„Geschichte des Strahlenschutzes“ – Versionsunterschied

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Die Geschichte des Strahlenschutzes beginnt an der Wende des 19. zum 20. Jahrhundert mit dem Erkennen der schädigenden Wirkung von ionisierender und nicht ionisierender Strahlung aus natürlichen und künstlichen Strahlenquellen auf lebende Organismen. Sie ist damit auch die Geschichte der Strahlenschädigungen. Im Verlauf des 20. Jahrhunderts wächst das Bewusstsein über die Gefahren, es werden mehr und mehr Präventivmaßnahmen ergriffen, die auch in entsprechende Strahlenschutzbestimmungen gefasst werden. Ab dem 21. Jahrhundert werden diese zunehmend verschärft, verfeinert und die Grenzdosen sukzessive nach unten korrigiert.

Röntgenstrahlen

Die Gefahren der Röntgenstrahlung wurden lange Zeit nicht erkannt und der Strahlenschutz vernachlässigt.

Erste Strahlenfolgen

Die Entdeckung von Röntgenstrahlen durch Wilhelm Conrad Röntgen im Jahr 1895 führte zu ausgedehnten Experimenten von Wissenschaftlern, Ärzten und Erfindern. 1896 wurde in Fachzeitschriften über Verbrennungen und Haarausfall berichtet. Im Februar 1896 führten John Daniel und William Lofland Dudley von der Vanderbilt University ein Experiment durch, bei dem Dudleys Kopf durchleuchtet wurde, was zum Haarausfall führte. Herbert D. Hawks, ein Absolvent der Columbia University, erlitt schwere Hand- und Brustverbrennungen bei Röntgen-Demonstrationsexperimenten.^[2]^[3] Trotzdem behaupteten teilweise Ärzte, dass Röntgenstrahlung gar keine Wirkungen auf den Menschen habe.^[4]

Zunehmende Strahlenfolgen

Die Anwendung der Röntgenstrahlen bei der Diagnose in der Zahnheilkunde wurde durch die Pionierarbeit von C. Edmund Kells (1856–1928), einem Zahnarzt aus New Orleans, ermöglicht, der diese bereits im Juli 1896 vor Zahnärzten in Asheville vorführte.^[5] Kells verübte, nach einer langen Leidensgeschichte durch strahlenverursachten Krebs, Selbstmord. Ihm wurde ein Finger nach dem anderen amputiert, später die ganze Hand, gefolgt vom Unterarm und dann dem ganzen Arm.

Als einer der bedeutendsten deutschen Zahnärzte der Geschichte gilt Otto Walkhoff (1860–1934) als Pionier der zahnärztlichen Röntgenologie, der ebenfalls 1896 Röntgenaufnahmen im Selbstversuch durchführte. Er bezeichnete die notwendige Expositionszeit von 25 Minuten „als eine Tortur“. Die Braunschweiger Ärzteschaft beauftragte ihn später mit der Einrichtung und Betreuung einer zentralen Röntgenstation. Er erprobte ebenso im Selbstversuch 1898 – demnach im Jahr der Entdeckung der Radioaktivität – den Radiumeinsatz in der Medizin unter Anwendung einer unvorstellbaren Menge von 0,2 g Radiumbromid. Walkhoff beobachtete, dass krebskranke Mäuse, die einer Radiumstrahlung ausgesetzt wurden, signifikant später starben als eine Vergleichsgruppe unbehandelter Mäuse. Er leitete damit die Entwicklung der Strahlenforschung zur Behandlung von Tumoren ein.^[6]^[7]

Der armenisch-amerikanische Radiologe Mihran Krikor Kassabian (1870–1910), Vizepräsident der American Roentgen Ray Society (ARRS) befasste sich mit den Reizwirkungen von Röntgenstrahlen. In einer Veröffentlichung erwähnte er die zunehmenden Probleme mit seinen Händen. Obwohl Kassabian erkannte, dass Röntgenstrahlen ursächlich waren, vermied er es diesen Bezug herzustellen, um den Fortschritt in der Radiologie nicht zu behindern. 1902 erlitt Kassabian eine schwere Strahlenverbrennung an der Hand. Sechs Jahre später wurde die Hand nekrotisch und zwei Finger seiner linken Hand wurden amputiert. Kassabian führte ein Tagebuch und fotografierte seine Hände, als die Gewebeschäden voranschritten. Er starb 1910 an den Krebsfolgen.^[8]

Beide gingen – wie viele andere – als „Märtyrer für die Wissenschaft“ in die Geschichte ein.^[9] Sarah Zobel von der University of Vermont verweist in ihrem Artikel The Miracle and the Martyrs (deutsch Das Wunder und die Märtyrer) auf ein Bankett, das zu Ehren vieler Pioniere des Röntgens im Jahre 1920 abgehalten wurde. Es gab Huhn zum Abendessen: „Kurz nachdem das Essen serviert war, konnte man sehen, dass einige der Teilnehmer nicht in der Lage waren, die Mahlzeit zu genießen. Nach Jahren der Arbeit mit Röntgenstrahlen, hatten viele Teilnehmer Finger oder Hände wegen der Strahlenexposition verloren und konnten das Fleisch nicht selbst schneiden.“^[10] Der erste Amerikaner, der wegen der Strahlenexposition starb, war Clarence Madison Dally, Assistent von Thomas Alva Edison. Edison begann Röntgenstrahlen fast unmittelbar nach Röntgens Entdeckung zu untersuchen und delegierte diese Aufgabe an Dally. Sein Tod veranlasste Edison jedoch im Jahr 1904, jegliche weitere Röntgenforschung aufzugeben.

Zu den Pionieren zählte auch der Österreicher Gustav Kaiser (1871–1954), dem 1896 die Aufnahme einer Doppelzehe mit 1½–2 Stunden Belichtungszeit gelang. Auch er hatte aufgrund des noch geringen Wissens ausgeprägte Strahlenschäden an den Händen und verlor mehrere Finger und die rechte Mittelhand. Durch seine Arbeiten wurde die Konstruktion von Bleigummischürzen möglich.^[11] Heinrich Albers-Schönberg (1865–1921), der erste Lehrstuhlinhaber für Röntgenkunde weltweit, weist 1903 auf den Gonadenschutz für Hoden und Ovarien hin. Er ist deshalb einer der ersten, der die Organe nicht nur vor schweren lokalen Schäden schützt, damit Röntgenstrahlen die Keimzellen nicht erreichen, sondern auch vor kleinen Strahlenmengen, die mit der Zeit kumulieren und Spätschäden auslösen können. Auch Albers-Schönberg starb 56-jährig an den Folgen von Röntgenschädigungen.^[12]

Im gleichen Jahr der Entdeckung der Röntgenstrahlung erfand Mihajlo Idvorski Pupin die Methode, ein mit fluoreszierenden Substanzen beschichtetes Blatt Papier auf die fotografische Platte zu legen, was die notwendige Belichtungszeit und damit die Strahlenbelastung drastisch senkte. 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 (CaWO₄) 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 (Lanthanoxybromid, Gadoliniumoxysulfid) auf der Basis von Seltenen Erden abgelöst.^[13] Die Verwendung von Verstärkerfolien bei der Anfertigung von Zahnfilmen hat sich wegen Einbußen in der Bildqualität nicht durchgesetzt.^[14] Die Kombination mit hochempfindlichen Filmen reduzierte die Strahlenbelastung noch weiter.

Erste Warnhinweise

1947 wurden Poster in den USA aufgehängt, um auf den Strahlenschutz hinzuweisen. Gleichzeitig sollte der erst vier Jahre junge Begriff *Health Physics* bekannt gemacht werden.

Der Zahnarzt William Herbert Rollins (1852–1929) forderte im Jahr 1901, dass bei der Arbeit mit Röntgenstrahlen Schutzbrillen mit Bleiglas getragen werden sollten, die Röntgenröhre mit Blei zu umschließen sei und alle Bereiche des Körpers mit Bleischürzen bedeckt sein müssten. Er veröffentlichte über 200 Artikel über die möglichen Gefahren der Röntgenstrahlen, jedoch wurden seine Vorschläge lange Zeit ignoriert. Ein Jahr später schrieb Rollins voller Verzweiflung, dass seine Warnungen über die mit Röntgenstrahlen verbundenen Gefahren sowohl von der Industrie als auch von seinen Kollegen nicht beachtet würden. Zu diesem Zeitpunkt hatte Rollins bereits nachgewiesen, dass Röntgenstrahlen Versuchstiere töten können und Fehlgeburten bei Meerschweinchen verursachen. Rollins Verdienste wurden erst spät anerkannt. Seitdem ging er als „Vater des Strahlenschutzes“ in die Geschichte der Radiologie ein. Er wurde Mitglied der Radiological Society of North America und ihr erster Schatzmeister.^[15]^[16]

Der Strahlenschutz entwickelte sich durch die Erfindung neuer Messgeräte weiter, wie dem Chromoradiometer von Guido Holzknecht (1902),^[17] dem Radiometer von Raymond Sabouraud und Noiré^[18] (1904/05) sowie dem Quantimeter von Robert Kienböck (1905).^[19] Damit konnten Maximaldosen angegeben werden, bei denen mit größter Wahrscheinlichkeit keine Hautveränderungen hervorgerufen wurden.

Auf der Tagung der American Roentgen Ray Society im Oktober 1907 berichtete Rome Vernon Wagner, ein Röntgenröhrenhersteller, dass er begonnen hatte, eine photographische Platte in seiner Tasche zu tragen und diese jeden Abend zu entwickeln, um festzustellen, wie hoch er der Strahlung ausgesetzt war. Dies war der Vorläufer des Filmdosimeters. Seine Bemühungen erfolgten zu spät, denn er hatte bereits Krebs entwickelt und starb 6 Monate später im Jahr 1908. Auch Radium wurde durch die British Roentgen Society einbezogen, die 1921 ein erstes Memorandum veröffentlichte, das speziell auf Radiumschutz ausgerichtet war.

Erste Strahlenschutzvorschriften

Im Jahr, als Kells starb, wurden die ersten Strahlenschutzvorschriften durch den International Congress of Radiology (ICR) erlassen. Kells hatte 1925 die International Commission on Radiation Units and Measurements gegründet. Wilhelm Conrad Röntgen selbst wurde das Schicksal der anderen Röntgenstrahlenanwender durch eine Angewohnheit erspart. Er trug die unbelichteten Photoplatten ständig in seinen Taschen mit sich herum und stellte fest, dass diese belichtet wurden, wenn er während der Strahlenexposition im selben Raum blieb. So verließ er regelmäßig das Zimmer bei der Anfertigung von Röntgenaufnahmen. Zwischen 1920 und 1940 konnten in den USA 51 tödliche und 62 schwere Stromunfälle bei der Anwendung von Röntgengeräten ermittelt werden. Die Röntgenröhre benötigt für den Betrieb Hochspannung. Dies betraf sowohl Ärzte als auch Patienten.^[20] Sie konnten erst durch strengere Vorschriften reduziert werden, insbesondere durch bessere Isolierung der Anschlusskabel.

Ein Ehrenmal der Radiologie im Garten des Krankenhauses St. Georg in Hamburg-St. Georg erinnert seit dem 4. April 1936 an 359 Opfer aus 23 Ländern unter den ersten medizinischen Anwendern der Röntgenstrahlung.^[21]

Erste Systematik des Strahlenschutzes

Mit einem 1913 erschienenen Merkblatt der Deutschen Röntgengesellschaft (DRG) wurde das Thema Strahlenschutz erstmals systematisch angegangen.^[22]^[23] Der Physiker und Mitbegründer der Gesellschaft Bernhard Walter (1861–1950) war einer der Pioniere des Strahlenschutzes.

Die International Commission on Radiological Protection (ICRP) (deutsch Internationale Strahlenschutzkommission) konstituierte sich 1928 und forderte jedes vertretene Land auf, ein koordiniertes Programm zur Strahlenkontrolle zu entwickeln. Der Vertreter der Vereinigten Staaten, Lauriston Taylor vom US Bureau of Standards (NSB), bildete den beratenden Ausschuss für Röntgen- und Radiumschutz, der später zum National Committee on Radiation Protection and Measurements (NCRP) (deutsch Nationales Komitee für Strahlenschutz und Messungen) umbenannt wurde. Die NCRP erhielt 1964 eine Kongress-Charta und entwickelt bis heute Richtlinien, um Einzelpersonen und die Öffentlichkeit vor übermäßiger Strahlung zu schützen. In den Folgejahren wurden durch fast alle Präsidenten zahlreiche weitere Organisationen gegründet.^[24]

Grundlagen

Der britische Physiker und Radiologe sowie Begründer der Strahlenbiologie Louis Harold Gray (1905–1965) hat in den 1930er-Jahren die Einheit Rad (Abkürzung für englisch Radiation absorbed dose) für die Energiedosis eingeführt, die 1978 nach ihm als Einheit Gray (Gy) umbenannt wurde. Ein Gray entspricht der Energie von einem Joule, die von einem Kilogramm Körpergewicht aufgenommen wird. Eine akute Exposition von mehr als vier Gray ist für den Menschen in der Regel tödlich. 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 ein Strahlungsgewichtungsfaktor zugeordnet. 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. Multipliziert man die Strahlendosis in Gray mit dem Gewichtungsfaktor der Strahlungsart, erhält man die Organdosis, angegeben in Sievert (Sv). Sie ist nach dem schwedischen Mediziner und Physiker Rolf Maximilian Sievert (1896–1966) benannt. Rolf 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; deutsch Internationale Kommission für Strahlungseinheiten und Messung) und wurde später Vorsitzender der Internationalen Strahlenschutzkommission (englisch International Commission on Radiological Protection, ICRP).^[25] In manchen Fällen wird auch der Begriff Äquivalentdosis verwendet. Im Gegensatz zur Organdosis geht die Äquivalentdosis aber nicht auf die tatsächlich absorbierte Energiedosis eines Organs oder Körperteils zurück, sondern rechnet mit einem Mittelwert für ein Weichteilgewebe mit festgelegten Eigenschaften. Bei einer Organdosis von etwa 0,2 Sv erhöht sich die Wahrscheinlichkeit für Erbgutschäden und das Krebsrisiko. Der Wert entspricht etwa der hundertfachen Strahlenbelastung, die in Deutschland pro Jahr durchschnittlich gemessen wird.^[26]

Toleranzdosis

1931 hat das U.S. Advisory Committee on X-Ray and Radium Protection (ACXRP) 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.^[4] Die Einheit „R“ (das Röntgen), aus dem CGS-Einheitensystem, ist seit Ende 1985 veraltet. Seitdem ist die SI-Einheit der Ionendosis „Coulomb pro Kilogramm“.

Relative biologische Wirksamkeit

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 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 englisch Roentgen equivalent in man) wurde 1978 durch die Einheit Sv (Sievert) ersetzt. Hintergrund war der Aufstieg der Atomenergie und die damit verbundenen Gefahren.^[27] 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^[28] wurde für die Körperdosis der Strahlungswichtungsfaktor $w_{R}$ eingeführt. Für Beispiele von Äquivalentdosen als Körperdosen siehe

Bananenäquivalentdosis

Eine Banane enthält natürlich vorkommendes radioaktives Material in Form von Kalium-40

Der Ursprung des Konzepts, eine Bananenäquivalentdosis (BÄD) als Vergleichsmaßstab zu verwenden, ist unbekannt, jedoch hat im Jahr 1995 Gary Mansfield vom Lawrence Livermore National Laboratory erwähnt, dass er die Bananenäquivalentdosis sehr nützlich fand, der Öffentlichkeit Strahlenrisiken zu erklären. Hierbei hat eine Banane durch ihren Kaliumgehalt als Basisreferenz einen Äquivalentwert von „1“. Die durchschnittliche tägliche Gesamtstrahlenexposition beträgt 100 Bananenäquivalentdosen.^[29] Natürliches Kalium besteht zu 0,0117 % aus dem radioaktiven Isotop ⁴⁰K (Kalium-40 bzw. Potassium-40) und hat daher eine spezifische Aktivität von 30.346 Becquerel pro Kilogramm. Mit 0,17 mSv pro Jahr wird fast 10 Prozent der natürlichen radioaktiven Belastung in Deutschland (durchschnittlich 2,1 mSv pro Jahr) durch körpereigenes Kalium verursacht. (Im menschlichen Körper muss ständig ein konstanter Anteil Kalium vorhanden sein, damit der Stoffwechsel funktionieren kann. Der Kaliumgehalt wird daher im Körper ständig reguliert).^[30]

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 unser Organismus seit Jahrtausenden gewöhnt und letztlich ist diese auch eine Ursache für Mutationen (Veränderung des Erbgutes), die für die Entwicklung des Lebens auf der Erde eine wichtige Bedingung sind. Die mutationsauslösende Wirkung energiereicher Strahlung wurde erstmals 1927 von Hermann Joseph Muller nachgewiesen.^[31]

Die BÄD soll die Öffentlichkeit lediglich über die Existenz sehr niedriger natürlicher Radioaktivität in einem natürlichen Lebensmittel informieren und ist keine formal angewendete Dosisangabe.

Auch andere Nahrungsmittel, wie Kartoffeln, Kidneybohnen, Sonnenblumenkerne und Nüsse, insbesondere Paranüsse, enthalten Kalium, letztere auch erhebliche Mengen an Radium. Einige Arten von Speisesalz können Spuren von Radium enthalten, während Tabak Spuren von Thorium, Polonium und Uran enthält. Für einen mittelstarken Raucher, der jeden Tag 20 Zigaretten raucht, ergeben sich Strahlenbelastungen der Äquivalentdosis von 8,8 mSv/Jahr, was einer Lungendosis von 106 mSv/Jahr entspricht.^[32]

Strahlenschutzüberwachung

Piloten, Nuklearmediziner und Mitarbeiter von Kernkraftwerken sind bei ihrer Berufsausübung ionisierender Strahlung ausgesetzt (in der Regel Alpha-, Beta-, Gammastrahlung). Um diese Personen vor der schädlichen Wirkung der Strahlung zu schützen, unterliegen in Deutschland mehr als 400.000 Personen der beruflichen Strahlenschutzüberwachung. Rund 70.000 Personen, die in wechselnden Betrieben tätig sind, besitzen einen Strahlenpass (nicht zu verwechseln mit dem Röntgenpass – siehe unten). Strahlenschutzüberwacht werden alle diejenigen, die während ihrer beruflichen Tätigkeiten im Jahr eine effektive Dosis von mehr als 1 Millisievert erhalten können. (Die effektive Dosis durch natürliche Strahlung liegt in Deutschland jährlich bei 2,1 Millisievert). Hierzu messen Dosimeter die Strahlendosis. Der Grenzwert für die berufliche Strahlendosis liegt bei 20 Millisievert pro Jahr.^[33]

Mit der Erfindung des Zählrohrs durch Geiger im Jahr 1913, aus dem 1928 das Geiger-Müller-Zählrohr hervorging – benannt nach den Physikern Hans Geiger und Walther Müller – ließ sich ionisierende Strahlung feststellen und messen.

Strahlenschutzbereiche

Als Strahlenschutzbereiche werden räumliche Bereiche bezeichnet, in denen entweder Personen beim Aufenthalt bestimmte Körperdosen erhalten können oder in denen eine bestimmte Ortsdosisleistung überschritten wird. Diese werden im § 36 der Strahlenschutzverordnung bzw. in den §§ 19 und 20 der Röntgenverordnung definiert. Laut der Strahlenschutzverordnung kann man Strahlenschutzbereiche je nach Gefährdung zwischen Sperrbereich, Kontrollbereich und Überwachungsbereich unterscheiden.

Prüfkörper

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^[34]^[35] festgelegt, welche Parameter zu prüfen sind, welche Grenzwerte einzuhalten sind, welche Prüfverfahren anzuwenden und welche Prüfkörper zu benutzen sind. Die Bezugswerte der Konstanzprüfung werden bei der Abnahmeprüfung festgelegt.

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.^[36]^[37]

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.^[38]

Als Röntgenphantom hat sich das von Samuel W. Alderson 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.^[39]

Filmdosimeter

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.^[40] Gleichzeitig wurden die genetischen Folgen von Röntgenstrahlen, Mutationen, von Hermann Joseph Muller (1890–1967) 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. 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 kumulativ gar nicht oder unterschiedlich stark geschwärzt, woraus auf die Strahlendosis geschlossen werden kann. Entsprechende Richtlinien sind 1994 erlassen und am 8. Dezember 2003 aktualisiert worden.^[41]

Thermolumineszenzdosimeter

Bereits 1950 war Lithiumfluorid in den USA von Farrington Daniels, C. A. Boyd und D. F. Saunders 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.^[42] 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.^[43] Der Detektor gibt die gespeicherte Energie in Form von Licht wieder ab. Die mit Photomultipliern gemessene Lichtleistung ist dann ein Maß für die Dosis.^[44]

Röntgenuntersuchungen

Strahlenarten bei verschiedenen Untersuchungsverfahren in der Radiologie:
MRI, IR, CT, PET.

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.^[45]

Ein Streustrahlenraster (englisch Potter-Bucky grid) 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.^[46]

In Deutschland schreibt die Röntgenverordnung (RöV) seit 2002 im § 28 vor, dass der behandelnde Arzt bei Röntgenuntersuchungen Röntgenpässe bereitzuhalten und der untersuchten Person anzubieten hat. Dort werden Informationen zu den Röntgenuntersuchungen des Patienten eingetragen, um unnötige Wiederholungsuntersuchungen zu vermeiden und um Vergleichsmöglichkeiten mit vorherigen Aufnahmen zu haben. In Österreich und der Schweiz gibt es Röntgenpässe bisher nur auf freiwilliger Basis.^[47]^[48] Grundsätzlich muss immer sowohl eine rechtfertigende Indikation zur Anwendung von Röntgenstrahlen gegeben sein als auch eine informierte Einwilligung (englisch Informed consent) 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 Eingriffe und andere medizinische Maßnahmen (§ 630d BGB).

Digitales Röntgen

Zahnärztliche Panoramaröntgenaufnahme (Orthopantomographie, OPG) mittels DXIS (*Direct X-ray Imaging System*) in Echtzeitdarstellung

Das erste Patent für digitales Röntgen reichte Eastman Kodak im Jahr 1973 ein.^[49] Die erste kommerzielle CR-Lösung (Computed Radiology) wurde 1983 unter der Gerätebezeichnung CR-101 von Fujifilm in Japan angeboten.^[50] 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.^[51] Digitale Röntgensysteme verursachen eine reduzierte Strahlungsbelastung. An Stelle des Films enthalten die Geräte einen Szintillator, der auftreffende Röntgenphotonen entweder in sichtbares Licht oder direkt in Elektrizität umwandelt.

Bauliche Schutzmaßnahmen

Ein Röntgenraum muss allseits strahlensicher mit 1 mm Bleigleichwert abgeschirmt sein. Beim Mauerwerk ist empfehlenswert Kalksandstein KSV oder Vollziegel zu verwenden. Als Zarge soll eine Stahlzarge verwendet werden. Diese entspricht dem Strahlenschutz und ist auch wegen der schweren Strahlenschutztür ratsam. Holzzargen müssen extra verbleit werden. Die Strahlenschutztüre muss mit einer 1 mm dicken Bleifolie belegt sein. Ein Bleiglasfenster muss als Sichtverbindung eingebaut sein. Ein Schlüsselloch ist zu vermeiden. Alle Installationen (Sanitär oder Elektro), die den Strahlenschutz unterbrechen, müssen nachträglich verbleit werden (§ 20 Röntgenverordnung) und Anlage 2 (zu § 8 Abs. 1 Satz 1 RöV).

In der Nuklearmedizin sind je nach Verwendungszweck noch weit umfangreicherer Schutzmaßnahmen, bis hin zu meterdicken Betonwänden notwendig.^[52] Zudem ist ein Medizinphysikexperte in der Röntgendiagnostik und -therapie zur Optimierung und Qualitätssicherung der Anwendung und zur Beratung in Fragen des Strahlenschutze ab Inkrafttreten des Strahlenschutzgesetzes am 31. Dezember 2018 hinzuzuziehen. (§ 14 Abs. 1 Nr. 2b StrlSchG)

Strahlenschutzschiene

Als Strahlenschutzschienen bekannte Weichgewebsretraktoren werden seit den 1990er Jahren zur Reduzierung von Streustrahlen im Mund in der Strahlentherapie eingesetzt, um eine Mukositis, eine Entzündung der Schleimhaut, zu vermeiden oder zu verringern. Sie ist die bedeutendste unerwünschte, akute Strahlennebenwirkung.^[53] Die äußerst schmerzhafte Mukositis stellt die größte Beeinträchtigung der Lebensqualität der Patienten dar und limitiert oft die onkologische Behandlung, wodurch die Tumorheilungschancen verringert werden.^[54] Die Schiene vermindert die Reaktionen an der Mundschleimhaut, die im zweiten und dritten Drittel einer Strahlentherapieserie entstehen und irreversibel sind.

Fachkundenachweis

Jede Einrichtung, die ein Röntgengerät betreibt, muss genügend Personal mit entsprechender Fachkunde nachweisen. Der Strahlenschutzverantwortliche oder ein bzw. 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.

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.^[55] Für das Fachgebiet der Radiologie wurden die Vorschriften durch das Strahlenschutzgesetz, das zum 1. Oktober 2017 in Kraft getreten ist, verschärft.^[56]

Strahlenschutzverbände

Die Vereinigung Deutscher Strahlenschutzärzte (VDSÄ) formierte sich Ende der 50er Jahre aus einer Arbeitsgemeinschaft von Strahlenschutzärzten des Deutschen Roten Kreuzes und wurde 1964 gegründet. Sie widmet sich der Förderung des Strahlenschutzes und der Vertretung ärztlicher, zahnärztlicher und tierärztlicher Belange des Strahlenschutzes gegenüber der Öffentlichkeit und dem Gesundheitswesen. Gleiche Ziele verfolgt der 1966 gegründete Österreichische Verband für Strahlenschutz (ÖVS)^[57] mit dem Verband für Medizinischen Strahlenschutz in Österreich.^[58] Der Fachverband für Strahlenschutz für Deutschland und die Schweiz ist weltweit vernetzt.^[59]

Unbedarfter Umgang und Missbrauch

Unbedarfter Umgang

Bis in die 1960er Jahre wurde mit Röntgenstrahlen unbedarft umgegangen. Von 1940 bis 1945 wurde von der Berliner Auergesellschaft, die von Carl Auer von Welsbach (Osram) gegründet worden war, eine radioaktive Zahnpaste namens Doramad hergestellt, die Thorium-X enthielt und international vertrieben wurde. Sie wurde mit der Aussage beworben, „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 doppelte Bedeutung. Daneben gab es um 1930 Badezusätze und Ekzemsalben der Marke „Thorium-X“. Zuvor hatte man bereits Radium Zahnpasten zugesetzt. So kurios dies klingen mag, war Radioaktivität ab dem Ersten Weltkrieg ein Symbol moderner Errungenschaften und galt deshalb als „chic“. So wurden radioaktive Substanzen dem Mineralwasser ebenso zugesetzt, wie dem Puder als Kosmetikum oder Kondomen. Selbst mit Radium angereicherte, radioaktive Schokolade war im Handel.^[60] Ebenso „fotografierte“ man sich auf Partys der Oberschicht gegenseitig zum Spaß die Knochen. Eine öffentliche Sensibilität für die Gefahren ionisierender Strahlung bestand anscheinend während des Zweiten Weltkriegs in der Zeit des Nationalsozialismus nicht, sondern entstand erst nach den Atombombenabwürfen auf Hiroshima und Nagasaki, womit diese Zahncreme marktunfähig wurde, vielleicht auch dadurch, dass die Werke der Auergesellschaft 1945 vollständig zerbombt wurden.^[61]^[62]^[63] Auch der Zahnpasta Kolynos wurden vorübergehend Ende der 1940er Jahre radioaktive Substanzen zugesetzt.

Pedoskop

In vielen Schuhgeschäften in Nordamerika und Europa wurden seit den 1920er Jahren mehr als 10.000 Pedoskope aufgestellt, Röntgengeräte zur Überprüfung der Passform von Schuhen, die der Verkaufsförderung beim Schuhkauf, insbesondere für Kinder, dienten. Die Geräte standen bis in die 1960er Jahre in den Schuhgeschäften, obwohl bereits medizinische Erkenntnisse über die gesundheitlichen Gefahren vorlagen. In der Schweiz waren 1963 etwa 850 Schuhdurchleuchtungsapparate in Betrieb; der letzte wurde erst 1990 stillgelegt. Die Kinder, Eltern und das Verkaufspersonal waren unkontrolliert der Röntgenstrahlung während der Durchleuchtung (keine Röntgenaufnahme, sondern Dauerbetrieb) ausgesetzt, die so lange andauerte, wie der Einschaltknopf gedrückt wurde. Die Röntgenstrahlen konnten zudem ungehindert durch die reine Holzverkleidung des Geräts hindurchtreten. Über das Ausmaß an Krankheit und Tod durch ihren weltweiten Einsatz über Jahrzehnte hinweg können heute nur noch Vermutungen angestellt werden.^[64]

Radiologie

1922 wurde die Behandlung mit Röntgenstrahlung für zahlreiche Erkrankungen und zur Diagnostik als sicher empfohlen. Der Strahlenschutz beschränkte sich darauf, Dosisempfehlungen abgegeben, die vor allem keine Erytheme, keine Hautrötungen, erzeugen sollten. Beispielsweise wurde die Röntgenbestrahlung als Alternative zur Tonsillektomie (Mandelentfernung) propagiert. Ebenso wurde gerühmt, dass dadurch in 80 % der Fälle bei Diphtherieüberträgern innerhalb von zwei bis vier Tagen das Corynebacterium diphtheriae nicht mehr nachweisbar war.^[65]

Missbrauch

Nationalsozialismus

Zur Zeit des Nationalsozialismus wurden die schädlichen Wirkungen der Röntgenstrahlen erkannt. Die Funktion der Gonaden (Eierstöcke beziehungsweise Hoden) wird mittels ionisierender Strahlung zerstört, was zur Unfruchtbarkeit führt. Im Juli 1942 entschied Heinrich Himmler, Versuche zur Zwangssterilisierung im KZ Auschwitz-Birkenau durchführen zu lassen, die Horst Schumann, zuvor Arzt bei der Aktion T4, ausführte.^[66] Jedes Versuchsopfer musste sich zwischen zwei Röntgenmaschinen stellen, die so angeordnet waren, dass das Versuchsopfer gerade genug Platz dazwischen hatte. Gegenüber den Röntgenmaschinen befand sich eine begehbare Kabine, geschützt durch Bleiwände und einem kleinen Fenster nach vorne hin. Von dieser begehbaren, geschützten Kabine war es Schumann möglich, Röntgenstrahlen auf die Sexualorgane seiner Versuchsopfer auszurichten, ohne sich selber aber in Gefahr zu bringen.^[67] Ebenso wurden in Konzentrationslagern unter der Leitung von Viktor Brack Menschenversuche zur Strahlenkastration durchgeführt.^[68] Im Rahmen des „Gesetzes zur Verhütung erbkranken Nachwuchses“ wurden vielfach auch Personen in Verhörsituationen ohne ihr Wissen einer Strahlenkastration unterzogen. Deutschlandweit beteiligten sich rund 150 Radiologen aus Krankenhäusern an der Zwangskastration von etwa 7200 Menschen durch Röntgen- oder Radiumstrahlung.^[69]

Manhattan-Projekt

Der Missbrauch radioaktiver Substanzen zieht sich bis in die Gegenwart.^[70] 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 Strahlenschutzexperimente unter Präsident Bill Clinton eingestellt. Das begangene Unrecht wurde jedoch nicht gesühnt.^[71]^[72] Uranhexafluorid verursachte über Jahre Strahlenschäden in einer Anlage der DuPont-Company und unter den Anwohnern.^[73]

Stasi-Grenzkontrollen

An 17 ehemaligen Grenzübergängen der Deutschen Demokratische Republik zur Bundesrepublik Deutschland wurden zwischen 1978 und 1989 Fahrzeuge mittels ¹³⁷Cs-Gammaquellen durchleuchtet. Gemäß Transitabkommen durften Kontrollen von Fahrzeugen nur bei begründetem Verdacht erfolgen. Deshalb installierte und betrieb das Ministerium für Staatssicherheit (Stasi) unter dem Decknamen „Technik V“ eine geheime radioaktive Kontrolltechnik, mit der in der Regel alle Transitreisenden durchleuchtet wurden, um „Republikflüchtlinge“ zu entdecken. Gewöhnlichen DDR-Zöllner erfuhren nichts von der geheimen radioaktiven Kontrolltechnik und unterlagen einer strengen „Betreteordnung“, um sie vor der Strahlenexposition weitgehend zu „schützen“. Generalleutnant Heinz Fiedler, war als der ranghöchste Grenzwächter des MfS, verantwortlich für alle Strahlenkontrollen.^[74] Am 17. Februar 1995 veröffentlicht die Strahlenschutzkommission eine diesbezügliche Stellungnahme, in der sie ausführt, dass „selbst unter der Annahme, dass es bei einzelnen Personen zum häufigeren Anhalten im Strahlenfeld kam und eine bis dreiminütige Durchleuchtung die jährliche Strahlenexposition auf ein bis wenige mSv ansteigen ließ, ergibt sich keine gesundheitlich bedenkliche Dosis“.^[75] Dem gegenüber hat der hat der Gammastrahlenkonstrukteur 15 nSv pro Durchfahrtausgerechnet. Lorenz vom ehemaligen Staatlichen Amt für Strahlenschutz und Atomsicherheit der DDR kam auf eine Dosisabschätzung von 1000 nSv, korrigierte sich einige Wochen später auf 50 nSv.^[74]

Radaranlagen

Radargeräte werden unter anderem auf Flughäfen, in Flugzeugen, Raketenstellungen, bei Panzern und auf Schiffen eingesetzt. Bei der im 20. Jahrhundert üblichen Radartechnologie entstand in der Hochspannungselektronik der Geräte als technisch unvermeidbares Nebenprodukt Röntgenstrahlung.^[76] In den 1960er und 1970er Jahren waren die Bundeswehrsoldaten und -techniker weitgehend unwissend über die Gefahren, ebenso wie die der Nationalen Volksarmee der DDR.^[76] Seit den 1950er Jahren war das Problem international, der Bundeswehr spätestens ab etwa 1958 bekannt.^[77] Es wurden jedoch keine Maßnahmen zum Strahlenschutz ergriffen, wie beispielsweise das Tragen von Bleischürzen. Bis etwa Mitte der 1980er Jahre war die Abschirmung der Strahlung, insbesondere der Impuls-Schaltröhren, unzureichend.^[76] Besonders betroffen waren Wartungstechniker (Radarmechaniker), die den Röntgenstrahlung erzeugenden Teilen ohne jeden Schutz über Stunden ausgesetzt waren. Der zulässige Jahresgrenzwert konnte bereits nach 3 Minuten überschritten sein. Erst ab 1976 wurden bei der Bundesmarine, ab den frühen 1980er Jahren generell Warnhinweise angebracht und Schutzmaßnahmen ergriffen.^[76] Noch in den 1990er Jahren bestritt die Bundeswehr jeglichen Zusammenhang zwischen Radargeräten und Krebserkrankungen beziehungsweise genetischen Folgeschäden. Die Zahl der Geschädigten beträgt mehrere Tausend. Später wurde der Zusammenhang von der Bundeswehr anerkannt und in vielen Fällen eine Zusatzrente gezahlt. 2012 wurde eine Stiftung zur unbürokratischen Entschädigung der Opfer eingerichtet.^[78]

Polonium-Mord

Am 23. November 2006 wurde Alexander Walterowitsch Litwinenko unter nicht geklärten Umständen durch die Folgen der durch Polonium verursachten Strahlenkrankheit ermordet.^[79]

Radioaktive Substanzen

Radionuklide

Die Nuklearmedizin ist die Anwendung von offenen Radionukliden zu diagnostischen und therapeutischen Zwecken (Radionuklidtherapie).^[80] Sie umfasst zudem die Anwendung weiterer radioaktiver Substanzen und kernphysikalischer Verfahren zur Funktions- und Lokalisationsdiagnostik. George de Hevesy lebte in Untermiete und hatte 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. Er konnte Radioaktivität in dem Auflauf nachweisen. Als er damit seine Vermieterin vorführte, hat sie ihm umgehend gekündigt. Die von George de Hevesy angewandte Methode wurde später in der Nuklearmedizin als Tracermethode bezeichnet.^[81] Eine geringe Menge eines radioaktiven Stoffes, dessen Verteilung im Organismus und sein Weg durch den menschlichen Körper, kann von außen anhand der radioaktiven Strahlung verfolgt werden und gibt Auskunft über diverse Stoffwechselfunktionen des Körpers. Zunehmender Strahlenschutz wird dabei durch eine kontinuierliche Weiterentwicklung der Radionuklide erreicht. So wurden beispielsweise die Quecksilberverbindungen ²⁰³Chlor-Merodrin und ¹⁹⁷Chlor-Merodrin in den 1960er Jahren wieder verlassen, da Substanzen entwickelt worden sind, die bei geringerer Strahlenbelastung eine höhere Photonenausbeute zuließen.^[82]

Terrestrische Strahlung

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 insbesondere^[83]

Thorium-232 (Halbwertszeit 14 Milliarden Jahre),
Uran-238 (Halbwertszeit 4,4 Milliarden Jahre),
Uran-235 (Halbwertszeit 0,7 Milliarden Jahre) und
Kalium-40 (Halbwertszeit 1,3 Milliarden Jahre).

Radium

Strahlenkrankheit

Im Jahr 1879 veröffentlichten Walther Hesse und Friedrich Hugo Härting die Studie „Der Lungenkrebs, die Bergkrankheit in den Schneeberger Gruben“. Hesse war Pathologe und war schockiert über den schlechten Gesundheitszustand und das geringe Lebensalter, das Bergleute typischerweise erreichten.^[84] Damals war radioaktive Strahlung und die Existenz von Radon unbekannt. Marie Curie-Skłodowska (1867–1934) und ihr Mann Pierre Curie (1859–1906) entdeckten das Radium und schufen den Begriff der Radioaktivität erst 1898.^[85] Seit Herbst 1898 litt Marie Curie an Entzündungen der Fingerspitzen, welches die ersten bekannten Symptome der Strahlenkrankheit waren. Durch die Bergleute erhielt die Schneeberger Krankheit ihren Namen, eine besonderen Form des Bronchialkarzinoms. Die Bergkrankheit trat in den Schneeberger Gruben auf. In den Joachimsthaler Gruben (Jáchymov, Tschechien) fand ein Silber- und Buntmetallbergbaus vom 16. bis ins 19. Jahrhundert auf, im 20. Jahrhundert wurden reichlich Uranerze 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 KP der Tschechoslowakei, sowie zwangsverpflichtete Zivilarbeiter. Zur Unterbringung dieser Arbeiter wurden im Gebiet mehrere „tschechoslowakische Gulags“ errichtet.^[86] 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.^[87] 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 Radiumsol-Heilbad der Welt.

Radiumkuren

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 eines Radiumbades im Jahr 1918 geebnet. Man vertraute in den Bädern auf die Heilwirkung des Radiums. Während der Kuren wurde in Radiumwasser gebadet, Trinkkuren mit Radiumwasser gereicht und in Emanatorien Radon inhaliert. Die Bäder wurden jährlich von Zehntausenden besucht.

Es entstand eine Radiumindustrie, die in Cremes, Getränken, Schokoladen, Zahnpasten, Seifen Radium einsetzte.^[88]^[89] Es dauerte relativ lange, bis aus beobachteten Wirkungen Radium und sein Zerfallsprodukt Radon als Ursache der Schäden erkannt wurden. In den USA wurde Radithor vertrieben, ein radioaktives Mittel, das aus dreifach destilliertem Wasser bestand, in dem die Radium-Isotope ²²⁶Ra und ²²⁸Ra gelöst waren, so dass es über eine Aktivität von mindestens einem Mikrocurie verfügte.^[90] 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.^[91]

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, deutsch „Linear ohne Schwellenwert“) hergeleitet, dass fünf Prozent aller lungenkrebsbedingten Todesfälle in Deutschland auf Radon zurückgehen.^[92] 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.^[93]

Leuchtzifferblätter

Radium Girls bei der Arbeit in den USA, (1922–1923)

Die Gefährlichkeit des Radiums wurde Anfang der 1920er Jahre erkannt und erstmals 1924 vom New Yorker Zahnarzt Theodor Blum beschrieben.^[94] Sie zeigte sich besonders in der Uhrenindustrie, wo es für Leuchtzifferblätter verwendet wurde. Er veröffentlichte einen Artikel über das Krankheitsbild des sogenannten Radiumkiefers (englisch radium jaw). 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.^[95] im Nachhinein wurden die Fabrikarbeiterinnen Radium Girls genannt. Daneben spielten sie auch mit der Farbe und bemalten sich Fingernägel, Zähne und Gesichter. Dadurch leuchteten sie zur Überraschung ihrer Lebensgefährten bei Nacht. Nachdem Harrison Stanford Martland, 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 und Alexander O. Gettler. 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.^[96]^[97] 1931 wurde ein Verfahren zur Bestimmung der Radium-Dosierung 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.^[98] Im Jahre 1933 machte der Physiker Robley D. Evans die ersten Messungen von Radon und Radium in den Ausscheidungen der Arbeiterinnen.^[99] Auf dieser Basis hat 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) festgelegt.

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.^[100]

Radon

Radon ist ein natürlich vorkommendes radioaktives Edelgas, das 1900 von Friedrich Ernst Dorn 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 %.^[101]

Wismut AG

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,^[102] um Strahlenexposition zu erfassen, die aus radioaktiver Belastung durch Radon und seine Zerfallsprodukte in der Atemluft entsteht.^[103] Ungefähr 9000 Arbeiter der Wismut AG sind an einem Lungenkarzinom erkrankt.

Radon aus dem Untergrund

In zahlreichen Gegenden in Deutschland, insbesondere in Süddeutschland, in Österreich und der Schweiz ist ein erhöhter Radongehalt gemessen worden. Das Bundesamt für Strahlenschutz hat hierzu eine Radonkarte Deutschlands entwickelt.^[104] 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.^[105] 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.^[106] Eine neue EU-Richtlinie, die bis Februar 2018 umgesetzt sein muss, soll durch eine Verschärfung des bestehenden Gesetzes umfassenderen Schutz gewährleisten. Sie beinhaltet die Einführung von Referenzwerten und bietet Arbeitnehmern die Möglichkeit, ihren Arbeitsplatz auf Radonbelastung überprüfen zu lassen.^[107]

Das österreichische Umweltministerium führt hierzu aus:

„Bei Vorsorgemaßnahmen im Strahlenschutz verwendet man das allgemein akzeptierte Modell, das besagt, dass das Lungenkrebsrisiko gleichmäßig (linear) mit der Radonkonzentration steigt. Das bedeutet, dass ein erhöhtes Lungenkrebsrisiko nicht erst ab einem bestimmten Wert auftritt, sondern ein Richt- oder Grenzwert nur die Größe des Risikos in sinnvoller Weise anderen bestehenden Risken anpasst. Einen Richt- oder Grenzwert zu erreichen, bedeutet also ein (gesellschaftlich) noch akzeptiertes Risiko einzugehen. Es ist also durchaus sinnvoll, mittels einfachen Maßnahmen die Radonkonzentration auch dann zu senken, wenn sie unter den Richtwerten liegt.“

– Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft, 24. November 2015, Abteilung I/7 – Strahlenschutz

Der Aktionsplan Radon 2012–2020 in der Schweiz hat 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.^[108]

Thorium

Kosmetikserie Tho-Radia. Curie-Museum, Paris

Eine stabilisierte Suspension von kolloidalem Thorium(IV)-oxid, die von António Egas Moniz mitentwickelt worden war,^[109] 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, ein sonst sehr seltener bösartiger Tumor der Leber. 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.^[110]^[111] Die größte diesbezügliche Studie wurde in Deutschland im Jahre 2004 durchgeführt, die die besonders hohe Sterblichkeitsrate der so exponierten Patienten aufgezeigt hat. Im Median war die Lebenserwartung in einem siebzigjährigen Beobachtungszeitraum 14 Jahre kürzer als in der Vergleichsgruppe.^[112]

In Frankreich entstand 1932 eine Kosmetikserie namens Tho-Radia, die sowohl Thorium als auch Radium enthielt und sich bis in die 1960er Jahre hielt. Pierre Curie genehmigte als Werbezusatz die Aussage „nach der Formel von Dr. Pierre Curie“.^[113]

Höhenstrahlung

1912 entdeckte Victor Franz Hess die (sekundäre) kosmische Strahlung mithilfe von Ballonfahrten in der Erdatmosphäre. In den USA und der Sowjetunion wurden vor 1960 weitere 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, aber auch der sowjetische Springer Jewgeni Andrejew stellte ebenfalls neue Rekorde auf.^[114]

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 (englisch International Commission on Radiological Protection, 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.^[115] Die mittlere effektive Jahresdosis des Luftfahrtpersonals beträgt 1,9 mSv. Der höchste Jahrespersonendosiswert liegt bei 5,7 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.^[116] 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.^[117] Inzwischen überschritt er 2017 die 18-Millionen-Meilen-Grenze.^[118]

An der Universität Siegen und am Helmholtz Zentrum München wurde das Programm EPCARD (englisch European Program Package for the Calculation of Aviation Route Dose ‚Europäisches Programmpaket zur Bestimmung der Exposition fliegenden Personals durch kosmische Strahlung‘) entwickelt, mit dessen Hilfe auf beliebigen Flugrouten und Flugprofilen die Dosis aus allen Komponenten der natürlichen durchdringenden kosmischen Strahlung – auch online^[119] – berechnet werden kann. Ebenso lassen sich folgende Dosisberechnungen durchführen:

Dosisberechnung für Mobiltelefone
Dosisberechnung auf einer Flugreise
Dosisberechnung an einem bestimmten Ort auf der Erde
Bestimmung der Strahlenexposition des fliegenden Personals.^[120]

Strahlenschutz im Weltraum

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, die 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.^[121] 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.^[122]^[123] Ebenso muss die Mikroelektronik bei Satelliten vor der Strahlung geschützt werden.

Im Rahmen einer bemannten Mars-Mission müssen die Raumfahrer vor kosmischer Strahlung geschützt werden. Dazu soll 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.^[124] Im Projekt Space Radiation Superconducting Shield (SR2S, deutsch ‚Supraleitende Abschirmung vor kosmischer Strahlung‘), das im Dezember 2015 abgeschlossen wurde, fand man Magnesiumdiborid als brauchbares Material, um ein geeignetes magnetisches Kraftfeld zu erzeugen.^[125]

Kernenergie

Strahlenschutz beim Atombombenangriff

Atompilz von „Fat Man“ über Nagasaki, 9. August 1945

Nach 1949 fühlten sich die Amerikaner durch die Möglichkeit eines Atomkriegs mit der Sowjetunion 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 (englisch 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.^[126] Das war eine naive Vorstellung, wenn man die Folgeschäden nach den US-amerikanischen Atombombenabwürfen auf Hiroshima und Nagasaki am 6. und 9. August 1945 betrachtet, durch die – neben den 100.000 Sofortopfern – bis Ende 1945 weitere 130.000 Menschen an den Strahlenfolgen starben. In den Folgejahren kamen etliche hinzu. Die strahlengeschädigten Überlebenden werden in Japan als Hibakusha (japanisch 被爆者 ‚Explosionsopfer‘) bezeichnet und vorsichtig auf etwa 100.000 geschätzt.^[127] Bei manchen tritt die sogenannte Walking-Ghost-Phase bei einer durch eine hohe Äquivalentdosis von 6 bis 20 Sievert hervorgerufenen akuten Strahlenkrankheit mit tödlicher Ganzkörperdosis auf. Es ist der Zeitraum scheinbarer Erholung eines Patienten zwischen dem Auftreten erster massiver Beschwerden und dem folgenden, unvermeidlichen Tod.^[128]

Die Atomic Bomb Casualty Commission (ABCC, deutsch ‚Kommission zur Untersuchung der Atombombenopfer‘) wurde 1946 vom Nationalen Forschungsrat der National Academy of Sciences auf Anordnung von US-Präsident Harry S. Truman gegründet, um die Spätfolgen der Strahlung unter den Überlebenden nach den Atombombenabwürfen auf Hiroshima und Nagasaki zu untersuchen. Ihr folgte die ‚Radiation Effects Research Foundation‘ (RERF) nach.^[129] Auf dieser Basis untersuchen Organisationen wie United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation (UNSCEAR, deutsch ‚Komitee der Vereinten Nationen über die Wirkung der atomaren Strahlung‘), das 1955 gegründet wurde^[130] und National Academy of Sciences – Advisory Committee on the Biological Effects of Ionizing Radiation (BEIR Committee, deutsch ‚Beratender Ausschuss der Nationalen Akademie der Wissenschaften für die biologischen Wirkungen ionisierender Strahlung‘)^[131] die Auswirkungen der Strahlenexposition auf den Menschen. Sie ermitteln den Verlauf der Mortalitätsrate (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, zuletzt 2017 zu den Auswirkungen des Reaktorunfalls in Fukushima, die online abrufbar sind.^[132]

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 die nötigste Hilfe leisten könnten. Um den Berufsstand mit Hilfe eines prominenten Vertreters zu mobilisieren, wurde im Juli 1951 der Zahnarzt Russell Welford Bunting als zahnärztlicher Berater für die USFCDA gewonnen.^[133]^[134]

Atomschutzbunker sollen für einen längeren, definierten Zeitraum Schutz bieten. Entsprechende Schutzräume müssen auf Grund der Eigenheiten der nuklearen Kriegsführung längere Zeit vollständig autark bestehen. Insbesondere wegen der radioaktiven Verseuchung des Umlands muss eine solche Anlage das Überleben einige Wochen ermöglichen. 1959 begannen 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.^[135] Die Schweizer Armee erstellte 1964 rund 7800 Atomschutzunterstände.

Fallout

Opferberechnung aus 20 gezielten Atombombenabwürfen auf die Bundesrepublik Deutschland aus der Zeit des kalten Krieges 1966 mit mindestens 15 Millionen Todesopfern (schraffierte Bereiche)^[136]

Am 16. Juli 1945 fand in der Nähe der Stadt Alamogordo (New Mexico, USA) der erste Atombombentest statt. 1946 folgten Tests auf den Marshall-Inseln (Operation Crossroads),^[137] von denen der Chemiker Harold Carpenter Hodge (1904–1990), Toxikologe für das Manhattan-Projekt, in seinem Vortrag als Präsident (1947) der International Association for Dental Research erzählt.^[138] Hodges Ruf wurde durch die 1999 erfolgte Veröffentlichung der Historikerin Eileen Welsome The Plutonium Files – America’s Secret Medical Experiments in the Cold War (englisch Amerikas heimliche medizinische Experimente während des kalten Krieges) massiv in Frage gestellt (für die sie den Pulitzer-Preis erhielt). Sie dokumentiert erschreckende menschliche Experimente, bei denen die Probanden nicht wussten, dass sie 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, deutsch Atomenergiekommission) bis in die 1970er Jahre fortgesetzt.^[139]

Als Folge der atmosphärischen Kernwaffenversuche, vor allem der Vereinigten Staaten und der Sowjetunion, wurde die Erdatmosphäre in den 1950er Jahren zunehmend mit Spaltprodukten aus diesen Tests kontaminiert. Der radioaktive Niederschlag (englisch Fallout) sammelte sich auf der Erdoberﬂäche an und gelangte damit in Pﬂanzen und über Futtermittel in Lebensmittel tierischer Herkunft. Mit einem Gammaskop wurde die Radioaktivität im Gelände gemessen. Es wurde 1954 auf der Luftschutzgeräteausstellung in Bad Godesberg gezeigt.^[140] Das Ausmaß der radioaktiven Verunreinigung der Lebensmittel löste Anfang der 1960er Jahre weltweite Proteste aus. Allein 1962 fanden rund 180 Tests statt. Erst nachdem die beiden Großmächte sich 1963 auf ein Teststopabkommen (Vertrag über das Verbot von Kernwaffenversuchen in der Atmosphäre, im Weltraum und unter Wasser) geeinigt hatten, das nur noch unterirdische Kernwaffenversuche erlaubte, nahm der Radioaktivitätspegel in Lebensmitteln allmählich ab. Mit Dispersion bezeichnet man die Ausbreitung von Radioaktivität im Kontext der jeweiligen meteorologischen Situation. Ein Modellversuch wurde 2008 durchgeführt.^[141]

Die Internationale Kampagne zur Abschaffung von Atomwaffen (englisch International Campaign to Abolish Nuclear Weapons (ICAN)) 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 (englisch International Physicians for the Prevention of Nuclear War ‚Internationale Ärzte für die Verhütung des Atomkrieges‘) und anderen Organisationen ins Leben gerufen und in zwölf Ländern gestartet. Inzwischen nehmen an der Kampagne 468 Organisationen in 101 Ländern teil (Stand 2017).^[142] ICAN erhielt den Friedensnobelpreis 2017.^[143]

Radioprotektoren

Die ersten Arbeiten an Radioprotektoren begannen im Rahmen des Manhattan-Projekts, einem militärischen Forschungsprojekt, in dem ab 1942 alle Tätigkeiten der Vereinigten Staaten während des Zweiten Weltkrieges zur Entwicklung und zum Bau einer Atombombe ausgeführt wurden. Ein Radioprotektor ist ein Pharmakon, das nach seiner Verabreichung selektiv gesunde Zellen vor den toxischen Auswirkungen ionisierender Strahlung schützen soll. Durch diese Schutzfunktion kann die Strahlendosis bei einer gegen bösartige Tumoren (Krebs) gerichtete Strahlentherapie erhöht werden, um die Wirksamkeit der Strahlentherapie zu steigern.^[144]

Wenn radioaktives Iod vom Körper aufgenommen wird, wandert fast die gesamte Iodmenge in die Schilddrüse und wird dort mit einer biologischen Halbwertszeit von etwa 120 Tagen gespeichert. Während dieser Zeit kann radioaktives Iod die Schilddrüse in hohen Dosen bestrahlen und schädigen. Deshalb wird Kaliumiodid in Tablettenform (umgangssprachlich „Iodtabletten“) vorbeugend verabreicht, was zu einer Iodblockade führt, denn die Schilddrüse nimmt nur eine begrenzte Menge Iod auf, wobei sie nicht zwischen Radiojod und nicht radioaktivem, stabilem Iod unterscheidet. Damit kommt es zu einer Verminderung der Aufnahme radioaktiven Iods (¹³¹I) in die Schilddrüse um den Faktor 90 und darüber.^[145] Zur Sicherstellung der „Versorgung der Bevölkerung mit kaliumiodidhaltigen Arzneimitteln bei radiologischen Ereignissen“ wurde in Deutschland 2003 die Kaliumiodidverordnung (KIV) erlassen (§ 1, Abs. 1 KIV). Kaliumiodid wird in der Regel in Gemeinden im Umkreis kerntechnischer Anlagen vorgehalten, um im Katastrophenfall an die Bevölkerung ausgegeben zu werden.^[146] 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) Tabletten seit 2004 alle fünf Jahre vorsorglich an die Bevölkerung verteilt.^[147]^[148] In Österreich gibt es seit 2002 eine umfassende Bevorratung der Iodtabletten in Apotheken, Kindergärten, Schulen, beim Heer und in der sogenannten Bundesreserve.^[149]

Nuklearkatastrophen

Als Folge der Nuklearkatastrophe von Tschernobyl im Jahre 1986 wurde von der Internationalen Atomenergie-Organisation (IAEA) 1991 erstmals der Begriff der „Sicherheitskultur“ (englisch safety culture) geprägt, um auf die Wichtigkeit von menschlichen und organisatorischen Belangen für den sicheren Betrieb von Kernkraftwerken aufmerksam zu machen. 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 (englisch Human Factors).^[150] Die Nuclear Safety Commission of Japan (NSC, deutsch „Nuklearsicherheitskommission Japans“; japanisch 原子力安全委員会 genshiryoku anzen iinkai) war ein Gremium von Wissenschaftlern, das die japanische Regierung in Angelegenheiten der Sicherheit kerntechnischer Anlagen beriet. Die Kommission wurde 1978 eingerichtet,^[151] wurde jedoch nach der Nuklearkatastrophe von Fukushima am 19. September 2012 aufgelöst und durch die Genshiryoku Kisei Iinkai^[152] (japanisch 原子力規制委員会 ‚Atomkraftregulierungsausschuss‘, englisch Nuclear Regulation Authority) ersetzt. Sie ist eine selbstständige Behörde (gaikyoku, „Außenamt“) des japanischen Umweltministeriums, die die Sicherheit in japanischen Kernkraftwerken und verwandten Anlagen reguliert und überwacht.

Jährlich nehmen in Deutschland die Cäsium¹³⁷-Inventare aus der Nuklearkatastrophe von Tschernobyl um 2–3 % in Boden und Nahrungsmitteln ab; die Kontamination von Wild und Pilzen ist jedoch im Jahre 2015 immer noch vergleichsweise hoch, Überschreitungen der Grenzwerte gibt es in Einzelfällen bei Wildschweinfleisch.

Ganzkörperzähler

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).^[153]

Dosisrekonstruktion mit ESR-Spektroskopie von Milchzähnen

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.^[154] Die Messungen erfolgen an Milchzähnen – bevorzugt Backenzähnen – mittels Elektronenspinresonanz-Spektroskopie (ESR, englisch Electron paramagnetic resonance, EPR). 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.^[155]^[156]

Dosisrekonstruktion mittels biologischer Dosimetrie

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 (englisch Premature Chromosome Condensation ‚Prämature Chromosomenkondensation‘) zur Verfügung.^[157]^[158]

Radiologische Notfallschutzprojekte

Frühwarnsysteme

Deutschland, Österreich und die Schweiz halten neben vielen anderen Ländern Frühwarnsysteme zum Schutz der Bevölkerung vor.

Das Ortsdosisleistungs-Messnetz (ODL-Messnetz) ist ein vom deutschen Bundesamt für Strahlenschutz betriebenes Messsystem für Radioaktivität, das die Ortsdosisleistung am Messort bestimmt.^[159]

Als Strahlenfrühwarnsystem wird in Österreich ein Mess- und Meldesystem, das in den späten 1970er Jahren errichtet wurde, bezeichnet, das helfen soll Erhöhungen ionisierender Strahlung auf dem Hoheitsgebiet bereits frühzeitig zu erkennen und zu ermöglichen, notwendige Maßnahmen einzuleiten. Die Messwerte werden automatisch an die Zentrale im Ministerium geliefert, wonach die damit befassten Dienststellen, wie die Bundeswarnzentrale oder die Landeswarnzentralen der Bundesländer, darauf zugreifen können.^[160]

Das NADAM (Netz für automatische Dosisalarmierung und -messung) ist das Messnetz für Gammastrahlung der Nationalen Alarmzentrale der Schweiz. Das Messnetz wird ergänzt durch die verdichteter aufgestellten MADUK-Stationen (Messnetz zur automatischen Dosisleistungsüberwachung in der Umgebung der Kernkraftwerke) des Eidgenössischen Nuklearsicherheitsinspektorats (ENSI).

Projekt NERIS-TP

Das NERIS-TP-Projekt zielte in den Jahren 2011–2014 darauf ab, die durch das Europäische Projekt EURANOS gewonnenen Erkenntnisse im Zusammenhang mit nuklearen Notfallmaßnahmen mit allen relevanten Stakeholdern zu diskutieren.^[161]

Projekt PREPARE

Im europäischen Projekt PREPARE sollen Lücken im kerntechnischen und radiologischen Notfallschutz geschlossen werden, die nach dem Unfall in Fukushima identifiziert wurden. Im Projekt sollen Notfallschutz-Konzepte bei lang anhaltenden Freisetzungen überprüft werden, Probleme bei Messverfahren und in der Lebensmittelsicherheit bei grenzüberschreitenden Kontaminationen bearbeitet und fehlende Funktionen in Decision Support-Systemen ergänzt werden (Quellterm-Rekonstruktion, verbesserte Ausbreitungsmodellierung, Berücksichtigung des aquatischen Ausbreitungspfads in europäischen Flusssystemen).^[162]

Projekt IMIS

Bereits seit den fünfziger Jahren wird in Deutschland die Umweltradioaktivität überwacht. Dieses erfolgte bis 1986 durch verschiedene Behörden, die sich nicht miteinander abstimmten. Anlässlich der Verwirrungen während der Reaktorkatastrophe von Tschernobyl im April 1986 wurde eine Bündelung der Messaktivitäten im Projekt IMIS (Integriertes Mess- und Informationssystem) durchgeführt, einem Umweltinformationssystem zur Überwachung der Radioaktivität in Deutschland.^[163] Früher waren die Messeinrichtungen den Warnämtern unter dem Namen WADIS („Warndienst-Informationssystem“) angegliedert.

Projekt CONCERT

Das Ziel des Projekts CONCERT (englisch European Joint Programme for the Integration of Radiation Protection Research ‚Gemeinschaftliches europäisches Program zur Integration der Strahlenschutzforschung‘) ist, basierend auf den aktuellen strategischen Forschungsprogrammen der europäischen Forschungsplattformen MELODI (Strahlenwirkungen und Strahlenrisiken), ALLIANCE (Radioökologie), NERIS (Nuklearer und radiologischer Notfallschutz), EURADOS (Strahlendosimetrie) und EURAMED (Medizinischer Strahlenschutz), im Jahre 2018 ein gemeinsames Europäisches Programm für Strahlenschutzforschung in Europa zu etablieren.^[164]

Einsatzgruppe für alle Arten von nuklearen Notfällen

Das Nuclear Emergency Support Team (NEST) ist ein US-amerikanisches Programm für alle Arten von nuklearen Notfällen der National Nuclear Security Administration (NNSA) des Energieministeriums der Vereinigten Staaten und ist gleichzeitig eine Anti-Terroreinheit, die bei Zwischenfällen mit radioaktiven Stoffen oder Atomwaffen aus US-amerikanischem Besitz im Ausland tätig wird.^[165]^[166] Es wurde 1974/75 unter US-Präsident Gerald Ford gegründet und 2002 in Nuclear Emergency Support Team umbenannt.^[167]^[168] 1988 wurde ein Geheimabkommen aus dem Jahr 1976 zwischen den USA und der Bundesrepublik Deutschland bekannt, das den Einsatz von NEST in der Bundesrepublik festlegt. In Deutschland besteht seit 2003 eine ähnliche Einheit mit dem Namen Zentrale Unterstützungsgruppe des Bundes für gravierende Fälle nuklearspezifischer Gefahrenabwehr (ZUB).^[169]

Endlager für Wärme entwickelnde radioaktive Abfälle

Verladung eines Castor-Behälters im März 2001 in Dannenberg; 10. Castortransport nach Gorleben/Wendland

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 heftigen Aktivität der kurzlebigen Spaltprodukte können verbrauchte Brennelemente zunächst nur unter Wasser gehandhabt werden; sie werden deshalb mehrere Jahre in einem Abklingbecken verwahrt. 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, die eine maximale Dosisleistung von 0,35 mSv/h haben dürfen, wovon maximal 0,25 mSv/h durch Neutronenstrahlung verursacht sind. Ihre Sicherheit wird seit 1980 alle drei Jahre auf dem International Symposium on the Packaging and Transportation of Radioactive Materials PATRAM diskutiert.^[170]

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,^[171] In Deutschland wurden 2013 das Standortauswahlgesetz und am 23. März 2017 das Gesetz zur Fortentwicklung der Standortsuche beschlossen. Ein geeigneter Standort soll bis 2031 in ganz Deutschland ausfindig gemacht werden. Mit der Einlagerung der ersten Abfälle wird nicht vor 2050 gerechnet.^[172] In den USA wurde zunächst Yucca Mountain als Endlagerstätte ausgewählt, jedoch im Februar 2009 einstweilen gestoppt. Der Yucca Mountain war Ausgangspunkt einer Untersuchung zur Atomsemiotik.

Atomsemiotik

Durch den Betrieb von Kernkraftwerken und anderen kerntechnischen Einrichtungen werden radioaktive Stoffe in Mengen erzeugt, deren gesundheitlichen Wirkungen noch in Tausenden von Jahren tödlich sein können. Es gibt keine Einrichtung, die in der Lage ist, kontinuierlich über solche Zeiträume das notwendige Wissen über die Langzeitgefahren zu erhalten und sicherzustellen, dass entsprechende Warnungen in atomaren Endlagern in ferner Zukunft auch verstanden werden. Die Zeitdimensionen übersteigen die bisherigen menschlichen Maßstäbe. Man denke an die nur etwa 5000 Jahre alte Keilschrift, die nur nach langer Forschungstätigkeit und auch nur von Experten verstanden wird. In den USA entstand eine diesbezügliche Forschungsrichtung zur Entwicklung einer Atomsemiotik im Jahr 1981, um Warnungen vor Gefahren des Atommülls an die Nachwelt zu entwerfen.^[173] Im deutschsprachigen Raum wurde an der Atomsemiotik durch Roland Posner von der Arbeitsstelle für Semiotik der Technischen Universität Berlin 1982/83 gearbeitet.^[174] Für die USA wurde der zeitliche Horizont für entsprechende Warnmarkierungen auf 10.000 Jahre festgelegt, 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.

Strahlenschutz für weniger energiereiche Strahlungsarten

UV-Licht

Seit vielen Jahrhunderten verwendeten die Inuit (Eskimos) Schneebrillen mit schmalen Sehschlitzen, geschnitzt aus Seehundknochen oder Rentiergeweih, zum Schutz vor der Photokeratitis (Schneeblindheit).

In den 1960er Jahren startete Australien – insbesondere Queensland – im Sinne der primären Prävention die erste Aufklärungskampagne über die Gefahren von ultravioletter Strahlung (UV). In den 1980er Jahren initiierten dann viele Länder in Europa und Übersee ähnliche Kampagnen. UV-Strahlenschutz umfasst Maßnahmen zum Schutz vor schädlichen Wirkungen von Ultraviolettstrahlung. Die UV-Strahlung wirkt thermisch auf Haut und Augen und kann dadurch zu Hautkrebs (Malignes Melanom) und Entzündungen oder Katarakten am Auge führen.^[175] Um schützende Kleidungsstücke herzustellen, die beim Baden – insbesondere von Kindern – getragen werden, und um Beschattungstextilien (Sonnenschirme, Markisen) herzustellen, erfolgt beim australisch-neuseeländischen Standard (AS/NZS 4399) aus dem Jahr 1996 die Messung an neuwertigem, textilen Material in ungedehntem und trockenem Zustand. Mit dem UV Standard 801 wird von einer maximalen Strahlungsintensität mit dem Sonnenspektrum in Melbourne (Australien), am 1. Januar eines Jahres (auf dem Höhepunkt des australischen Sommers), dem empfindlichsten Hauttyp beim Träger und unter Tragebedingungen ausgegangen. Da sich das Sonnenspektrum auf der Nordhalbkugel von demjenigen in Australien unterscheidet, wird bei der Messmethode nach der europäischen Norm EN 13758-1 das Sonnenspektrum von Albuquerque in New Mexico, USA zu Grund gelegt, das in etwa demjenigen in Südeuropa entspricht.^[176] Um die Haut vor schädlicher UV-Strahlung zu schützen, beispielsweise einer Photodermatose, können normale Kleidung, spezielle UV-Schutzkleidung (Lichtschutzfaktor 40–50) und Sonnencreme mit hohem Lichtschutzfaktor verwendet werden. Zum Schutz der Augen werden Sonnenbrillen mit UV-Schutz beziehungsweise spezielle Schutzbrillen, die auch seitlich abschirmen, verwendet, um einer Schneeblindheit vorzubeugen. Eine Abwehrreaktion der Haut ist die Ausbildung einer Lichtschwiele, eines hauteigenen Sonnenschutzes, der etwa einem Schutzfaktor 5 entspricht. Gleichzeitig wird die Produktion der braunen Hautpigmente (Melanin) in den entsprechenden Zellen (Melanozyten) angeregt. Eine Sonnenschutzfolie ist meist eine aus Polyethylenterephthalat (PET) bestehende Folie, die auf Fenster aufgebracht wird, um das Licht und die Wärme der Sonnenstrahlen zu reduzieren. Die Folie filtert UV-A- und UV-B-Strahlung. Polyethylenterephthalat geht auf eine Erfindung der beiden Engländer John Rex Whinfield (1902–1966) und James Tennant Dickson im Jahre 1941 zurück.

Die Tatsache, dass UV-B-Strahlung (Dorno-Strahlung, nach Carl Dorno (1865–1942) benannt) ein nachgewiesenes Kanzerogen ist, gleichzeitig aber auch für die körpereigene Vitamin D₃-Synthese (Cholecalciferol) benötigt wird, führt zu international widersprüchlichen Empfehlungen hinsichtlich einer gesundheitsförderlichen UV-Exposition.^[177] Auf Basis der wissenschaftlichen Erkenntnisse der letzten Jahrzehnte wurde 2014 eine von 20 wissenschaftlichen Behörden, Fachgesellschaften und Fachverbände des Strahlenschutzes, der Gesundheit, der Risikobewertung, der Medizin und der Ernährungswissenschaften konsentierte Empfehlung „UV-Exposition zur Bildung des körpereigenen Vitamin D“ veröffentlicht. Sie war damit die weltweit erste interdisziplinäre Empfehlung zu diesem Thema. Die erstmalige Nutzung eines Solariums in jungen Jahren (<35 Jahre) verdoppelt annähernd das Risiko, an schwarzem Hautkrebs zu erkranken. In Deutschland ist für Minderjährige die Nutzung eines Solariums seit März 2010 gesetzlich verboten. Ab dem 1. August 2012 dürfen Solariengeräte eine maximale Bestrahlungsstärke von 0,3 Watt pro Quadratmeter Haut nicht mehr überschreiten. Die Geräte müssen entsprechend gekennzeichnet sein. Das neue Limit der Bestrahlungsstärke entspricht der höchsten UV-Dosis, die auf der Erde gemessen werden kann, nämlich um 12 Uhr mittags bei wolkenlosem Himmel am Äquator.^[178]

Laser

Der Rubinlaser wurde 1960 von Theodore Maiman auf Grundlage des Rubinmasers als erster Laser überhaupt entwickelt. Bald darauf entdeckte man die Gefahren, die von einem Laser ausgehen können, insbesondere für die Augen und die Haut, denn der Laser hat nur eine geringe Eindringtiefe. Laser haben zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten in Technik und Forschung sowie im täglichen Leben, vom einfachen Laserpointer (Lichtzeiger) über Entfernungsmessgeräte, Schneid- und Schweißwerkzeuge, die Wiedergabe von optischen Speichermedien wie CDs, DVDs und Blu-ray Discs, Nachrichtenübertragung bis hin zum Laserskalpell und anderen Laserlicht verwendenden Geräten im medizinischen Alltag. Die Strahlenschutzkommission fordert, dass Laseranwendungen an der menschlichen Haut nur durch einen speziell geschulten Arzt ausgeführt werden dürfen. Hinzu kommt die Anwendung in Showeffekten in Diskotheken und bei Veranstaltungen. Laser können aufgrund der Eigenschaften ihrer Strahlung und aufgrund ihrer teilweise extrem konzentrierten elektromagnetischen Leistung biologische Schäden verursachen. Daher sind Laser je nach Laser-Klasse mit genormten Warnhinweisen zu versehen. Maßgebend für die Klasseneinteilung ist die DIN-Norm EN 60825-1. Dabei werden Bereiche der Wellenlängen und Einwirkzeiten unterschieden, die zu charakteristischen Verletzungen und Verletzungs-Schwellwerten der Leistungs- oder Energiedichte führen. Die Strahlenschutzkommission empfiehlt mit Nachdruck, den Besitz und Erwerb von Laserpointern der Klassen 3B und 4 gesetzlich zu regeln, so dass eine missbräuchliche Nutzung verhindert wird.^[179] Ursächlich ist die Zunahme von gefährlichen Blendattacken durch Laserpointer hoher Leistung. Zu den Betroffenen gehören neben Piloten zunehmend LKW- und Autofahrer, Lokomotivführer, Fußballspieler, Schiedsrichter, aber auch Besucher von Fußballspielen.^[180] Eine solche Blendattacke kann sowohl zu schweren Unfällen, als auch bei Piloten oder LKW-Fahrern durch die verursachten Augenschäden zur Berufsunfähigkeit führen. Am 1. April 1988 erschien die erste Unfallverhütungsvorschrift als Berufsgenossenschaftliche Vorschrift BGV B2, am 1. Januar 1997 gefolgt von der DGUV Vorschrift 11, der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung.^[181] Bereits zwischen Januar und Mitte September 2010 registrierte das Luftfahrt-Bundesamt bundesweit 229 Blendattacken auf Hubschrauber und Flugzeuge deutscher Airlines.^[182] Am 18. Oktober 2017 wurde ein Täter nach einer Blendattacke auf einen Hubschrauber der Bundespolizei zu einem Jahr und sechs Monaten Haft ohne Bewährung verurteilt.^[183]

Elektromagnetische Strahlenbelastung

Unter Elektrosmog wird umgangssprachlich die tägliche Belastung des Menschen und der Umwelt durch elektrische, magnetische und elektromagnetische Felder verstanden, von denen teilweise angenommen wird, dass sie unerwünschte biologische Wirkungen haben könnten.^[184] Die elektromagnetischen Umweltverträglichkeit (EMVU) beschreibt die Wirkung auf Lebewesen, von denen manche als elektrosensibel gelten. Diesbezügliche Ängste bestehen seit den Anfängen der technischen Nutzung Mitte des 19. Jahrhunderts. 1890 war es beispielsweise Beamten der Königlichen Generaldirektion in Bayern verboten, an der Eröffnungsfeier des ersten deutschen Wechselspannungs-Kraftwerks, der Elektricitäts-Werke Reichenhall, teilzunehmen oder den Maschinenraum zu betreten. Mit der Einrichtung der ersten Funktelegrafie und deren Telegrafenstationen wurde im April 1911 in der US-Zeitschrift The Atlanta Constitution über die mögliche Gefahr der Wellen von Funktelegrafen berichtet, die neben „Zahnausfall“ im Laufe der Zeit auch zu Haarausfall führen und Personen „verrückt“ machen soll.^[185] Zur Prävention wurde eine Ganzkörper-Schutzkleidung empfohlen.

Im Laufe der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts sind weitere elektromagnetischer Felder in den Mittelpunkt gesundheitlicher Bedenken gerückt, wie Stromversorgungsleitungen, Photovoltaikanlagen, Mikrowellenherde, Computer- und Fernsehbildschirme, Sicherheitseinrichtungen, Radargeräte und in jüngster Zeit auch Schnurlostelefone (DECT), Mobiltelefone, deren Basisstationen, Energiesparlampen und seit 2001 Bluetooth-Verbindungen. Elektrifizierte Bahntrassen sowie Oberleitungen der Straßenbahn und Stromschienen der U-Bahn sind ebenfalls starke Quellen von Elektrosmog. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) hat im Jahr 1996 das EMF-Projekt (englisch ElectroMagnetic Fields) gestartet, um aktuelles Wissen und verfügbare Ressourcen wichtiger internationaler und nationaler Organisationen und wissenschaftlicher Institutionen über elektromagnetische Felder zusammen zu führen.^[186]^[187] Das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) veröffentlichte 2006 folgende Empfehlung:

„Um möglichen gesundheitlichen Risiken vorzubeugen, empfiehlt das BfS, die persönliche Strahlenbelastung durch eigene Initiative zu minimieren.“

– Bundesamt für Strahlenschutz, 31. Januar 2006^[188]

Ab 2016 gilt die EMF‐Leitlinie 2016 der EUROPAEM (Europäische Akademie für Umweltmedizin englisch European Academy For Environmental Medicine) zur Prävention, Diagnostik und Therapie EMF‐bedingter Beschwerden und Krankheiten.^[189]

Mikrowellen

Ein Mikrowellenherd, den 1950 der US-Forscher Percy Spencer erfunden hat, wird zum schnellen Erwärmen von Speisen mittels Mikrowellenstrahlung mit einer Frequenz von 2,45 Gigahertz verwendet. Bei einem intakten Mikrowellenherd ist die Leckstrahlung aufgrund der Abschirmung des Garraums verhältnismäßig gering. Dabei ist ein „Emissionsgrenzwert von fünf Milliwatt pro Quadratzentimeter (entspricht 50 Watt pro Quadratmeter) in einem Abstand von fünf Zentimeter von der Geräteoberfläche“ (Strahlungsdichte oder Leistungsflussdichte in W/m²) festgelegt. Kinder sollen sich während der Zubereitung des Essens nicht unmittelbar vor oder neben dem Gerät aufhalten. Ferner nennt das Bundesamt für Strahlenschutz Schwangere als besonders gefährdete Personen.^[190]

Mobiltelefone

Bislang wird die Diskussion über eventuelle gesundheitliche Gefährdungen durch Handystrahlung kontrovers geführt, wobei nach derzeitigem Kenntnisstand keine validen Ergebnisse vorliegen. Nach Angaben des Bundesamts für Strahlenschutz,

„bestehen nach wie vor Unsicherheiten in der Risikobewertung, die durch das Deutsche Mobilfunk-Forschungsprogramm nicht vollständig beseitigt werden konnten, insbesondere mögliche gesundheitliche Risiken einer langfristigen Belastung mit hochfrequenten elektromagnetischen Feldern durch Telefonate mit dem Handy bei Erwachsenen (intensive Handynutzung über mehr als 10 Jahre) und die Frage, ob sich die Nutzung von Mobiltelefonen durch Kinder gesundheitlich auswirken könnte. Aus diesen Gründen hält das BfS einen vorbeugenden Gesundheitsschutz (Vorsorge) weiterhin für erforderlich: Die Exposition durch elektromagnetische Felder sollte so gering wie möglich sein.“

– Bundesamt für Strahlenschutz (Stand: 24. März 2017)^[191]

Das BfS empfiehlt unter anderem Handys mit geringem SAR-Wert (Spezifische Absorptionsrate)^[192] und die Verwendung von Headsets oder der Freisprecheinrichtung, um Abstand vom Kopf einzuhalten. Eine Erhöhung des Auftretens eines Akustikusneurinoms, einem gutartigen Tumor, der vom Hör- und Gleichgewichtsnerven (Nervus vestibulocochlearis) ausgeht, durch Handystrahlung wird diskutiert und soll dadurch reduziert werden.^[191] Elektrosmog- oder Handystrahlenfilter, die ins Handy eingebaut werden, sollen angeblich vor der Strahlung schützen. Die Wirkung ist aus Sicht der elektromagnetischen Umweltverträglichkeit zweifelhaft, da dadurch gleichzeitig die Strahlungsintensität durch das Handy überproportional erhöht wird, um die notwendige Leistung zu erhalten. Der SAR-Wert eines WLAN-Routers beträgt nur ein Zehntel der Handystrahlung, wobei diese in einem Meter Abstand bereits um weitere 80 % sinkt. Der Router kann so eingestellt werden, dass er bei Nichtverwendung, beispielsweise nachts, abschaltet.^[193]

Elektrische Felder

Zur Verringerung der elektrischen Felder und aufgrund der anliegenden Spannung der magnetischen Felder aufgrund des fließenden elektrischen Stroms, die von der häuslichen Elektroinstallation ausgehen, sind Netzfreischalter erhältlich. Bei Installationen unter Putz kann zwar nur ein äußerst geringer Teil des elektrischen Feldes aus der Wand austreten. Netzfreischalter sperren jedoch automatisch das Stromnetz in denjenigen Zeiten, in denen kein Stromverbraucher eingeschaltet ist.^[194] Sobald ein Verbraucher eingeschaltet wird, wird auch die Netzspannung wieder zugeschaltet. Die Netzfreischalter wurden 1973 eingeführt^[195] und im Laufe der Jahrzehnte kontinuierlich verbessert. So wurde 1990 auch die Abschaltung des PEN-Leiters (früher: Nullleiter) möglich.^[196] Die Netzfreischalter können in mehrere unterschiedliche Stromkreise eingebaut werden, bevorzugt erfolgt dies in Schlafräumen. Sie schalten jedoch nur ab, wenn keine Dauerstromverbraucher, wie Klimageräte, Lüfter, elektrische Wecker, Nachtlichter, Standby-Geräte, Alarmanlagen, Ladegeräte und Ähnliches eingeschaltet sind. Zur Funktion ist jedoch notwendig, dass eine Niedervoltspannung (2–12 Volt), was einer Gerätebatterie für Elektrokleingeräte entspricht, angelegt ist. Räume lassen sich auch durch Kupfertapeten oder spezielle metallhaltige Wandfarben abschirmen, womit das Prinzip des Faradayschen Käfigs angewendet wird.

Körperscanner

Körperscanner werden seit etwa 2005 vorwiegend auf Flughäfen für Sicherheitskontrollen (Passagierkontrollen) verwendet. Passive Scanner detektieren vom Körper einer Person ausgesandte natürliche Strahlung und nutzen sie, um am Körper getragene oder versteckte Objekte zu lokalisieren. Bei aktiven Systemen wird zusätzlich eine künstliche Bestrahlung verwendet, um die Detektion zu verbessern (Rückstreuverfahren). Bei Körperscannern muss man unterschieden, ob sie mit ionisierender (meist Röntgenstrahlung) oder mit nichtionisierender Strahlung (Terahertzstrahlung) arbeiten.

Die im unteren Terahertzbereich arbeitenden integrierten Bausteine strahlen weniger als 1 mW (-3 dBm) ab,^[197] womit man davon ausgehen kann, dass keine gesundheitlichen Schäden zu erwarten sind. Es existieren widersprüchliche Studien aus dem Jahre 2009, ob als Folge von Terahertzbestrahlung genetische Schäden nachgewiesen werden können.^[198] In den USA machen Röntgen-Rückstreuungsscanner den Großteil der verwendeten Geräte aus. Bei den Röntgen-Rückstreuungsscannern befürchten Wissenschaftler, dass durch eine zukünftige Zunahme an Krebserkrankungen eine größere Gefährdung für Leib und Leben der Passagiere bestehen könnte, als durch den Terrorismus selbst.^[199] Ob die bei einer konkreten Kontrolle eingesetzten Körperscanner nur Terahertz- oder auch Röntgenstrahlung einsetzen, ist für den Passagier nicht eindeutig festzustellen.

Nach Angaben des Bundesamts für Strahlenschutz lassen die wenigen vorliegenden Ergebnisse aus Untersuchungen im Frequenzbereich der aktiven Ganzkörperscanner, die mit Millimeterwellen- oder Terahertzstrahlung arbeiten, noch keine abschließende Bewertung aus Sicht des Strahlenschutzes zu (Stand: 24. Mai 2017).^[200]

Im Umfeld der Anlage, in dem sich Beschäftigte oder andere Dritte aufhalten können, wird auch bei dauerhaftem Aufenthalt der Grenzwert der zulässigen Jahresdosis für eine Einzelperson der Bevölkerung von einem Millisievert (1 mSv, Schwangere und Kinder eingeschlossen) nicht überschritten.

Bei Röntgenscannern für Handgepäck ist die Einrichtung eines Strahlenschutzbereichs gemäß § 19 RöV nicht erforderlich, da die Strahlenexposition während einer Handgepäckkontrolle für Passagiere selbst unter ungünstigen Annahmen nicht mehr als 0,2 Mikrosievert (μSv) beträgt. Deshalb gelten die mit Gepäckkontrollen Beschäftigten auch nicht als beruflich strahlenexponierte Personen nach § 31 RöV und müssen daher kein Dosimeter tragen.^[201]

Strahlenschutz bei elektromedizinischen Behandlungsverfahren

Elektromagnetische Wechselfelder werden seit dem Jahr 1764 in der Medizin verwendet,^[202] hauptsächlich zur Erwärmung und Durchblutungssteigerung (Diathermie, Kurzwellentherapie) zur Verbesserung der Wund- und Knochenheilung.^[203] Den diesbezüglichen Strahlenschutz regelt das Medizinproduktegesetz zusammen mit der Medizinprodukte-Betreiberverordnung.^[204] Die Medizingeräteverordnung trat am 14. Januar 1985 in Deutschland in Kraft. In ihr wurden die zu diesem Zeitpunkt bekannten medizinisch-technischen Geräte entsprechend ihrem Gefährdungsgrad für den Patienten in Gruppen eingeteilt. Die Medizingeräteverordnung regelte bis zum 1. Januar 2002 den Umgang mit Medizinprodukten und wurde durch das Medizinproduktegesetz abgelöst. Beim Einsatz ionisierender Strahlung in der Medizin muss der Nutzen höher sein als das potenzielle Risiko der Gewebeschädigung (rechtfertigende Indikation). Aus diesem Grund wird dem Strahlenschutz besonders große Bedeutung beigemessen. Die Ausführung sollte mit dem ALARA-Prinzip (As Low As Reasonable Achievable, englisch: „so niedrig wie vernünftigerweise erreichbar“) optimiert werden, sobald eine Anwendung als geeignet beschrieben ist. Seit 1996 kümmert sich das von der Europäischen Kommission gegründete European ALARA Network (EAN) um die weitere Durchsetzung des Prinzips im Strahlenschutz.^[205]

Infrarotstrahlung

Die um 1800 vom deutsch-britischen Astronomen, Techniker und Musiker Friedrich Wilhelm Herschel entdeckte Infrarotstrahlung erzeugt vor allem Wärme. Wenn die Erhöhung der Körpertemperatur sowie die Einwirkdauer kritische Grenzen überschreitet, können Hitzeschäden bis hin zum Hitzschlag die Folge sein. Aufgrund der noch unbefriedigenden Datenlage und der teilweise widersprüchlichen Ergebnisse sind eindeutige Empfehlungen für den Strahlenschutz bezüglich Infrarotstrahlung bislang nicht möglich. Die Erkenntnisse hinsichtlich einer Beschleunigung der Hautalterung durch Infrarotstrahlung sind allerdings ausreichend, um den Einsatz von Infrarotstrahlung gegen Faltenbildung als kontraproduktiv zu bezeichnen.^[206]

Gesetzliche Grundlagen

EURATOM

Die Europäische Atomgemeinschaft (EURATOM) wurde am 25. März 1957 durch die Römischen Verträge von Frankreich, Italien, den Beneluxstaaten und der Bundesrepublik Deutschland gegründet und besteht bis heute fast unverändert. Kapitel 3 des Euratomvertrags regelt die Maßnahmen zur Sicherung der Gesundheit der Bevölkerung. In Artikel 35 werden Einrichtungen zur ständigen Überwachung des Bodens, der Luft und des Wassers auf ihre Radioaktivität vorgeschrieben. In allen Mitgliedsstaaten wurden daraufhin entsprechende Messnetze installiert, die ihre erhobenen Daten an die zentrale Datenbank der EU (EURDEP, englisch European Radiological Data Exchange Platform) senden.^[207] Die Plattform ist Bestandteil des ECURIE Systems der EU für den Informationsaustausch in radiologischen Notsituationen und wurde 1995 in Betrieb genommen.^[208]Auch die Schweiz nimmt an dem Informationssystem teil.^[209]^[210]

Gesetzliche Grundlagen in Deutschland

In Deutschland wurde erstmals im Jahre 1941 eine Röntgenverordnung (RGBl. I S. 88) erlassen und galt ursprünglich für nichtmedizinische Betriebe. Die ersten medizinischen Vorschriften wurden von dem Hauptverband der Gewerblichen Berufsgenossenschaften als Unfallverhütungsvorschriften zur Reichsversicherungsordnung im Oktober 1953 erlassen. Grundnormen für den Strahlenschutz wurden durch Richtlinien der Europäischen Atomgemeinschaft (EURATOM) am 2. Februar 1959 eingeführt. Das Atomgesetz vom 23. Dezember 1959 ist die nationale gesetzliche Grundlage für das gesamte Strahlenschutzrecht in Deutschland (West) mit der Strahlenschutzverordnung vom 24. Juni 1960 (nur für radioaktive Stoffe), der Strahlenschutzverordnung vom 18. Juli 1964 (für den Medizinbereich) und der Röntgenverordnung vom 1. März 1973.^[211] Der Strahlenschutz wurde im § 1 formuliert, wonach Leben, Gesundheit und Sachgüter vor den Gefahren der Kernenergie und der schädlichen Wirkung ionisierender Strahlen zu schützen und durch Kernenergie oder ionisierende Strahlen verursachte Schäden auszugleichen sind. In der Strahlenschutzverordnung sind Dosisgrenzwerte für die allgemeine Bevölkerung und für beruflich strahlenexponierte Personen festgelegt. Generell muss jede Anwendung ionisierender Strahlung gerechtfertigt sein und die Strahlenbelastung muss auch unterhalb der Grenzwerte so gering wie möglich gehalten werden. Hierzu müssen beispielsweise Ärzte, Zahnärzte und Tierärzte alle fünf Jahre – gemäß § 18a Abs. 2 RöV in der Fassung vom 30. April 2003 – einen Nachweis der Aktualisierung der Fachkunde im Strahlenschutz erbringen und hierzu einen Ganztageskurs mit Abschlussprüfung absolvieren. Die Fachkunde im Strahlenschutz ist nach der Fachkunde-Richtlinie Technik nach RöV – R3 für Personen vorgeschrieben, die beim Einsatz von Gepäckdurchleuchtungseinrichtungen, industriellen Messeinrichtungen und Störstrahlern tätig sind. Ein Röntgenpass ist ein Dokument, in das seit 2002 der untersuchende Arzt oder Zahnarzt Informationen zu den Röntgenuntersuchungen des Patienten einträgt, die an ihm durchgeführt werden. Dadurch sollen insbesondere unnötige Wiederholungsuntersuchungen vermieden werden.

Die Strahlenschutzkommission (SSK) wurde 1974 als Beratungsgremium des Bundesministeriums des Innern gegründet. Sie entstand aus der Fachkommission IV „Strahlenschutz“ der am 26. Januar 1956 konstituierten Deutschen Atomkommission.^[212] Nach der Nuklearkatastrophe von Tschernobyl 1986 wurde in der Bundesrepublik Deutschland das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit gegründet. Die Gründung dieses Ministeriums war vor allem eine Reaktion auf den als unzureichend koordiniert empfundenen Umgang der Politik mit der Katastrophe von Tschernobyl und ihren Folgen. Am 11. Dezember 1986 verabschiedete der Deutsche Bundestag das Strahlenschutzvorsorgegesetz (StrVG), zum Schutz der Bevölkerung, die Radioaktivität in der Umwelt zu überwachen und die Strahlenexposition der Menschen und die radioaktive Kontamination der Umwelt im Falle radioaktiver Unfälle oder Zwischenfälle so gering wie möglich zu halten. Die letzte Neufassung der Röntgenverordnung wurde am 8. Januar 1987 ausgefertigt. Neben zahlreichen anderen Maßnahmen wurden kontaminierte Lebensmittel in großem Umfang aus dem Verkehr gezogen. Eltern wurde dringend geraten ihre Kinder nicht in Sandkästen spielen zu lassen. Teilweise wurde der kontaminierte Sand ausgetauscht.1989 wurde das Umweltministerium um das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) erweitert. Es folgte eine Neubekanntmachung des Strahlenschutzvorsorgegesetzes am 30. April 2003 zur Umsetzung zweier EU Richtlinien über den Gesundheitsschutz von Personen gegen die Gefahren ionisierender Strahlung bei medizinischer Exposition.^[213]^[214] Der Schutz von Arbeitnehmern vor optischer Strahlung, (Infrarotstrahlung (IR), Sichtbares Licht (VIS) und Ultraviolettstrahlung (UV)), die zum Bereich der nicht-ionisierenden Strahlung gehört, wird durch die Arbeitsschutzverordnung zu künstlicher optischer Strahlung vom 19. Juli 2010 geregelt.^[215] Es basiert auf der EU-Richtlinie 2006/25/EG vom 27. April 2006.^[216] Am 1. März 2010 trat das „Gesetz zum Schutz vor nichtionisierender Strahlung bei der Anwendung am Menschen“ (NiSG) in Kraft^[217] beschlossen, BGBl. I S. 2433, wonach seit dem 4. August 2009 Minderjährigen die Benutzung von Solarien nach Maßgabe des § 4 NiSG untersagt ist (zuletzt geändert durch Artikel 4 des Gesetzes vom 8. April 2013 (BGBl. I Nr. 17, S. 734)). Am 1. Oktober 2017 trat ein neues Strahlenschutzgesetz in Deutschland in Kraft.^[218]

In Deutschland leitet und beaufsichtigt ein Strahlenschutzbeauftragter Tätigkeiten zur Gewährleistung des Strahlenschutzes beim Umgang mit radioaktiven Stoffen oder ionisierender Strahlung. Seine Aufgaben sind u. a. in den §§ 31 bis 33 der Strahlenschutzverordnung und in den §§ 13 bis 15 der Röntgenverordnung beschrieben. Er wird vom Strahlenschutzverantwortlichen bestellt, der dafür verantwortlich ist, dass alle Vorschriften zum Strahlenschutz eingehalten werden.

Gesetzliche Grundlagen in der Schweiz

In der Schweiz begann der institutionalisierte Strahlenschutz 1955 mit dem Erlass von Richtlinien für den Schutz gegen ionisierende Strahlungen in der Medizin, in Laboratorien, Gewerbe- und Fabrikationsbetrieben, die jedoch nur Empfehlungscharakter hatten. Die gesetzlichen Grundlagen schuf ein neuer Verfassungsartikel (Art. 24), wonach der Bund Vorschriften über den Schutz vor den gefahren ionisierender Strahlen erlässt. Darauf aufbauend trat zum 1. Juli 1960 ein entsprechende Bundesgesetz in Kraft. Am 1. Mai 1963 wurde die erste schweizerische Verordnung über den Strahlenschutz in Kraft gesetzt. Als Ergänzungen zur Verordnung wurden am 7. Oktober 1963 im Wesentlichen folgende Verfügungen des Eidgenössischen Departements des Innern (EDI) erlassen:

über den Strahlenschutz bei medizinischen Röntgenanlagen
über den Strahlenschutz bei Schuhdurchleuchtungsapparaten (von denen 1963 etwa 850 in Betrieb waren; der letzte wurde erst 1990 stillgelegt)
über die Radioaktivität von Leuchtzifferblättern.

Es folgten weitere 40 Verordnungen. Die Überwachungen entsprechender Einrichtungen zog sich – mangels Personals – über viele Jahre hin. Seit 1963 sollten Dosimeter zum Personenschutz eingesetzt werden, was jedoch auf vielerlei Widerstand stieß. Der Erlass eines aktualisierten Strahlenschutzgesetzes dauerte bis 1989. Damit einher ging die Strahlenschutzausbildung der betroffenen Personen.^[219]

Gesetzliche Grundlagen in Österreich

Die gesetzliche Basis für den Strahlenschutz in Österreich ist das Strahlenschutzgesetz (BGBl. 277/69 i.d.g.F.) vom 11. Juni 1969.^[220] Die Aufgaben im Strahlenschutz erstrecken sich in die Bereiche Medizin, Gewerbe und Industrie, Forschung, Schulen, Arbeitnehmerschutz und Lebensmittel. Die Allgemeine Strahlenschutzverordnung, BGBl. II Nr. 191/2006, ist seit 1. Juni 2006 in Kraft.^[221] Sie regelt auf Basis des Strahlenschutzgesetzes den Umgang mit Strahlenquellen und die Maßnahmen zum Schutz vor ionisierenden Strahlen. Die Verordnung optische Strahlung (VOPST) ist eine Detailverordnung zum ArbeitnehmerInnenschutzgesetz (ASchG).

Strahlenschutz und Strahlenschäden in der Veterinärmedizin

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.

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.^[55]

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.^[222]

Anmerkung

Die Ultraschalldiagnostik (Sonografie) ist ein vielseitig und häufig eingesetztes bildgebendes Verfahren in der medizinischen Diagnostik. Ebenso wird Ultraschall in der Therapie eingesetzt. Dabei werden jedoch mechanische Wellen und keine ionisierende oder nichtionisierende Strahlung eingesetzt. (Die Sicherheit des Patienten ist gewährleistet, wenn empfohlene Grenzwerte zur Vermeidung von Kavitation und Überwärmung eingehalten werden).

Siehe hierzu

Weblinks

Commons: Geschichte des Strahlenschutzes – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

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Siehe auch

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 == Radioaktive Substanzen ==
+=== Radionuklide ===
+Die [[Nuklearmedizin]] ist die Anwendung von offenen [[Radionuklid]]en zu diagnostischen und therapeutischen Zwecken ([[Radionuklidtherapie]]).<ref>[[Erich Oberhausen]] u. a.: ''Technik der Nuklearmedizin.'' 4. Auflage. Deutscher Ärzte-Verlag, Köln 1990, ISBN 3-7691-1087-7, S. 9.</ref>  Sie umfasst zudem die Anwendung weiterer [[Radioaktivität|radioaktiv]]er Substanzen und [[kernphysik]]alischer Verfahren zur Funktions- und Lokalisationsdiagnostik. [[George de Hevesy]] lebte in Untermiete und hatte 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. Er konnte Radioaktivität in dem Auflauf nachweisen. Als er damit seine Vermieterin vorführte, hat sie ihm umgehend gekündigt. Die von George de Hevesy angewandte Methode wurde später in der Nuklearmedizin als [[Tracer (Nuklearmedizin)|Tracermethode]] bezeichnet.<ref>[http://www.uniklinik-duesseldorf.de/unternehmen/kliniken/klinik-fuer-nuklearmedizin/willkommen/geschichte/ Überblick über die Geschichte der Nuklearmedizin], Universität Düssldorf, 17. September 2015. Abgerufen am 16. Dezember 2017</ref> Eine geringe Menge eines radioaktiven Stoffes, dessen Verteilung im Organismus und sein Weg durch den menschlichen Körper, kann von außen anhand der radioaktiven Strahlung verfolgt werden und gibt Auskunft über diverse [[Stoffwechsel]]funktionen des Körpers. Zunehmender Strahlenschutz wird dabei durch eine kontinuierliche Weiterentwicklung der Radionuklide erreicht. So wurden beispielsweise die Quecksilberverbindungen <sup>203</sup>Chlor-Merodrin und <sup>197</sup>Chlor-Merodrin in den 1960er Jahren wieder verlassen, da Substanzen entwickelt worden sind, die bei geringerer Strahlenbelastung eine höhere [[Photon]]enausbeute zuließen.<ref>{{cite book|title=Nuklearmedizin/ Nuclear Medicine: Diagnostik, Therapie, Klinische Forschung / Diagnosis, Therapy, Clinical Research|url=https://books.google.com/books?id=K8GkBgAAQBAJ&pg=PA4|date=13. März 2013|publisher=Springer-Verlag|isbn=978-3-642-81170-8|pages=4}}</ref>
 === Terrestrische Strahlung ===
 Die [[Terrestrische Strahlung (Radionuklide)|terrestrische Strahlung]] ist eine auf der Erde allgegenwärtige Strahlung, die von [[Radionuklid]]en im Boden verursacht wird, die vor Milliarden Jahren durch die stellare [[Nukleosynthese]] gebildet wurden und aufgrund ihrer langen [[Halbwertszeit]]en 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 Nuklide|kosmogene]] und [[Primordiales Nuklid|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 insbesondere<ref>{{cite book|title=Strahlengefahrdung und Strahlenschutz / Radiation Exposure and Radiation Protection|url=https://books.google.com/books?id=Y3qnBgAAQBAJ&pg=PA405|date=2013-03-13 |publisher=Springer-Verlag|isbn=978-3-642-82229-2|pages=405–}}</ref>