzehrte Menge (kg) kennen. Für jedes Radionuklid gibt es einen sogenannten Dosiskoeffizienten („effektive Dosis“), der die Wirkung auf den gesamten Körper der Person berücksichtigt. Er wird in Sv/Bq angegeben. Diese Koeffizienten (für Erwachsene) betragen:
Cs-137 1,3•10-8 Sv/Bq = 0,013 µSv/Bq
Cs-134 1,9•10-8 Sv/Bq = 0,019 µSv/Bq
Cs-136 3,0•10-9 Sv/Bq = 0,003 µSv/Bq
I-131 2,2•10-8 Sv/Bq = 0,022 µSv/Bq
Um zu zeigen, wie man mithilfe dieser Dosiswerte zu Abschätzungen der Strahlendosis kommt, sind im Folgenden ein paar Rechenbeispiele zusammengestellt. Die beiden kürzerlebigen Radionuklide Cs-136 (13 Tage Halbwertszeit) und I-131 (8 Tage Halbwertszeit) sind dabei, weil sie keine Rolle mehr spielen, nicht berücksichtigt.
- Es werden 0,2 kg Fisch verzehrt (das ist in etwa eine Mahlzeit), wobei die Radionuklide Cs 137 und Cs 134 mit jeweils 10 Bq/kg im Fleisch des Fisches vorliegen mögen. Es ergibt sich für die Radionuklide:
Cs-137: D = 0,2 kg x 10 Bq/kg x 0,013 µSv/Bq = 0,026 µSv
Cs-134: D = 0,2 kg x 10 Bq/kg x 0,019 µSv/Bq = 0,038 µSv
Die gesamte Dosis für diese Mahlzeit beträgt aufsummiert 0,064 µSv. - Wird eine solche Portion jeweils einmal pro Woche ein Jahr lang verzehrt (0,2 kg x 52 = 10,4 kg), ergibt sich daraus folgende Jahres-Dosisleistung:
Cs-137: D = 10,4 kg/a x 10 Bq/kg x 0,013 µSv/Bq = 1,35 µSv/a
Cs-134: D = 10,4 kg/a x 10 Bq/kg x 0,019 µSv/Bq = 1,98 µSv/a
Die gesamte Dosisrate beträgt aufsummiert 3,33 µSv/a (Mikrosievert pro Jahr). - Es wird nun unterstellt, dass eine Mahlzeit (0,2 kg) von solchem Fisch gegessen wird, dessen spezifische Aktivitäten den EU-weit geltenden Höchstwert von 500 Bq/kg ausschöpfen. Für Cäsium-Isotope bezieht sich der Grenzwert auf die Summe von Cs-134 und Cs-137. Derzeit kommen die beiden Cäsium-Isotope in Fukushima nahezu in gleichen Mengen vor. Daher gehen wir in diesem Beispiel von 250 Bq/kg Cs-134 und 250 Bq/kg Cs-137 aus. Es ergibt sich für die Radionuklide:
Cs-137: D = 0,2 kg x 250 Bq/kg x 0,013 µSv/Bq = 0,65 µSv
Cs-134: D = 0,2 kg x 250 Bq/kg x 0,019 µSv/Bq = 0,95 µSv
Die gesamte Dosis als Summe der Cs-Radionuklide beträgt 1,6 µSv.
Für den Jahresverzehr (10,4 kg/a) ergibt sich aus dem oben genannten Rechenbeispiel für den Menschen eine Dosis von 83 µSv oder 0,083 mSv. Das entspricht etwa 8 % vom Grenzwert von 1 mSv/a für den Menschen, der auf die Richtlinie 96/29/EURATOM über die Grundnormen für den Strahlenschutz zurückgeht und EU-weit gilt. Im Vergleich dazu beträgt die natürliche Strahlenexposition des Menschen ca. 2,1 mSv/a, bei einer Schwankungsbreite (je nach Region) von etwa 1 bis 6 mSv/a .
Zur generellen Einschätzung der Bedeutung verschiedener Dosiswerte wird auf eine umfangreiche Internetseite des Bundesamtes für Strahlenschutz (BfS) verwiesen.
zu Fragen über Strahlenwirkungen beim Menschen (BfS)
10) Aktivität und Dosis, Becquerel und Sievert – was sind die Unterschiede?
Als Radioaktivität bezeichnet man die Eigenschaft bestimmter Stoffe (radioaktive Stoffe oder Radionuklide) spontan Teilchen- oder Gammastrahlung auszusenden. Der Vorgang selbst wird als radioaktiver Zerfall (Kernumwandlung) und die Strahlung als ionisierende Strahlung bezeichnet. Die Teilchenstrahlung besteht hauptsächlich aus Alpha- und Betateilchen, die beim radioaktiven Zerfall von den Atomkernen ausgesandt werden. Die ebenfalls von zerfallenden Atomkernen ausgesandte Gammastrahlung ist eine energiereiche elektromagnetische Strahlung, zu der auch die Röntgenstrahlung gehört.
Die „Stärke“ eines radioaktiven Stoffes wird als Aktivität bezeichnet. Darunter versteht man die Anzahl der Kernumwandlungen (Zerfälle) pro Zeiteinheit. Die Maßeinheit für die Aktivität ist Becquerel (Bq). Ein radioaktiver Stoff hat die Aktivität von 1 Bq, wenn in ihm im Mittel pro Sekunde eine Kernumwandlung stattfindet. Die Aktivität in einem bestimmten Volumen, zum Beispiel von Luft oder Wasser, wird als Aktivitätskonzentration bezeichnet und in den Einheiten Becquerel pro Kubikmeter (Bq/m³) oder in Becquerel pro Liter (Bq/L) angegeben. Entsprechend ist eine spezifische Aktivität die Aktivität in einer bestimmten Masse eines Stoffes, angegeben in Becquerel pro Kilogramm (Bq/kg).
Im Strahlenschutz versteht man unter Dosis (Strahlenexposition) eine physikalische Größe, die angibt, wie stark die Wirkung auf einen Organismus, zum Beispiel einen Menschen, ist. Die Strahlungsenergie, die auf den durchstrahlten Organismus übertragen wird (Energiedosis), wird in Gray (Gy; 1 Gy = 1 Joule/kg) angegeben. Da die verschiedenen Strahlenarten biologisch unterschiedlich wirken, müssen ihre Anteile mit Faktoren gewichtet werden. Auf diese Weise erhält man die Äquivalentdosis mit der Einheit Sievert (Sv; 1 Sv = 1 Joule/kg). Gebräuchliche Untereinheiten sind das Millisievert (mSv) und das Mikrosievert (µSv). Die effektive Dosis ist – vereinfacht ausgedrückt – eine über die wichtigsten Organe des menschlichen Körpers gemittelte Dosis, bei der die unterschiedlichen Strahlenempfindlichkeiten dieser Organe berücksichtigt worden sind.
Link zu Messgrößen der Radioaktivität:
http://www.weltderphysik.de/de/8936.php
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