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Ionisierende Strahlung

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Ionisierende Strahlung

Umweltfolgen des Reaktorunfalls von Tschernobyl

  • Für die Strahlenexposition des Menschen infolge des Reaktorunfalls von Tschernobyl waren insbesondere radioaktives Cäsium (Cäsium-137 und Cäsium-134) und Jod (Jod-131) von Bedeutung.
  • Ende April/Anfang Mai 1986 führte die direkte Ablagerung radioaktiver Stoffe auf Weideflächen und einigen wenigen erntereifen Kulturen zu hohen Gehalten von Jod-131 in Kuhmilch und Blattgemüse. Wegen seiner kurzen Halbwertszeit von etwa 8 Tagen war Jod-131 bereits nach wenigen Wochen weitgehend zerfallen.
  • Heute spielt in Mitteleuropa praktisch nur noch das langlebige Cäsium-137 eine Rolle, das auf Grund seiner Halbwertszeit von etwa 30 Jahren seit 1986 bis heute nur zu etwa der Hälfte zerfallen ist. Der Gehalt von Cäsium-137 in landwirtschaftlichen Produkten aus inländischer Erzeugung liegt heute bei wenigen Becquerel pro Kilogramm und darunter. Ganz anders stellt sich die Situation bei Nahrungsmitteln des Waldes dar.

In Deutschland wurde Ende der 50er-Jahre des zwanzigsten Jahrhunderts mit systematischen Messungen, insbesondere von radioaktivem Cäsium und Strontium, in verschiedenen Umweltmedien begonnen. Die Bundesanstalt für Ernährung (jetzt Max-Rubner-Institut, Bundesforschungsinstitut für Ernährung und Lebensmittel) beobachtete in allen tierischen und pflanzlichen Nahrungsmitteln einen steilen Anstieg der Aktivität der gemessenen Radionuklide bis 1964, der auf den Niederschlag oberirdischer Kernwaffenversuche (Fallout) zurückging. Der relativ schnelle Abfall bis 1970 lässt sich durch den Rückgang der direkten Ablagerung auf Pflanzen infolge des Teststopps für oberirdische Atomwaffentests erklären.

Danach reduzierten sich die Aktivitätsgehalte in der Nahrung kontinuierlich, bis 1986 der Tschernobyl-Fallout die Kontaminationen wieder deutlich erhöhte. Für die Strahlenexposition des Menschen infolge des Reaktorunfalls von Tschernobyl waren insbesondere radioaktives Cäsium (Cäsium-137 und Cäsium-134) und Jod (Jod-131) von Bedeutung. Heute spielt in Mitteleuropa praktisch nur noch das langlebige Cäsium-137 eine Rolle. Dieses Radionuklid ist auf Grund seiner Halbwertszeit von etwa 30 Jahren seit 1986 bis heute nur zu etwa der Hälfte zerfallen.

Radioaktive Luftmassen über Deutschland

Durch den Tschernobyl-Unfall wurden große Mengen radioaktiver Stoffe in die Atmosphäre freigesetzt. Sie gelangten durch den thermischen Auftrieb infolge des Graphitbrandes in Höhen von über einem Kilometer. Die anfangs vorherrschende Luftströmung transportierte die radioaktiven Stoffe über Polen nach Skandinavien. Eine zweite Wolke zog über die Slowakei, Tschechien und Österreich nach Deutschland. Die dritte Wolke erreichte schließlich Rumänien, Bulgarien, Griechenland und die Türkei.

Bereits kurz nach dem Eintreffen der radioaktiven Luftmassen in Deutschland Ende April/Anfang Mai 1986 führte die direkte Ablagerung radioaktiver Stoffe auf Weideflächen und einigen wenigen erntereifen Kulturen zu hohen Gehalten von Jod-131 in Kuhmilch und Blattgemüse, wie beispielsweise Spinat im süddeutschen Raum. Für einen kurzen Zeitraum empfahl die Strahlenschutzkommission Anfang Mai 1986, nur Frischmilch mit weniger als 500 Becquerel pro Liter Jod-131 zum direkten Verzehr freizugeben. Einige Bundesländer legten wesentlich strengere Maßstäbe an, beispielsweise mit der Empfehlung, Frischmilch mit Konzentrationen an Jod-131 oberhalb 20 Becquerel pro Liter nicht zu verzehren.

Wegen seiner kurzen Halbwertszeit von etwa 8 Tagen war Jod-131 bereits nach wenigen Wochen weitgehend zerfallen. Die gesamte Belastung durch radioaktives Jod rührte von einer Menge von weniger als 1 Gramm her, die sich über der damaligen Bundesrepublik Deutschland abgelagert hatte. Die auf der gleichen Fläche abgelagerte Menge Cäsium-137 lag nach Angaben der Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung (GSF; jetzt HMGU, Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt) bei etwa 230 Gramm.

Messergebnisse aus dem integrierten Mess- und Informationssystem zur Überwachung der Umweltradioaktivität (IMIS) für landwirtschaftliche Produkte aus inländischer Erzeugung im Jahr 2016 (Stand: 21.04.2017): Spezifische Cäsium-137-Aktivität in Becquerel pro Kilogramm Frischmasse bzw. Becquerel pro Liter
ProduktProbenzahlMinimalwertMaximalwertMittelwert
Milch (Sammelmilch)884< 0,012,40,09
Fleisch (Rind, Kalb, Schwein, Geflügel)967< 0,01424,00,3
Blattgemüse (Freilandanbau)751< 0,027,30,1
Frischgemüse ohne Blattgemüse (Freilandanbau)663< 0,0093,60,07
Kartoffeln211< 0,012,00,08
Getreide705< 0,20,70,07

Folgen für Nahrungs- und Futtermittel

Auch pflanzliche Nahrungs- und Futtermittel, die noch nicht zur Ernte anstanden, waren von der direkten Ablagerung der Radionuklide aus der Atmosphäre auf die oberirdischen Pflanzenteile betroffen. Ein großer Teil des abgelagerten Radiocäsiums (Cäsium-137 und Cäsium-134) gelangte in diesem Fall über das Blatt in die Pflanze und wurde dort verteilt. Langfristig hingegen wurde Radiocäsium im Wesentlichen über die Wurzeln aus dem Boden aufgenommen.

Radiocäsium kann auf den mineralischen Böden vieler Ackerflächen stark an bestimmte Tonminerale gebunden werden. Dadurch steht es nur in sehr geringem Maß für die Aufnahme über die Wurzeln zur Verfügung. Landwirtschaftliche Kulturen, die erst nach dem Reaktorunfall von Tschernobyl ausgesät oder angepflanzt wurden, waren bereits im Sommer 1986 nur noch mit wenigen Becquerel Radiocäsium pro Kilogramm kontaminiert. Auch heute liegt der Gehalt von Cäsium-137 in landwirtschaftlichen Produkten aus inländischer Erzeugung in dieser Höhe und darunter.

In Deutschland werden mit Nahrungsmitteln aus landwirtschaftlicher Erzeugung im Mittel rund 80 Becquerel Cäsium-137 pro Person und Jahr aufgenommen. Einen Überblick über die tägliche Zufuhr von Cäsium-137, Cäsium-134 und Strontium-90 mit der Gesamtnahrung gibt die Abbildung links.

Nahrungsmittel des Waldes

Ganz anders stellt sich die Situation bei Nahrungsmitteln des Waldes dar. Insbesondere bei Speisepilzen und Wildbret können auch 30 Jahre nach dem Reaktorunfall von Tschernobyl deutlich erhöhte Cäsium-137-Aktivitäten gemessen werden. Die Ursache hierfür ist der im Vergleich zu Ackerflächen andere Bodenaufbau. Wälder zeichnen sich durch so genannte organische Auflageschichten auf den Mineralböden aus. In diesen Schichten, die aus sich zersetzender Streu gebildet werden und reich an Bodenorganismen sind, ist Radiocäsium leicht verfügbar und wird schnell durch Bodenorganismen, Pilze und Pflanzen aufgenommen.

Radiocäsium bleibt in die für nährstoffarme Ökosysteme typischen, sehr wirkungsvollen Nährstoffkreisläufe eingebunden und wandert deshalb nur langsam in die mineralischen Bodenschichten ab, wo es ähnlich wie auf landwirtschaftlichen Böden durch bestimmte Tonminerale fixiert werden kann. Der Radiocäsiumgehalt von Waldprodukten nimmt daher in der Regel nur langsam ab. Höher kontaminierte Nahrungsmittel aus dem Wald sind in den Teilen Deutschlands zu erwarten, die vom Tschernobyl-Fallout besonders betroffen waren. Dies sind insbesondere der Bayerische Wald und die Gebiete südlich der Donau. In anderen Regionen, wie etwa dem Norden Deutschlands, sind die Aktivitätswerte wegen der geringeren Ablagerung von Radiocäsium entsprechend niedriger. Auch innerhalb kleiner Gebiete kann der Cäsium-137-Gehalt von wild wachsenden Pilzen und Wildbret stark schwanken.

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Stand: 24.04.2017

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