title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Um den Strahlenschutz besser abzuschätzen, wird in Deutschland die Anzahl der Röntgenuntersuchungen einschließlich der Dosis seit 2007 jährlich erfasst. Für konventionelle Röntgenuntersuchungen liegen jedoch keine vollständigen Daten des statistischen Bundesamtes vor. Für das Jahr 2014 wurde für Deutschland eine Gesamtzahl von etwa 135 Millionen Röntgenuntersuchungen abgeschätzt, davon im zahnmedizinischen Bereich etwa 55 Millionen Röntgenuntersuchungen. Die mittlere effektive Dosis aus Röntgenuntersuchungen pro Einwohner in Deutschland beläuft sich für das Jahr 2014 auf circa 1,55 mSv (etwa 1,7 Röntgenuntersuchungen pro Einwohner und Jahr). Der Anteil an zahnärztlichen Röntgenaufnahmen beträgt 41 %, aber macht nur 0,4 % der kollektiven effektiven Dosis aus.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: In Deutschland schrieb die Röntgenverordnung (RöV) seit 2002 im § 28 vor, dass der behandelnde Arzt bei Röntgenuntersuchungen Röntgenpässe bereitzuhalten und der untersuchten Person anzubieten hat. Dort wurden Informationen zu den Röntgenuntersuchungen des Patienten eingetragen, um unnötige Wiederholungsuntersuchungen zu vermeiden und um Vergleichsmöglichkeiten mit vorherigen Aufnahmen zu haben. Mit dem Inkrafttreten der neuen Strahlenschutzverordnung am 31. Dezember 2018 ist diese Pflicht entfallen. In Österreich und der Schweiz gibt es Röntgenpässe bisher nur auf freiwilliger Basis. Grundsätzlich muss immer sowohl eine rechtfertigende Indikation zur Anwendung von Röntgenstrahlen gegeben sein als auch eine informierte Einwilligung () des Patienten vorliegen. Die Informierte Einwilligung bezeichnet im Zusammenhang mit einer medizinischen Behandlung die von Information und Aufklärung getragene Einwilligung des Patienten in alle Arten von Eingriffen und andere medizinische Maßnahmen ( BGB).


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Im Laufe der Jahre wurden zunehmend Anstrengungen unternommen, die Strahlenbelastung von Therapeuten und Patienten zu reduzieren.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Nach der Erkenntnis von Rollins 1920, dass Bleischürzen vor Röntgenstrahlung schützen, wurden Bleischürzen mit einer Bleistärke von 0,5 mm eingeführt. Auf Grund des hohen Gewichts wurden in der Folge bleifreie oder bleireduzierte Schürzen entwickelt. 2005 wurde erkannt, dass der Schutz teilweise erheblich geringer war als beim Tragen von Bleischürzen. Die bleifreien Schürzen enthalten Zinn, Antimon und Barium, die die Eigenschaft besitzen, bei Bestrahlung eine intensive Eigenstrahlung (Röntgenfluoreszenz-Strahlung) zu entwickeln. In Deutschland hat der Normenausschuss Radiologie das Thema aufgegriffen und 2009 eine Deutsche Norm (DIN 6857–1) eingeführt. 2014 wurde schließlich der internationale Standard IEC 61331-3:2014 erlassen. Schutzschürzen, die nicht der DIN 6857–1 von 2009 oder der neuen IEC 61331–1 von 2014 entsprechen, können zu höheren Expositionen führen. Grundsätzlich gibt es die beiden Bleiäquivalenzklassen 0,25 mm und 0,35 mm. Vom Hersteller ist das flächenbezogene Gewicht in kg/m² anzugeben, bei welchem die Schutzwirkung einer Reinbleischürze von 0,25 beziehungsweise 0,35 mm Pb erreicht wird. Die Schutzwirkung einer Schürze muss für den verwendeten Energiebereich geeignet sein, bei Niederenergieschürzen bis 110 kV und bei Hochenergieschürzen bis 150 kV.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Gegebenenfalls müssen auch Bleiglasbrillen verwendet werden, wobei Frontgläser je nach Anwendung einen Bleigleichwert von 0,5–1,0 mm Blei aufweisen sollen, mit einem Bleigleichwert für den Seitenschutz von 0,5–0,75 mm Blei.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Außerhalb des Nutzstrahlbündels entsteht die Strahlenbelastung hauptsächlich aus der Streustrahlung des durchleuchteten Gewebes. Bei Untersuchungen des Kopfes und des Torsos kann sich diese Streustrahlung im Körperinneren ausbreiten und lässt sich kaum durch Strahlenschutzkleidung abschirmen. Die Befürchtung, dass eine Bleischürze die Strahlung am Verlassen des Körpers hindert, ist jedoch unbegründet, da Blei die Strahlung stark absorbiert und kaum streut.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Für das Anfertigen eines Orthopantomogramms (OPG) für eine zahnärztliche Übersichtsaufnahme wird teilweise der Verzicht auf eine Bleischürze empfohlen, da diese die Streustrahlung aus dem Kieferbereich kaum abschirmt, aber evtl. die Drehbewegung des Aufnahmegeräts behindern kann. Gemäß der im Jahre 2018 gültigen Röntgenverordnung ist jedoch nach wie vor das Tragen einer Bleischürze bei der Anfertigung eines OPGs vorgeschrieben.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Im gleichen Jahr der Entdeckung der Röntgenstrahlung erfand Mihajlo Idvorski Pupin (1858–1935) die Methode, ein mit fluoreszierenden Substanzen beschichtetes Blatt Papier auf die fotografische Platte zu legen, und so die notwendige Belichtungszeit und damit die Strahlenbelastung drastisch zu senken. Eine Schwärzung des Filmes erfolgte zu 95 % durch die Verstärkerfolien und nur die restlichen 5 % wurden direkt durch die Röntgenstrahlen geschwärzt. Thomas Alva Edison identifizierte das blau leuchtende Calciumwolframat (CaWO) als geeigneten Leuchtstoff, der schnell zum Standard für Röntgenverstärkerfolien wurde. In den 1970er Jahren wurde das Calciumwolframat durch noch besser verstärkende und feiner zeichnende Verstärkerfolien mit Leuchtstoffen (Terbium-aktiviertes Lanthanoxybromid, Gadoliniumoxysulfid) auf der Basis von Seltenen Erden abgelöst. Die Verwendung von Verstärkerfolien bei der Anfertigung von Zahnfilmen hat sich wegen Einbußen in der Bildqualität nicht durchgesetzt. Die Kombination mit hochempfindlichen Filmen reduzierte die Strahlenbelastung noch weiter.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Ein Streustrahlenraster () ist eine Vorrichtung in der Röntgentechnik, die vor dem Bildempfänger (Bildschirm, Detektor oder Film) angebracht ist und den Einfall von Diffusstrahlung auf diesem reduziert. Das erste Streustrahlenraster wurde 1913 von Gustav Peter Bucky (1880–1963) entwickelt. Der US-amerikanische Radiologe Hollis Elmer Potter (1880–1964) verbesserte und ergänzte es 1917 um eine Bewegungseinrichtung. Bei Anwendung von Streustrahlenrastern muss die Strahlendosis erhöht werden. Bei Kindern sollte deshalb auf den Einsatz von Streustrahlenrastern möglichst verzichtet werden. Bei der digitalen Radiographie kann unter bestimmten Voraussetzungen auf ein Raster verzichtet werden, um die Strahlenbelastung des Patienten zu reduzieren.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Auch gegen Streustrahlung, die bei Tumorbestrahlungen im Kopf-Hals-Bereich an Metallteilen am Gebiss (Zahnfüllungen, Brücken und Ähnliches) entsteht, können Strahlenschutzmaßnahmen nötig sein. Seit den 1990er Jahren werden als Strahlenschutzschienen bekannte Weichgewebsretraktoren eingesetzt, um eine Mukositis, eine Entzündung der Schleimhaut, zu vermeiden oder zu verringern. Sie ist die bedeutendste unerwünschte, akute Strahlennebenwirkung. Die Strahlenschutzschiene ist ein Abstandshalter, der die Schleimhäute von den Zähnen abhält, so dass entsprechend dem Abstandsquadratgesetz die auf die Schleimhaut auftreffende Streustrahlung verringert wird. Die äußerst schmerzhafte Mukositis stellt die größte Beeinträchtigung der Lebensqualität der Patienten dar und begrenzt oft die Strahlenbehandlung, wodurch die Tumorheilungschancen verringert werden. Die Schiene vermindert die Reaktionen an der Mundschleimhaut, die typisch im zweiten und dritten Drittel einer Strahlentherapieserie entstehen und irreversibel sind.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Der Japaner Hisatugu Numata entwickelte 1933/34 das erste Panorama-Röntgengerät. Es folgte die Entwicklung der intraoralen Panoramaröntgengeräte, bei denen sich der Röntgentubus intraoral (innerhalb des Mundes) und der Röntgenfilm extraoral (außerhalb des Mundes) befinden. Parallel waren 1943 der Dresdner Horst Beger und 1946 der Schweizer Zahnarzt Walter Ott damit beschäftigt, woraus die Geräte Panoramix (Koch & Sterzel), Status X (Siemens) und Oralix (Philips) entstanden. Intraorale Panoramageräte wurden Ende der 1980er Jahre stillgelegt, da die Strahlenbelastung im unmittelbaren Kontakt mit der Zunge und der Mundschleimhaut durch den intraoral befindlichen Tubus zu hoch war.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Das erste Patent für digitales Röntgen reichte Eastman Kodak im Jahr 1973 ein. Die erste kommerzielle CR-Lösung "(Computed Radiology)" wurde 1983 unter der Gerätebezeichnung CR-101 von Fujifilm in Japan angeboten. Röntgenspeicherfolien dienen in der Röntgendiagnostik dazu, das Schattenbild der Röntgenstrahlung aufzunehmen. Das erste kommerzielle digitale Röntgensystem zur Anwendung in der Zahnheilkunde wurde 1986 von Trophy Radiology (Frankreich) unter dem Namen "Radiovisiographie" vorgestellt. Digitale Röntgensysteme tragen zu einer reduzierten Strahlenbelastung bei. An Stelle des Films enthalten die Geräte einen Szintillator, der auftreffende Röntgenphotonen entweder in sichtbares Licht oder direkt in elektrische Impulse umwandelt.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: 1972 wurde der erste kommerzielle Computertomograph zur klinischen Anwendung im Londoner Atkinsons Morley Hospital in Betrieb genommen. Als sein Erfinder gilt der englische Ingenieur Godfrey Newbold Hounsfield (1919–2004), der zusammen mit Allan McLeod Cormack (1924–1998) für seine Pionierarbeit auf dem Gebiet der Computertomographie 1979 den Nobelpreis für Medizin verliehen bekam. Erste Schritte zur Dosisreduktion wurden 1989 in der Ära der Einzelschicht-Spiral-Computertomographie unternommen. Die Einführung der Mehrschicht-Spiral-Computertomographie im Jahr 1998 und ihre stete Weiterentwicklung ermöglichten durch die Dosismodulation ein dosisreduziertes Arbeiten. Der Röhrenstrom wird dabei angepasst, indem beispielsweise bei Aufnahmen der Lunge die Leistung im Vergleich zum Abdomen zurückgenommen wird. Bei der Rotation wird der Röhrenstrom moduliert. Da der menschliche Körper näherungsweise einen ovalen Querschnitt hat, wird die Strahlenintensität zurückgenommen, wenn von vorne beziehungsweise von hinten gestrahlt wird, und hochgeregelt, wenn von der Seite gestrahlt wird. Diese Dosisregelung erfolgt auch in Abhängigkeit vom Body-Mass-Index. Beispielsweise führt der Einsatz der Dosismodulation in der Kopf-Hals-Region zu einer Reduktion der Gesamtexposition und der Organdosen von Schilddrüse und Augenlinse um bis zu 50 % ohne relevante Beeinträchtigung der diagnostischen Bildqualität. Mittels des Computed Tomography Dose Index (CTDI) wird die Strahlenbelastung während einer Untersuchung mit einem Computertomographen gemessen. Der CTDI wurde von der Food and Drug Administration (FDA) im Jahr 1981 erstmals definiert. Die Maßeinheit des CTDI ist das mGy (Milli-Gray). Durch Multiplikation des CTDI mit der Länge des Untersuchungsvolumens erhält man das Dosis-Längen-Produkt (DLP); es quantifiziert die gesamte Strahlenbelastung des Patienten während einer CT-Untersuchung.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Ein Röntgenraum muss allseits strahlensicher mit 1 mm Bleigleichwert abgeschirmt sein. Als Mauerwerk ist Kalksandstein oder Vollziegel empfehlenswert. Es soll eine Zarge aus Stahl verwendet werden, nicht nur wegen des Gewichts der schweren Strahlenschutztür, sondern auch wegen der Abschirmung; Holzzargen müssen extra verbleit werden. Die Strahlenschutztür muss mit einer 1 mm dicken Bleifolie belegt sein, als Sichtverbindung muss ein Bleiglasfenster eingebaut sein. Ein Schlüsselloch ist zu vermeiden. Alle Installationen (Sanitär oder Elektro), die den Strahlenschutz unterbrechen, müssen verbleit werden () und .


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: In der Nuklearmedizin sind je nach Verwendungszweck noch weit umfangreichere Schutzmaßnahmen, bis hin zu meterdicken Betonwänden notwendig. Zudem ist ein Medizinphysikexperte in der Röntgendiagnostik und -therapie zur Optimierung und Qualitätssicherung der Anwendung und zur Beratung in Fragen des Strahlenschutzes ab 31. Dezember 2018, dem Inkrafttreten der neuesten Änderungen im Abs. 1 Nr. 2b des Strahlenschutzgesetzes, hinzuzuziehen.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Jede Einrichtung, die ein Röntgengerät betreibt, muss genügend Personal mit entsprechender Fachkunde nachweisen. Der Strahlenschutzverantwortliche oder ein beziehungsweise mehrere Strahlenschutzbeauftragte müssen über eine entsprechende Qualifikation verfügen, die immer wieder aktualisiert werden muss. Röntgenuntersuchungen dürfen von allen anderen Mitarbeitern einer ärztlichen oder zahnärztlichen Praxis technisch durchgeführt werden, wenn sie unter unmittelbarer Aufsicht und Verantwortung der fachkundigen Person stehen und wenn sie selbst zusätzlich über Kenntnisse im Strahlenschutz verfügen.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Diese Kenntnisse im Strahlenschutz werden seit der Novellierung der Röntgenverordnung im Jahre 1987 gefordert; entsprechende Nachschulungen der medizinischen und zahnmedizinischen Fachangestellten (damals Arzthelfer/in beziehungsweise Zahnarzthelfer/in) erfolgten im Jahr 1990. Für das Fachgebiet der Radiologie wurden die Vorschriften durch das Strahlenschutzgesetz, das zum 1. Oktober 2017 in Kraft getreten ist, verschärft.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Der Umgang mit radioaktiven Stoffen und ionisierender Strahlung (sofern nicht durch die Röntgenverordnung abgedeckt) wird durch die Strahlenschutzverordnung (StrlSchV) geregelt. In StrlSchV wird die „Erforderliche Fachkunde und Kenntnisse im Strahlenschutz“ definiert.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Die Vereinigung Deutscher Strahlenschutzärzte (VDSÄ) formierte sich Ende der 1950er Jahre aus einer "Arbeitsgemeinschaft von Strahlenschutzärzten des Deutschen Roten Kreuzes" und wurde 1964 gegründet. Sie widmete sich der Förderung des Strahlenschutzes und der Vertretung ärztlicher, zahnärztlicher und tierärztlicher Belange des Strahlenschutzes gegenüber der Öffentlichkeit und dem Gesundheitswesen. Sie ist seit 2017 im Fachverband für Strahlenschutz aufgegangen. Gleiche Ziele verfolgt der 1966 gegründete Österreichische Verband für Strahlenschutz (ÖVS) mit dem Verband für Medizinischen Strahlenschutz in Österreich. Der Fachverband für Strahlenschutz für Deutschland und die Schweiz ist weltweit vernetzt.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Neben den baulichen Schutzmaßnahmen und Vorkehrungen zum Schutz der Therapeuten tritt der Strahlenschutz in der Strahlentherapie eher in den Hintergrund. In der Nutzen-/Risikobewertung steht bezüglich des Patienten das therapeutische Ziel im Vordergrund, Krebserkrankungen zu behandeln. Der Strahlenschutz konzentriert sich dabei darauf, dass die Strahlung nur dort ihre Wirkung entfaltet, wo sie durch eine entsprechende Bestrahlungsplanung erwünscht ist. Wegen ihrer überlegenen technischen Eigenschaften und im Hinblick auf Risiken, ersetzten die Linearbeschleuniger, die seit etwa 1970 verfügbar sind, die Cobalt- und Cäsiumstrahler in der Routinetherapie. Linearbeschleuniger dürfen im Gegensatz zu den Röntgen- und Telecurieanlagen nur in Anwesenheit eines Medizinphysikers benutzt werden, dem auch die technische Qualitätskontrolle obliegt. Als Strahlennekrose bezeichnet man die durch die Einwirkung ionisierender Strahlung ausgelöste Nekrose von Zellen eines Organismus. Radionekrosen sind die wichtigste und schwerwiegendste Komplikation radiochirurgischer Behandlungen, die meist erst Monate oder Jahre nach der Bestrahlung klinisch auffällig wird. Mit den Fortschritten bei der Weiterentwicklung der Strahlentherapie ist die Inzidenz im Vergleich zu den Anfängen der Radiotherapie erheblich gesunken. Die modernen Bestrahlungstechniken schonen das gesunde Gewebe so gut wie möglich. Grundsätzlich besteht jedoch das Dilemma zwischen dem Schonen des gesunden Gewebes zur Vermeidung einer Strahlennekrose und einer möglichst großflächigen Bestrahlung des Gebietes um den Tumor, um ein Rezidiv zu vermeiden. Für Patienten in einer Strahlentherapie gibt es deshalb keinen Grenzwert hinsichtlich des Strahlenrisikos.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Über Strahlenschäden am Tier, die durch diagnostische Strahlenanwendung entstanden sind, ist in der Literatur sehr wenig verzeichnet. Außer lokalen Verbrennungen, welche durch zu lange Expositionen von Körperteilen entstanden sind oder durch das Überspringen von Funken aus alten Röntgenröhren, ist in der Literatur nichts bekannt. Strahlenschäden am tierärztlichen Personal sowie beim Tierarzt selbst sind nicht vergleichbar mit der Häufigkeit von Schäden, die in der Humanmedizin bekannt sind. In der Tiermedizin werden weniger Aufnahmen als in der Humanmedizin angefertigt, vor allem weniger Computertomogramme, jedoch werden häufig noch Tiere mit den Händen fixiert, um eine Narkose zu vermeiden. Dadurch befindet sich mindestens eine Person im Kontrollbereich, und deren Strahlenbelastung ist um einiges größer als die des humanmedizinischen Personals. Seit den 1970er Jahren wird die Strahlenbelastung des Personals bei Röntgenaufnahmen in tierärztlichen Praxen durch Dosimeter bestimmt.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Die feline Hyperthyreose (Schilddrüsenüberfunktion) ist eine häufige Erkrankung der älteren Katze. Die Radiojodtherapie wird von vielen Autoren als die Therapie der Wahl angesehen. Nach Verabreichung des radioaktiven Jods werden die Katzen im Isolierstall gehalten. Nach der Therapie kann nach Radioaktivitätsmessung der Katze der Entlasszeitpunkt festgelegt werden. Dieser liegt meist bei 14 Tagen nach Therapiebeginn. Die Behandlung ist mit erheblichen Strahlenschutz-Auflagen verbunden und deshalb in Deutschland nur an zwei tiermedizinischen Einrichtungen verfügbar (Stand 2010). Zuhause müssen die Katzen 4 Wochen nach Therapiebeginn in der Wohnung gehalten werden und Kontakt zu Schwangeren und Kindern unter 16 Jahren aufgrund der radioaktiven Reststrahlung vermieden werden.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Jede tierärztliche Praxis, die ein Röntgengerät betreibt, muss ebenso wie eine ärztliche Praxis, genügend Personal mit entsprechender Fachkunde, die in der Röntgenverordnung aus 2002 in § 18 gefordert wird, nachweisen. Entsprechende Nachschulungen der tiermedizinischen Fachangestellten (damals "Tierarzthelfer/in") erfolgten im Jahr 1990.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: In Linsengericht (Hessen) wurde 2017 die europaweit erste Klinik für krebskranke Pferde eröffnet. Die Strahlentherapie erfolgt in einem acht Meter breiten Behandlungsraum auf einem speziell konstruierten Tisch, der das hohe Gewicht aushält. Drei Meter dicke Wände schützen die Umwelt vor der Strahlung. An diversen Standorten wird die Bestrahlung von Tumoren bei Kleintieren mit mobilen Geräten durchgeführt.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Radon ist ein natürlich vorkommendes radioaktives Edelgas, das 1900 von Friedrich Ernst Dorn (1848–1916) entdeckt worden ist und als karzinogen (krebserregend) gilt. Radon kommt vermehrt in Gebieten mit hohem Uran- und Thoriumgehalt im Boden vor. Dies sind hauptsächlich Gegenden mit hohem Granitgesteinvorkommen. Nach Studien der Weltgesundheitsorganisation nimmt das Auftreten von Lungenkrebs signifikant bei Strahlungswerten von 100–200 Bq pro Kubikmeter Raumluft zu. Die Wahrscheinlichkeit für Lungenkrebs steigt danach jeweils mit der Zunahme um weitere 100 Bq/m³ in der Raumluft um 10 %.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: In zahlreichen Gegenden in Deutschland, insbesondere in Süddeutschland, in Österreich und der Schweiz ist ein erhöhter Radongehalt gemessen worden.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Das Bundesamt für Strahlenschutz hat hierzu eine Radonkarte Deutschlands entwickelt. Die EU-Richtlinie 2013/59/Euratom (Strahlenschutz-Grundnormenrichtlinie) führte Referenzwerte ein und für Arbeitnehmer die Möglichkeit, ihren Arbeitsplatz auf Radonbelastung überprüfen zu lassen. In Deutschland wurde sie im Strahlenschutzgesetz (Kapitel 2 bzw. StrlSchG) und der novellierten Strahlenschutzverordnung (Teil 4 Kapitel 1, StrlSchV) umgesetzt. Die neuen Radon-Schutzvorschriften für Arbeitsplätze und neue Wohnbauten sind seit Januar 2019 verbindlich. Flächenhafte Radonbelastungen und Radonvorsorgegebiete wurden durch die Umweltministerien der Bundesländer festgestellt (Stand 15. Juni 2021).


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: In Österreich wurden 1991 die höchsten Radonkonzentrationen in der Gemeinde Umhausen in Tirol gemessen. Umhausen hat etwa 2300 Einwohner und befindet sich im Ötztal. Die Häuser wurden dort zum Teil auf einem Felssturz aus Granitgneis errichtet. Aus diesem porösen Untergrund drang das im Gestein vorhandene Radon ungehindert in die unversiegelten Kellerräume vor, die mit bis 60.000 Becquerel Radon pro Kubikmeter Luft belastet waren. Die Radonkonzentrationen in den Wohnungen von Umhausen wurden seit 1992 systematisch untersucht. Seitdem wurden an den Gebäuden umfangreiche Maßnahmen zum Radonschutz getroffen: Neubauten, Versiegelung der Böden im Keller, Zwangsentlüftung der Keller oder Übersiedlungen. Abfragen im Österreichischen Gesundheitsinformationssystem (ÖGIS) haben ergeben, dass die Häufigkeit von neuen Lungenkrebserkrankungen seither stark zurückgegangen ist. Mit dem "österreichischen nationalen Radonprojekt" (ÖNRAP) wurde die Radonbelastung flächendeckend untersucht. Österreich hat als Rechtsgrundlage ebenfalls ein Strahlenschutzgesetz. Grenzwerte für Innenräume sind 2008 festgelegt worden. Das österreichische Umweltministerium führt hierzu aus: Aktuell gilt in Österreich die Radonschutzverordnung in der Fassung vom 10. September 2021. Dort sind auch die Radonschutzgebiete und Radonvorsorgegebiete festgelegt.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Der Aktionsplan Radon 2012–2020 in der Schweiz hatte zum Ziel, die neuen internationalen Empfehlungen in die schweizerische Strategie zum Schutz vor Radon einzubeziehen und so die Zahl der Lungenkrebsfälle, die auf Radon in Gebäuden zurückzuführen sind, zu verringern.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Am 1. Januar 2018 wurde der Grenzwert von 1000 Bq/m³ ersetzt durch einen Referenzwert von 300 Becquerel pro Kubikmeter (Bq/m³) für die über ein Jahr gemittelte Radongaskonzentration in «Räumen, in denen sich Personen regelmässig während mehreren Stunden pro Tag aufhalten».


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Nachfolgend wurde am 11. Mai 2020 durch das Bundesamt für Gesundheit BAG der Aktionsplan Radon 2021–2030 erlassen. Die Bestimmungen zum Radonschutz sind vor allem in der Strahlenschutzverordnung (StSV) festgelegt.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Im Jahr 1879 veröffentlichten Walther Hesse (1846–1911) und Friedrich Hugo Härting die Studie „Der Lungenkrebs, die Bergkrankheit in den Schneeberger Gruben“. Der Pathologe Hesse war schockiert über den schlechten Gesundheitszustand und das geringe Lebensalter, das Bergleute typischerweise erreichten. Weil die "Bergkrankheit" unter den Bergleuten in den Schneeberger Gruben (sächsisches Erzgebirge) auftrat, erhielt diese besondere Form des Bronchialkarzinoms den Namen Schneeberger Krankheit.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Als Hesses Bericht erschien, waren radioaktive Strahlung und die Existenz von Radon unbekannt. Erst 1898 entdeckten Marie Curie-Skłodowska (1867–1934) und ihr Mann Pierre Curie (1859–1906) das Radium und schufen den Begriff der Radioaktivität. Seit Herbst 1898 litt Marie Curie an Entzündungen der Fingerspitzen, welches die ersten bekannten Symptome der Strahlenkrankheit waren.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: In den Joachimsthaler Gruben, wo vom 16. bis ins 19. Jahrhundert Silber- und Buntmetallbergbau stattgefunden hatte, wurde im 20. Jahrhundert reichlich Uranerz abgebaut. Erst während des Zweiten Weltkriegs wurden Grenzwerte im Erzbergbau der Schneeberger und Joachimsthaler Gruben eingeführt. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde die Urangewinnung für das sowjetische Atombombenprojekt und die entstehende sowjetische Atomindustrie voran getrieben. Als Arbeitskräfte dienten Zwangsarbeiter. Zunächst waren dies deutsche Kriegsgefangene und nichtvertriebene Einwohner, nach dem Februarumsturz von 1948 politische Häftlinge, inhaftiert durch das Regime der Kommunistischen Partei der Tschechoslowakei, sowie zwangsverpflichtete Zivilarbeiter. Zur Unterbringung dieser Arbeiter wurden im Gebiet mehrere „tschechoslowakische Gulags“ errichtet. Insgesamt durchliefen die Lager rund 100.000 politische Häftlinge und über 250.000 Zwangsverpflichtete. Vermutlich hat etwa die Hälfte von ihnen die Bergarbeit nicht überlebt. 1964 wurde der Uranabbau eingestellt. Über weitere Opfer, die an den Strahlenfolgen starben, können nur Vermutungen angestellt werden. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts im Zuge des Bergbaus entdeckte radonhaltige Quellen begründeten einen bis in die Gegenwart bedeutenden Kurbetrieb sowie den Status der Stadt als ältestes Radium-Sole-Heilbad der Welt.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Bei den rund 200.000 Uranbergarbeitern der Wismut AG in der ehemaligen sowjetischen Besatzungszone in Ost-Deutschland hat vor allem in den Jahren 1946 bis 1955, aber auch in späteren Jahren eine sehr hohe Strahlenexpositionen stattgefunden. Diese Expositionen sind durch die Inhalation von Radon und seinen radioaktiven Folgeprodukten, die sich in erheblichem Ausmaß auf dem inhalierten Staub niederschlagen, entstanden. Die Strahlenbelastung wurde in der historischen Einheit Working Level Month (WLM) angegeben. Die Maßeinheit wurde in den 1950er Jahren speziell für den Arbeitsschutz in Uranbergwerken der USA eingeführt, um Strahlenexposition zu erfassen, die aus radioaktiver Belastung durch Radon und seine Zerfallsprodukte in der Atemluft entsteht. Ungefähr 9000 Arbeiter der Wismut AG sind an einem Lungenkarzinom erkrankt.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Radiumverbindungen galten bis in die 1930er Jahre nicht nur als relativ harmlos, sondern als gesundheitsfördernd und wurden als Medikamente gegen eine Vielzahl von Leiden beworben oder in Produkten verarbeitet, die im Dunkeln leuchteten. Die Verarbeitung geschah ohne jegliche Schutzvorkehrungen.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Bis in die 1960er Jahre wurde mit Radioaktivität häufig naiv-unbedacht umgegangen. Von 1940 bis 1945 stellte die Berliner Auergesellschaft, die von Carl Auer von Welsbach (1858–1929, Osram) gegründet worden war, eine radioaktive Zahnpasta namens Doramad her, die Thorium-X enthielt und international vertrieben wurde. Sie wurde beworben mit der Aussage „Durch ihre radioaktive Strahlung steigert sie die Abwehrkräfte von Zahn und Zahnfleisch. Die Zellen werden mit neuer Lebensenergie geladen, die Bakterien in ihrer zerstörenden Wirksamkeit gehemmt.“ Die Werbeaussage von "strahlend weißen Zähnen" erhielt dadurch eine doppelsinnige Bedeutung. Daneben gab es um 1930 Badezusätze und Ekzemsalben der Marke „Thorium-X“. Ebenso hatte man Zahnpasten Radium beigemischt, so der Zahnpasta Kolynos. Radioaktivität war ab dem Ersten Weltkrieg ein Symbol moderner Errungenschaften und galt deshalb als „chic“. Radioaktive Substanzen wurden dem Mineralwasser ebenso zugesetzt wie Kondomen oder dem Puder als Kosmetikum. Selbst mit Radium angereicherte Schokolade war im Handel. Der Spielzeughersteller Märklin im schwäbischen Göppingen erprobte den Verkauf eines Röntgenapparats für Kinder. Auf Partys der Oberschicht „fotografierte“ man sich zum Spaß gegenseitig die Knochen. Mittels Franchising wurde in den USA ein System namens "Trycho" (von ) zur Epilation (Haarentfernung) im Gesicht und am Körper vertrieben. Tausende von Frauen litten in der Folge an Hautverbrennungen, Ulcera (Geschwüren) und Tumoren. Eine öffentliche Sensibilität für die Gefahren ionisierender Strahlung entstand erst nach den Atombombenabwürfen auf Hiroshima und Nagasaki, womit diese Produkte marktunfähig wurden.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Es entstand eine Radiumindustrie, die in Cremes, Getränken, Schokoladen, Zahnpasten und Seifen Radium einsetzte. Es dauerte relativ lange, bis aus beobachteten Wirkungen Radium und sein Zerfallsprodukt Radon als Ursache der Schäden erkannt wurden. In den Vereinigten Staaten wurde Radithor vertrieben, ein radioaktives Mittel, das aus dreifach destilliertem Wasser bestand, in dem die Radium-Isotope Ra und Ra gelöst waren, so dass es über eine Aktivität von mindestens einem Mikrocurie verfügte. Erst als der prominente US-amerikanische Sportler Eben Byers, der nach eigenen Angaben etwa 1400 Fläschchen Radithor als Medizin auf Empfehlung seines Arztes zu sich genommen hatte, schwer an Krebs erkrankte, ihm zahlreiche Zähne ausfielen und er wenig später unter großen Qualen starb, kamen 1932 starke Zweifel an der heilenden Wirkung von Radithor und Radiumwässern auf.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: 1908 brach ein Boom bei der Nutzung radioaktiver Wässer zu Kurzwecken aus. Mit der Entdeckung der Quellen in Oberschlema und Bad Brambach war der Weg zum Aufbau von Radiumbädern, in denen auf die Heilwirkung des Radiums vertraut wurde, geebnet. Während der Kuren wurde in Radiumwasser gebadet, Trinkkuren mit Radiumwasser gereicht und in Emanatorien Radon inhaliert. Die Bäder wurden jährlich von Zehntausenden besucht; sie hofften auf die Hormesis.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Bis heute erfolgen therapeutische Anwendungen in Heilbädern und Heilstollen. Es werden dabei natürliche Freisetzungen von Radon aus dem Erdboden genutzt. Laut Heilbädertag muss die Aktivität im Wasser dabei mindestens 666 Bq/Liter betragen. Die Vorgabe für die Inhalationskuren liegt bei mindestens 37.000 Bq/m³ Luft. Wissenschaftlich ist diese Form der Therapie nicht anerkannt, das potentielle Risiko der damit verbundenen Strahlenexposition wird kritisiert. Die Äquivalentdosis einer Radonkur in Deutschland geben die einzelnen Kurorte je nach Ort mit etwa ein bis zwei Millisievert an. 2010 haben Erlanger Mediziner nach dem (überholten) LNT-Modell (Linear, No-Threshold, ) hergeleitet, dass fünf Prozent aller lungenkrebsbedingten Todesfälle in Deutschland auf Radon zurückgehen. Radonbäder gibt es in Bad Gastein, Bad Hofgastein und Bad Zell in Österreich, in Niška Banja in Serbien, im Radon-Revitalbad (Grube Krunkelbach) in Menzenschwand und in Bad Brambach, Bad Münster am Stein-Ebernburg, Bad Schlema, Bad Steben, Bad Schmiedeberg und Sibyllenbad in Deutschland, in Jáchymov in Tschechien, in Hévíz in Ungarn, in Świeradów-Zdrój (Bad Flinsberg) in Polen, in Naretschen und in Kostenez in Bulgarien sowie auf der Insel Ischia in Italien. Radonstollen gibt es in Bad Kreuznach und in Bad Gastein.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Die Gefährlichkeit des Radiums wurde Anfang der 1920er Jahre erkannt und erstmals 1924 vom New Yorker Zahnarzt und Oralchirurgen Theodor Blum (1883–1962) beschrieben. Sie zeigte sich besonders in der Uhrenindustrie, wo es für Leuchtzifferblätter verwendet wurde. Er veröffentlichte einen Artikel über das Krankheitsbild des sogenannten Radiumkiefers (). Er beobachtete diese Krankheit bei Patientinnen, die als Ziffernblattmalerinnen mit Leuchtfarbe in Kontakt kamen, deren Zusammensetzung dem Radiomir glich, einem 1914 erfundenen Leuchtstoff, der aus einem Gemisch aus Zinksulfid und Radiumbromid besteht. Sie brachten beim Malen die mit dem Leuchtstoff beladene Pinselspitze mit ihren Lippen in die gewünschte spitze Form, und so gelangte das radioaktive Radium in ihren Körper. Allein in den USA und Kanada waren im Laufe der Jahre etwa 4000 Arbeiterinnen damit beschäftigt. Im Nachhinein wurden die Fabrikarbeiterinnen Radium Girls genannt. Sie spielten auch mit der Farbe und bemalten sich Fingernägel, Zähne und Gesichter. Dadurch leuchteten sie zur Überraschung ihrer Lebensgefährten bei Nacht.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Nachdem Harrison Stanford Martland (1883–1954), oberster Gerichtsmediziner in Essex County, in der Atemluft der "Radium Girls" das radioaktive Edelgas Radon nachgewiesen hatte (ein Zerfallsprodukt von Radium), wandte er sich an Charles Norris (1867–1935) und Alexander Oscar Gettler (1883–1968). Gettler gelang es im Jahre 1928, in den Knochen von Amelia Maggia, einer der jungen Frauen, selbst fünf Jahre nach deren Tod noch eine hohe Konzentration an Radium nachzuweisen. 1931 wurde ein Verfahren zur Bestimmung der Radiumdosierung mittels eines Filmdosimeters entwickelt. Ein Standardpräparat wirkt eine definierte Zeit durch einen Hartholzwürfel hindurch auf einen Röntgenfilm, der dadurch geschwärzt wird. Die Würfelminute war lange Zeit eine wichtige Einheit für die Radiumdosierung. Sie wurde durch ionometrische Messungen geeicht. Die Radiologen Hermann Georg Holthusen (1886–1971) und Anna Hamann (1894–1969) fanden 1932/1935 als Eichwert die Intensität von 0,045 r/min. Der Eichfilm erhält dabei durch den Holzwürfel hindurch vom Präparat von 13,33 mg jede Minute die y-Strahlendosis von 0,045 r. Im Jahre 1933 machte der Physiker Robley D. Evans (1907–1995) die ersten Messungen von Radon und Radium in den Ausscheidungen der Arbeiterinnen. Auf dieser Basis legte 1941 das "National Bureau of Standards", Vorläufer des National Institute of Standards and Technology (NIST), die Grenzwerte für Radium auf 0,1 Mikrocurie (etwa 3,7 Kilobecquerel) fest.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Mit einem "Aktionsplan Radium 2015–2019" soll in der Schweiz das Problem der radiologischen Altlasten gelöst werden, die durch die Verwendung von Radium-Leuchtfarbe in der Uhrenindustrie bis in die 1960er Jahre vorwiegend im Jurabogen bestehen.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: In Frankreich entstand 1932 eine Kosmetikserie namens Tho-Radia, die sowohl Thorium als auch Radium enthielt und sich bis in die 1960er Jahre hielt.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Die terrestrische Strahlung ist eine auf der Erde allgegenwärtige Strahlung, die von Radionukliden im Boden verursacht wird, die vor Milliarden Jahren durch die stellare Nukleosynthese gebildet wurden und aufgrund ihrer langen Halbwertszeiten noch nicht zerfallen sind. Die terrestrische Strahlung wird durch natürliche Radionuklide verursacht, die im Erdboden, in Gesteinen, in der Hydrosphäre und in der Erdatmosphäre natürlicherweise vorhanden sind. Die natürlichen Radionuklide kann man in kosmogene und primordiale Nuklide unterteilen. Die kosmogenen Nuklide liefern keinen signifikanten Beitrag zur terrestrischen Umgebungsstrahlung auf der Erdoberfläche. Die Quellen der terrestrischen Strahlung sind die in den obersten Erdschichten, im Wasser und in der Luft enthaltenen natürlichen radioaktiven Nuklide. Dazu gehören insbesondereNach Angaben der World Nuclear Association enthält Kohle aller Lagerstätten Spuren verschiedener radioaktiver Substanzen, vor allem von Radon, Uran und Thorium. Bei der Kohleförderung, vor allem aus Tagebauen, über Abgase von Kraftwerken oder über die Kraftwerksasche werden diese Substanzen freigesetzt und tragen über ihren Expositionspfad zur terrestrischen Strahlenbelastung bei.


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text: Im Dezember 2009 wurde bekannt, dass bei der Erdölgewinnung und Erdgasförderung jährlich Millionen Tonnen radioaktiver Rückstände anfallen, die größtenteils ohne Nachweis und unsachgemäß entsorgt werden, einschließlich Radium sowie Polonium. Die spezifische Aktivität der Abfälle beträgt zwischen 0,1 und 15.000 Becquerel pro Gramm. In Deutschland ist das Material laut "Strahlenschutzverordnung" von 2001 bereits ab einem Becquerel pro Gramm überwachungsbedürftig und müsste gesondert entsorgt werden. Die Umsetzung dieser Verordnung wurde der Eigenverantwortung der Industrie überlassen; diese beseitigte die Abfälle über Jahrzehnte hinweg sorglos und unsachgemäß.


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text: Jedes Baumaterial enthält Spuren natürlicher radioaktiver Stoffe, insbesondere Uran, Thorium und deren Zerfallsprodukte sowie Kalium. Erstarrungs- und Ergussgesteine wie Granit, Tuff und Bims weisen einen höheren Radioaktivitätsgehalt auf. Dagegen enthalten Sand, Kies, Kalkstein und Naturgips (Calciumsulfat-Dihydrat) nur geringe Mengen an Radioaktivität. Zur Bewertung der Strahlenbelastung durch Baustoffe kann der Activity Concentration Index (ACI) der Europäischen Union herangezogen werden, der 1999 entwickelt wurde. Er löste die Leningrader Summenformel ab, mit der 1971 in Leningrad (Sankt Petersburg) festgelegt worden war, wie viel Strahlenbelastung durch Baustoffe für den Menschen zulässig ist. Der ACI berechnet sich aus der Summe der gewichteten Aktivitäten von Kalium, Radium und Thorium. Die Wichtung berücksichtigt die relative Schädlichkeit für den Menschen. Baustoffe mit einem Wert des europäischen ACI von über „1“ sollten gemäß offiziellen Empfehlungen nicht in größeren Mengen verbaut werden.


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text: Zur Uranglasur bei Keramikfliesen werden zur Farbgebung (rot, gelb, braun) uranhaltige Pigmente verwendet, wobei 2 mg Uran pro cm² erlaubt sind. Zwischen 1900 und 1943 wurden uranhaltige Keramiken in den USA, aber auch in Deutschland und Österreich in größeren Mengen gefertigt. Schätzungen nach wurden in den USA zwischen 1924 und 1943 jährlich 50–150 Tonnen an Uran(V,VI)-oxid zur Herstellung von uranhaltigen Glasuren verwendet. Im Jahr 1943 verhängte die US-Regierung ein Verbot über die zivile Nutzung von uranhaltigen Stoffen, das bis 1958 galt. Ab 1958 verkaufte die US-Regierung, sowie ab 1969 auch die United States Atomic Energy Commission abgereichertes Uran in Form von Uran(VI)-fluorid zur zivilen Nutzung. In Deutschland wurden Keramiken, deren Glasur Uran enthielt, unter anderem von der Porzellanmanufaktur Rosenthal gefertigt und waren bis in die frühen 1980er Jahre im Handel erhältlich. Keramiken mit Uranglasur sollten wegen des möglichen Abriebs nur als Sammlerstücke und nicht zum alltäglichen Gebrauch verwendet werden.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Das Messnetz des Bundesamts für Strahlenschutz misst routinemäßig die natürliche Strahlenbelastung. Die gemessene Ortsdosisleistung (ODL) wird in der Einheit Mikrosievert pro Stunde (μSv/h) angegeben. Dies entspricht der Gammastrahlung aus der Umgebung pro Stunde an einem bestimmten Ort. Die natürliche ODL bewegt sich in Deutschland je nach örtlichen Gegebenheiten ungefähr zwischen 0,05 und 0,18 μSv/h. Das ODL-Messnetz, das seit 1973 arbeitet, besteht inzwischen aus 1800 ortsfesten, automatisch arbeitenden Messstellen und stellt eine Frühwarnfunktion dar, um erhöhte Strahlung durch radioaktive Stoffe in der Luft in Deutschland schnell zu erkennen. Seit 2008 werden zusätzlich spektroskopische Sonden verwendet, die zusätzlich zur Ortsdosisleistung den Beitrag künstlicher Radionuklide bestimmen können. Neben dem ODL-Messnetz des Bundesamts für Strahlenschutz existieren weitere Bundesmessnetze beim Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie und bei der Bundesanstalt für Gewässerkunde, mit denen die Gammastrahlung im Wasser gemessen wird, der Deutsche Wetterdienst misst mit Aerosolsammlern die luftgetragene Aktivität. Um die kerntechnischen Anlagen zu überwachen, betreiben die zuständigen Bundesländer eigene ODL-Messnetze. Die Daten dieser Messnetze gehen automatisch in das Integrierte Mess- und Informationssystem (IMIS) ein und werden dort zur Analyse der aktuellen Lage verwendet.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Viele Staaten betreiben eigene ODL-Messnetze zum Schutz der Bevölkerung. Im europäischen Raum werden diese Daten auf der EURDEP-Plattform der Europäischen Atomgemeinschaft gesammelt und publiziert. Grundlage für die europäischen Messnetze sind Artikel 35 und 37 des Euratom-Vertrags.


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text: Die Nuklearmedizin ist die Anwendung von offenen Radionukliden zu diagnostischen und therapeutischen Zwecken (Radionuklidtherapie). Sie umfasst zudem die Anwendung weiterer radioaktiver Substanzen und kernphysikalischer Verfahren zur Funktions- und Lokalisationsdiagnostik. George de Hevesy (1885–1966) lebte in Untermiete und hatte 1923 den Verdacht, dass seine Vermieterin ihm nicht gegessenen Pudding in der darauf folgenden Woche erneut anbot. Er mischte eine kleine Menge eines radioaktiven Isotops unter die Essensreste. Als sie ihm eine Woche später einen Pudding auftischte, konnte er Radioaktivität in einer Probe des Auflaufs nachweisen. Als er damit seine Vermieterin vorführte, hat sie ihm umgehend gekündigt. Die angewandte Methode machte ihn zum "Vater der Nuklearmedizin". Sie hat sich als Tracermethode etabliert, die bis heute in der nuklearmedizinischen Diagnostik eingesetzt wird. Eine geringe Menge eines radioaktiven Stoffes, seine Verteilung im Organismus und sein Weg durch den menschlichen Körper können von außen verfolgt werden. Dies gibt Auskunft über diverse Stoffwechselfunktionen des Körpers. Zunehmender Strahlenschutz wird dabei durch eine kontinuierliche Weiterentwicklung der Radionuklide erreicht. So wurden beispielsweise die Quecksilberverbindungen Chlor-Merodrin und Chlor-Merodrin in den 1960er Jahren wieder verlassen, da Substanzen entwickelt worden waren, die bei geringerer Strahlenbelastung eine höhere Photonenausbeute zuließen. In der Radionuklidtherapie werden Betastrahler wie I, Y verwendet. In der nuklearmedizinischen Diagnostik werden die β-Strahler F, C, N und O in der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) als radioaktive Markierung der Tracer eingesetzt. An der Entwicklung der Radiopharmaka (isotopenmarkierte Arzneimittel) arbeitet kontinuierlich die Radiopharmazie.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Reste aus der Radiopharmazie, wie beispielsweise leere Applikationsspritzen und kontaminierte Reststoffe der Patienten aus der Toilette, dem Dusch- und Waschwasser werden in Tanks aufgefangen und dort so lange gelagert, bis sie gefahrlos in die Kanalisation abgepumpt werden können. Die Lagerungszeit hängt von der Halbwertszeit ab und liegt je nach Radionuklid bei einigen Wochen bis einigen Monaten. Seit 2001 wird in Freigabemessplätzen gemäß Strahlenschutzverordnung die spezifische Radioaktivität in den Abfallbehältern erfasst und der Zeitpunkt für die Freigabe automatisch berechnet. Dazu sind Messungen der Probenaktivität in Bq/g und der Oberflächenkontamination in Bq/cm² erforderlich. Zudem wird das Verhalten der Patienten nach ihrer Entlassung aus der Klinik vorgeschrieben. Zum Schutz des Personals werden Spritzenabfüllsysteme, Bohrlochmessplätze zur nuklidspezifischen Messung γ-strahlender Einzelproben mit geringer Aktivität und kleinem Volumen, ein Liftsystem in die Messkammer, um die Strahlenexposition beim Umgang mit hochaktiven Proben zu reduzieren, Sondenmessplätze, ILP-Messplätze (), um während der Operation die Aktivität mit einem oder mehreren Detektoren zu kontrollieren und dem chirurgischen Onkologen eine Leckage zu melden.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Die Radioiodtherapie (RIT) ist ein nuklearmedizinisches Therapieverfahren zur Behandlung der Schilddrüsenautonomie, des Morbus Basedow, der Schilddrüsenvergrößerung und bestimmter Formen des Schilddrüsenkrebses. Eingesetzt wird das radioaktive Iod-Isotop Iod, einem überwiegenden Beta-Strahler mit einer Halbwertszeit von acht Tagen, der im menschlichen Körper nur in Schilddrüsenzellen gespeichert wird. 1942 veröffentlichten Saul Hertz (1905–1950) vom Massachusetts General Hospital und der Physiker Arthur Roberts ihren Bericht über die erste Radioiodtherapie (1941) beim Morbus Basedow, damals noch überwiegend mit dem Isotop Iod mit einer Halbwertszeit von 12,4 Stunden. Zeitgleich führten Joseph Gilbert Hamilton (1907–1957) und John Hundale Lawrence (1904–1991) die erste Therapie mit Iod durch – dem Isotop, das auch heute noch verwendet wird.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Die Radioiodtherapie unterliegt in vielen Ländern besonderen gesetzlichen Bestimmungen und darf in Deutschland nur stationär durchgeführt werden. In Deutschland existieren etwa 120 Therapieeinrichtungen (Stand 2014), in denen etwa 50.000 Behandlungen jährlich durchgeführt werden. In Deutschland beträgt die Mindestaufenthaltsdauer auf der Therapiestation 48 Stunden. Die Entlassung hängt von der im Körper verbliebenen Restaktivität ab. 1999 wurde der Grenzwert für die Restaktivität erhöht. Die Dosisleistung darf in 2 Meter Abstand vom Patienten 3,5 µSv pro Stunde nicht überschreiten, wodurch innerhalb eines Jahres bei einem Abstand von 2 Metern eine Strahlenexposition von 1 mSv nicht überschritten wird. Dies entspricht einer Restaktivität von etwa 250 MBq. Ähnliche Regelungen gelten in Österreich.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: In der Schweiz darf eine Strahlenexposition von maximal 1 mSv pro Jahr und für die Angehörigen des Patienten maximal 5 mSv pro Jahr nicht überschritten werden. Nach der Entlassung nach einer Radioiodtherapie ist eine Dosisleistung in 1 Meter Abstand von höchstens 5 µSv pro Stunde zulässig, was einer Restaktivität von etwa 150 MBq entspricht. Bei einer vorzeitigen Entlassung muss diese bis zu einer Dosisleistung von 17,5 µSv/h der Aufsichtsbehörde angezeigt werden, ab 17,5 µSv/h muss hierfür eine Genehmigung eingeholt werden. Bei Verlegung des Patienten auf eine andere Station muss der zuständige Strahlenschutzbeauftragte dafür sorgen, dass dort geeignete Maßnahmen zum Strahlenschutz ergriffen werden, zum Beispiel vorübergehend ein Kontrollbereich eingerichtet wird.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Die Szintigrafie ist eine Untersuchungsmethode aus dem Bereich der Nuklearmedizin: Dem Patienten werden dabei schwach radioaktive Stoffe als Arzneimittel zu Diagnosezwecken injiziert. Hierzu gehört die Knochenszintigrafie, die Schilddrüsenszintigrafie, die Octreotid-Szintigrafie und als Weiterentwicklung des Verfahrens die Einzelphotonen-Emissionscomputertomographie (). Beispielsweise werden in der Myokardszintigrafie zur Diagnostik der Durchblutungsverhältnisse und Funktion des Herzmuskels (Myokard) Tl-Thallium(I)-chlorid, Technetium-Verbindungen (Tc-Tracer, Technetium-Tetrofosmin), PET-Tracer (mit einer Strahlenbelastung von jeweils 1100 MBq bei O-Wasser, 555 MBq bei N-Ammoniak oder 1850 MBq bei Rb-Rubidiumchlorid) angewandt. Die Untersuchung mit 74 MBq Thalliumchlorid verursacht eine Strahlenexposition von etwa 16 mSv (effektive Äquivalentdosis), die Untersuchung mit 740 MBq Technetium-MIBI von etwa 7 mSv. Metastabiles Tc ist aufgrund seiner kurzen Halbwertszeit, der emittierten Gammastrahlung mit einer Energie von 140 keV und seiner Fähigkeit, sich an viele aktive Biomoleküle anzulagern, das bei weitem wichtigste, als Tracer für szintigrafische Untersuchungen eingesetzte Nuklid. Nach der Untersuchung wird der größte Teil wieder ausgeschieden. Das verbleibende Tc zerfällt bei einer 6-Stunden-Halbwertszeit schnell in Tc. Dieses besitzt eine lange Halbwertszeit von 212.000 Jahren und trägt wegen der relativ weichen Betastrahlung, die bei seinem Zerfall frei wird, nur zu einer geringen zusätzlichen Strahlenbelastung über die restliche Lebenszeit bei. Allein in den USA werden für Diagnosezwecke pro Jahr etwa sieben Millionen Einzeldosen Tc verabreicht.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Um die Strahlenbelastung zu reduzieren hat die American Society of Nuclear Cardiology (ASNC) 2010 Dosierungsempfehlungen abgegeben. Mit N-Ammoniak kommen 2,4 mSv (effektive Dosis), mit O-Wasser 2,5 mSv, mit F-Fluordesoxyglucose 7 mSv und mit Rb-Rubidiumchlorid 13,5 mSv zustande. Durch die Befolgung dieser Empfehlungen wird eine Reduzierung der durchschnittlichen Strahlenexposition auf ≤ 9 mSv erwartet. Die Verordnung über radioaktive oder mit ionisierenden Strahlen behandelte Arzneimittel ( AMRadV) regelt die Genehmigungsverfahren zur Verkehrsfähigkeit radioaktiver Arzneimittel.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Mittels der Brachytherapie wird eine umschlossene radioaktive Strahlenquelle innerhalb oder in unmittelbarer Nähe des zu bestrahlenden Gebietes im Körper zur Krebstherapie, beispielsweise dem Prostatakarzinom, platziert. Oft wird dabei die Afterloading-Brachytherapie mit der Teletherapie, einer Bestrahlung von extern und aus größerer Entfernung als bei der Brachytherapie, kombiniert. Sie wird nicht zu den nuklearmedizinischen Verfahren gezählt, obwohl sie ebenso wie diese die von Radionukliden abgegebene Strahlung ausnutzt. Nach dem anfänglichen Interesse an der Brachytherapie Anfang des 20. Jahrhunderts ging ihre Anwendung in der Mitte des 20. Jahrhunderts wegen der Strahlenbelastung für die Ärzte bei der manuellen Handhabung der Strahlenquellen zurück. Erst die Entwicklung von ferngesteuerten Nachladesystemen (Afterloading) und die Verwendung neuer Strahlenquellen in den 1950er und 1960er Jahren verringerten das Risiko unnötiger Strahlenbelastung für Arzt und Patient. Beim Afterloadingverfahren wird vor der eigentlichen Therapie ein leerer, röhrenförmiger Applikator in das Zielvolumen (beispielsweise die Gebärmutter) geschoben und nach Lagekontrolle mit einem radioaktiven Präparat beschickt. Das Präparat befindet sich dabei an der Spitze eines Stahldrahtes, der computergesteuert schrittweise vor- und zurückgezogen wird. Nach der vorausberechneten Zeit wird die Quelle wieder in einen Tresor zurückgezogen und der Applikator entfernt. Angewendet wird das Verfahren unter anderem beim Mammakarzinom, beim Bronchialkarzinom oder Mundbodenkarzinom. Verwendet werden Betastrahler wie beispielsweise Sr oder Ru oder Ir. Als Vorsichtsmaßnahme wird Patienten, die eine permanente Brachytherapie erhalten, geraten, unmittelbar nach der Behandlung keine kleinen Kinder zu halten und sich nicht in der Nähe von schwangeren Frauen aufzuhalten, da im Fall einer permanenten Brachytherapie nach der Behandlung schwach dosierte radioaktive Strahlenquellen (Seeds) im Körper verbleiben. Die besonders strahlenempfindlichen Gewebe eines Fötus oder Säuglings sollen dadurch geschützt werden.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Radioaktives Thorium wurde in den 1950er und 60er Jahren (auch bei Kindern) gegen Tuberkulose und andere gutartige Erkrankungen eingesetzt, mit schwerwiegenden Folgen (siehe Peteosthor). Eine stabilisierte Suspension von kolloidalem Thorium(IV)-oxid, die von António Egas Moniz (1874–1954) mitentwickelt worden war, wurde ab 1929 unter dem Handelsnamen Thorotrast als Röntgenkontrastmittel für die Angiografie bis zu seinem Verbot Mitte der 1950er Jahre weltweit an mehreren Millionen Patienten verwendet. Es reichert sich im retikulohistiozytären System an und kann aufgrund örtlich erhöhter Strahlenbelastung zu Krebs führen. Ähnliches gilt für das Gallengangskarzinom und das Angiosarkom der Leber, zwei seltene Leberkrebse. Ebenso sind Karzinome der Nasennebenhöhlen nach der Verabreichung von Thorotrast beschrieben. Typischerweise treten die Erkrankungen 30–35 Jahre nach der Exposition auf. Die biologische Halbwertszeit beträgt etwa 400 Jahre. Die größte diesbezügliche Studie wurde in Deutschland im Jahr 2004 durchgeführt; sie zeigte die besonders hohe Sterblichkeitsrate der so exponierten Patienten auf. Im Median war die Lebenserwartung in einem siebzigjährigen Beobachtungszeitraum 14 Jahre kürzer als in der Vergleichsgruppe.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Nach den US-amerikanischen Atombombenabwürfen auf Hiroshima und Nagasaki am 6. und 9. August 1945 starben – neben den 100.000 Sofortopfern – bis Ende 1945 weitere 130.000 Menschen an den Strahlenfolgen. Bei manchen trat die sogenannte Walking-Ghost-Phase auf, eine durch eine hohe Äquivalentdosis von 6 bis 20 Sievert hervorgerufene akute Strahlenkrankheit nach tödlicher Ganzkörperdosis. Die Phase bezeichnet den Zeitraum scheinbarer Erholung eines Patienten zwischen dem Auftreten erster massiver Beschwerden und dem unvermeidlich folgenden Tod. In den Folgejahren kamen etliche Todesfälle durch strahleninduzierte Krankheiten hinzu. Die strahlengeschädigten Überlebenden werden in Japan als Hibakusha () bezeichnet und vorsichtig auf etwa 100.000 geschätzt.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Um die Spätfolgen der Strahlung unter den Überlebenden nach diesen Atombombenabwürfen zu untersuchen, wurde 1946 die Atomic Bomb Casualty Commission (ABCC, deutsch etwa ‚Kommission für Atombomben-Personenschäden‘) gegründet; dies geschah durch den Nationalen Forschungsrat der National Academy of Sciences auf Anordnung von US-Präsident Harry S. Truman. 1975 wurde die ABCC von der "Radiation Effects Research Foundation" (RERF) abgelöst. Auf Basis der untersuchten und teilweise über Jahrzehnte medizinisch begleiteten Atombombenopfer analysieren Organisationen wie United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR, ), das 1955 gegründet wurde, und National Academy of Sciences – Advisory Committee on the Biological Effects of Ionizing Radiation (BEIR Committee, gegründet 1972, ) die Auswirkungen der Strahlenexposition auf den Menschen. Sie ermitteln den Verlauf der Sterberate abhängig vom Lebensalter bei den Strahlungsopfern im Vergleich zur Spontanrate und auch die Dosisabhängigkeit der Anzahl der zusätzlichen Toten. Bisher erschienen 26 UNSCEAR-Berichte, die online abrufbar sind, zuletzt 2017 zu den Auswirkungen des Reaktorunfalls in Fukushima.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Spätestens ab 1949 fühlten sich die Amerikaner durch die Möglichkeit eines Atomkriegs mit der Sowjetunion zunehmend bedroht und suchten nach Wegen, einen nuklearen Angriff zu überleben. Die "U.S. Federal Civil Defense Administration" (USFCDA) wurde von der Regierung gegründet und sollte die Öffentlichkeit informieren, wie man sich auf eine solche Attacke vorbereiten könne. 1951 entstand in den USA mit Unterstützung dieser Behörde unter anderem ein Lehrfilm für Kinder mit dem Titel "Duck and Cover" (deutsch: „sich ducken und bedecken“), in dem eine Schildkröte demonstriert, wie man sich mit einem Mantel, Tischtüchern oder auch einer Zeitung vor den unmittelbaren Folgen einer Atombombenexplosion ausreichend schützen soll.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: In dem Bewusstsein, dass die bestehenden medizinischen Kapazitäten im Ernstfall nicht ausreichen würden, besann man sich auf Zahnärzte, die im Notfall entweder den Ärzten assistieren oder, falls notwendig, auch eigenständig Hilfe leisten könnten. Um den Berufsstand mit Hilfe eines prominenten Vertreters zu mobilisieren, wurde im Juli 1951 der Zahnarzt Russell Welford Bunting (1881–1962), Dekan der University of Michigan Dental School, als zahnärztlicher Berater für die USFCDA gewonnen.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Der US-amerikanische Physiker Karl Ziegler Morgan (1907–1999) war einer der Begründer der Strahlengesundheitsphysik. In seinem späteren Leben, nach einer langen Karriere im Manhattan-Projekt und am Oak Ridge National Laboratory (ORNL), wurde er zum Kritiker der Atomkraft- und Atomwaffenproduktion. Morgan war Direktor der Health Physics am ORNL seit Ende der 1940er Jahre bis zu seiner Pensionierung im Jahr 1972. Im Jahr 1955 wurde er der erste Präsident der Health Physics Society und war Redakteur der Zeitschrift "Health Physics" von 1955 bis 1977.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Atomschutzbunker sollen für einen längeren, definierten Zeitraum Schutz bieten. Entsprechende Schutzräume müssen auf Grund der Eigenheiten der nuklearen Kriegsführung längere Zeit vollständig autark sein. Insbesondere wegen der radioaktiven Verseuchung des Umlands muss eine solche Anlage das Überleben einige Wochen ermöglichen. 1959 begannen in Deutschland die streng geheimen Bauarbeiten für einen Regierungsbunker im Ahrtal. Im Juni 1964 probten 144 Testpersonen sechs Tage lang das Überleben in einem zivilen Atombunker. Dieser Dortmunder Bunker stammte aus den Zeiten des Zweiten Weltkrieges und war zu Beginn der 1960er Jahre für viel Geld in einen kernwaffensicheren Bau umgewandelt worden. Ein Bunkerbau für Millionen Bundesbürger wäre jedoch überhaupt nicht zu bewältigen. Die Schweizer Armee erstellte 1964 rund 7800 Atomschutzunterstände. Insbesondere in den USA, aber auch in Europa, bauten Bürger in Eigeninitiative private Atomschutzbunker in ihren Vorgärten. Diese Baumaßnahmen wurden größtenteils geheim gehalten, weil die Besitzer befürchteten, dass sich im Krisenfall Dritte des Bunkers bemächtigen könnten.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Am 16. Juli 1945 fand in der Nähe der Stadt Alamogordo (New Mexico, USA) der erste Atombombentest statt. Als Folge der atmosphärischen Kernwaffenversuche, die neben den Vereinigten Staaten und der Sowjetunion vor allem Frankreich, Großbritannien und China durchführten, wurde die Erdatmosphäre ab den 1950er Jahren zunehmend mit Spaltprodukten aus diesen Tests kontaminiert. Der radioaktive Niederschlag () landete auf der Erdoberfläche und gelangte in Pflanzen und über Futtermittel auch in Lebensmittel tierischer Herkunft. Letztlich gelangten sie in den menschlichen Körper, ließen sich unter anderem als Strontium-90 auch in Knochen und Zähnen nachweisen. Die Radioaktivität im Gelände wurde mit einem Gammaskop gemessen, wie es 1954 auf der "Luftschutzgeräteausstellung" in Bad Godesberg gezeigt wurde. Allein 1962 fanden rund 180 Tests statt. Das Ausmaß der radioaktiven Verunreinigung der Lebensmittel löste Anfang der 1960er Jahre weltweite Proteste aus.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Während des Zweiten Weltkrieges und des Kalten Krieges, über einen Zeitraum von mehr als 50 Jahre, fand die Produktion von Plutonium für US-Kernwaffen in Hanford Site statt. Auch das Plutonium der ersten Plutonium-Atombombe, Fat Man, stammt von dort. Hanford gilt als der radioaktiv am schwersten kontaminierte Ort in der westlichen Hemisphäre. Insgesamt wurden dort 110.000 Tonnen Nuklearbrennstoff produziert. 1948 trat aus der Anlage eine radioaktive Wolke aus. Allein der Anteil an I betrug 5500 Curie. Die meisten Reaktoren in Hanford wurden in den 1960er Jahren abgeschaltet; es wurde aber keine Entsorgung und Dekontamination durchgeführt. Nach Vorarbeiten wird seit 2001 in Hanford die größte Dekontaminationsaktion der Welt durchgeführt, um die radioaktiven und giftigen Abfälle sicher zu entsorgen. Etwa 11.000 Arbeiter waren noch 2006 damit beschäftigt, kontaminierte Gebäude und Böden zu sanieren, um die Strahlungsintensität auf dem Gelände auf ein tragbares Niveau zu reduzieren. Diese Maßnahmen werden vermutlich bis zum Jahr 2052 dauern. Schätzungen nach sind mehr als vier Millionen Liter radioaktive Flüssigkeit aus den Lagerungsbehältern ausgelaufen.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Erst nachdem die beiden Großmächte sich 1963 auf ein Teststopabkommen () geeinigt hatten, das nur noch unterirdische Kernwaffenversuche erlaubte, nahm der Radioaktivitätspegel in Lebensmitteln allmählich ab. Shields Warren (1896–1980), einer der Autoren eines Berichts über Auswirkungen der Atombomben-Abwürfe über Japan, wurde wegen der Verharmlosung der Auswirkungen der Reststrahlung in Hiroshima und Nagasaki kritisiert, warnte jedoch später vor den Gefahren des Fallouts. Mit Dispersion bezeichnet man die Ausbreitung von Radioaktivität im Kontext der jeweiligen meteorologischen Situation. Ein Modellversuch wurde 2008 durchgeführt.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Die Internationale Kampagne zur Abschaffung von Atomwaffen () ist ein internationales Bündnis von Nichtregierungsorganisationen, die sich für die Abschaffung aller Atomwaffen durch einen bindenden völkerrechtlichen Vertrag – eine Atomwaffenkonvention – einsetzt. ICAN wurde 2007 bei der Konferenz des Atomwaffensperrvertrags in Wien von der IPPNW () und anderen Organisationen ins Leben gerufen und in zwölf Ländern gestartet. Inzwischen nehmen an der Kampagne 468 Organisationen in 101 Ländern teil (Stand 2017). ICAN erhielt den Friedensnobelpreis 2017.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Ein Radioprotektor ist ein Pharmakon, das nach seiner Verabreichung selektiv gesunde Zellen vor den toxischen Auswirkungen ionisierender Strahlung schützen soll. Die ersten Arbeiten mit Radioprotektoren begannen im Rahmen des Manhattan-Projekts, eines militärischen Forschungsprojekts zur Entwicklung und zum Bau einer Atombombe. Vom Körper aufgenommenes Iod wird fast vollständig in der Schilddrüse mit einer biologischen Halbwertszeit von etwa 120 Tagen gespeichert. Ist das Iod radioaktiv (I), so kann es in dieser Zeit die Schilddrüse in hohen Dosen bestrahlen und schädigen. Da die Schilddrüse nur eine begrenzte Menge Iod aufnimmt, kann vorbeugend verabreichtes nicht radioaktives Iod zu einer Iodblockade führen. Kaliumiodid in Tablettenform (umgangssprachlich „Iodtabletten“) vermindert auf diese Weise die Aufnahme radioaktiven Iods in die Schilddrüse um den Faktor 90 und darüber und dient so als Radioprotektor. Alle übrigen Strahlenschäden bleiben durch die Einnahme von Iodtabletten unbeeinflusst. Zur Sicherstellung der „Versorgung der Bevölkerung mit kaliumiodidhaltigen Arzneimitteln bei radiologischen Ereignissen“ wurde in Deutschland 2003 die "Kaliumiodidverordnung" (KIV) erlassen (, Abs. 1 KIV). Kaliumiodid wird in der Regel in Gemeinden im Umkreis kerntechnischer Anlagen vorgehalten, um im Katastrophenfall an die Bevölkerung ausgegeben zu werden. Personen über 45 Jahren sollten keine Iodtabletten einnehmen, weil das Risiko von Nebenwirkungen höher wäre als das Risiko, später an Schilddrüsenkrebs zu erkranken. In der Schweiz werden im Nahbereich von Kernkraftwerken (früher 20 km, seit 2014 50 km) seit 2004 alle fünf Jahre vorsorglich Tabletten an die Bevölkerung verteilt. In Österreich gibt es seit 2002 eine umfassende Bevorratung der Iodtabletten in Apotheken, Kindergärten, Schulen, beim Heer und in der sogenannten "Bundesreserve".


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Dank der Schutzfunktion von Radioprotektoren kann die Strahlendosis bei einer gegen bösartige Tumoren (Krebs) gerichteten Strahlentherapie erhöht und so die Wirksamkeit der Therapie gesteigert werden. Daneben gibt es auch Radiosensitizer, die die Empfindlichkeit von bösartigen Tumorzellen gegenüber ionisierender Strahlung erhöhen. Bereits 1921 beschrieb der deutsche Röntgenologe Hermann Holthusen (1886–1971), dass Sauerstoff die Empfindlichkeit von Zellen erhöht.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Die 1957 als Unterorganisation der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) gegründete Nuclear Energy Agency (NEA) bündelt die wissenschaftlichen und finanziellen Ressourcen der Nuklearforschungsprogramme der beteiligten Staaten. Sie betreibt verschiedene Datenbanken, sie managt auch die Datenbank für Störungen in nuklearen Anlagen (International Reporting System for Operating Experience, „IRS“ oder „IAEA/NEA Incident Reporting System“ genannt) der Internationalen Atomenergie-Organisation (IAEO, , IAEA). Die IAEO erfasst und untersucht die weltweit aufgetretene Strahlenunfälle die im Zusammenhang mit nuklearmedizinischen Verfahren und der Entsorgung diesbezüglicher Substanzen stehen.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Die International Nuclear and Radiological Event Scale (INES, ) ist eine Skala für sicherheitsrelevante Ereignisse, im Speziellen Störfälle und Atomunfälle in kerntechnischen Anlagen. Sie wurde von einer internationalen Expertengruppe erarbeitet, die gemeinsam von der Internationalen Atomenergie-Organisation (IAEO) und der Kernenergiebehörde der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) 1990 offiziell eingeführt. Ziel der Skala ist es, die Öffentlichkeit anhand einer nachvollziehbaren Einstufung der Ereignisse rasch über die sicherheitstechnische Bedeutung eines Ereignisses zu informieren.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Nach dem Ende der Nutzung ist die sachgerechte Entsorgung der immer noch hohen Aktivität von größter Bedeutung. Unsachgemäße Verschrottung des Radionuklids Cobalt-60, das in Kobaltkanonen in der Strahlentherapie zur Anwendung kommt, verursachte folgenschwere Strahlenunfälle, wie beispielsweise 1983 in Ciudad Juárez (Mexiko), im Jahr 1987 beim Goiânia-Unfall (Brasilien), im Jahr 2000 beim Nuklearunfall von Samut Prakan (Thailand) oder in Mayapuri (Indien) 2010.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Der Linearbeschleuniger Therac-25 wurde von 1982 bis 1985 in elf Exemplaren von der kanadischen Atomic Energy of Canada Limited (AECL) gebaut und in Kliniken in den USA und in Kanada installiert. Durch Softwarefehler und mangelnde Qualitätssicherung war ein schwerer Funktionsfehler möglich, der von Juni 1985 bis 1987 drei Patienten das Leben kostete und drei weitere schwer verletzte, bevor geeignete Gegenmaßnahmen ergriffen wurden. Die Strahlenbelastung in den sechs Fällen wurde nachträglich auf 40 bis 200 Gray geschätzt; eine normale Behandlung entspricht einer Dosis unter 2 Gray.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Um 1990 waren in Deutschland noch etwa hundert Cobalt-Geräte im Einsatz. Inzwischen wurde eine Umstellung auf Elektronen-Linearbeschleuniger durchgeführt und die letzte Kobaltkanone 2000 stillgelegt. Die Nuklearkatastrophe von Fukushima von 2011 bestärkte die Notwendigkeit eines entsprechenden Sicherheitsmanagements, der Ableitung von Sicherheitsindikatoren bezüglich der ermittelten Häufigkeiten von Störungen und Fehlhandlungen durch das Personal, demnach der menschliche Faktor (). Die Nuclear Safety Commission of Japan (NSC, ; ) war ein Gremium von Wissenschaftlern, das die japanische Regierung in Angelegenheiten der Sicherheit kerntechnischer Anlagen beriet. Die Kommission wurde 1978 eingerichtet, wurde jedoch nach der Nuklearkatastrophe von Fukushima am 19. September 2012 aufgelöst und durch die Genshiryoku Kisei Iinkai (, ) ersetzt. Sie ist eine selbstständige Behörde ("gaikyoku", „Außenamt“) des japanischen Umweltministeriums, die die Sicherheit in japanischen Kernkraftwerken und verwandten Anlagen reguliert und überwacht.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Als Folge der Nuklearkatastrophe von Tschernobyl im Jahr 1986 wurde von der IAEO 1991 erstmals der Begriff der „Sicherheitskultur“ () geprägt, um auf die Wichtigkeit von menschlichen und organisatorischen Belangen für den sicheren Betrieb von Kernkraftwerken aufmerksam zu machen.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Nach dieser Nuklearkatastrophe wurde in Deutschland der Sand aus Sandkästen auf Kinderspielplätzen entsorgt und durch unbelasteten Sand ersetzt, um die durch Radioaktivität besonders gefährdeten Kinder zu schützen. Manche Familien verließen vorübergehend die Bundesrepublik, um dem Fallout zu entgehen. Die Säuglingssterblichkeit war 1987, im Jahr nach Tschernobyl, signifikant um 5 % erhöht. Insgesamt sind in diesem Jahr 316 Neugeborene mehr gestorben als statistisch erwartet. Jährlich nehmen in Deutschland die Cäsium-Inventare aus der Nuklearkatastrophe von Tschernobyl um 2–3 % in Boden und Nahrungsmitteln ab; die Kontamination von Wild und Pilzen war jedoch im Jahr 2015 vor allem in Bayern immer noch vergleichsweise hoch; Überschreitungen der Grenzwerte gibt es in nicht wenigen Fällen bei Wildbret, insbesondere bei Wildschweinfleisch. Diesbezügliche Kontrollen erfolgen jedoch nur unzulänglich. In den Jahren 1969–1982 wurden konditionierte schwach- und mittelradioaktive Abfälle nach den Bestimmungen der europäischen Vereinbarung zur Verhinderung der Meeresverschmutzung durch das Versenken von Abfällen jeder Art ("London Dumping Convention" vom 11. Juni 1974) unter der Aufsicht der NEA (Nuclear Energy Agency) der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (, OECD) im Atlantik in etwa 4000 m Tiefe endgelagert. Dies wurde von mehreren europäischen Ländern gemeinsam durchgeführt. Seit 1993 ist die Entsorgung radioaktiver Abfälle in den Ozeanen durch internationale Verträge verboten. Jahrzehntelang war diese Atommüllverklappung der Öffentlichkeit kaum bekannt, bis in den 1980er Jahren Greenpeace sie anprangerte.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Seit Inbetriebnahme der ersten kommerziellen Kernkraftwerke (USA 1956, Deutschland 1962) wurden in den nachfolgenden Jahrzehnten verschiedenste Endlagerkonzepte für radioaktive Stoffe vorgeschlagen, unter denen nur die Einlagerung in tiefe geologische Formationen als sicher und innerhalb überschaubarer Fristen realisierbar erschien und weiterverfolgt wurde. Wegen der großen Aktivität der kurzlebigen Spaltprodukte werden verbrauchte Brennelemente zunächst nur unter Wasser gehandhabt, sie werden mehrere Jahre in einem Abklingbecken verwahrt. Das Wasser dient einerseits zur Kühlung, andererseits schirmt das Wasser einen großen Teil der emittierten Strahlung ab. Danach schließt sich entweder eine Wiederaufarbeitung oder eine jahrzehntelange Zwischenlagerung an. Auch Abfälle aus der Wiederaufarbeitung müssen zwischengelagert werden, bis die Wärmeentwicklung soweit zurückgegangen ist, dass eine Endlagerung möglich ist. Castoren sind Spezialbehälter zur Lagerung und zum Transport hochradioaktiver Materialien. Ihre maximal zulässige Dosisleistung ist 0,35 mSv/h, wovon maximal 0,25 mSv/h durch Neutronenstrahlung verursacht sind. Die Sicherheit dieser Transportbehälter wird seit 1980 alle drei Jahre auf dem "International Symposium on the Packaging and Transportation of Radioactive Materials" PATRAM diskutiert.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Nach diversen Versuchen, wie dem Atommülllager Gorleben oder der Schachtanlage Asse, erarbeitete in den Jahren 1999 bis 2002 ein Arbeitskreis Auswahlverfahren Endlagerstandorte (AkEnd) Empfehlungen für ein neues Auswahlverfahren für Endlagerstandorte. In Deutschland wurden 2013 das "Standortauswahlgesetz" und am 23. März 2017 das "Gesetz zur Fortentwicklung der Standortsuche" beschlossen. Ein geeigneter Standort soll in ganz Deutschland gesucht und bis 2031 ausfindig gemacht werden. Grundsätzlich kommen für einen Endlagerstandort die Gesteinsarten Kristallin (Granit), Salz oder Ton in Frage. Den „idealen“ Standort wird es nicht geben. Gesucht wird nach dem „bestmöglichen“ Standort. Bergbaugebiete und Gegenden, in denen Vulkane aktiv waren oder die Gefahr von Erdbeben besteht, sind ausgeschlossen. International befürworten Fachleute eine Lagerung in Gesteinsschichten mehrere hundert Meter unter der Erdoberfläche. Hierzu wird ein Endlagerbergwerk errichtet und die Abfälle werden eingelagert. Danach wird es dauerhaft verschlossen. Geologische und technische Barrieren, die die Abfälle umschließen, sollen sie über Jahrtausende sicher abschirmen. 300 Meter Gestein sollen zum Beispiel das Endlager von der Erdoberfläche trennen. Eine 100 Meter starke Schicht aus Granit, Salz oder Ton muss es umgeben. Mit der Einlagerung der ersten Abfälle wird nicht vor 2050 gerechnet.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Das Bundesamt für kerntechnische Entsorgungssicherheit (BfE) nahm am 1. September 2014 seine Tätigkeit auf. Das Aufgabenfeld umfasst Aufgaben der kerntechnischen Sicherheit, der nuklearen Entsorgungssicherheit, des Standortauswahlverfahrens einschließlich der Forschungstätigkeit auf diesen Gebieten und später weitere Aufgaben auf dem Gebiet der Zulassung und Aufsicht von Endlagern.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: In den USA wurde zunächst Yucca Mountain als Endlagerstätte ausgewählt, dieses Vorhaben jedoch im Februar 2009 einstweilen gestoppt. Der Yucca Mountain war Ausgangspunkt einer Untersuchung zur Atomsemiotik.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Durch den Betrieb von Kernkraftwerken und anderen kerntechnischen Einrichtungen werden radioaktive Stoffe in Mengen erzeugt, deren gesundheitliche Auswirkungen noch in Tausenden von Jahren tödlich sein können. Es gibt keine Einrichtung, die in der Lage ist, über solche Zeiträume das notwendige Wissen über die Gefahren zu erhalten und sicherzustellen, dass entsprechende Warnungen vor Gefahren des Atommülls in atomaren Endlagern in ferner Zukunft von der Nachwelt verstanden werden. Selbst die mit entsprechenden Warnhinweisen versehenen Kapseln des Radionuklids Cobalt-60 (siehe oben) blieben vor wenigen Jahren unbeachtet, was nach ihrer unsachgemäßen Entsorgung zur Öffnung dieser Kapseln geführt und tödliche Folgen verursacht hat. Die Zeitdimensionen übersteigen die bisherigen menschlichen Maßstäbe. Man denke an die nur etwa 5000 Jahre alte Keilschrift (vor rund 150 Menschen-Generationen), die nur nach langer Forschungstätigkeit und auch nur von Experten verstanden wird. In den USA begann die Forschung zur Entwicklung einer Atomsemiotik im Jahr 1981, im deutschsprachigen Raum wurde dazu durch Roland Posner (1942–2020) von der Arbeitsstelle für Semiotik der Technischen Universität Berlin 1982/83 gearbeitet. Für die USA wurde der zeitliche Horizont für entsprechende Warnmarkierungen auf 10.000 Jahre festgelegt, später, wie auch in Deutschland, für einen Zeitraum von einer Million Jahren, was rund 30.000 (Menschen)-Generationen entspräche. Bis heute wurde keine befriedigende Lösung für das Problem gefunden.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: 1912 entdeckte Victor Franz Hess (1883–1964) die (sekundäre) kosmische Strahlung mithilfe von Ballonfahrten in der Erdatmosphäre. Er erhielt dafür 1936 den Nobelpreis für Physik. Auch er gehörte zu den „Märtyrern“ der frühen Strahlenforschung und musste sich auf Grund erlittener Radiumverbrennungen einer Daumenamputation und einer Operation am Kehlkopf unterziehen. In den USA und der Sowjetunion wurden vor 1960 Ballonfahrten in Höhen bis etwa 30 km mit anschließenden Fallschirmsprüngen aus der Stratosphäre unternommen, um die Belastungen zu untersuchen, denen der Mensch im Weltraum unter anderem durch kosmische Strahlung ausgesetzt ist. Bekannt wurden insbesondere die amerikanischen Projekte Manhigh und Excelsior mit Joseph Kittinger (* 1928), aber auch der sowjetische Springer Jewgeni Andrejew (1926–2000) stellte neue Rekorde auf. Energiereiche Strahlung aus dem Weltall tritt in großen Höhen erheblich stärker in Erscheinung als auf Meeresniveau. Die Strahlenexposition für fliegendes Personal und Flugreisende ist deshalb erhöht. Die Internationale Strahlenschutzkommission (, ICRP) legte Empfehlungen über Dosisgrenzwerte vor, die 1996 in europäisches Recht und 2001 in die deutsche Strahlenschutzverordnung übernommen wurden. Insbesondere bei Flügen in den Polarregionen beziehungsweise über die Polroute ist die Strahlenbelastung besonders hoch. Die mittlere effektive Jahresdosis des Luftfahrtpersonals betrug 2015 1,9 mSv, 2016 2,0 mSv. Der höchste Jahrespersonendosiswert lag 2015 bei 5,7 mSv, 2016 bei 6,0 mSv. Die Kollektivdosis für das Jahr 2015 betrug etwa 76 Personen-Sv. Damit zählt das fliegende Personal bezüglich der Kollektivdosis und der mittleren Jahresdosis zu den am höchsten strahlenexponierten Berufsgruppen Deutschlands. Zu dieser Gruppe zählen auch Vielflieger, wobei Thomas Stuker den „Rekord“ – auch an Strahlenbelastung – hält, indem er von 1982 bis zum Sommer 2011 mit 5.900 Flügen die 10-Millionen-Meilen-Grenze bei "MileagePlus" von United Airlines erreicht hat. Inzwischen überschritt er 2017 die 18-Millionen-Meilen-Grenze.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: An der Universität Siegen und am Helmholtz Zentrum München wurde das Programm EPCARD "()" entwickelt, mit dessen Hilfe auf beliebigen Flugrouten und Flugprofilen die Dosis aus allen Komponenten der natürlichen durchdringenden kosmischen Strahlung – auch online – berechnet werden kann.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Bei den ersten bemannten Weltraumflügen bis hin zur ersten Mondlandung und der Errichtung der Internationalen Raumstation (ISS) musste der Strahlenschutz mitbedacht werden. Raumanzüge für Außenbordarbeiten sind an der Außenseite mit Aluminium beschichtet, das größtenteils gegen die kosmische Strahlung schützt. Das größte internationale Forschungsvorhaben zur Bestimmung der effektiven Dosis beziehungsweise der effektiven Äquivalentdosis war das Matroschka-Experiment im Jahre 2010, das nach den Matrjoschkas, den gleichnamigen russischen ineinander schachtelbaren Holzpuppen, benannt wurde, da ein in Scheiben zerlegbares, menschengroßes Phantom verwendet wird. Im Rahmen von Matroschka wurde erstmals ein anthropomorphes {gewebeäquivalentes} Phantom an der Außenseite der Raumstation exponiert, um somit einen Astronauten, der einen Außenbordeinsatz („Weltraumspaziergang“) unternimmt, zu simulieren und dessen Strahlenexposition zu bestimmen. Ebenso muss die Mikroelektronik bei Satelliten vor der Strahlung geschützt werden.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Japanische Wissenschaftler der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) haben mit ihrer Mondsonde Kaguya auf dem Mond eine riesige Höhle entdeckt, die bei künftigen Mondlandungen Astronauten Schutz vor gefährlicher Strahlung bieten könnte, insbesondere bei der geplanten Zwischenlandung einer Marsmission.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Im Rahmen einer bemannten Mars-Mission müssen die Raumfahrer vor kosmischer Strahlung geschützt werden. Während der Marsmission von Curiosity wurde ein Radiation Assessment Detector (RAD) zur Messung der Strahlenbelastung eingesetzt. Die ermittelte Strahlenbelastung von 1,8 Millisievert pro Tag ergab sich hauptsächlich durch die permanent vorhandene hochenergetische galaktische Teilchenstrahlung. Die von der Sonne ausgehende Strahlung war dagegen während des Fluges von Curiosity zum Mars für lediglich etwa drei bis fünf Prozent der gemessenen Strahlenwerte verantwortlich. Auf dem Weg zum Mars konnte das RAD-Instrument insgesamt fünf größere Strahlungsevents nachweisen, welche durch Sonneneruptionen verursacht wurden. Zum Schutz der Astronauten soll zukünftig als Energieschild eine Blase aus Plasma das Raumschiff umgeben und mit ihrem Magnetfeld dafür sorgen, dass die Besatzung vor der kosmischen Strahlung geschützt wird. Damit ließe sich der mehrere Zentimeter dicke und entsprechend schwere Strahlenschutzschild herkömmlicher Bauart vermeiden. Im Projekt "Space Radiation Superconducting Shield" (SR2S, ), das im Dezember 2015 abgeschlossen wurde, fand man Magnesiumdiborid als brauchbares Material, um ein geeignetes magnetisches Kraftfeld zu erzeugen.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Dosimeter sind Messgeräte zur Messung der Strahlendosis – als Energiedosis oder Äquivalentdosis – und daher wichtiger Eckpfeiler bei der Gewährleistung des Strahlenschutzes.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Auf der Tagung der American Roentgen Ray Society im Oktober 1907 berichtete Rome Vernon Wagner, ein Röntgenröhrenhersteller, er habe begonnen eine photographische Platte in seiner Tasche zu tragen und diese jeden Abend zu entwickeln. So könne er feststellen, wie viel Strahlung er ausgesetzt war. Dies war der Vorläufer des Filmdosimeters. Seine Bemühungen erfolgten zu spät, denn er hatte bereits Krebs entwickelt und starb ein halbes Jahr nach der Tagung.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: In den 1920er Jahren wurde die Filmdosimetrie für die routinemäßige Personalüberwachung eingeführt, an der der Physikochemiker John Eggert (1891–1973) maßgeblich beteiligt war. Sie wurde seitdem sukzessive verbessert, insbesondere wurde die Auswertetechnik seit den 1960er Jahren automatisiert. Gleichzeitig wurden von Hermann Joseph Muller (1890–1967) Mutationen als genetische Folgen von Röntgenstrahlen entdeckt, wofür er 1946 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde. Im gleichen Zeitraum wurde das Röntgen (R) als Einheit für die quantitative Messung der Strahlenexposition eingeführt.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Ein Filmdosimeter ist in mehrere Segmente aufgeteilt. In jedem Segment wird der in seinem Inneren befindliche licht- beziehungsweise strahlenempfindliche Film von Kupfer- und Bleischichten unterschiedlicher Dicke umgeben. Je nach Durchdringungsgrad der Strahlung wird das jeweilige Segment gar nicht oder unterschiedlich stark geschwärzt. Die Wirkung der im Laufe der Messzeit aufgenommenen Strahlung addiert sich, aus der Schwärzung kann auf die Strahlendosis geschlossen werden. Für die Auswertung existieren Richtlinien. Diejenigen für Deutschland sind 1994 erlassen und am 8. Dezember 2003 zuletzt aktualisiert worden.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Mit der Erfindung des Zählrohrs durch Geiger im Jahr 1913, aus dem 1928 das Geiger-Müller-Zählrohr hervorging – benannt nach den Physikern Hans Geiger (1882–1945) und Walther Müller (1905–1979) – ließen sich die einzelnen Teilchen oder Quanten ionisierender Strahlung nachweisen und messen. Auch später entwickelte Detektoren wie Proportionalzähler oder Szintillationszähler, die nicht nur zum „Zählen“, sondern auch zur Energiemessung und zur Unterscheidung von Strahlenarten dienen, wurden für den Strahlenschutz wichtig. Die Szintillationsmessung ist eine der ältesten Messmethoden zum Nachweis von ionisierender Strahlung oder Röntgenstrahlung; ursprünglich wurde ein Zinksulfidschirm in den Strahlengang gehalten und die Szintillationsereignisse entweder als Blitze gezählt oder im Fall der Röntgendiagnostik als Bild betrachtet. Ein als Spinthariskop bezeichneter Szintillationszähler wurde 1903 von William Crookes (1832–1919) entwickelt und von Ernest Rutherford (1871–1937) zur Untersuchung der Streuung von α-Teilchen an Atomkernen eingesetzt.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Bereits 1950 war Lithiumfluorid in den USA von Farrington Daniels (1889–1972), Charles A. Boyd und Donald F. Saunders (1924–2013) für die Festkörperdosimetrie mittels Thermolumineszenzdosimeter vorgeschlagen worden. Die Intensität des Thermolumineszenzlichts ist proportional zu der Menge der zuvor absorbierten Strahlung. Diese Art der Dosimetrie wird seit 1953 unter anderem bei der Behandlung von Krebspatienten eingesetzt und überall dort verwendet, wo Personen beruflich strahlenexponiert sind. Dem Thermolumineszenzdosimeter folgte die OSL-Dosimetrie, die nicht auf Wärme, sondern auf einer optisch stimulierten Lumineszenz beruht und von Zenobia Jacobs und Richard Roberts an der University of Wollongong (Australien) entwickelt wurde. Der Detektor gibt die gespeicherte Energie in Form von Licht wieder ab. Die mit Photomultipliern gemessene Lichtleistung ist dann ein Maß für die Dosis.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Ganzkörperzähler dienen seit 2003 im Strahlenschutz zur Überwachung der Aufnahme (Inkorporation) von Radionukliden bei Menschen, die mit gammastrahlenden offenen radioaktiven Stoffen umgehen und eventuell durch die Nahrung, durch das Einatmen von Stäuben und Gasen oder über offene Wunden kontaminiert sind. (α- und β-Strahler sind damit nicht messbar).


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Bei der Konstanzprüfung erfolgt eine Überprüfung von Bezugswerten im Rahmen der Qualitätssicherung in der Röntgendiagnostik, der nuklearmedizinischen Diagnostik und der Strahlentherapie. Es ist in den jeweiligen nationalen Bestimmungen festgelegt, welche Parameter zu prüfen sind, welche Grenzwerte einzuhalten sind, welche Prüfverfahren anzuwenden und welche Prüfkörper zu benutzen sind. In Deutschland fordern die Richtlinie "„Strahlenschutz in der Medizin“" und die einschlägige DIN-Norm 6855 in der Nuklearmedizin regelmäßige (zum Teil arbeitstägliche) Konstanzprüfungen. Zur Prüfung des Ansprechvermögens von Sonden-Messplätzen sowie von In-vivo- und In-vitro-Messplätzen werden Prüfstrahler eingesetzt. Vor Beginn der Untersuchungen sind arbeitstäglich die Untergrundzählrate und die Einstellung des Energiefensters, mindestens einmal wöchentlich die Einstellungen und die Ausbeute bei reproduzierbarer Geometrie mit einem geeigneten Prüfstrahler, beispielsweise Caesium, zu überprüfen (DIN 6855-1). Die Bezugswerte der Konstanzprüfung werden bei der Abnahmeprüfung festgelegt.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Für medizinischen Röntgenbilder sind kompakte Prüfkörper erst 1982 entstanden. Zuvor diente oftmals der Patient selbst als Objekt zur Anfertigung von Röntgentestaufnahmen. Prototypen eines solchen Röntgenphantoms mit integrierten Strukturen sind von Thomas Bronder an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt entwickelt worden.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Ein Wasserphantom ist ein mit destilliertem Wasser gefüllter Plexiglasbehälter, der stellvertretend für lebendes Gewebe zur Überprüfung von in der Strahlentherapie verwendeten Elektronen-Linearbeschleunigern verwendet wird. Überprüfungen mittels Wasserphantom müssen nach den gesetzlichen Vorschriften etwa im Abstand von drei Monaten durchgeführt werden, damit sichergestellt ist, dass die am Therapiegerät gemäß der Bestrahlungsplanung vorgesehene Strahlungsleistung auch tatsächlich in dieser Stärke auftritt.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Als Röntgenphantom hat sich das von Samuel W. Alderson (1914–2005) erfundene "Alderson-Rando-Phantom" zum Standard entwickelt. Es folgte das "Alderson-Radio-Therapy-Phantom" (ART), das er 1967 zum Patent angemeldet hat. Das ART-Phantom ist horizontal in 2,5 cm dicke Scheiben geschnitten. Jede Scheibe weist Löcher auf, die mit knochenäquivalenten, weichgewebeäquivalenten oder lungengewebeäquivalenten Stiften verschlossen sind, die durch Thermolumineszenzdosimeter ersetzt werden können. Alderson ist auch als Erfinder des Crashtest-Dummys in die Historie eingegangen.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Nach Unfällen oder unsachgemäßer Anwendung und Entsorgung von Strahlenquellen ist eine nicht unerhebliche Anzahl von Personen radioaktiver Strahlung in unterschiedlichem Ausmaß ausgesetzt. Radioaktivitäts- und Ortsdosismessungen reichen nicht aus, um Strahlenfolgen voll umfänglich einschätzen zu können. Zur retrospektiven Ermittlung der individuellen Strahlendosis werden Messungen an Zähnen, demnach an biologischen, körpereigenen Materialien, durchgeführt. Der Zahnschmelz ist zum Nachweis von ionisierender Strahlung wegen seines hohen mineralischen Gehalts (Hydroxylapatit) besonders geeignet, was durch die Forschungen von John M. Brady, Norman O. Aarestad und Harold M. Swartz seit 1968 bekannt ist. Die Messungen erfolgen an Milchzähnen – bevorzugt Backenzähnen – mittels Elektronenspinresonanz-Spektroskopie (ESR, ). Dabei wird in der mineralischen Zahnkomponente die durch ionisierende Strahlung erzeugte Konzentration an Radikalen gemessen. Durch die hohe Stabilität der Radikale kann diese Methode zur Dosimetrie von lange zurückliegenden Expositionen verwendet werden.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: In Ergänzung zur physikalischen Dosimetrie ermöglicht seit etwa 1988 die biologische Dosimetrie eine individuelle, personenbezogene Dosisrekonstruktion ionisierender Strahlung. Es finden immer wieder Strahlenexpositionen statt, ohne dass eine physikalische Dosiskontrolle durchgeführt worden ist. Dieses gilt vor allem für unvorhergesehene, unfallartige Strahlenexpositionen. Dafür werden biologische Marker verwendet, insbesondere zytogenetische Marker in den Lymphozyten des Blutes. Techniken zur Erfassung von Strahlenschäden sind die Analyse von dizentrischen Chromosomen nach einer akuten Strahlenexposition. Dizentrische Chromosomen sind das Ergebnis einer fehlerhaften Reparatur von Chromosomenbrüchen in zwei Chromosomen. Sie haben zwei Centromere und nicht wie ungeschädigte Chromosomen nur eines. Symmetrische Translokationen (Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung, FISH) werden nach chronischer oder länger zurückliegender Bestrahlung angewandt. Zur Messung der akuten Exposition stehen daneben der Mikrokerntest und der PCC-Assay () zur Verfügung.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Grundsätzlich ist eine Reduzierung der Belastung des menschlichen Organismus mit ionisierender Strahlung auf Null nicht möglich und vielleicht auch gar nicht sinnvoll. An die natürliche Radioaktivität ist der menschliche Organismus seit Jahrtausenden gewöhnt und letztlich löst diese auch Mutationen (Veränderung des Erbgutes) aus, die Ursache für die Entwicklung des Lebens auf der Erde sind. Die mutationsauslösende Wirkung energiereicher Strahlung wurde erstmals 1927 von Hermann Joseph Muller (1890–1967) nachgewiesen.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Das "United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation", verabschiedete drei Jahre nach ihrer Gründung 1958 – insbesondere auf Betreiben der Sowjetunion – die lineare Dosis-Wirkung-Beziehung ohne Schwellenwert – Linear No-Threshold (LNT-Modell). Die bei hohen Dosen gemessene Dosis-Wirkung-Beziehung wurde linear hin zu kleinen Dosen extrapoliert. Es gäbe keinen Schwellenwert, da schon kleinste Mengen ionisierender Strahlung irgendeinen biologischen Effekt auslösen würden. Das LNT-Modell ignoriert nicht nur die eventuelle Strahlenhormesis, sondern auch die wohlbekannte Fähigkeit der Zellen, Erbgutschäden zu reparieren, sowie die Fähigkeit des Organismus, beschädigte Zellen zu entfernen. John W. Gofman (1918–2007) und Arthur R. Tamplin von der University of California, Berkeley führten zwischen 1963 und 1969 eine Forschungsarbeit im Auftrag der United States Atomic Energy Commission (USAEC, 1946–1974) durch, in der sie Zusammenhänge zwischen Strahlendosen und Krebsfällen untersuchten. Ihre Ergebnisse lösten ab 1969 heftige Kontroversen in den USA aus. Ernest J. Sternglass, Radiologe an der University of Pittsburgh publizierte ab 1970 mehrere Untersuchungen, in denen er die Auswirkung radioaktiver Strahlung im Zusammenhang mit Atomversuchen und in der Umgebung von Atomkraftwerken auf die Kindersterblichkeit beschrieb. 1971 setzte die UASEC dann die erlaubte maximale Strahlendosis um das 100-fache herunter. Nachfolgend wurde in der Kerntechnik nach dem Prinzip “As Low As Reasonably Achievable” (ALARA) () gearbeitet. Ein in sich schlüssiges Prinzip, so lange man davon ausgeht, dass es keinen Schwellenwert gibt und alle Dosen additiv wirksam sind. Inzwischen diskutiert man immer mehr einen Übergang zu “As High As Reasonably Safe” (AHARS) (). Für die Frage der Evakuierung nach Unfällen erscheint ein Übergang zu AHARS zwingend erforderlich.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Der britische Physiker und Radiologe sowie Begründer der Strahlenbiologie Louis Harold Gray (1905–1965) hat in den 1930er Jahren die Einheit Rad (Akronym für ) für die Energiedosis eingeführt, die 1978 nach ihm als Einheit Gray (Gy) umbenannt wurde. Ein Gray ist eine massenspezifische Größe und entspricht der Energie von einem Joule, die von einem Kilogramm Körpergewicht aufgenommen wird. Eine akute Ganzkörperexposition von mehr als vier Gy ist für den Menschen in der Regel tödlich.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Die verschiedenen Strahlungsarten ionisieren unterschiedlich stark. Ionisation heißt jeder Vorgang, bei dem aus einem Atom oder Molekül ein oder mehrere Elektronen entfernt werden, so dass das Atom oder Molekül als positiv geladenes Ion (Kation) zurückbleibt. Jeder Strahlungsart wird daher ein dimensionsloser Wichtungsfaktor zugeordnet, der ihre biologische Wirksamkeit ausdrückt. Bei Röntgen-, Gamma- und Betastrahlung liegt der Faktor bei eins, Alphastrahlung erreicht einen Faktor von zwanzig, bei Neutronenstrahlung liegt er je nach Energie zwischen fünf und zwanzig.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Multipliziert man die Energiedosis in Gy mit dem Wichtungsfaktor, erhält man die Äquivalentdosis, angegeben in Sievert (Sv). Sie ist nach dem schwedischen Mediziner und Physiker Rolf Maximilian Sievert (1896–1966) benannt. Sievert war der Begründer der Strahlenschutz-Forschung und entwickelte 1929 die Sievert-Kammer, um die Intensität von Röntgenstrahlen zu messen. Er gründete die "International Commission on Radiation Units and Measurements" ("ICRU"; ) und wurde später Vorsitzender der "Internationalen Strahlenschutzkommission" (). ICRU und ICRP geben unterschiedlich definierte Wichtungsfaktoren an, die für umgebungsbezogene Messwerte ("Qualitätsfaktor") bzw. für körperbezogene Angaben der Äquivalentdosis ("Strahlungs-Wichtungsfaktor") gelten.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Auf den Körper bezogen ist der maßgebende Dosisbegriff die Organ-Äquivalentdosis (früher „Organdosis“). Das ist die über ein Organ gemittelte Äquivalentdosis. Mit organspezifischen "Gewebe-Wichtungsfaktoren" multipliziert und über alle Organe aufsummiert ergibt sich die effektive Dosis, die eine Dosisbilanz darstellt. Auf Umgebungsmessungen bezogen ist die "Umgebungs-Äquivalentdosis" oder "Ortsdosis" maßgebend. Deren Zunahme mit der Zeit wird als "Ortsdosisleistung" bezeichnet.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Schon bei sehr kleinen effektiven Dosen geht man heute von stochastischen Wirkungen aus (genetisches und Krebs-Risiko). Bei effektiven Dosen über 0,1 Sv kommt es auch zu deterministischen Wirkungen (Gewebeschädigungen bis zur Strahlenkrankheit bei sehr hohen Dosen). Entsprechend hohe Strahlendosen werden nur mehr in der Einheit Gy angegeben. Die natürliche Strahlenbelastung in Deutschland liegt deutlich unterhalb dieses Bereichs mit einer jährlichen mittleren effektiven Dosis von ca. 0,002 Sv.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: 1931 hat das 1929 gegründete "U.S. Advisory Committee on X-Ray and Radium Protection" (ACXRP, heute: National Council on Radiation Protection and Measurements, NCRP) die Ergebnisse einer Studie über die sogenannte Toleranzdosis veröffentlicht, worauf ein wissenschaftlich begründeter Strahlenschutzleitfaden basierte. Sukzessive wurden die Expositionsgrenzwerte reduziert. 1936 betrug die Toleranzdosis 0,1 R/Tag. Die Einheit „R“ (das Röntgen), aus dem CGS-Einheitensystem, ist seit Ende 1985 veraltet. Seitdem ist die SI-Einheit der Ionendosis „Coulomb pro Kilogramm“.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde der Begriff der "Toleranzdosis" durch den der "maximal zulässigen Dosis" ersetzt und das Konzept der relativen biologischen Wirksamkeit eingeführt. Der Grenzwert wurde 1956 durch die National Council on Radiation Protection & Measurements (NCRP) und die International Commission on Radiological Protection (ICRP, ) auf 5 rem (50 mSv) pro Jahr für Strahlenbeschäftigte und auf 0,5 rem pro Jahr für die allgemeine Bevölkerung festgesetzt. Die Einheit Rem als physikalische Maßeinheit der Strahlungsdosis (von ) wurde 1978 durch die Einheit Sv (Sievert) ersetzt. Hintergrund war der Aufstieg der Atomenergie und die damit verbundenen Gefahren. Vor 1991 wurde die Äquivalentdosis als Bezeichnung sowohl für die Dosismessgröße als auch für Körperdosen verwendet, die für den Verlauf und die Überlebenschancen bei der Strahlenkrankheit entscheidend ist. Mit der ICRP-Publikation 60 wurde für die Körperdosis der Strahlungswichtungsfaktor formula_1 eingeführt. Für Beispiele von Äquivalentdosen als Körperdosen siehe


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Der Ursprung des Konzepts, eine Bananenäquivalentdosis (BÄD) als Vergleichsmaßstab zu verwenden, ist unbekannt. Gary Mansfield vom Lawrence Livermore National Laboratory fand im Jahr 1995 die Bananenäquivalentdosis () sehr nützlich, um der Öffentlichkeit Strahlenrisiken zu erklären. Sie ist keine formal angewendete Dosisangabe.


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text: Bei der Bananenäquivalentdosis betrachtet man die Dosis ionisierender Strahlung, der ein Mensch durch Verzehr einer Banane ausgesetzt wird. Bananen enthalten Kalium. Natürliches Kalium besteht zu 0,0117 % aus dem radioaktiven Isotop K (Kalium-40) und hat eine spezifische Aktivität von 30.346 Becquerel pro Kilogramm, also etwa gut 30 Becquerel pro Gramm. Die Strahlendosis durch Verzehr einer Banane beträgt circa 0,1 μSv. Der Wert dieser Referenzdosis wird mit „1“ angegeben und so zur „Maßeinheit“ Bananenäquivalentdosis. Folglich lassen sich andere Strahlenexpositionen mit dem Verzehr einer Banane vergleichen. Beispielsweise beträgt die durchschnittliche tägliche Gesamtstrahlenexposition eines Menschen 100 Bananenäquivalentdosen.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Mit 0,17 mSv pro Jahr wird fast 10 Prozent der natürlichen radioaktiven Belastung in Deutschland (durchschnittlich 2,1 mSv pro Jahr) durch körpereigenes (lebensnotwendiges) Kalium verursacht.


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text: Die Bananenäquivalentdosis lässt außer Betracht, dass durch den Verzehr kaliumhaltiger Lebensmittel kein radioaktives Nuklid im Körper angesammelt wird (kumuliert). Der Gehalt des Körpers an Kalium befindet sich in Homöostase und wird konstant gehalten.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Der Trinity-Test war die erste durchgeführte Kernwaffenexplosion im Rahmen des Manhattan-Projekts der USA. Es gab weder Warnungen an Anwohner wegen des Fallouts noch Informationen über Schutzmöglichkeiten oder etwaige Evakuierungen.


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text: 1946 folgten Tests auf den Marshall-Inseln "(Operation Crossroads)", von denen der Chemiker Harold Carpenter Hodge (1904–1990), Toxikologe für das Manhattan-Projekt, in seinem Vortrag (1947) als Präsident der "International Association for Dental Research" erzählt. Hodges Ruf wurde durch die 1999 erfolgte Veröffentlichung der Historikerin Eileen Welsome "The Plutonium Files – America’s Secret Medical Experiments in the Cold War" () massiv in Frage gestellt (für die sie den Pulitzer-Preis erhielt). Sie dokumentiert erschreckende menschliche Experimente, bei denen die Probanden nicht wussten, dass sie (auch von Hodge) als „Versuchskaninchen“ benutzt wurden, um die Sicherheitsgrenzen von Uran und Plutonium herauszufinden. Die an den nicht aufgeklärten Probanden durchgeführten Experimente wurden durch die United States Atomic Energy Commission (AEC, ) bis in die 1970er Jahre fortgesetzt.


title: Geschichte des Strahlenschutzes

text: Der Missbrauch von Strahlung zieht sich bis in die Gegenwart. In den USA wurden während des Kalten Kriegs ethisch verwerfliche Strahlungsexperimente an nicht aufgeklärten Probanden durchgeführt, um die detaillierte Wirkung der Strahlung auf die menschliche Gesundheit festzustellen. Zwischen 1945 und 1947 wurde 18 Menschen von Manhattan-Projektärzten Plutonium injiziert. In Nashville erhielten schwangere Frauen radioaktive Mischungen. In Cincinnati wurden etwa 200 Patienten über einen Zeitraum von 15 Jahren bestrahlt. In Chicago erhielten 102 Personen Injektionen von Strontium- und Caesiumlösungen. In Massachusetts erhielten 57 Kinder mit Entwicklungsstörungen Haferflocken mit radioaktiven Markern. Erst 1993 wurden diese Strahlenexperimente unter Präsident Bill Clinton eingestellt. Das begangene Unrecht wurde jedoch nicht gesühnt. Uranhexafluorid verursachte über Jahre Strahlenschäden in einer Anlage der DuPont-Company und unter den Anwohnern. Zeitweise wurde das in erhitztem Zustand gasförmige Uranhexafluorid von der Fabrik sogar gezielt in die Umgebung freigesetzt, um die Wirkungen des radioaktiven und chemisch aggressiven Gases zu untersuchen.