Erläuterungen zum Text über die CASTOR-Strahlung


Qualitätsfaktoren (Q), Strahlenwichtungsfaktoren (WR), Relative biologische Wirksamkeit (RBW): Schadwirkung der Strahlenarten

Viel Verwirrung gibt es hinsichtlich der Begriffe, die bei der Bewertung der Schädlichkeit von Neutronensstrahlung benutzt werden. Oftmals werden die Definitionen kunterbunt durcheinandergeworfen, und daher die Bedeutung nicht richtig erkannt, die Schadwirkung der Strahlung, die aus dem CASTOR kommt, bewußt oder unbewußt falsch dargestellt. Wir möchten zur Klärung im folgenden noch einmal beschreiben, worin die Unterschiede und Abhängigkeiten zwischen Qualitätsfaktoren (Q), Strahlenwichtungsfaktoren (WR) und Relativer biologischer Wirksamkeit (RBW) bei der Schadwirkung von Neutronenstrahlen bestehen:

Die Grenzwerte für den Strahlenschutz wurden aus den epidemiologischen und dosimetrischen Untersuchungen der bisher erforschten und erfaßten Opfer der Atombombenabwürfe auf Hiroshima und Nagasaki abgeleitet. Dabei geben Grenzwerte im Strahlenschutz keinesfalls einen Wert an, unter dem keine Strahlenopfer mehr zu beklagen sind. Das heißt, der Grenzwert ist immer höher festgesetzt, als ein Wert für den "Nichtschadenseintritt " und beinhaltet somit einen vom Staat und seinen Institutionen festgelegten Anteil an "zumutbaren Schäden" krebserzeugender -und genetischer Art. Die Strahlenfolgen der Atombombenabwürfe über Japan werden weit überwiegend der Gammastrahlung eines bestimmten Energiespektrums zugeschrieben. Um die Schadwirkung anderer Strahlenarten, z.B. der Neutronenstrahlung im. Vergleich zur Gammastrahlung, überschlägig abzuschätzen wurden seit den 50'er Jahren ständig weltweit umfangreiche strahlenbiologische Experimente an Tieren und an anderen Zellkulturen durchgeführt, die aber noch keinesfalls ihren Abschluß gefunden haben und immer noch neue Unterschätzungen ergaben.

Dies belegen die einzelnen Veröffentlichungen sehr deutlich. Aus den Experimenten wurde bisher je nach Strahlenart (Neutronen-,Beta-und Alphastrahlen) ein Wert Q* (als Qualitätsfaktor bezeichnet) angenommen, der die Schadwirkung der jeweils immitierten Strahlen im Vergleich zur Gammastrahlung der in Japan freigesetzten Energien angibt.

Jedes Meßgerät zur Erfassung von Radioaktivität kann nur rein physikalische Daten messen und keinerlei biologische Prozesse erfassen. Dies zeigt die Bedeutung des angenommenen Wertes Q, der angibt, mit welchem Faktor die gemessene physikalische Dosis zu multiplizieren ist, um Aussagen über deren biologische Wirkung (biologische Dosis) zu erhalten. Nach derzeit in der Bundesrepublik noch geltendem Recht (Strahlenschutzverordnung von 1976 mit Novellierungen bis 1989) wird für die Schadwirkung der Neutronenstrahlung generell energieunabhängig der Qualitätsfaktor Q = 10 bei allen offiziellen Messungen als Basis unterstellt. Dieser Wert entspricht aber lediglich dem veralteten Wissensstand aus dem Jahre 1969.

Bereits 1987 empfahl eine Expertengruppe aus Vertretern der "Internationalen Strahlenschutzkommission (ICRP) 6 in ihrer Schwesterorganisation (ICRU) 7 auf den Grundlagen von Auswertungen weltweit durchgeführter strahlenbiologischer Experimente, den Qualitätsfaktor Q = 50 im Strahlenschutz als normale Setzung für die Umrechnung der Wirkung von Neutronen auf biologische Gewebe anzuwenden. Die ICRP übernahm diese Empfehlung ihrer Wissenschaftler nicht, aus Gründen die mit der Erhaltung der Wirtschaftlichkeit bereits bestehender Atomanlagen und deren Betriebsabläufe zusammenhängen. In ihren Empfehlungen an die atomkraftbetreibenden Staaten (ICRP 60, 1990) schlug sie einen Qualitätsfaktor für Neutronen - den sie nun begrifflich " Strahlenwirkungsfaktor - WR" nennt - von 20 vor. Diese Empfehlung muß nach europäischem Recht bis zu Jahr 2000 in nationales Recht der Mitgliedsstaaten, also auch der Bundesrepublik umgesetzt werden.

Aufgrund weiterer neuer strahlenbiologischer Erkenntnisse (nach 1986) forderte im. Jahr 1996
Prof Dr. H. Kuni, klinischer Nuklearwissenschaftler der Universität Marburg, daß die "Relative biologische Wirksamkeit" (RBW) für Neutronen, imVergleich zur Schadwirkung der Gammastrahlung von Hiroshima und Nagasaki mit dem Faktor 600 anzusehen ist, um ausreichende Sicherheit zu erhalten.

Die "Relative Biologische Wirksamkeit " (RBW) wird wie folgt definiert: "Für einen bestimmten lebenden Organismus oder Teil eines Organismus das Verhältnis der Energiedosis einer Referenzstrahlung (meist 200 KV Röntgenstrahlen) die eine bestimmte biologische Wirkung erzeugt, zu der Energiedosis der betreffenden Strahlung, die die gleiche biologische Wirkung erzeugt."

Weil die genauen Energiespektren der Neutronenstrahlung in den Strahlungsbereichen der "CASTOREN" praktisch vor dem Transport nicht ausgemessen werden, bedeutet jede normativ zu niedrige Festlegung des relativen biologischen Wirkungsverhältnisses von Neutronen eine vorsätzliche Manipulation in Richtung höherer Schadwirkungen, als sie nach den Grenzwerten der Strahlenschutzverordnung (Str.Sch.Vo.) zulässig ist. Zusammenfassend seien die unterschiedlichen Bewertungen der Neutronenstrahlung hinsichtlich ihrer tatsächlichen Schadwirkung nochmals aufgeführt:

Q = 10 (Stand 1969)
Q = 50 (Wissenschaftstand 1986)
WR=20 (ICRP 1990, bei vorwiegender Wertung des Erhalts von wirtschaftlichen Aspekten der Atomkraftnutzung)
RBW=600 (KUNI 1996, aufgrund neuester Forschungen)

Heinrich Messerschmidt, Fachgruppe Radioaktivität der BI Lüchow-Dannenberg



6 ICRP = International Commission on Radiation Protection (zurück)
7 ICRU = International Commission on Radiation Units and Meassurements (zurück)

Bearbeitet am:25.02.1998 /dm


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