Gesundheitsfolgen des Unfalls von Fukushima

Die infolge des Reaktorunfalls in Fukushima am 11.03.2011 in die Atmosphäre freigesetzten radioaktiven Stoffe (Radionuklide) wurden mit dem Wind lokal, regional und global verteilt und in der Folge auf der Erdoberfläche deponiert. Eine interne Strahlenbelastung für die Menschen entstand durch das Einatmen von radioaktiven Stoffen aus der Luft und später durch deren Aufnahme über die Nahrung. Die externe Strahlenbelastung kam durch die in der Luft befindlichen radioaktiven Stoffe und durch die auf dem Boden deponierten Radionuklide zustande.

Welche radioaktiven Stoffe waren in der Umgebung des Kernkraftwerks Fukushima Daiichi von Bedeutung?

Für die Strahlenbelastung der Bevölkerung in der näheren und ferneren Umgebung um die verunglückten Reaktoren in Fukushima waren zunächst zwei radioaktive Stoffe von besonderer Bedeutung.

• Zum einen die radioaktiven Isotope des Jod (vor allem Jod-131 und Jod-133). Diese Radionuklide bestimmten in den ersten Tagen und Wochen nach dem Unfall wesentlich die Strahlenbelastung. Sie weisen eine relativ kurze Halbwertszeit von bis zu 8 Tagen auf.
  Ihre Wirkung kann abgemildert werden, indem gefährdete Personen rechtzeitig hochdosiertes nicht-radioaktives Jod einnehmen (Jodtabletten), da so eine Aufnahme und Anreicherung des eingeatmeten oder mit der Nahrung aufgenommenen radioaktiven Jods in der Schilddrüse verhindert wird. Von einer Strahlenbelastung durch Jod ist nur die Schilddrüse betroffen, da sich Jod nur in der Schilddrüse anreichert.

• Die radioaktiven Stoffe, die längerfristig die Strahlenbelastung bestimmen, sind die Radionuklide des Elements Cäsium (vor allem Caesium-134 und Caesium-137). Diese haben eine Halbwertszeit von bis zu 30 Jahren. Hier gibt es keine Möglichkeit, die Strahlenbelastung durch Verabreichen von Medikamenten oder andere Maßnahmen abzumildern.
  Cäsium gelangt in die Zellen und ist dort an Prozessen zwischen dem Zellinneren und der Zellumgebung beteiligt, die grundsätzlich in allen Körperzellen stattfinden, besonders aber in Muskel- und Nervenzellen. Der Körper scheidet aufgenommenes Cäsium binnen rund 3 Monaten zur Hälfte wieder aus.

Wie hoch ist die Strahlenbelastung der japanischen Bevölkerung in der Umgebung des Reaktors Fukushima Daiichi?

Die Weltgesundheitsorganisation WHO hat im Sommer 2012 die zusätzlichen Strahlenbelastungen (Expositionen) der japanischen Bevölkerung nach dem Unfall in Fukushima abgeschätzt. Dazu hat die WHO die zusätzliche Strahlenbelastung durch

• die vorbeiziehende radioaktive Wolke (externe Strahlenbelastung),
• Inhalation während des Durchzugs der radioaktiven Wolke (interne Strahlenbelastung),
• Oberflächenkontamination (externe Strahlenbelastung),
• Inhalation von abgelagerten radioaktiven Partikeln (interne Strahlenbelastung),
• Verzehr kontaminierter Lebensmittel (interne Strahlenbelastung)

für die Altersgruppen

• Säuglinge,
• Kinder und
• Erwachsene

in den folgenden Regionen betrachtet:

• die am stärksten betroffenen Gegenden der Präfektur Fukushima,
• der Rest der Präfektur Fukushima,
• benachbarte Präfekturen,
• der Rest Japans,
• benachbarte Länder und

• der Rest der Welt.

WHO-Schätzung 2012: Zusätzliche Strahlenbelastung nach dem Unfall in Fukushima (effektive Dosis im ersten Jahr für alle Altersgruppen)

Dosis-Bandbreite in Millisievert	Region
10 - 50	Am stärksten betroffene Gegenden der Präfektur Fukushima
1 - 10	Rest der Präfektur Fukushima
0,1 - 10	Benachbarte Präfekturen von Fukushima
0,1 - 1	Rest Japans
Vergleichswerte zur Strahlenbelastung -
Die gesamte natürliche Strahlenbelastung in Deutschland beträgt durchschnittlich 2,1 Millisievert im Jahr (sogenannte effektive Dosis). Je nach Wohnort, Ernährungs- und Lebensgewohnheiten liegt sie im Einzelnen zwischen 2 und 3 Millisievert, kann aber in Ausnahmefällen bis zu 10 Millisievert reichen. Auf den Menschen wirkt heutzutage neben der natürlichen Strahlung auch Strahlung aus medizinischen (zum Beispiel Röntgenuntersuchungen, Computertomographien) und technischen Anwendungen ein. Im Durchschnitt beträgt die Strahlenbelastung aus künstlichen Quellen in Deutschland zirka 1,9 Millisievert pro Jahr.

Zusätzliche Strahlenbelastung der Schilddrüse in den von der WHO betrachteten Regionen und Altersgruppen (geschätzte Schilddrüsendosis im ersten Jahr)

Dosis-Bandbreite in Millisievert	Kinder	Erwachsene
100 - 200	Säuglinge in den am stärksten betroffenen Gegenden der Präfektur Fukushima	-
10 - 100	Rest der Präfektur Fukushima	Am stärksten betroffene Gegenden der Präfektur Fukushima
1 - 10	Rest Japans	Rest der Präfektur Fukushima und Rest Japans
Vergleichswerte zur Schilddrüsendosis-
Anders als bei der Hintergrundstrahlung können zur Schilddrüsendosis keine Vergleichswerte genannt werden, die sich aus natürlicher Strahlenbelastung ergeben, da für die Schilddrüsendosis das radioaktive Jod-131 von Bedeutung ist, das natürlicherweise nicht vorkommt und mit einer Halbwertzeit von etwa 8 Tagen nach knapp drei Monaten vollständig zerfallen ist. Entsprechend lassen sich Vergleichswerte für die Schilddrüsendosis nur aus anderen Ereignissen zeigen, insbesondere dem Reaktorunfall von Tschernobyl und den oberirdischen Atombombentests. Nach Tschernobyl erreichten die Schilddrüsendosen dabei kurz nach dem Unfall in der Stadt Gomel etwa bis zu 1 Sievert, in anderen Regionen (Zhytomyr, Kiew, Minsk) lagen sie zwischen 100 und 200 Millisievert. In der Umgebung des sowjetischen Atomwaffentestgeländes in Kasachstan lag die durchschnittliche Schilddrüsendosis bei einer dort untersuchten Bevölkerungsgruppe bei 349 Millisievert mit einem Maximum von 722 Millisievert bei denjenigen Personen, die zum Zeitpunkt der Exposition (Strahlenbelastung) jünger als 5 Jahre waren. Im Bikini Atoll lagen die Dosen teilweise noch darüber und erreichten bei Erwachsenen Werte über 7.000 Millisievert, für Kinder bis hin zu dem dreifachen Wert.

Die WHO hat die Strahlenbelastung in Bandbreiten abgeschätzt (siehe Tabellen), um so zu verdeutlichen, dass die Schätzungen keine exakten Werte darstellen. Die Dosisschätzungen aus dem Bericht von 2012 wurden 2015 in einer erneuten Bewertung durch den Wissenschaftlichen Ausschuss der Vereinten Nationen zur Untersuchung der Auswirkungen der atomaren Strahlung (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, UNSCEAR) grundsätzlich bestätigt.

Im Fukushima Health Management Survey (Beschreibung der Studie siehe unten) wurden die externen Strahlendosen von 466.000 Personen (beruflich Strahlenexponierte ausgenommen) aus der Präfektur Fukushima während der ersten vier Monate nach dem Unfall ermittelt. Anhand ihres Aufenthaltsorts während und nach dem Unfall wurde berechnet, dass

• 62,2 Prozent der Personen eine externe Dosis unter 1 mSv erhielten,
• 93,8 Prozent eine Dosis unter 2 mSv und
• 99,8 Prozent eine Dosis unter 5 mSv.

Die maximale externe Dosis betrug 25 mSv. Die Messung der internen Dosis von 184.205 Einwohnern der Präfektur Fukushima ergab, dass 99,986 Prozent der Personen weniger als 1 mSv zusätzliche interne Dosis durch den Unfall erhielten. Die maximale interne Dosis war 3 mSv.

Aktuelle Informationen zur derzeitigen Strahlung (die so genannte Gamma-Ortsdosisleistung, in Mikrosievert pro Stunde) außerhalb der Evakuierungszone können auf der Internetseite der japanischen Kernenergieaufsichtsbehörde (Nuclear Regulation Authority) oder der detaillierten Japan Radiation Map eingesehen werden.

Wie hoch ist die Strahlenbelastung für Japans Nachbarstaaten und den Rest der Welt?

Die für Japans Nachbarstaaten und den Rest der Welt geschätzten Strahlenbelastungen liegen deutlich unter den für Japan geschätzten Strahlenbelastungen. In beiden Fällen basieren die Dosisabschätzungen der WHO unter anderem auf Messungen, die in Japan durchgeführt wurden.

Wie hoch sind die möglichen gesundheitlichen Risiken?

Die Weltgesundheitsorganisation WHO führte mit Hilfe unabhängiger internationaler Experten Abschätzungen der gesundheitlichen Risiken durch und veröffentlichte diese im Februar 2013). Dabei stützte sie sich auf ihre Abschätzungen der zusätzlichen Strahlenbelastungen (Expositionen) vom Sommer 2012. An diesen internationalen Expertengruppen waren Mitarbeiter des Bundesamts für Strahlenschutz beteiligt, da es für den Bereich Strahlenschutz und Gesundheit ein WHO-Kooperationszentrum ist.

Dieser Bericht zu den gesundheitlichen Risiken kommt zu folgenden Schlüssen:

1. Für die japanische Bevölkerung sind keine deterministischen Effekte und keine Zunahme der Säuglingssterblichkeit oder des Auftretens von Fehlgeburten, angeborenen Fehlbildungen, Entwicklungsstörungen oder kognitiven Beeinträchtigungen zu erwarten, da die Strahlendosen dafür zu gering waren.
2. Außerhalb der am stärksten betroffenen Gegenden der Präfektur Fukushima, das heißt für den Rest Japans und den Rest der Welt, wird kein beobachtbarer Anstieg der Krebsraten erwartet, der über die natürlichen Schwankungen der spontanen Erkrankungsraten hinausgeht. In den am stärksten betroffenen Gegenden der Präfektur Fukushima ist theoretisch mit einer Erhöhung des Lebenszeitrisikos für bestimmte kleine Personengruppen und bestimmte Krebsarten zu rechnen.
3. Lebensmittel und Umwelt müssen auch in Zukunft überwacht werden.
4. Außerhalb von Japan ist kein Anstieg gesundheitlicher Risiken durch die Katastrophe von Fukushima zu erwarten.

Die genannte theoretische Erhöhung des Lebenszeitrisikos ist nach den verwendeten Berechnungsmodellen am stärksten für folgende Personengruppen aus den Regionen mit der höchsten Dosis und folgende Krebsarten:

• Für Jungen, die zum Zeitpunkt des Unfalls ein Jahr alt waren, ist das lebenslange Leukämierisiko um bis zu 7 Prozent erhöht im Vergleich zur spontanen Erkrankungsrate (d.h. zur Erkrankungsrate ohne zusätzliche Strahlenbelastung).
• Für Mädchen, die zum Zeitpunkt des Unfalls ein Jahr alt waren, ist das lebenslange Brustkrebsrisiko um bis zu 6 Prozent erhöht im Vergleich zur spontanen Krebsrate.
• Für Mädchen, die zum Zeitpunkt des Unfalls ein Jahr alt waren, ist das lebenslange Schilddrüsenkrebsrisiko um bis zu 70 Prozent erhöht im Vergleich zur spontanen Krebsrate.
• Für Mädchen, die zum Zeitpunkt des Unfalls ein Jahr alt waren, ist das Lebenszeitrisiko für die Gesamtgruppe der soliden Tumoren um bis zu 4 Prozent erhöht im Vergleich zur spontanen Krebsrate.

Für die Notfallkräfte des Fukushima-Daiichi Kernkraftwerks sind die Risiken für Leukämie, Schilddrüsenkrebs und solide Tumoren im Vergleich zu den spontanen Erkrankungsraten erhöht.

Die Beziehung zwischen Krebsrisiko und Strahlenbelastung ist komplex und hängt von Faktoren wie Krebsart, Geschlecht und dem Alter zum Zeitpunkt der Strahlenbelastung ab. So führt eine Strahlenbelastung im Säuglings- oder Kindesalter im Allgemeinen zu einer stärkeren Risikoerhöhung als im Erwachsenenalter. In dem WHO-Bericht wurden anhand der geschätzten Strahlendosen geschlechtsspezifisch die Lebenszeitrisiken für die Gesamtheit aller bösartigen Tumoren berechnet, sowie für Leukämie, Schilddrüsenkrebs und für Frauen zusätzlich die Erhöhung des Brustkrebsrisikos. Dabei wurden drei unterschiedliche Altersgruppen betrachtet (Alter zum Zeitpunkt des Unglücks: 1, 10 oder 20 Jahre). Zudem wurde das Gesundheitsrisiko für Notfallarbeiter des Kernkraftwerks berechnet, die zum Zeitpunkt des Unglücks 20, 40 oder 60 Jahre alt waren.

Die in dem WHO-Bericht präsentierten Angaben zu den Gesundheitsrisiken stellen keine genauen Vorhersagen dar, sondern vielmehr eine Aussage zur Größenordnung der zu erwartenden Gesundheitsrisiken, da sie auf vorläufigen Dosisabschätzungen beruhen, die auf den im September 2011 verfügbaren Daten basieren.

Die Ergebnisse des WHO-Berichts lassen nicht erwarten, dass tatsächlich ein Anstieg der Krebshäufigkeit in Japan beobachtet werden wird. Dies liegt daran, dass die betroffenen Personengruppen sehr klein sind und die vorhergesagten Erhöhungen im Vergleich zu den Krebsraten ohne Strahlenbelastung für die meisten Krebsarten sehr gering sind.

Fukushima Health Management Survey

Um die tatsächlichen gesundheitlichen Auswirkungen der Strahlenexposition nach dem Reaktorunfall zu untersuchen, führt die Gesundheitsbehörde der Präfektur Fukushima seit September 2011 den Fukushima Health Management Survey durch. Er umfasst

• alle Einwohner der Präfektur Fukushima sowie
• diejenigen Personen, die zum Zeitpunkt des Unfalls in der Präfektur wohnten, aber danach verzogen sind, und
• die Personen, die nach dem Unfall zugezogen sind.

Die Grundgesamtheit des Survey beträgt somit 2.057.053 Personen aller Altersklassen, die in einer langfristigen Kohortenstudie hinsichtlich ihrer gesundheitlichen Entwicklung untersucht werden sollen. Als erster Schritt wurde eine Befragung zum Verhalten kurz nach dem Unfall sowie eine Ganzkörpermessung durchgeführt. Auf dieser Basis wurde versucht, die tatsächliche Strahlenbelastung bestmöglich individuell abzuschätzen. Für einen Teil der Kohorte erfolgt dann in regelmäßigen Abständen eine detaillierte Erfassung des Gesundheitszustands. Dazu werden auch die Schilddrüsen von 370.000 Personen, die zum Zeitpunkt des Unfalls höchstens 18 Jahre alt waren, untersucht.

Die aktuellen Ergebnisse der Studie wurden in einem 2019 überarbeiteten Bericht veröffentlicht, der die gesundheitlichen Folgen des Unfalls zusammenfasst:

• Die wenigen bislang aufgetretenen Fälle von Schilddrüsenkrebs bei Kindern und jungen Erwachsenen in der Präfektur Fukushima sind wahrscheinlich nicht auf die Strahlenbelastung durch den Unfall zurückzuführen.
• Der Anteil an Personen mit eingeschränkter Glukosetoleranz ist in der Präfektur Fukushima angestiegen.
• Verglichen mit dem nationalen Durchschnitt hatten auch sechs Jahre nach der Katastrophe noch mehr als doppelt so viele Personen über 16 Jahre in der Präfektur Fukushima Anzeichen von affektiven Störungen, Angst- oder posttraumatischen Belastungsstörungen.
• Während die Geburtenrate in den Jahren nach dem Unfall vorübergehend abnahm, ist das Auftreten von Frühgeburten, Babys mit geringem Geburtsgewicht und angeborenen Fehlbildungen in der Präfektur Fukushima vergleichbar mit anderen Regionen Japans.

Diese gesundheitlichen Folgen sind weniger auf die Strahlenbelastung als auf die psychische und soziale Belastung durch den Unfall zurückzuführen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass bedingt durch günstige Winde und durch die Evakuierungsmaßnahmen die zusätzliche Strahlenbelastung der Bevölkerung in Japan insgesamt und mit Ausnahmen auch in der Präfektur Fukushima nach dem Unfall relativ gering war. Gesundheitliche Auswirkungen in der Präfektur Fukushima sind nicht auszuschließen. Sie dürften aber auf der Basis der Abschätzungen der Strahlenbelastungen relativ gering und auf die am stärksten betroffenen Gegenden begrenzt sein. Durch den großen Umfang des Fukushima Health Management Survey können möglicherweise auch relativ geringe Risikoerhöhungen nachgewiesen werden.