Niedrigdosisstrahlung und Gesundheit: Medizinische, rechtliche und technische Aspekte mit dem Schwerpunkt Radon PDF
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Wolfgang Kohnlein Horst Kuni Inge Schmitz-Feuerhake (Hrsg.) Niedrigdosis strahlung und Gesundheit Medizinische, rechtliche und technische Aspekte mit dem Schwerpunkt Radon Mit 54 Abbildungen Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York London Paris Tokyo Hong Kong Barcelona Prof. Dr. WOLFGANG KOHNLEIN Institut fiir Strahlenbiologie Universitat Miinster HittorfstraBe 17 4400 Miinster Prof. Dr. HORST KUNI UniversWlt Marburg Zentrum fUr Radiologie Abteilung fUr klinische Nuklearmedizin BaldingerstraBe 5350 Marburg Prof. Dr. INGE SCHMITZ-FEUERHAKE Universitat Bremen Medizinische Physik Fachbereich I (PhysiklElektronik) Kufsteiner StraBe 2800 Bremen ISBN-13: 978-3-642-93476-6 e-ISBN-13: 978-3-642-93475-9 DOl: 10.1007/978-3-642-93475-9 CIP-Titelaufnahme der Deutschen Bibliothek Kiihnlein, Wolfgang: Niedrigdosisstrahlung und Gesundheit: medizinische, rechtliche und technische Aspekte mit dem Schwerpunkt Radon/W. Kohnlein; H. Kuni; I. Schmitz-Feuerhake. -Berlin; Heidelberg; New York; London; Paris; Tokyo; Hong Kong; Barcelona: Springer-Verlag, 1990 NE: Kuni, Horst:; Schmitz-Feuerhake, Inge: Dieses Werk ist urheberrechtlich geschiitzt. Die dadurch begriindeten Rechte, insbesondere die der Obersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfaltigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfaltigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundes republik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulassig. Sie ist grundsatzlich vergiitungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. © Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1990 Softcover reprint of the hardcover 1st edition 1990 Die Wiedcrgabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme. daB solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten waren und daher von jederrnann benutzt werden diirften. Produkthaftung: Fiir Angaben iiber Dosierungsanweisungen und Applikationsforrnen kann vom Verlag keine Gcwahr iibemommen werden. Derartige Angaben miissen vom jeweiligen Anwender im Einzelfall anhand anderer Literaturstellen auf ihre Richtigkeit iiberpriift werden. 31/3145(3011 )-543210 - Gedruckt auf saurefreiem Papier Gru6wort Frau Abgeordnete Wollny, Herr Abgeordneter Henze, meine sehr verehrten Damen und Herren, im Namen der Mitveranstalter unseres Symposiums Niedrigdosisstrahlung und Gesundheit mochte ich Sie herzlich zu unserer Eroffnungsveranstaltung hier in Birkenfeld willkommen heiJ3en. Mitveranstalter sind das Otto Hug-Strahleninsti tut, Bonn, das Oko-Institut in Darmstadt, die Stefan Morsch-Stiftung in Birken feld, die Elisabeth-Stiftung des Deutschen Roten Kreuzes und schlieBlich der Landkreis Birkenfeld. Niedrigdosisstrahlung und Gesundheit, der Themenkomplex, zu dem wir flir drei Tage zusammengekommen sind, urn ein Symposium zu veranstalten, enthalt Fragen, die seit Hiroshima, Nagasaki und Tschernobyl drangend geworden sind. Zwischen Rontgen, der Tragodie Oppenheimer und Tschernobyl zieht sich ein Faden menschlichen Leides, ein Faden wissenschaftlicher Unsicherheiten und auch enormer wissenschaftlicher Anstrengungen. Diese gelten u. a. insbesondere den Moglichkeiten gesundheitlichen Schutzes vor Strahlungen, vor Niedrigdosis strahlung, die lange Zeit als eher unbedeutet erachtet wurde. Dieser Schutz erscheint urn so wichtiger, als die strahlenbiologische Wissenschaft zunehmend der Auffassung zuneigt, daB es keine unschadlichen Strahlenwerte oder Strahlendosen gibt. Seit Februar des vergangenen lahres -damals fand ein Symposium liber die Wirkung niedriger Strahlendosen an der UniversiHit Mlinster statt -sind weitere wissenschaftliche Erkenntnisse liber die Einwirkung der Niedrigdosisstrahlung auf Zelle und Kern gewonnen worden. Diese neuen Erkenntnisse berechtigen, inner halb der kurzen Frist von 13/4 lahren wiederum ein Symposium zur Problematik der Niedrigdosisstrahlung zu veranstalten. Folgerungen aus den wissenschaftlichen Ergebnissen zur Problematik der Nied rigdosisstrahlung mlissen in Gesetzgebung, Verwaltung und Technik sicherlich gezogen werden. Aus diesem Grund wird sich das Symposium nicht nur mit naturwissenschaftlichen Erkenntnissen beschaftigen. DaB das Recht einer Wand lung unterliegen muB, beweist unter anderem schon der Vortragstitel"Atornrecht setzungen seit Tschernobyl". Ein wesentlicher Grund, ein wissenschaftliches Symposium nach Birkenfeld zu holen, besteht in derTatsache, daB sich in Ellweiler, wenige Kilometer von hier, die einzige Uranaufbereitungsanlage der Bundesrepu blik befindet. Daher interessiert gerade hier die Gefahrdung durch natiirliche radioaktive Strahlung ebenso wie die mog1ichen gesundheitlichen Schaden, die durch Uranabraumhalden entstehen konnen. VI Meine Damen und Herren, was wir hier als Mitveranstalter, als Landkreis, von diesem Symposium erwarten, mochte ich nochmals in aIler Deutlichkeit formulie ren. Wir brauchen LOsungshilfe der Wissenschaft fur die Probleme unserer Re gion. Wir batten gerne Politikberatung durch die Wissenschaft. DaB dieses schwierig ist, wissen wir aIle. Ich darf es durch ein Zitat von Herrn Prof. Pierre FornaIlaz vom Zentrum fur angepaBte Technologie und SozialOkologie in Langen bruck in der Schweiz verdeutlichen. Er sagt in dieser Broschiire, "Okologisch Denken und Handeln, Strategien mittlerer Technologie", die von der Pfaff - Stiftung im benachbarten Kaiserslautern mit herausgegeben wird, im Zeitalter der ExpertengUiubigkeit, das wir gerade zu iiberwinden im Begriffe seien, konne gar nicht genug betont werden, daB ein Experte per Definition nie neutral sein konne. "Das hellit allerdings auch wieder nicht, daB wir auf Experten ganz verzichten konnen. Wir miissen uns nur bewuBt sein, daB ihre Antwort immer nur eine Facette der Wirklichkeit darstellen kann und daB die ganze Wirklichkeit aus vielen Facet ten besteht. Wir werden also viele Experten befragen und uns daran gewohnen miissen, daB es zu jedem sogenannten objektiven wissenschaftlichen Beweis der einen Auffassung auch den objektiven und wissenschaftlichen Beweis des Gegen teils gibt. Es gibt so viele Experten, wie es Facetten der Wirklichkeit gibt". Wieviele Facetten es gerade zu unserem Thema gibt, zeigt auch die Tatsache, daB vor wenigen Tagen ein Symposium iiber die Heilwirkung von Radon im Bereich Bad Kreuznach, also bei den Heilbadern, stattgefunden hat. Ich gehe nicht davon aus, daB das Ergebnis unserer Veranstaltung dahin gehen wird, daB wir die Anerkennung von Ellweiler als Heilbad beantragen werden. Wir mochten zum Wohle unserer Bevolkerung SchluBfolgerungen aus dieser Tagung ziehen. Landrat Dr. Ernst Theilen Vorwort Das vorliegende Buch "Niedrigdosisstrahlung und Gesundheit -medizinische, rechtliche und technische Aspekte mit dem Schwerpunkt Radon" ist im wesentli chen die Sammlung von Vortdigen, die auf einem internationalen Symposium im November 1989 in Birkenfeld gehalten wurden. Das Symposium wurde vom Otto Hug-Strahleninstitut, Bonn, dem Oko-Institut, Darmstadt, der Stefan-Morsch-Stiftung, Birkenfeld, der Elisabeth-Stiftung-Bir kenfeld des Deutschen Roten Kreuzes und dem Landkreis Birkenfeld veranstaltet. Die Organisation des Symposiums lag in Hfulden von Landrat Dr. Ernst Theilen, Birkenfeld, die wissenschaftliche Koordination beim Otto Hug-Strahleninstitut. Aus folgenden Grunden war dieses Symposium etwas besonderes: Es wurde nicht, wie meist iiblich, von einer strahlenbiologischen Fachgesellschaft organi siert. Es entstand aus dem Wunsch der verantwortlichen Politiker des Landkreises Birkenfeld nach einer wissenschaftlichen Beratung vor Ort. 1m Landkreis Birkenfeld, in Ellweiler, liegt namlich die einzige westdeutsche Uranerz-Aufbereitungsanlage und aus den dort aufgeschichteten Halden ent weicht Radon. Da iiber Jahre hinweg Haldenmaterial fur den StraBenbau verwen det und moglicherweise auch in Hausern verbaut wurde, sind die iiberdurchnittlich hohen Radonkonzentrationen in der Atemluft nicht nur auf die geologische Situa tion zuriickzufiihren. Die deutlich erhohte Leukamierate im Landkreis Birkenfeld wirft die Frage nach dem kausalen Zusammenhang mit den hohen Radonkonzen trationen auf. Bislang hatte man die Strahlenbelastung durch die sogenannten natiirlichen Radionuklide wie Radon und des sen Folgeprodukte unterschatzt. Erst injiingerer Zeit erkannte man, daB etwa 50% der natiirlichen Strahlenbelastung des Men schen durch Radon und seine Folgeprodukte hervorgerufen werden. Eine mogli che Folge hoher Radonkonzentrationen in der Atemluft ist Lungenkrebs. Das ist seit langem bekannt. Doch erst in den letzten J ahren ist man zunehmend mit dem Problem konfrontiert, daB auch eine Langzeitexposition mit kleinen oder sehr kleinen Radonkonzentrationen gesundheitliche Folgen haben kann. Radon kommt iiberall dort vor, wo auch Uran zu finden ist, das heillt in vielen Gesteinsformationen. Es steigt durch Spalten, Fugen und Poren aus der Erde auf, ist im Grundwasser gelost und gelangt iiber LOcher und Risse in die Kellerraume von Gebauden. Man schatzt, daB es allein in den USA bis zu 2 Millionen Hauser mit gefahrlich hohen Radonkonzentrationen gibt und daB die daraus resultierende Strahlenbelastung bis zu 30 000 Lungenkrebstote pro Jahr verursacht. In der vm Bundesrepublik sterben jahrlich 25 000 Menschen an Lungenkrebs. Davon konn ten nach Angaben der Strahlenschutzkommission (SSK) bis zu 3000 FaIle auf Radonbelastung zuriickgefiibrt werden. Neuere Untersuchungen unter Einbezie hung des Baumaterials lassen diese Zahlen moglicherweise noch hOher werden. Der Radon-Problematik waren viele wissenschaftliche Untersuchungen gewid met. Internationale Strahlenschutzkommissionen haben sich damit befaBt. Zahl reiche epidemiologische Untersuchungen zeigen, daB durch Radon und seine Zerfallsprodukte Lungenkrebs induziert werden kann und diese Gefahrdung durch Rauchen noch versUirkt wird. Man spricht hier auch von einer synergisti schen Wirkung. Neue epidemiologische Untersuchungen sind in verschiedenen Uindern in der Planungsphase. Uber die Wirkungen niedrig dosierter Strahlung gehen die Meinungen der Wissenschaftler seit langem weit auseinander. So vertreten viele Experten die Meinung, daB das Strahlenrisiko bisher unterschiitzt wurde, wie neuere Untersu chungen an Modellsystemen und bestrahlten Populationen zeigen. Andere halten niedrige Strahlendosen eher fUr gesundheitsfordernd und nfitzlich. Es war daher der Wunsch der Veranstalter des Birkenfeld Symposiums, daB Vertreter der unter schiedlichen Auffassungen zu Wort kommen sollten. Dies wird auch im vorliegen den Buch beriicksichtigt. Allerdings ist die Zahl der Beitrage, die niedrige Strahlendosen eher positiv beurteilen, klein. Das liegt fiberwiegend daran, daB die Schar der Vertreter dieser Auffassung kleiner geworden ist. Das Symposium begann mit einer offentlichen Veranstaltung zur Frage der ethischen Vertretbarkeit der Kernenergienutzung. Auch hier hatten die Veranstal ter das gesamte Meinungsspektrum zwischen Befiirwortung und Ablehnung zu Wort kommen lassen wollen. Doch haben die Vertreter der Umweltministerien nicht aktiv an der Tagung teilgenommen. In den Beitragen zum ersten Kapitel "Strahlenbiologische Themen und Me,Pme thoden" wird auf die Technik der Radonmessung nur kurz eingegangen. Etwas ausfiihrlicher wird fiber die Dosis!lbschiitzung mit physikalischen und biologischen Methoden berichtet. Auch der EinfluB der Dosisleistung wird in einem eigenen Vortrag behandelt. AuBerdem kommt in mehreren Beitragen die Problematik der biopositiven Strahlenwirkung und die Stimmulation des Immunsystems durch kleine Strahlendosen zur Sprache. Ferner wird an einem konkreten Beispiel die Frage behandelt, ob Lungenkrebs auf eine arbeitsplatzbedingte Strahlenbelastung zuriickgefiihrt werden kann. Das zweite Kapitel widmet sich epidemiologischen Fragestellungen. Die seit langem sehr kontrovers beurteilte Untersuchung fiber Haufungen von Kinderleu kamien in der Umgebung von Atomanlagen wird kritisch und vor demHintergrund IX diskutiert, inwieweit epidemiologischer Studien in Westeuropa nach 1Schemobyl sinnvoll durchgefiihrt werden konnen. Zwei Arbeiten behandeln die Leuk8.miefaI Ie in der Umgebung von Birkenfeld und die Sauglingssterblichkeit nach 1Schemo byl in der Bundesrepublik. Es folgen Berichte iiber geplante, begonnene und fast abgeschlossene Studien zur Frage Radonbelastung und Lungenkrebs. AuBerdem ist eine Studie iiber die neueste Krebsstatistik der Hiroscbima-Nagasaki Uberle benden aufgenommen, die zeigt, daB locker ionisierende Strahlung eine wesentlich hahere Krebsmortalitat verursacht als vorher angenommen , und zwar insbeson dere im Niederdosisbereich unterhalb 50 cGy. Die daraus folgenden Konsequen zen fUr den Strahlenschutz werden angesprochen. 1m dritten Kapitel ''Atomrecht in Judikative, Legislative undExekutive" kommen die juristischen Aspekte der Problematik Niedrigdosisstrahlung und der durch die Verfassung garantierten Grundrechte genauso zur Sprache wie die Atomrechtset zungen seit dem Reaktorunfall in 1Schemobyl. Es wird an zahlreichen Beispielen aufgezeigt, daB die Gesetzgebung viele neue naturwissenschaftliche und medizi nische Erkenntnisse iiber die Risiken beim Umgang mit Strahlung noch nicht beriicksichtigt. Viele Graubereiche und Regelungsliicken werden benannt und Vorschlage zur Behebung angedeutet. Das Kapitel wird abgerundet mit der Dar stellung der strahlenschutzrechtlichen Probleme der Urananlage in Ellweiler und der Rolle der AufsichtsbehOrden bei der Abwagung der yom Atomgesetz benann ten Schutzgiiter "Leben, Gesundheit und Sachgiiter" fUr diesen konkreten Fall. 1m vierten Kapitel "Haldenprobleme" wird zunachst ein Uberblick iiber die Anstrengungen der Haldensanierung in den USA gegeben. Es folgt ein Situations bericht iiber die Lage in den Uranabbaugebieten der Deutschen Demokratischen Republik. Hier wird deutlich, welche gewaltigen Probleme der riicksichtslose Abbau der uranhaltigen Erze zuriickgelassen hat. Die dringend gebotenen Sanie rungen der Halden wird Strahlenschiitzer und Bergbauexperten noch viele Jahre beschaftigen. Die Sanierung von Gebauden und Anlagen, in denen Haldenmate rial verbaut wurde, wird ein kaum losbares Problem bleiben. Die dadurch bedingte Strahlenbelastung wird weitere Folgen haben. Die Radonfreisetzungen aus den vergleichsweise kleinen Halden in Ellweiler werden diskutiert und Sanierungsvorschlage unterbreitet. Mit den speziellen Randbedingungen der Haldensanierung in Ellweiler befassen sich auch die beiden letzten Beitrage des Kapitels. Es wird ein Szenarium fiir Abtransport und Lang zeitisolation des Haldenmaterials entwickelt. Noch wahrend der Drucklegung dieses Buches teilte der Geschaftsfiihrer der Betreiberfirma der Kreisverwaltung Birkenfeld schriftlich mit, daB die Aufberei tungsanlage fUr Uranerz im pfaIzischen Ellweiler ihren Betrieb endgiiltig einstellt. Damit wird ein SchluBstrich unter die seit Jahren wahrendeAuseinandersetzung um den Betrieb der Arilage gezogen. Die Sanierungsprobleme allerdings bleiben. x 1m abschlieBenden fUnften Kapitel ist der Eraffnungsvortrag des Theologen G. Ahner zur Frage, ob Kernenergie ethisch verantwortbar sei, wiedergegeben. Der mit Spannung erwartete Beitrag zur Radonproblematik in den Uranabbau gebieten der Deutschen Demokratischen Republik konnte auf dem Symposium nicht vorgestellt werden und ist erst im vorliegenden Band aufgenommen. Wahrend der Drucklegung dieses Bandes erschien im Februar 1990 in der Zeitschrift British Medical Journal eine neue Studie iiber die Leukamiefalle in in der Umgebung der Wiederaufarbeitungsanlage Sellafield. In dieser Studie wird ein Zusammenhang zwischen der Strahlenbelastung der Vater und dem Leuka mienrisiko der Kinder nahe gelegt. Da die Ergebnisse dieser epidemiologischen Untersuchung als wichtige Beweise dafiir gewertet werden kannen, daB auch chronische Strahlenexposition im sogenannten Niedrigdosisbereich, wie sie bei Beschaftigten in kerntechnischen Anlagen auftreten kannen, zu genetischen Scha den fiihren, haben die Herausgeber einen Bericht iiber diese Studie in den Ta gungsband aufgenommen. Das Buch wendet sich vornehmlich an Leser, die sich aus erster Hand iiber die Wirkung niedriger Strahlendosen informieren und einen Einblick in die rechtli chen, technischen und ethischen Probleme, die mit dem Bau, Betrieb und der Stillegung von Atomanlagen verbunden sind, bekommen wollen. Es wiirde uns freuen, wenn dieses Buch dem Leser einen Einstieg in die vielschichtige Proble matik der Kernenergienutzung, an derenAnfang die Urangewinnung steht, ermag licht. Fiir die tatkraftige Unterstiitzung vieler freiwilliger Helfer bei der Vorbereitung und wahrend des diesem Band zugrunde liegenden Symposiums bedanken wir uns Unser Dank gilt weiterhin Frau A. Traut fUr ihre sorgfaltige Hilfe bei der Durch sicht der Manuskripte. Prof. Dr. Wolfgang Kahnlein Prof. Dr. Horst Kuni Prof. Dr. Inge Schmitz-Feuerhake Inhaltsverzeichnis KAPI1EL I -Strahlenbiologische Themen und MeBmethoden Die Wirkung ionisierender Strahlung auf den Atemapparat nach Inhalation naturlicher Radionuklide Th. Hessling ................................................................................................... .3 Ergebnisse einer Radonstudie im Sudwesten Deutschlands G. Keller ......................................................................................................... 17 Effekte niedriger Dosisleistung J. Kiefer. ......................................................................................................... 21 Die Abschiitzung der Dosis ionisierender Strahlung mit Hilfe der Chromosomenanalyse -Biologische Dosimetrie J. Weber ......................................................................................................... 31 Radonbelastung in Hausem in Abhangigkeit von Baustoffen M. Schmid, E. H. KrUger ............................................................................. .43 Die Wirkung von Radon und dessen Zetfallsprodukten auf das peptiderge System bei Mensch und Tier G. Bernatzky. ................................................................................................ 51 The Biological Mechanism of Low Dose Ionizing Radiation: Induction of Inflammatory Reactions in Human Blood M. G. Vicker, H. BuItmann, U. Glade und Th. Hafker. ......................... 71 Strahlensensibilitat und DNA-Reparatur: Zum Mechanismus und Poly morphismus von Enzymsystemen zur Reparatur von DNA -Schiiden R. Scholz ........................................................................................................ 85 Gibt es auch biopositive Wirkung der ionisierenden Strahlung? E. Lengfelder .................................................................................................... 97 /(ann ein Lungenkrebs auf Strahlenbelastung zuriickgefilhrl werden? H. Kuni ............................................................................................................ 115
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