Thema: Radioaktive Strahlung in unserer Nahrung. Welche Konsequenzen hat eine Reaktorkatastrophe für unsere Ernährung?

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1 Thema: Radioaktive Strahlung in unserer Nahrung Welche Konsequenzen hat eine Reaktorkatastrophe für unsere Ernährung? Dr. Martin Metschies ; Folie 1

2 Weit weg oder vor der Haustür? Tschernobyl 1986 Fessenheim?? Fukushima 2011 Quelle [1]: Kartengrundlage Wikipedia Dr. Martin Metschies ; Folie 2

3 Thema mit Variation: Radioaktive Strahlung in unserer Nahrung Welche Konsequenzen hat eine Reaktorkatastrophe für unsere Ernährung? Dr. Martin Metschies ; Folie 3

4 3 verschiedene Szenarien 1. Tschernobyl (1986): Lebensmittel in D kontaminiert 2. Fokushima (2011): Lebensmittel in D nicht kontaminiert 3. fiktiver Unfall (????) (z.b. Fessenheim) : Download: Broschüre der Regierungspräsidien unter: Dr. Martin Metschies ; Folie 4 Größte Dringlichkeit: Katastrophenschutz-Maßnahmen (z.b. : Aufenthalt in Häusern Einnahme von Jodtabletten Evakuierungen Bei Nah-Ereignis: Lebensmittel in D evtl. stark kontaminiert evtl. Lebensmittelknappheit?

5 Überwachungsring auf deutscher Seite für das KKW Fessenheim Dr. Martin Metschies ; Folie 5 Quelle [2]: Regierungspräsidium Freiburg

6 Grundlagen Was ist Strahlung ganz allgemein? Strahlung = Energie unterwegs unmittelbare Alltagserfahrung: Wärme-/UV-Strahlung indirekte (seltene) Erfahrung: 1. Röntgen-Strahlung 2. Strahlung durch Radioaktivität Quelle [3]: Wikipedia α β Dr. Martin Metschies ; Folie 6 γ

7 Grundlagen Radioaktivität (= Strahlungs-Aktivität) ist die Eigenschaft von bestimmten Atomkernen, sich umzuwandeln und dabei Strahlung auszusenden. Wichtigste Strahlenarten: Papier 4 mm Alu ca. 20 cm Blei Alpha-Strahlung α Beta-Strahlung β Gamma-Strahlung γ α β γ Radioaktive Quelle Dr. Martin Metschies ; Folie 7

8 Grundlagen Voraussetzung für Radioaktivität: Kernumwandlung/ Kernzerfall am Anfang steht: instabiler Atomkern z.b. Cs-137 angeregter Tochterkern Ba-137* stabiler Tochterkern Kernumwandlung e - mit Teilchenstrahlung (hier: β ) Gamma -strahlung Messgerät Dr. Martin Metschies ; Folie 8

9 Grundlagen Ionisierende Strahlung : Kann schädlich auf biologisches Gewebe wirken Strahlung aus Nahrung und Luft kann nicht abgeschirmt werden! Strahlung von außen kann abgeschirmt werden. Aufgenommene Radionuklide verbleiben u.u. ein Leben lang im Körper (z.b. Strontium-90)! Wichtig: Überwachung der Radioaktivität in Luft, Trinkwasser und Lebensmitteln! Dr. Martin Metschies ; Folie 9

10 Kernkraftwerks-Unfall: Freisetzung der verschiedensten Radionuklide mit jeweils individuellem Wirkungsfaktor (Dosisfaktor) in unterschiedlichster Menge Was interessiert bzgl. Lebensmitteln? Welche Radionuklide? Welche Konzentrationen (Bq/kg)? Sind Grenzwerte überschritten? Maßnahmen (bis zu Verkaufsverbot) Dr. Martin Metschies ; Folie 10

11 Frage bei Versorgungsengpässen: welche Strahlendosis ist tolerierbar? Strahlenschutz Nährstoff- Versorgung Dr. Martin Metschies ; Folie 11

12 Grundlagen Strahlendosis: Radionuklide = Energiemenge, die durch Strahlung auf ein bestimmtes Zellvolumen übertragen wird = Maß für die Schadenswahrscheinlichkeit Aufnahme über Lebensmittel Zerfall im Körper Energieübertragung auf Körpergewebe = Dosis Dr. Martin Metschies ; Folie 12

13 Radioaktivität - wieviel ist schädlich? akute Strahlenschäden (nicht durch Lebensmittel!) nur bei hohen Strahlendosen > 0,5 Sievert (Sv) treten kurz (Tage oder Wochen) nach Strahlenexposition auf Möglich durch: unmittelbare Nähe zu zerstörtem KKW Nebenwirkung bei medizinischer Anwendung - können an Einzelpersonen beobachtet werden - lassen sich mit dem Ereignis in Zusammenhang bringen zusätzlich Statistisch auftretende Spätschäden: Krebserkrankungen, Leukämie, genetische Schäden - vermuteter Zusammenhang mit Ereignis - statistischer Nachweis nur anhand großer Fallgruppen Dr. Martin Metschies ; Folie 13

14 Radioaktivität wieviel ist schädlich? Guter Vergleichswert: Natürliche Strahlendosis Bodenstrahlung Kosmischer Strahlung Radon in Wohngebäuden Natürlichen Radionukliden in Lebensmitteln in Deutschland durchschnittlich 2,4 msv/jahr bzw µsv/jahr Dr. Martin Metschies ; Folie 14

15 Radioaktivität - wieviel ist schädlich? Natürliche Strahlendosis in Deutschland 2400 µsv/jahr 1300 µsv/jahr : 365 = 3,5 µsv/tag Umzug von Nord- nach Süddeutschland = 3-fache natürliche Jahresdosis! 4000 µsv /Jahr : 365 = 11 µsv/tag Quelle [4] : Wikipedia (Kartengrundlage) Dr. Martin Metschies ; Folie 15

16 Radioaktivität - wieviel ist schädlich? Jedes Radionuklid wirkt anders, je nach - Strahlenart (α,β, γ) - andere Verweilzeit im Körper - physikalischer Halbwertzeit - evtl. empfindliche Zielorgane Bsp.: Jedes Nuklid muss im Lebensmittel bestimmt werden! Erst dann kann man Gesamtdosis errechnen. I-131 : Messergebnis Bq/Liter Iod-131 Sr-90 Cs-137 x Dosisfaktor = Dosis a pro Person Schilddrüse Knochen Muskelgewebe x Jahresverbrauch = Jahresdosis A Sr-90 : Bq/Liter = Dosis b pro Person Cs-137 : Bq/Liter = Dosis c pro Person Dr. Martin Metschies ; Folie 16 = Jahresdosis B = Jahresdosis C = Σ Jahresdosis (msv/pers.)

17 Tschernobyl Erfahrungen und Konsequenzen in Deutschland Langsame Ergebnis-Übermittlung (Fax!) Uneinheitliche Bewertung Verunsicherung der Bevölkerung Erkenntnis: Unbedingt Vorsorgesystem für einen erneuten Unfall! Dieses kam mit dem 1987 Strahlenschutzvorsorge-Gesetz 1990: IMIS = Bundesweit koordiniertes Messnetz Dr. Martin Metschies ; Folie 17

18 IMIS= Integriertes Mess- und Information-System zur Überwachung der Umweltradioaktivität Bund und Länder messen: Luft, Niederschläge Wasserstraßen Milch Lebensmittel Futtermittel Messaufgaben sind genau festgelegt! Bund bewertet Daten im Internet! Dr. Martin Metschies ; Folie 18

19 Tschernobyl EU-Grenzwert den für den Import: Gesamtcäsium (Cs ) Lebensmittel allgemein: 600 Bq/kg Milch und Kleinkindnahrung: 370 Bq/kg Dies ist und war nie ein Grenzwert für Lebensmittel, die innerhalb der EU auf dem Markt sind! Die 600 Bq/kg wurden trotzdem in Deutschland zu einem Beurteilungswert (Richtwert oder Pseudo-Grenzwert ) Gebiete mit Überschreitungen: in Bayern und Dr. Martin Metschies ; Folie 19

20 Tschernobyl Radiocäsium-Belastung von Wildschweinfleisch Spitzenreiter Jagdjahr 2009/10: ca Bq/kg (Kreis RV und RA) Dr. Martin Metschies ; Folie 20

21 Strahlendosis durch Wild-Verzehr Cäsium-137 in Wildschweinfleisch (= 240 Becquerel / Portion) 200 g Wildschwein- Fleisch Cs-137-Dosis: 0,003 Millisievert Radium-226 (natürliches Radionuklid!) in Paranüssen (= 5 Becquerel / Portion) Ra-226-Dosis: 0,0014 Millisievert 50 g Paranüsse gelegentlicher Wild-Verzehr: Dr. Martin Metschies ; Folie 21 Vergleich: natürliche Dosis: 0,007 bis 0,014 Millisievert pro Tag vernachlässigbare Gesundheitsauswirkung der Strahlendosis

22 Tschernobyl Welche Dosis erhielt die deutsche Bevölkerung durch Tschernobyl? Raum München Erwachsene: im 1.Jahr: 0,1 msv Lebenszeit: 0,7 msv natürliche Dosis 2,4 msv/jahr Kleinkinder: im 1.Jahr: 0,15 msv Lebenszeit: 0,8 msv Deutschland (Mittelwert) Erwachsene: Kleinkinder: im 1.Jahr: 0,04 msv im 1.Jahr: 0,05 msv Lebenszeit: 0,2 msv Lebenszeit: 0,3 msv Dr. Martin Metschies ; Folie 22

23 Tschernobyl ( Schubladen-Grenzwerte ) EU-Höchstwerte für Radioaktivität in Lebensmitteln (in Bq/kg) (nach Tschernobyl für neue Ereignisse) Radonuklide mit Begrenzungen LM für Säuglinge und Kleinkinder Milch und Milcherzeugnisse Sonstige LM (außer flüssigen LM) Flüssige LM Strontium- Isotope, insbes. Sr Iod-Isotope, ins besondere I Alpha-Isotope von Pu und Trans- Pu-Elementen; insbes. Pu-239 und Am-241 Sonstige Isotope (HWZ >10 Tage), insbes. Cs-134/137 (außer C-14 u. H-3) Dr. Martin Metschies ; Folie 23

24 Fiktiver Unfall IMIS: Probenahme auf dem Acker und an der Grenze Probenahme + Transport Messungen in amtliche Messstellen Messergebnisse schnelle Datenleitung Bund Dr. Martin Metschies ; Folie 24 Bewertung Maßnahmen- Empfehlung Internet

25 Fukushima Besteht eine Gefahr für den Verbraucher durch belastete Lebensmittel aus Japan? Mangels Nachfrage derzeit kaum Importe japanischer Lebensmittel EU-Einfuhrbeschränkungen (Grenzwerte für Radioaktivität) Strenge Einfuhrkontrollen (z.b. Hafen Hamburg, Flughafen Frankfurt) Lebensmittelüberwachung der Bundesländer untersucht schwerpunktmäßig asiatische Lebensmittel Dr. Martin Metschies ; Folie 25

26 Fukushima Besteht eine Gefahr für den Verbraucher durch Verzehr von Pazifik-Fisch? Japanische Messungen an Fisch Entfernungen von Fukushima Cs-137/134 mehr als 500 km: : 4,9 Bq/kg max: 7,4 Bq/kg mehr als 700 km: : <4,5 Bq/kg max: 6,2 Bq/kg Dr. Martin Metschies ; Folie 26

27 Fukushima Beispielrechnung zur Strahlenbelastung durch Cs-137 und Cs-134 in Fisch Aufnahme von bewirkt Strahlendosis von Cs-137: 1Bq 0,013 µsv Cs-134: 1Bq 0,019 µsv Verzehr von 1 Portion Fisch (0,2 kg) mit 10 Bq Cs-137 /kg 2 Bq/0,2 kg 2 Bq x 0,013 µsv = 0,026 µsv 10 Bq Cs-134 /kg 2 Bq/0,2 kg 2 Bq x 0,019 µsv = 0,039 µsv natürliche Strahlendosis in Süddeutschland ist mit 11 µsv / Tag viel größer (ca. 170 fach) Dr. Martin Metschies ; Folie 27 = 0,065 µsv

28 Fukushima EU-Höchstwerte für Radioaktivität in Lebensmitteln (in Bq/kg) (nach Fukushima) Radonuklide mit Begrenzungen LM für Säuglinge und Kleinkinder Milch und Milcherzeugnisse Sonstige LM (außer flüssigen LM) Flüssige LM Strontium- Isotope, insbes. Sr (125) Iod-Isotope, ins besondere I (500) (500) Alpha-Isotope von Pu und Trans- Pu-Elementen; insbes. Pu-239 und Am (20) 10 (80) 1 (20) Sonstige Isotope (HWZ >10 Tage), insbes. Cs-134/137 (außer C-14 u. H-3) 200 (400) 200 (1000) 500 (1250) 200 (1000) Höchstwertanpassung EU japanische Grenzwerte Dr. Martin Metschies ; Folie 28

29 Zusammenfassung Konsequenzen einer Reaktorkatastrophe für deutsche Verbraucher Fukushima: keine gesundheitlichen Konsequenzen - kein Fallout (Entfernung) - kein Import belasteter Lebensmittel Tschernobyl: geringe zusätzliche Strahlendosis Fiktiver Reaktorunfall mit größerer Bedeutung: - IMIS ermöglicht vorbeugende Strahlenschutzmaßnahmen - bei ausreichender Vorwarnzeit: Schutz der heimischen Nahrungsmittel-Erzeugung bei Nahereignissen ohne große Vorwarnzeit: Vorrang hat Katastrophenschutz Dr. Martin Metschies ; Folie 29

30 Zusammenfassung Fiktiver Reaktorunfall: - IMIS ermöglicht vorbeugende Strahlenschutzmaßnahmen - bei ausreichender Vorwarnzeit: Schutz der heimischen Nahrungsmittel-Erzeugung - bei Nahereignissen ohne große Vorwarnzeit: Vorrang hat Katastrophenschutz - Überwachung der Lebensmittel durch amtliche Kontrolle (Grenzwert-Einhaltung, ggf. Verzehrsempfehlung) Dr. Martin Metschies ; Folie 30

31 Medien: häufig nur Berichte über Schrecken des Unfalls, kaum verlässliche Tips an die Verbraucher Todesreaktor Tschernobyl Höllenfeuer Tschernobyl Massensterben nach Tschernobyl Woher bekomme ich als Verbraucher verlässliche Informationen / Verhaltenstips? offizielle Internet-Seiten - des Bundes (BfS, BVL) - der Länderministerien Tschernobyl tötet Münchens Kinder Dr. Martin Metschies ; Folie 31

32 Kann der Verbraucher Lebensmittel selbst messen? Ja, wenn... folgendes vorhanden ist: 1. geeignetes Messgerät ( ) 2. die wichtigsten theoretischen Grundkenntnisse 3. Vorinformationen über die Zusammensetzung des Fallouts! Mini-Geigerzähler (z.b. für 200 ) sind für diesen Zweck nicht geeignet Dr. Martin Metschies ; Folie 32

33 Vielen Dank für Ihr Interesse! Weitere Infos: Dr. Martin Metschies ; Folie 33

34 Bildquellen-Nachweis [1] Wikipedia (Kartengrundlage): [2] Regierungspräsidium Freiburg: fessenheim-notfallschutzbroschuere.pdf [3] Wikipedia: ray_by_wilhelm_r%c3%b6ntgen_of_albert_von_k%c3%b6lliker%27s_hand_- _ jpg&filetimestamp= [4] Wikipedia (Kartengrundlage): Dr. Martin Metschies ; Folie 34

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