Biologische Wirkung ionisierender Strahlung
Es gibt im wesentlichen zwei Arten von Strahlenschäden; Früh- und Spätschäden. Sie werden auch deterministische und stochastische Strahlenschäden genannt. Aus dieser Bezeichnung geht auch ein entscheidender Unterschied heraus vor: Frühschäden treten (ab einer gewissen Dosis) immer auf, bei Spätschäden erhöht sich nur die Wahrscheinlichkeit dafür, dass ein Schaden auftritt.
Frühschäden
Die Effekte einer Bestrahlung von mindestens 200 mSv treten nach kurzer Zeit auf. Mit zunehmender Dosis
- nimmt die Schwere des Schadens zu,
- treten die Symptome schneller auf,
- ist die Erkrankung langfristiger,
- die Erholungsphase länger und
- sinken die Überlebenschancen.
Effektive Dosis | Bewertung | Symptome |
---|---|---|
0,2–0,5 Sv | Keine Symptome, nur klinisch feststellbare Reduzierung der roten Blutkörperchen | |
0,5–1 Sv | Leichter Strahlenkater | |
1–2 Sv | leichte Strahlenkrankheit | 10% Todesfälle nach 30 Tagen. Übelkeit, Appetitlosigkeit, Ermüdung, erhöhtes Infektionsrisiko, temporäre Unfruchtbarkeit beim Mann ist die Regel. |
2–3 Sv | schwere Strahlenkrankheit | 35% Todesfälle nach 30 Tagen. zusätzlich Haarausfall am ganzen Körper, Unwohlsein und Ermüdung, massiver Verlust von weißen Blutkörperchen, Infektionsrisiko steigt rapide an. Bei Frauen beginnt das Auftreten permanenter Sterilität. |
3–4 Sv | schwerste Strahlenkrankheit | 60% Todesfälle nach 30 Tagen. Sterblichkeit erhöht sich von ca. 50% bei 4,5 Sv bis zu 90% bei 6 Sv. Der Tod tritt in der Regel 2–12 Wochen nach der Bestrahlung durch Infektionen und Blutungen ein. |
6–10 Sv | schwerste Strahlenkrankheit | 100% Todesfälle nach 14 Tagen. Knochenmark nahezu oder vollständig zerstört, Magen- und Darmgewebe ist schwer geschädigt. Tod durch Infektionen und innere Blutungen. |
Spätschäden
Unterhalb der Schwellendosis von etwa 200 mSv treten keine Frühschäden auf. Es nimmt aber die Wahrscheinlichkeit einer Krebserkrankung oder genetischen Schädigungen zu. Man geht von einer linearen Dosis-Wirkungsbeziehung ohne Schwellenwert aus. Jede Dosis hat demnach auch eine Wirkung. Eine Verdopplung der Dosis führt zu einer Verdopplung der zusätzlichen Erkrankungswahrscheinlichkeit. Die Steigung dieser linearen Funktion beträgt etwa 5%/Sv. Das heißt je Sievert erhöht sich die Wahrscheinlichkeit einer Krebserkrankung um 5%.
Diese Dosis-Wirkungsbeziehung wurde aus der systematischen Untersuchung der Opfer der Atombombenabwürfe in Japan gewonnen. Die lineare Dosis-Wirkungsbeziehung stellt hierbei nur eine Möglichkeit des Verlaufs dar. Durch die selben Daten sind auch Graphen mit Schwellenwert oder mit Hormesis (einem positiven Nutzen durch leichte Bestrahlung) erklärbar. Das lineare Modell hat sich im Strahlenschutz durchgesetzt, da es im Gegensatz zu den anderen Modellen das Risiko eher überschätzt.
Genetische Schäden, die zu Krankheiten in allen Folgegenerationen führen, sind sehr viel seltener als Krebserkrankungen.
Letzte Änderung am 28.08.17, 16:45