Die Homepage wurde aktualisiert. Jetzt aufrufen.
Hinweis nicht mehr anzeigen.

Fukushima: Plutonium-Spuren enthüllen Ausmaß der Katastrophe

Von Cinthia Briseño

Plutonium ist hochgiftig - und bereits ins Erdreich rund um das AKW Fukushima gesickert. Die Sorge um den Zustand der Katastrophen-Anlage wächst: Woher stammt das radioaktive Schwermetall?

Gau in Japan: Das Desaster von Fukushima Fotos
DPA/ NISA

Es war ein großer Tag für Befürworter der Kernenergie: "Endlich haben wir diesen Punkt erreicht", jubelte Shojiro Matsuura, Präsident der Vereinigung für nukleare Sicherheitsforschung in Japan, an jenem Novembertag im Jahr 2009. Erstmals ging auf der Insel ein Atomkraftwerk in den Testbetrieb, das den Strom mit Hilfe von Plutonium gewinnen sollte.

Den Anfang der Atomstromproduktion mit sogenannten Mischoxid-Brennelementen (Mox) - sie bestehen aus einem Gemisch aus Uran- und Plutoniumoxid - machte das AKW Genkai auf der Hauptinsel Kyushu. Die Kyushu Electric Power Company, Betreiber von Genkai, war optimistisch: Man würde die Testphase erfolgreich abschließen. Dann stünde Japans Nuklearkurs nichts mehr im Wege - mehr als ein Drittel des Stroms stammt in Japan aus Atomkraftanlagen.

Der Test war erfolgreich. Andere Stromkonzerne wollten auf das Mox-Pferd aufsatteln. Darunter auch die Tokio Electric Power Company (Tepco). Am 27. September 2010 erzeugte Block 3 des AKW Fukushima-Daiichi zum ersten Mal Strom mit Hilfe von Plutonium. Bis 2015 sollten Mox-Elemente landesweit in insgesamt 16 bis 18 Blöcken eingesetzt werden.

Verschiedene Szenarien möglich

Jetzt haben Tepco-Mitarbeiter Plutonium-Spuren außerhalb der Fukushima-Reaktoren entdeckt - und die Sorge um den Zustand des Katastrophen-AKW wächst mit jedem Tag.

Experten halten verschiedene Szenarien für möglich, woher das Plutonium stammen könnte: Eine These ist, dass es aus einem der Abklingbecken stammt, jenen mit Wasser gefüllten Bassins, in denen die verbrauchten hochradioaktiven Brennelemente über Jahre einen großen Teil ihrer Strahlungsaktivität verlieren sollen.

Im schlimmeren Szenario stammt das Plutonium aus den Reaktorkernen selbst - was ein weiterer Beleg dafür wäre, dass die Reaktorsicherheitsbehälter beschädigt sind. Theoretisch kann das radioaktive Element aus den Reaktoren 1 bis 4 stammen. Denn Plutonium entsteht auch als Nebenprodukt bei der Kernreaktion von gewöhnlichen Uran-Brennstäben. In den Mox-Brennstäben ist es allerdings in größeren Mengen vorhanden.

"Plutonium ist eine Substanz, die bei hohen Temperaturen freigesetzt wird. Es ist außerdem schwer und entweicht daher nicht so leicht", erklärte der stellvertretende Chef der japanischen Atomaufsichtsbehörde, Hidehiko Nishiyama. "Wenn also Plutonium aus dem Reaktor entwichen ist, sagt uns das etwas über die Schäden am Brennstoff aus. Und wenn es die ursprüngliche Schutzhülle durchbrochen hat, unterstreicht das die Schwere und das Ausmaß dieses Unfalls."

Nur wenn die Schutzhüllen intakt bleiben, kann eine noch größere Katastrophe in Japan verhindert werden. Aber wie ist es wirklich um deren Zustand bestellt? Ist das gefundene Plutonium tatsächlich ein Hinweis darauf, dass einer der Sicherheitsbehälter leckt? Und falls ja, wie viel des hochgefährlichen Gifts entweicht in die Umwelt?

Zwar hält die Atomaufsicht einen Bruch des Schutzhülle für möglich; noch stuft sie die Menge des ausgetretenen Plutoniums aber als nicht gesundheitsschädigend ein. Tepco hingegen ist wie so oft in den vergangenen Tagen bemüht, die Lage herunterzuspielen, und versucht sich an seltsamen Vergleichen: Die Spuren des Stoffs seien nicht größer als jene, die in der Vergangenheit nach Atomwaffentests in der Atmosphäre gemessen worden seien. Bereits am 21. und 22. März hatte der Betreiber nach eigenen Angaben die Plutonium-Proben gefunden. Erst am Montag machte er aber diese Information publik.

Eine Frage des Isotopen-Verhältnisses

Insgesamt befinden sich in Fukushima mehr als 2500 Tonnen Uran und Plutonium. Es wird darauf ankommen, wieviel davon in Form von radioaktiven Elementen letztendlich in die Umwelt gelangt. Erst wenn diese Daten bekannt sind, wird man das gesamte Ausmaß der Katastrophe abschätzen können.

Dabei wäre die Beantwortung einer Frage besonders wichtig: Wie ist das Verhältnis der Plutonium-Isotope in den gefundenen Bodenproben? Je nachdem welche Nuklide in höherem Maße darin gemessen werden (wie etwa Plutonium 239, das in Kernreaktoren aus Uran 238 entsteht) könnte man Rückschlüsse ziehen, woher das Plutonium denn nun stammt - aus den Reaktorkernen oder doch nur aus den Abklingbecken. Darüber hat Tepco aber bisher keine genauen Informationen preisgegeben, lediglich, dass es sich um Plutonium 238, 239 und 240 handle.

Für die Öffentlichkeit ist es fast irrelevant, wo die Quelle für das Plutonium ist. Denn Plutonium ist für die meisten Menschen nur eines: ein tödliches Gift. Tatsächlich reichen schon winzige Mengen im Körper aus, um Krebs zu verursachen, etwa wenn man das Schwermetall einatmet. Denn innerhalb des Körpers bestrahlt das radioaktive Element einen kleinen Bereich sehr intensiv. Dringt es in Wunden ein, verbindet es sich mit Eiweißen des Blutplasmas und lagert sich in Knochen und Leber ab. Leukämie kann die Folge sein.

Als Vorteil erweist sich aber, dass Plutonium ein schweres Element ist. Das heißt, im Normalfall bleibt es in unmittelbarer Umgebung. Vor Plutonium am Boden könnten sich nach Angaben von Wolfgang Renneberg, Ex-Chef der Bundesatomaufsicht, auch Arbeiter in Schutzkleidung noch relativ gut schützen. Denn Plutonium gehört zu den sogenannten Alphastrahlern. Das heißt, die Strahlung reicht nicht weit; schon die Haut verhindert, das sie in den Körper gelangen kann. Die Gefahr, Plutonium aus dem Boden einzuatmen, ist daher gering. Radioaktives Cäsium und Jod in Gaswolken verbreiten sich dagegen mit dem Wind über Tausende Kilometer.

Die Bombe tickt weiterhin: Sollte es in Fukushima doch noch zu einer Explosion in Reaktor 3 kommen, kann das Plutonium darin zu einer besonders tödlichen Gefahr werden. Dann kann es sich Renneberg zufolge auch weiter verbreiten und in der Umgebung eingeatmet werden. Sollte das Plutonium sogar ins Meer gespült werden, dann will Renneberg nicht ausschließen, dass es auch in die Nahrungskette gelangt - und irgendwann in den menschlichen Körper.

Von Sievert bis Becquerel: Kleines Lexikon der Strahlenmessung
Alpha-, Beta- und Gammastrahlen
DPA
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.

Mit Material von Reuters

Diesen Artikel...
Forum - Diskutieren Sie über diesen Artikel
insgesamt 151 Beiträge
Alle Kommentare öffnen
    Seite 1    
1. Gefahrlos Sushi essen!?
Emmi 29.03.2011
"Sollte das Plutonium sogar ins Meer gespült werden, dann will Renneberg nicht ausschließen, dass es auch in die Nahrungskette gelangt." Man hat sich ja hierzulande schon mal lustig gemacht über Leute, die gefragt haben, ob man denn noch Sushi essen könne: Mal angenommen, bei dem MOX-Reaktor ist die Schutzhülle kaputt, dann könnte ja beim Kühlen mit Meerwasser bereits Plutonium ins Meer gelangt sein und irgendwelche Fische könnten es aufgenommen haben. Hat noch jemand Appetit auf Sushi aus Japan!?
2. Chaos-Truppe Tepco
moika 29.03.2011
Natürlich ist es wichtig zu erfahren, wie das Plutonium in den Boden gelangt ist. Bei der Verlogenheit des Tepco-Managements, was scheinbar sämtliche Informationen - auch die in der Vergangenheit - betrifft, sollte vielleicht doch auch geklärt werden, seit wann es sich denn nun tatsächlich an den Fundstellen befindet. Wer weiß denn wirklich, wie lange das Gelände evetuell schon verseucht und verstrahlt ist.
3. Plutonium im Meer
Beat Adler, 29.03.2011
Zitat von Emmi"Sollte das Plutonium sogar ins Meer gespült werden, dann will Renneberg nicht ausschließen, dass es auch in die Nahrungskette gelangt." Man hat sich ja hierzulande schon mal lustig gemacht über Leute, die gefragt haben, ob man denn noch Sushi essen könne: Mal angenommen, bei dem MOX-Reaktor ist die Schutzhülle kaputt, dann könnte ja beim Kühlen mit Meerwasser bereits Plutonium ins Meer gelangt sein und irgendwelche Fische könnten es aufgenommen haben. Hat noch jemand Appetit auf Sushi aus Japan!?
Plutonium im Meer: gibt es Daten aus dem Meerwasser in der Naehe des Atomkraftwerkes? Wenn nein, weiss jemand warum nicht?
4. Und sie haben es immer noch nicht kapiert
Gigaherx 29.03.2011
Am vergangenen Wochenende traten bis zu 20-fach höhere Obergrenzen von bis zu 12.500 Becquerel/Kilogramm für bestimmte Produkte aus Japan per Eilverordnung in Kraft "Demnach können im Falle eines "nuklearen Notstandes" die Höchstgrenzen für die zulässige radioaktive Belastung von Lebensmitteln angehoben werden, um einer Nahrungsmittelknappheit vorzubeugen." Muss ich jetzt davon ausgehen, daß uns eine Nahrungsmittelknappheit bevorsteht ??? http://www.glocalist.com/news/kategorie/soziales/titel/eu-grenzwerte-hinter-ruecken-der-buerger-erhoeht
5. Sushi aus Japan
Pyrrhus, 29.03.2011
Zitat von Emmi"Sollte das Plutonium sogar ins Meer gespült werden, dann will Renneberg nicht ausschließen, dass es auch in die Nahrungskette gelangt." Man hat sich ja hierzulande schon mal lustig gemacht über Leute, die gefragt haben, ob man denn noch Sushi essen könne: Mal angenommen, bei dem MOX-Reaktor ist die Schutzhülle kaputt, dann könnte ja beim Kühlen mit Meerwasser bereits Plutonium ins Meer gelangt sein und irgendwelche Fische könnten es aufgenommen haben. Hat noch jemand Appetit auf Sushi aus Japan!?
Plutonium ist gefährlich - keine Frage. Aber bevor jetzt hier in Deutschland die Hälfte aller japanischen Restaurants bankrott geht (so wie damals zum Höhepunkt der BSE-Hysterie die Rindfleischproduzenten), sollte gesagt werden, dass mehr als 99% des in Deutschland verkauften Sushis gar nicht aus Japan kommt. Das "Billig-Sushi" im Supermarkt schon gar nicht!
Alle Kommentare öffnen
    Seite 1    

© SPIEGEL ONLINE 2011
Alle Rechte vorbehalten
Vervielfältigung nur mit Genehmigung der SPIEGELnet GmbH




Die wichtigsten Fragen zur Strahlengefahr
Was richtet Strahlung im menschlichen Körper an?
Die Schwere der Schäden hängt davon ab, welches Gewebe wie stark von der Strahlung betroffen ist. Erste Symptome einer Strahlenkrankheit sind Kopfschmerzen, Übelkeit und Erbrechen. Sie treten wenige Stunden nach Einwirken der Strahlung auf den Körper auf. Klingen die Symptome ab, stellt sich nach einigen Tagen Appetitlosigkeit, Übermüdung und Unwohlsein ein, die einige Wochen andauern.
Wie qualvoll eine akute Strahlenkrankheit bei hoher Dosis enden kann, zeigen die Opfer der Atombombenabwürfe in Hiroshima und Nagasaki und der Tschernobyl-Katastrophe. Haarausfall, unkontrollierte Blutungen, ein zerstörtes Knochenmark, Koma, Kreislaufversagen und andere dramatische Auswirkungen können den Tod bringen.
Wie verläuft eine leichte Strahlenkrankheit?
Menschen mit einer leichten Strahlenkrankheit erholen sich zwar in der Regel wieder. Doch oft bleibt das Immunsystem ein Leben lang geschwächt, die Betroffenen haben häufiger mit Infektionserkrankungen und einem erhöhten Krebsrisiko zu kämpfen.
Wie kann man sich schützen?
Im Gebiet, in dem ein nuklearer Niederschlag zu befürchten ist, kann es helfen, sich in geschlossenen Räumen aufzuhalten. Gegen radioaktives Jod schützt die vorsorgliche Einnahme von Kaliumjodidtabletten. Allerdings schützt diese nur vor Schilddrüsenkrebs. Das eingenommene Jod lagert sich in den Drüsen links und rechts des Kehlkopfes an und verhindert so die Aufnahme von radioaktivem Jod. Wichtig: Jodtabletten nicht ohne behördliche Aufforderung einnehmen.
Radioaktives Jod baut sich in der Umwelt allerdings schnell ab. Gefährlicher ist radioaktives Cäsium, es hat eine längere Lebensdauer und wirkt bei Aufnahme durch die Luft oder über Nahrungsmittel im ganzen Körper. Dagegen helfen keine Pillen. Bricht ein Reaktor, wie in Tschernobyl geschehen, auseinander, gelangen großen Mengen Cäsium in die Atmosphäre und verstrahlen die Gegend, in der die Partikelwolke niedergeht, auf viele Jahre.
Was bedeutet die Maßeinheit Millisievert?
Sievert (Sv) ist eine Maßeinheit für radioaktive Strahlung. Ein Sievert entspricht 1000 Millisievert. Die Einheit gibt die sogenannte Äquivalentdosis an und ist somit ein Maß für die Stärke und für die biologische Wirksamkeit von Strahlung.
7000 Millisievert, also sieben Sievert, die direkt und kurzfristig auf den Körper treffen, bedeuten den sicheren Tod (siehe Grafik). Zum Vergleich: Am Montagmorgen maßen die Techniker am Kraftwerk Fukushima I eine Intensität von 400 Millisievert pro Stunde. In Tschernobyl tötete die Strahlung von 6000 Millisievert 47 Menschen, die unmittelbar am geborstenen Reaktor arbeiteten.
Wie hoch ist die Belastung im Alltag?
Menschen sind tagtäglich der natürlichen radioaktiven Strahlung im Boden oder der Atmosphäre ausgesetzt. In Deutschland beträgt sie laut Bundesamt für Strahlenschutz 2,1 Millisievert pro Jahr (siehe Grafik). Der menschliche Organismus hat Abwehrmechanismen gegen die natürliche Strahleneinwirkung entwickelt, um sich vor diesen Belastungen zu schützen.
Fotostrecke
Fukushima: Sorge um Reaktor 3



Der kompakte Nachrichtenüberblick am Morgen: aktuell und meinungsstark. Jeden Morgen (werktags) um 6 Uhr. Bestellen Sie direkt hier: