Fukushima Große Mengen Cäsium 137 auf Japans Boden

Weite Teile Japans sind nach dem Fukushima-Unglück radioaktiv schwer belastet. Nun warnen die Forscher vor landwirtschaftlicher Nutzung und fordern genauere Messungen. Selbst in schwach kontaminierten Gebieten entdeckten die Wissenschaftler hochradioaktive Stellen.

Verlassene Region in der Nähe des AKW Fukushima: Rückkehr möglich?
REUTERS

Verlassene Region in der Nähe des AKW Fukushima: Rückkehr möglich?


Es war einst die grüne und fruchtbare Heimat Tausender Japaner, jetzt ist sie zur unbewohnbaren Einöde geworden: Die Region um das havarierte Atomkraftwerk Fukushima Daiichi ist radioaktiv kontaminiert - teilweise wird sie wohl für immer unbewohnbar bleiben. Riesige Mengen radioaktiver Partikel wurden durch die Explosionen in den Reaktoren 1, 2 und 3 in die Luft geblasen und auf dem japanischen Erdreich sowie über dem Meer verteilt.

Viele Menschen hoffen dennoch darauf, dass es der japanischen Regierung gelingt, Schulen, Bauernhöfe, öffentliche Einrichtungen und die Häuser von den strahlenden Partikeln zu befreien. 2012 will man mit einer großangelegten Dekontaminationsaktion starten. Schon jetzt ist klar, dass dafür gewaltige Bodenmengen entsorgt werden müssen.

Jetzt haben japanische Forscher im Fachmagazin "Proceedings of the National Academy of Sciences" erstmals eine Untersuchung veröffentlicht, die den Grad der radioaktiven Kontamination beziffert: Die Wissenschaftler um Tetsuzo Yasunari von der Nagoya University berechneten, wie viel radioaktives Cäsium 137 in Folge des Reaktorunglücks in die Umwelt entwichen ist.

Anhand meteorologischer Daten vom 20. März bis 19. April schätzten die Forscher jene Cäsium-137-Mengen ab, die in die Atmosphäre und auf den Boden in sämtlichen Präfekturen Japans gelangten. Die Tage zuvor werteten sie nicht: Die kontaminierten Luftmassen seien größtenteils auf den Pazifischen Ozean geweht worden, schreiben die Forscher.

Cäsium 137 zerfällt nur sehr langsam

Der Analyse nach wurden vor allem die Böden in weiten Gebieten im Osten und Nordosten des Inselreichs mit Cäsium 137 verseucht. Der Westen des Landes sei von den Bergen weitgehend vor stärkerer Kontamination geschützt worden. Das radioaktive Element entsteht neben anderen radioaktiven Isotopen als Spaltprodukt bei der Kernspaltung von Uran. Im Gegensatz aber etwa zu Jod 131, das nach rund acht Tagen zur Hälfte zerfallen ist, hat Cäsium 137 eine Halbwertszeit von 30 Jahren und ist damit besonders gefährlich, da es auf Jahrzehnte Auswirkungen auf die Landwirtschaft und das Leben der Menschen in den betroffenen Gebieten hat.

So findet man 25 Jahre nach der Katastrophe von Tschernobyl heute noch immer Cäsium 137 in Pilzen und in Fleisch von Wildschweinen aus Bayern. Werden die Grenzwerte überschritten, müssen die Nahrungsmittel entsorgt werden und dürfen nicht in den Handel.

In den meisten östlichen Gebieten Japans, so das Fazit der Wissenschaftler, seien die Böden mit mehr als 1000 Megabecquerel pro Quadratkilometer kontaminiert worden. In den Präfekturen nahe des Kernkraftwerks lägen die Werte sogar bei mehr als 10.000 Megabecquerel pro Quadratkilometer. Am höchsten waren die Werte in unmittelbarer Umgebung zum AKW mit mehr als 100.000 Megabecquerel.

Von Sievert bis Becquerel: Kleines Lexikon der Strahlenmessung
Alpha-, Beta- und Gammastrahlen
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Manche Atomkerne von chemischen Elementen sind instabil und zerfallen deshalb. Sie werden als radioaktiv bezeichnet. Die Zerfallsprozesse können unterschiedlicher Natur sein. Die Strahlung, die zerfallende Elemente aussenden, wird in drei Arten unterschieden: Während Alpha- und Betastrahlung aus Partikeln bestehen, handelt es sich bei Gammastrahlung um elektromagnetische Wellen, ähnlich der Röntgenstrahlung. Allerdings ist ihre Wellenlänge viel kleiner und die Strahlen sind somit extrem energiereich. Alphastrahlung besteht aus positiv geladenen Helium-Kernen, die aus zwei Protonen und zwei Neutronen aufgebaut sind. Betastrahlen bestehen aus Elektronen. Sie entstehen, wenn sich ein Neutron in ein Proton und ein Elektron umwandelt, das vom Atomkern abgestrahlt wird.
Becquerel: Einheit der Aktivität
Eine Substanz ist dann radioaktiv, wenn sie zerfällt und dabei Strahlung aussendet. Um anzugeben, wie stark eine radioaktive Substanz strahlt, benutzt man den Begriff der Aktivität (A). Sie wird in Becquerel (Bq) gemessen und gibt die Strahlung an, die eine Substanz innerhalb einer bestimmten Zeit durch Zerfall erzeugt. Per Definition entspricht ein Becquerel einem Zerfall pro Sekunde. Je schneller eine Probe zerfällt, desto intensiver strahlt sie also.
Gray: Einheit der Energiedosis
Weiß man, wie stark eine radioaktive Substanz strahlt, sagt das noch nichts darüber aus, wie sich die Strahlung auf den Körper auswirkt. Dafür ist es wichtig zu bestimmen, wie viel Energie von einer bestimmten Masseneinheit des Körpers absorbiert wird. Angegeben wird die absorbierte Energiedosis (D) in der Einheit Gray (Gy), wobei ein Gray der Energiemenge von einem Joule pro Kilogramm entspricht.
Sievert: Einheit der Äquivalentdosis
Um die biologische Wirksamkeit der radioaktiven Strahlung auf den Körper anzugeben, benutzt man anstelle der Energiedosis den Begriff der Äquivalentdosis (H). Sie berücksichtigt die Tatsache, dass verschiedene Arten von Strahlen ganz unterschiedliche Wirkungen auf den Körper haben. So ionisiert Alphastrahlung bei weitem mehr Moleküle als etwa Betastrahlen - und richtet deshalb eine größere Zerstörung im Körper an. Daher wird jede Strahlungsart mit Hilfe einer physikalischen Größe gewichtet, dem sogenannten Strahlenwichtungsfaktor. Gemessen wird die Äquivalentdosis in Sievert (Sv). Sie ergibt sich aus der Multiplikation der Energiedosis mit dem Strahlenwichtungsfaktor. 1 Sievert (Sv) sind 1000 Millisievert (mSv). 1 Millisievert sind 1000 Mikrosievert (µSv).
Sievert pro Zeit: Einheit der Strahlenbelastung
Um die Auswirkungen von radioaktiver Strahlung auf den Körper genauer einschätzen zu können, ist es wichtig zu wissen, wie lange eine bestimmte Dosis auf den Körper einwirkt. Daher wird die Strahlenbelastung meist in Sievert pro Zeiteinheit gemessen. Also etwa Millisievert pro Jahr oder Mikrosievert pro Stunde. Die durchschnittliche natürliche Strahlenbelastung liegt in Deutschland bei 2,1 Millisievert pro Jahr, also 0,24 Mikrosievert pro Stunde. Im Schnitt kommen zwei Millisievert pro Jahr durch künstliche Quellen von Radioaktivität hinzu. Den Löwenanteil dazu steuert die Medizin bei.
Von Becquerel zu Sievert: Der Dosiskonversionsfaktor
Die Strahlenbelastung von Böden oder in Lebensmitteln etwa wird in Becquerel pro Quadratmeter oder Becquerel pro Kilogramm angegeben. Doch was bedeutet dieser Wert für die Auswirkungen auf den Körper? Um eine Beziehung zwischen Aktivität und Äquivalentdosis herstellen zu können, gibt es den sogenannten Dosiskonversionsfaktor. Er hängt unter anderem von der Art der Strahlung und der radioaktiven Substanz ab, sowie von der Art, wie die Strahlung in den Körper gelangt (Inhalieren, Aufnahme durch die Nahrung). So entspricht die Aufnahme von 80.000 Becquerel Cäsium 137 mit der Nahrung einer Strahlenbelastung von etwa einem Millisievert. Der Verzehr von 200 Gramm Pilzen mit 4000 Becquerel Cäsium 137 pro Kilogramm hat beispielsweise eine Belastung von 0,01 Millisievert zur Folge. Das lässt sich mit der Belastung durch Höhenstrahlung bei einem Flug von Frankfurt nach Gran Canaria vergleichen.
EU-Grenzwerte für Nahrungsmittel
Nach der Tschernobyl-Katastrophe hatte die EU Grenzwerte für den Import von Lebensmitteln aus jenen Ländern geregelt, die durch das Atom-Unglück kontaminiert wurden. Zusätzlich hat die EU am 26. März 2011 weitere Grenzwerte für Importe aus Japan festgelegt - die Grenzen wurden jedoch als zu lasch kritisiert. Am 8. April reagierte die EU - und passte die Grenzen an japanische Normen an. Für Cäsium 134 und Cäsium 137 gilt künftig bei Lebensmitteln ein Grenzwert von 500 Becquerel pro Kilogramm. Bei Säuglings- und Kindernahrung senkte Brüssel den Grenzwert für Cäsium von 400 auf 200, für Jod von 150 auf 100 Becquerel.
Aus den Werten errechneten die Wissenschaftler die Daten für die Kontamination des Bodens pro Kilogramm. Der Grenzwert der Gesamtbelastung mit Cäsium 134 und Cäsium 137 für landwirtschaftlich genutzte Flächen liegt in Japan bei 5000 Becquerel je Kilogramm Boden. Davon ausgehend, dass die Hälfte der gesamten Cäsium-Belastung auf Cäsium 137 entfalle, liege der Wert in der Präfektur Fukushima über dem Grenzwert, in Miyagi, Tochigi und Ibaraki zum Teil nur knapp darunter. In diesen drei Präfekturen seien unbedingt detaillierte Messungen nötig, da die Kontamination lokal stark schwanken könne. In weiten Teilen des Landes lägen die Werte bei über 100 Becquerel pro Kilogramm Boden, in den westlichen Regionen bei etwa 25 Becquerel pro Kilogramm.

Nun müssten regional weitere, direkte Messungen folgen, da die Werte lokal viel variabler seien, als mit dem meteorologisch basierten Modell berechnet werden könne. Selbst in schwach radioaktiv belasteten Regionen hätten die Forscher mitunter hochradioaktive Hotspots entdeckt. Die erstellten Karten könnten aber ein erstes Hilfsmittel für Maßnahmen zur Dekontamination und für die Planung weiterer Analysen sein. Die Beseitigung Cäsium-137-verseuchter Böden sei eine "dringende Aufgabe", so die Forscher. Wo ein Abtragen des Bodens nicht möglich sei, müsse die Nutzung der Flächen eingeschränkt werden.

Verstrahlte Rinder zu Forschungszwecken

In einer weiteren Studie analysierten Wissenschaftler um Takeyasu Yamagata von der Nihon University in Tokio die Verbreitung mehrerer radioaktiver Elemente in japanischen Gebieten. Die Forscher kommen ebenfalls zu dem Schluss, dass sich die Werte lokal erheblich unterscheiden können - abhängig von geologischen Gegebenheiten wie Hügelketten oder regional begrenzten Luftströmen.

Doch nicht nur die Atmosphäre und der Boden wurden durch das atomare Unglück radioaktiv kontaminiert. Auch Rinder und anderes Nutzvieh in der Sperrzone um das havarierte Kernkraftwerk sind schwer radioaktiv belastet worden. Einen Teil der Tiere ließen die Behörden bereits töten. Am Dienstag erklärte der Landwirtschaftsminister Michihiko Kano, dass Japan radioaktiv belastete Rinder nun auch zu Forschungszwecken nutzen wolle.

Einzelheiten nannte er jedoch nicht. Japanischen Medienberichten zufolge wird eine Gruppe von Veterinären und anderen Forschern schon in Kürze in der Stadt Minamisoma damit beginnen, Rinder auf ihre Strahlenwerte hin zu untersuchen. Die Stadt liegt innerhalb der Sperrzone, die der Staat im April in einem Radius von 20 Kilometern um das Atomkraftwerk Fukushima Daiichi eingerichtet hatte. Viele der etwa 3500 Rinder auf Bauernhöfen sind nach Evakuierung des Gebietes verwildert.

Forscher der Kitasato University sowie Mitglieder des nationalen Veterinärverbandes wollen nun mit Unterstützung des Landwirtschaftsministeriums Bauernhöfe regelmäßig aufsuchen, die zur Kooperation bereit sind, wie die Nachrichtenagentur Kyodo berichtete. Die Forscher erhoffen sich Aufschlüsse über die Folgen von radioaktiven Substanzen im Inneren des Körpers - auch beim Menschen. Die Untersuchungen sollen den Forschern zufolge auch helfen, Maßnahmen zu entwickeln, wie Tiere in Zukunft gegen Strahlen geschützt werden können.

Der Staat hatte eigentlich im Mai verfügt, aufgegebene Rinder, Schweine und Hühner in der Sperrzone töten zu lassen. Bisher sind laut Medienberichten rund 300 Rinder notgeschlachtet worden. Seit dem Sommer sind jedoch einige der ausgesetzten Rinder wieder eingefangen worden, da ihre Züchter sie lieber zu Forschungen benutzen wollen, als sie sterben zu lassen.

cib/dpa

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insgesamt 442 Beiträge
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GerhardFeder 15.11.2011
1. Und hier?
In Deutschland hätte bei einem entsprechenden Unglück die Regierung auch gesagt "Es bestand zu keiner Zeit eine Gefahr für die Bevölkerung". Hoffentlich passiert hier und in unserer Nähe bis zum Abschalten der AKW nichts mit Fukushima vergleichbares.
Zuversicht7 15.11.2011
2. Na
Zitat von sysopWeite Teile Japans sind nach dem Fukushima-Unglück radioaktiv schwer belastet. Nun warnen die Forscher vor dem landwirtschaftlichen Anbau - und fordern genauere Messungen. Selbst in schwach kontaminierten Gebieten entdeckten die Wissenschaftler hochradioaktive Hotspots. http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/0,1518,797808,00.html
Na, das kommt ja total überraschend, also:"Wie gehabt, Satz 31:"Für die Bevölkerung bestand zu keinem Zeitpunkt eine direkte Gefahr"! Oder:"Nicht alles sagen, ist kein Lügen"! Mein Mitgefühl gilt den betroffenen Mitbürgern in Japan!
sunrisesailing 15.11.2011
3. Langsam zeigt sich das Ausmaß der Katastrophe
in einem intensiv landw. genutztem Gebiet. Vermutlich dürften weite Teile nicht mehr für die menschliche Ernährung nutzbar sein bestenfalls für die Produktion von Energiepflanzen.
Teile1977 15.11.2011
4. Hat, nicht hätte!!!
Zitat von GerhardFederIn Deutschland hätte bei einem entsprechenden Unglück die Regierung auch gesagt "Es bestand zu keiner Zeit eine Gefahr für die Bevölkerung". Hoffentlich passiert hier und in unserer Nähe bis zum Abschalten der AKW nichts mit Fukushima vergleichbares.
Einfach die Informationspolitik der Bundesregierung (Westdeutschland, nicht DDR, denen waren die Leute eh egal)nach Tschernobyl Analysieren. Da wurde immer nur abgewiegelt, Messdaten verheimlicht... Mein Fazit: Wenn was passiert die eigenen Schlüsse ziehen und abhauen, denn von unseren Regierungen werden wir nur angelogen.
gorge11, 15.11.2011
5. Wie Schneewehen
Die nuklearen Sachen ziehen so durch die Gegend, und verflüchtigen sich, überwiegend. An manchen Orten bilden sie aber dichte Haufen, insbesondere leicht unterirdisch, von denen aus alles wieder rausfliesst, ohne wesentlich an Gefährdung zu verlieren. Irgendwann ist alles vor bei, wie beim Frühlingstauen, so nach 60 Jahren, zur Hälfte, nicht nach 60 Stunden.
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