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Ionisierende Strahlung

Umweltradioaktivität - Medizin - Beruflicher Strahlenschutz - Nuklear-spezifische Gefahrenabwehr

Ionisierende Strahlung

Umweltfolgen des Unfalls von Fukushima: Die radiologische Situation in Japan

Die infolge des Reaktorunfalls in Fukushima in die Atmosphäre freigesetzten radioaktiven Stoffe (Radionuklide) wurden mit dem Wind lokal, regional und global verbreitet und in der Folge in den Meeren und auf der Erdoberfläche verteilt. Wohin welche radioaktiven Stoffe gelangten, hing wesentlich vom Zeitpunkt der Freisetzung und von den dann herrschenden Wetterbedingungen wie Wind und Niederschlägen ab. Strahlenbelastungen für den Menschen entstanden

  • in den ersten Wochen nach dem Unfall durch das Einatmen und die äußere Bestrahlung durch die in der Luft befindlichen radioaktiven Stoffe,
  • später nur noch durch die auf den Boden deponierten Radionuklide und durch die Aufnahme von Radionukliden über die Nahrung.

Relevante radioaktive Stoffe

Für die Strahlenbelastung waren und sind folgende radioaktive Stoffe von besonderer Bedeutung:

  • in den ersten Tagen und Wochen nach dem Unfall die radioaktiven Isotope von Jod und Tellur,
  • längerfristig (nach Abklingen der kurzlebigen Jod- und Tellurisotope) vor allem die Radionuklide des Elements Cäsium (Cäsium-134 und Cäsium-137).

Dosiswerte in Japan

Auf der Grundlage der auf dem Boden abgelagerten Radionuklide schätzte die Weltgesundheitsorganisation (WHO) folgende Strahlenbelastungen der Bevölkerung ab. Sie betrug im ersten Jahr nach dem Unfall

  • in Gebieten innerhalb der Sperrzone im Umkreis von 20 Kilometern um den Reaktor sowie in hoch belasteten Gebieten in nordwestlicher Richtung bis in einer Entfernung von circa 45 Kilometern vom Reaktor (in diesen Gebieten wurde die Bevölkerung evakuiert) zwischen 10 und 50 Millisievert (mSv) effektive Dosis zusätzlich zur natürlichen Strahlenbelastung und circa 10 bis 100 mSv Schilddrüsendosis für Kinder und Erwachsene (an einem Ort bis zu 200 mSv für Kinder),
  • in anderen höher belasteten Gebieten im Osten der Präfektur Fukushima zwischen von 1 bis 10 mSv effektive Dosis (zum Beispiel in der Stadt Fukushima-City),
  • in allen anderen Landesteilen Japans, zum Beispiel in Tokyo, bis zu 1 mSv (0,1 bis 1 mSv) effektive Dosis.

Diese Berechnungen berücksichtigen auch, dass im ersten Jahr nach dem Unfall kontaminierte Nahrung verzehrt wurde.

Abschätzung der individuellen Strahlenbelastung in der Präfektur Fukushima

Eine groß angelegte Studie begann im September 2011 in der Präfektur Fukushima. Sie diente der Abschätzung der individuellen Strahlenbelastung aller Einwohner in den ersten 4 Monaten nach dem Unfall. Dazu wurden circa 2 Millionen Einwohner zu ihren Aufenthaltsorten und Aufenthaltszeiten während und nach dem Unfall befragt. So konnte für etwa 350.000 Einwohner die externe Strahlenbelastung abgeschätzt werden. Nicht berücksichtigt wurde die Aufnahme radioaktiver Stoffe über Nahrung und Atmung. Bei 95 Prozent der Personen lag die Strahlenbelastung unter 2 Millisievert (mSv), bei weiteren knapp 5 Prozent zwischen 2 und 10 mSv und bei circa 120 Personen zwischen 10 und 25 mSv.

Seither gehen die jährlichen Dosiswerte deutlich zurück. Dies ist bedingt durch

  • den radioaktiven Zerfall der abgelagerten Radionuklide,
  • durch das Eindringen der Radionuklide in tiefere Bodenschichten (dadurch verringert sich die Strahlenbelastung an der Oberfläche) sowie
  • das Abwittern von Radionukliden von Oberflächen wie etwa Hausdächern oder Straßen.

Auf dem Boden abgelagertes Cäsium-137 in Kilobecquerel pro Quadratmeter, basierend auf Anfang November 2011 durchgeführten Hubschrauber-Messungen Cäsium-137 auf dem BodenAuf dem Boden abgelagertes Cäsium-137 in Kilobecquerel pro Quadratmeter, basierend auf Anfang November 2011 durchgeführten Hubschrauber-Messungen Quelle: Japanisches Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie, METI

Verbreitung von auf dem Boden abgelagertem Cäsium-137

Die nebenstehende Karte zeigt die Verbreitung von auf dem Boden abgelagertem Cäsium-137. Die der Karte zugrundeliegenden Daten wurden Anfang November 2011 bei Hubschrauber-Messungen erhoben.

Eine Bodenkontamination von 1.000 Kilobecquerel pro Quadratmeter von Cäsium-137 (gelber Bereich) entspricht dabei einer Strahlenbelastung von ungefähr

  • 13 mSv im ersten Jahr (effektive Dosis, ohne Beitrag durch kontaminierte Nahrung und Inhalation von radioaktiven Stoffen),
  • 6 mSv im zweiten und
  • 4 mSv im dritten Jahr.

Bei diesen Werten werden die Beiträge anderer Radionuklide, der durchschnittliche Aufenthalt im Freien und die Abnahme der jährlichen Dosen berücksichtigt.

Dekontamination radioaktiv belasteter Gebiete nach dem Unfall in Fukushima

Im März 2011 mussten ungefähr 160.000 Menschen ihre Häuser aufgrund der hohen Strahlung verlassen. Sie lebten in einem Radius von bis zu 40 Kilometern um das Kernkraftwerk Fukushima-Daiichi. Die japanischen Behörden unternehmen seither enorme Anstrengungen zur Dekontamination. Langsam kann die die evakuierte Bevölkerung wieder in ihre Gemeinden und Häuser zurückkehren.

Maßnahmen zur Dekontamination belasteter Gebiete

Die Dekontaminationsmaßnahmen orientieren sich an der Höhe der äußeren Strahlung. Am 1. Januar 2012 trat in Japan ein Gesetz zur radioaktiven Dekontamination in Kraft, das sogenannte "Act on Special Measures Concerning the Handling of Radioactive Pollution". Hierzu veröffentlichte das japanische Umweltministerium im Januar 2012 einen Plan (Roadmap) zur Dekontamination von Gebieten, in denen die äußere Strahlung den Wert von 0,23 Mikrosievert (µSv) pro Stunde übersteigt. Dieser Wert führt zu einer zusätzlichen Dosis von 1 Millisievert (mSv) pro Jahr. Davon sind über hundert Gemeinden in acht Präfekturen betroffen.

Die japanischen Behörden wollen erreichen, dass die mögliche zusätzliche Dosis durch abgelagerte radioaktive Partikel nicht mehr als 1 mSv pro Jahr beträgt. In einem Jahr erhält ein Mensch ebenfalls ungefähr eine Dosis von 1 mSv durch natürliche äußere Strahlung.

Dekontaminiationsgebiete DekontaminationsgebieteDekontaminiationsgebiete: In gelb - Gebiete mit einer äußeren Strahlung von einem bis 20 Millisievert pro Jahr, die sogenannte "Intensive Contamination Survey Area"; in rot - evakuierte Gebiete, größtenteils mit einer äußeren Strahlung von mehr als 20 Millisievert im ersten Jahr nach dem Unfall, die sogenannten "Special Decontamination Areas". Quelle: Japanisches Ministerium für Wirtschaft, Handel und Industrie, METI

Dekontamination von Gebieten mit weniger als 20 Millisievert pro Jahr

Für die Dekontamination der in der neben stehenden Abbildung gelb eingefärbten Gebiete, die sogenannten "Intensive Contamination Survey Areas", die eine äußere Strahlung von einem bis zu 20 mSv pro Jahr aufweisen, sind die örtlichen Verwaltungen zuständig. Sie werden finanziell und technisch durch die japanische Regierung unterstützt.

Dekontamination von Gebieten mit mehr als 20 Millisievert pro Jahr

Alle Gebiete mit mehr als 20 mSv pro Jahr externer Strahlung, die sogenannten "Special Decontamination Areas", werden unter der Federführung der japanischen Regierung dekontaminiert. Vorrangiges Ziel ist es, die jährliche Dosis unter 20 mSv pro Jahr abzusenken. Sobald dieser Wert erreicht ist, dürfen die evakuierten Bewohner wieder in ihre Häuser zurückkehren.

Die Dekontamination in den Gemeinden Tamura City im Juni 2013 und in Naraha mit mehr 7000 Einwohnern wurde zum Beispiel im März 2014 erfolgreich abgeschlossen und die Evakuierungsempfehlungen aufgehoben.

Auch die teilweise gesperrte Strecke des Joban-Expressways wurde im Februar 2014 wieder für den Verkehr freigegeben. Diese wichtige Autobahn im Norden Japans führt nur wenige Kilometer am Kraftwerk vorbei und war nach April 2011 nur noch mit behördlicher Genehmigung befahrbar.

Allerdings kommen im Wesentlichen nur die älteren Bewohner wieder nach Hause zurück. Insbesondere junge Familien mit Kindern verbleiben in ihrer neuen Heimat. Gründe sind zum Teil die über dem natürlichen Niveau liegende radioaktive Strahlung, die nach Erdbeben und Tsunami fehlenden Arbeitsplätze und immer noch nicht vollständig wieder hergestellte Infrastruktur.

Gebiete mit mehr als 50 Millisievert pro Jahr

Gebiete mit über 50 mSv jährlicher Dosis, die hauptsächlich in einem Umkreis von 20 Kilometern um das havarierte Kernkraftwerk liegen, wurden zum Sperrgebiet erklärt. Sie dürfen nur mit Sondergenehmigung in Schutzkleidung und mit Dosimeter betreten werden. Eine Rückkehr der Bevölkerung wird voraussichtlich auf lange Sicht nicht möglich sein. Hier lebten vor dem Unfall im Kernkraftwerk Fukushima etwa 25.000 Menschen.

Zwischenlagerung kontaminierter Erde und organischer Abfälle

Die Reinigung der Straßen, die Dekontamination von Gebäuden und Dächern oder Obstbäumen erfolgt zum Beispiel mit Hochdruckreinigern oder in Handarbeit. Oberboden wird abgetragen und Laub eingesammelt.

Riesige Mengen kontaminierter Erde, darunter Waldböden und landwirtschaftlich genutzte Flächen sowie organische Abfälle wie Laub und Äste werden in Plastiksäcken vor Ort zwischengelagert. Die Planungen für eine längerfristige Lagerung laufen erst an.

Japan: Höchstwerte für den Verzehr von kontaminierten Nahrungsmitteln eingeführt

Zur Beschränkung der Strahlenbelastung durch den Verzehr von kontaminierten Nahrungsmitteln führte Japan Höchstwerte ein. Die Europäische Union übernahm diese Werte für Importe aus Japan. So dürfen Nahrungsmittel mit Konzentrationen größer als 100 Becquerel pro Kilogramm Cäsium-134/137 nicht vermarktet werden. Seit dem Unfall werden in Japan Lebensmittel im Handel überwacht. Produkte werden aus dem Verkehr gezogen, wenn die zulässigen Höchstwerte überschritten werden.

Kaum noch Überschreitungen der Höchstwerte

Japan veröffentliche bisher Hunderttausende Radionklid-Messungen von über 500 verschiedenen Lebensmitteln aus allen japanischen Präfekturen. Kurz nach dem Unfall zu Beginn der Überwachung überschritten etwa 1 Prozent der Proben die Höchstwerte. Inzwischen kommt es nur noch selten zu Überschreitungen. Ein neues Problem sind hochkontaminierte Wildschweine. Diese haben sich in der Sperrzone stark vermehrt und ernähren sich zum Beispiel von kontaminierten Waldpilzen.

Strahlenbelastung durch kontaminierte Nahrung

Die Weltgesundheitsorganisation schätzte die Dosis durch kontaminierte Nahrung aufgrund der Messergebnisse in der Präfektur Fukushima und unter Annahme typischer Essgewohnheiten für die japanische Bevölkerung. Sie betrug im ersten Jahr nach dem Unfall weniger als 1 mSv und im zweiten Jahr weniger als 0,1 mSv. Aufgrund der geringen Mengen kontaminierter Nahrungsmittel und dem Rückgang der Kontaminationswerte nimmt die zusätzliche Dosis weiter ab. In Deutschland nehmen wir im Jahresdurchschnitt etwa 0,3 mSv über natürliche Radionuklide mit der Nahrung auf.

Stand: 15.12.2016

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