Gefahren der Einsatzstelle: Atomenergie
Einleitung
Die Problematik der Gefährdung durch radioaktive Strahlung bei der zivilen Nutzung von Atomenergie wird heftig und kontrovers diskutiert.
Dies ist nicht erst seit dem Reaktorunfall von Tschernobyl im Frühjahr 1986 der Fall. Als in den Wochen nach dem 28. April 1979, dem schicksalsträchtigen Ereignis von Three Miles Island, die Nachrichtenagenturen immer neue Schreckensmeldungen in den Äther jagten, wurde die Welt erstmalig umfassend mit der Problematik des Unfall-Strahlenschutzes konfrontiert.
Die Gefahren durch atomare Energie und radioaktive Stoffe werden meist nicht unmittelbar vom brennbaren Stoff selbst ausgehen, obwohl metallisches Uran und andere radioaktive Stoffe in fein verteilter Form sogar als selbstentzündlich angesehen werden können.
In den meisten Fällen werden diese Gefahren erst durch die Einwirkung eines Brandes oder sonstigen Schadensereignisses entstehen, wenn Schutz- und Sicherheitseinrichtungen beschädigt oder zerstört werden, so daß die Sicherheit, die normalerweise beim Umgang mit diesen Stoffen besteht, nicht mehr gewährleistet ist.
Da sich die Gefährdung des Einzelnen beim Freiwerden radioaktiver Stoffe aus einem Kernkraftwerk nur graduell von der unterscheidet, wie sie nach einem Zwischenfall im Labor, im Forschungsinstitut oder beim Transport auftreten kann, sind auch die Hilfsmaßnahmen im Prinzip ähnlich.
Radioaktivität gefährdet durch
(1.) Bestrahlung von außen,
(2.) Kontamination und
(3.) Inkorporation
Zu 1.: Bestrahlung von außen ist insbesondere bei Gammastrahlen zu erwarten. Bei Neutronen-Quellen besteht ebenfalls die Gefahr einer Bestrahlung von außen. Wegen der begrenzten Reichweiten von Alpha- und Betastrahlen besteht bei diesen in der Regel keine Gefahr der Bestrahlung von außen.
Zu 2.: Kontamination ist die Verunreinigung einer Körperoberfläche durch radioaktive Stoffe. Die Gefahr der Verunreinigung von Körperoberflächen besteht bei offenen radioaktiven Stoffen und beim Freiwerden umschlossener radioaktiver Stoffe, durch Beschädigung der Umhüllung.
Zu 3.: Inkorporation ist die Aufnahme radioaktiver Stoffe in den Körper. Sie kann über die Atemwege (Schwebstoffe und Gase in der Atemluft), durch Verschlucken oder über Wunden erfolgen. Im Gegensatz zu den Gefahren durch äußere Bestrahlung sind bei der Inkorporation auch die Alpha- und Betastrahler besonders gefährlich.
Für die Einsatzkräfte am Schadensort unterscheidet man drei Arten von Strahlung, nämlich »Alpha«, »Beta«-, und »Gamma«-Strahlung. Für die Einsatzkräfte ist es in erster Linie wichtig zu wissen, wie sich diese Strahlenarten in Reichweite und Durchdringungsvermögen unterscheiden. Die angegebenen Zahlen sind Richtwerte, sie können je nach Energie der jeweiligen Strahlung abweichen.
Alpha-Strahlen bestehen aus Alpha-Teilchen, die mit dem Helium-Atomkern identisch sind, da sie sich aus 2 Neutronen und 2 Protonen zusammensetzen. Von allen drei Strahlungsarten hat sie die größte Masse. Wodurch sich auch deren Eigenschaften ergeben: Die Reichweite in Luft beträgt nur wenige cm, schon ein Blatt Papier kann nicht durchdrungen werden. Treffen Teilchen auf Körperzellen, können sie diese allerdings mehr schädigen als die anderen Strahlenarten.
Beta-Strahlung besteht aus Elektronen, die vom radioaktiven Atomkern bei der Kernumwandlung ausgestoßen werden. Wenn ein Atomkern zu viel Neutronen hat, wird ein Neutron in ein Proton umgewandelt; indem sich das Neutron in Elektron und Proton teilt. Das Elektron wird dann als Teilchen mit negativer Ladung ausgestoßen. Die Masse ist allerdings mehr als 7000 mal kleiner als die der Alpha-Strahlung, wodurch sich eine größere Reichweite und ein höheres Durchdringungsvermögen ergeben, nämlich wenige Meter in Luft und ca.1 cm in Materie.
Beta-Strahlung kann aber auch entstehen, wenn sich ein Atomkern, der zu viele Protonen hat, so verhält, daß sich ein Proton in ein Neutron dadurch umwandelt, indem sich das Proton in ein Neutron und ein Positron aufteilt. Das Positron ist ein positiv geladenes Elektron und wird als Teilchen mit positiver Ladung ausgestoßen (Positronen-Strahlung).
Die Gamma-Strahlung ist eine reine elektromagnetische Wellen-Strahlung (Energie-Strahlung). Sie entsteht bei der Vereinigung von Positronen und Elektronen. Bei der Vereinigung werden beide vollständig in Energie umgewandelt. Diese Strahlung ist in ihrem Wesen der Röntgenstrahlung sehr ähnlich (der Unterschied liegt in erster Linie im Zustandekommen). Die Reichweite in Luft ist entsprechend groß, je nach Energie einige 100 m bis mehrere Kilometer. In Materie werden je nach gewähltem Material Dicken von mehreren cm bis zu einigen Metern durchdrungen.
Die Erläuterung der Strahlenarten ist stark vereinfacht, zudem sind mittlerweile weitere Strahlenarten entdeckt worden. Die sog. Neutronenstrahlung wurde ebenfalls nicht aufgeführt.
Gefahrenerkennung
Anlagen, Geräte, Behälter, Umhüllungen und Räume, in denen sich radioaktive Stoffe befinden, die bestimmte Grenzwerte der Strahlenschutzverordnung überschreiten, müssen mit dem Strahlenwarnzeichen nach DIN 25400 gekennzeichnet sein, das sich auch auf allen anderen Zeichen findet, die auf Radioaktivität hinweisen.
Quelle: DIN 25400, Form A, Ausgabe 2.91, Beuth Verlag
Strahlengefährdete Bereiche in Gebäuden werden in sogenannte Gefahrengruppen von I - III eingeteilt, wenn die Gesamtaktivität der darin befindlichen radioaktiven Stoffe eine festgesetzte Freigrenze überschreitet. Die Gefährdung der Einsatzkräfte nimmt dabei mit wachsender Ziffer zu.
Der Transport radioaktiver Stoffe ist grundsätzlich genehmigungs- und damit gleichzeitig kennzeichnungspflichtig. Je nach Aktivität des zu befördernden Stoffes werden entsprechende Anforderungen an die Verpackung gestellt. Die Kennzeichnung der Versandstücke richtet sich nach der Strahlenleistung, die an seiner Außenseite bzw. in 1 Meter Entfernung meßbar ist. Hier werden drei Kategorien unterschieden, nämlich
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| I - Weiss |
II - Gelb |
III - Gelb |
Quelle: Die Beförderung gefährlicher Güter
Hrsg.: Der Bundesminister für Verkehr, Bonn, 1990 |
Strahlungsrisiko
Die Gefahr der ionisierenden Strahlung nimmt zwar nur einen schmalen Bereich in der breiten Palette der Gefahren der Einsatzstelle ein, dennoch muß aufgrund der Besonderheiten in physikalischer und biologischer Hinsicht diesen Gefährdungen besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden.
Es ist bekannt, daß jede Strahlung einen Energiestrom darstellt. Wenn dieser mit den Zellen eines Organismus in Wechselwirkung tritt, so spielen sich komplizierte Veränderungen in der Struktur der Zellen ab. Diese werden dabei geschädigt oder sogar abgetötet. Derartige Strahlenschäden entstehen immer dann, wenn der menschliche Körper ionisierenden Strahlen ausgesetzt ist. Dies kann wie bereits genannt auf verschiedene Arten geschehen. Im Zusammenhang mit dem Einsatzgeschehen wird eine der genannten Gefährdungsmöglichkeiten nur in sehr seltenen Fällen alleine auftreten. Meist werden alle Gefährdungsmöglichkeiten anzutreffen sein.
aus »Strahlenschutz« von G. Zimmermann, Kohlhammer Verlag
Welche Schutzmöglichkeiten bestehen für das Einsatzpersonal?
Die allgemeinen Schutzmaßnahmen sollen so bemessen sein, daß die Einsatzkräfte eine möglichst geringe Dosis aufnehmen.
Dies kann geschehen durch:
Abschirmung:
Alpha- und Betastrahlungen lassen sich leicht und mit einfachen Mitteln wirksam abschirmen. Anders ist es bei der Gamma-Strahlung, sie läßt sich nur schlecht abschirmen. Eine vollständige Abschirmung von Gamma-Strahlung ist nicht möglich.
Abstand:
Einen besseren Schutz gegen Gammastrahlung bildet der Abstand. Die Gamma-Strahlung nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab.
Aufenthaltsdauer:
Die Zeitdauer, die der Einzelne einer äußeren Bestrahlung ausgesetzt ist, muß so gering wie möglich gehalten werden.
Vermeiden von Kontamination:
Dies geschieht durch Tragen von speziellen Schutzausrüstungen bzw. -kleidung.
Vermeiden von Inkorporation:
Dies geschieht durch zusätzliches Tragen von umluftunabhängigen Atemschutzgeräten.
Nur Feuerwehrleute und speziell ausgebildete Helfer verfügen sowohl über das notwendige Wissen, als auch die entsprechende Schutzausrüstung. Diese strahlenexponierten Personen müssen auch bezüglich ihrer in der Strahlenschutzverordnung festgelegten, zulässigen Strahlenbelastung überwacht und registriert werden. Folglich dürfen alle übrigen Hilfskräfte den Gefahrenbereich (Sperrbereich) nicht betreten. |
