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ArchivÖÄZ 2014ÖÄZ 3 - 10.02.2014

Reaktorunfälle in Tschernobyl und Fukushima


Zwei Dimensionen

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