Dosis in Sievert: Gefährdung einschätzen

Strahlung gibt im Körper Energie ab. Die Energiedosis D sagt, wie viel Energie ein Kilogramm Gewebe aufnimmt. Die Einheit ist das Gray (Gy): 1 Gy = 1 J pro kg. Beispiel: Nimmt ein Körper von 70 kg 0,07 J auf, ist D = 0,001 Gy = 1 mGy. Gleiche Energie wirkt aber nicht immer gleich stark. Alphastrahlung schädigt das Gewebe etwa 20-mal stärker als Betastrahlung. Darum rechnet man mit Wichtungsfaktoren: Alpha 20, Beta, Gamma und Röntgen 1. Die Äquivalentdosis H = Faktor · D hat die Einheit Sievert (Sv). Die effektive Dosis berücksichtigt zusätzlich, wie empfindlich ein Organ ist. In der Praxis nutzt man Millisievert (mSv): 1 Sv = 1000 mSv. Die natürliche Strahlung in Deutschland liegt im Mittel bei etwa 2 mSv pro Jahr. Für die Bevölkerung gilt ein Grenzwert von 1 mSv pro Jahr zusätzlich durch Anlagen. Für Menschen, die beruflich mit Strahlung arbeiten, gelten 20 mSv pro Jahr. Eine Röntgenaufnahme der Brust liegt bei etwa 0,02 mSv. Akute Strahlenschäden treten erst ab etwa 1 Sv in kurzer Zeit auf. Grenzwerte sind keine scharfe Grenze zwischen sicher und gefährlich. Sie legen fest, was als vertretbar gilt. Ziel bleibt: so wenig Strahlung wie vernünftig möglich.

Was Strahlung im Körper bewirkt. Ionisierende Strahlung schlägt im Gewebe Elektronen aus Atomen und Molekülen. Dadurch können chemische Bindungen brechen. Besonders wichtig ist die DNA, das Erbgut im Zellkern. Die Strahlung kann die DNA direkt treffen. Häufiger entstehen zuerst aus Wassermolekülen sehr reaktionsfreudige Teilchen, die Radikale. Sie greifen dann die DNA an. Die Zelle hat eigene Reparatursysteme.

Danach gibt es drei Möglichkeiten. Meist wird der Schaden richtig repariert. Ist er zu groß, stirbt die Zelle ab. Wird er falsch repariert und die Zelle lebt weiter, bleibt eine Veränderung im Erbgut. Aus einer solchen Zelle kann nach Jahren oder Jahrzehnten Krebs entstehen. Das nennt man einen Spätschaden. Kinder sind empfindlicher als Erwachsene.

Man unterscheidet zwei Arten von Strahlenschäden. Sichere Schäden (deterministische Schäden) entstehen, wenn sehr viele Zellen auf einmal absterben und ein Organ nicht mehr richtig arbeitet. Sie treten erst oberhalb einer Schwellendosis auf, also nur bei hohen Dosen. Je höher die Dosis, desto schwerer ist der Schaden. Beispiele sind Hautverbrennungen und die Strahlenkrankheit. Zufallsschäden (stochastische Schäden) entstehen aus einzelnen veränderten Zellen, vor allem Krebs. Für sie kennt man keine Schwelle. Mit der Dosis steigt nicht die Schwere, sondern die Wahrscheinlichkeit, dass ein Schaden auftritt. Darum gilt auch bei kleinen Dosen: so wenig wie möglich.