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Umweltatlas Berlin

01.09 Radioaktivität im Boden (Cäsium-134 und Cäsium-137)

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Problemstellung

Der Reaktorunfall von Tschernobyl am 26. April 1986 hat schlagartig die Gefahren, wie sie durch künstliche radioaktive Strahlung entstehen können, deutlich gemacht. Durch die gegenüber dem Reaktorunglück in Harrisburg (USA) im Jahre 1979 ungleich größere Katastrophe in Tschernobyl wurden enorme Mengen radioaktiver Substanzen freigesetzt, mit Wind und Wetter verfrachtet und schließlich als radioaktiver Staub und Regen (Fallout, Washout) auf dem Erdboden deponiert.

Quellen natürlicher Strahlung

Unabhängig von solchen, vom Menschen verursachten Ereignissen, gibt es natürliche Strahlenquellen. Sie wirken als kosmische Strahlung bzw. als durch den Zerfall natürlich vorkommender radioaktiver Substanzen entstehende terrestrische Strahlung auf die Umwelt ein. Seit dem Beginn der Industrialisierung vor 200 Jahren werden durch Bergbau (besonders bei der Urangewinnung), Kohleverbrennung, aber auch durch Zementproduktion, Straßenbau und andere menschliche Aktivitäten zunehmend radioaktive Stoffe erzeugt oder umgelagert und damit zusätzliche Strahlung freigesetzt. Man unterscheidet zwischen radioaktiven Elementen, die durch die Anzahl der Protonen im Atomkern definiert sind und ihren Isotopen. Hier hat sich durch das Eindringen von Teilchen (z. B. Neutronen) in den Atomkern ein neuer, meist unbeständigerer Kern gebildet. Über Lebensmittel, Trinkwasser und Luft gelangen diese natürlichen Radionuklide in den menschlichen Körper und führen damit zu einer großräumig verbreiteten Hintergrundbelastung. Je nach geologischer Beschaffenheit des Bodens und Höhenlage des Wohnortes schwankt dabei der Belastungswert in Deutschland um bis zu 20 %. In Abbildung 1 werden einige natürliche radioaktive Isotope gezeigt.

Abbildung 1
Abb. 1: Quellen natürlicher radioaktiver Strahlung
(H=Wasserstoff, Be=Beryllium, C=Kohlenstoff, Na=Natrium, P=Phosphor, S=Schwefel, K=Kalium, Ra=Radium, U=Uran, Th=Thorium)

Quellen künstlicher Strahlung

Zu der oben genannten natürlichen Strahlenbelastung kommt die künstliche, d. h. vom Menschen verursachte Strahlenbelastung hinzu. Hier waren in den 50er und 60er Jahren in erster Linie die oberirdischen Kernwaffenversuche für einen hohen globalen Fallout verantwortlich. Abhängig von Umfang und Form der Freisetzung haben sich die radioaktiven Zerfallsprodukte verteilt und sind selbst in ansonsten vom Menschen noch weitgehend unbeeinflußten Gebieten deutlich nachzuweisen.

Man unterscheidet bei der vom Menschen hervorgerufenen Strahlenbelastung vor allem die der medizinischen Diagnostik und Therapie sowie die der kerntechnischen Anlagen. Bei der Kernspaltung in einem Atomreaktor entsteht eine Fülle radioaktiver Stoffe, die Spaltprodukte. Die genaue Art und Zusammensetzung dieser oft langlebigen Produkte hängt vom Typ des Reaktors, seiner Betriebsdauer und seiner Auslastung ab. Daher ließen sich durch Kenntnis dieser Faktoren eindeutige Angaben über die Art der Emissionen während des Reaktorunfalls von Tschernobyl machen. Es handelte sich vor allem um radioaktives Jod und Cäsium, aber auch um Strontium, Molybdän, Barium und das weniger bekannte Ruthenium. Als Leitnuklid kann dabei aufgrund seines prozentualen Anteils am Tschernobylspezifischen Gesamtnuklidspektrum sowie seiner Langlebigkeit das Isotop Cäsium-137 gelten (vgl. Tab. 1).

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