Strahlenkrankheit
Nach dem Unfall in Fukushima bin ich immer wieder darauf angesprochen worden, wie gefährlich denn nun die Strahlung dort sei.
Schema eines Atoms. Man sieht außen 3 Elektronen und im Inneren einen Kern, der eigentlich aus 3 kleinen Kugeln, den Protonen bestehen müsste. Wenn man zu den 3 Protonen außerdem noch vier Neutronen hinzufügte, hätte man Lithium, ein Metall.
Der Körper besteht aus Zellen. Die meisten Zellen müssen nach einiger Zeit ersetzt werden. Das geschieht durch Teilung. Im Knochenmark z. B. gibt es Zellen, die selbst nicht voll entwickelte Zellen sind, sogenannte Stammzellen, die sich immer wieder teilen. Daraus entstehen dann verschiedenartige weiße Blutkörperchen. Am Grunde der Haut gibt es Zellen, die sich teilen, woraus dann Hautzellen entstehen usw. Doch können aus den Hautstammzellen keine Blutkörperchen entstehen, aus den Leberstammzellen keine Darmzellen. Manche Zellen leben nicht lange, wie die roten Blutkörperchen, die nach einigen Monaten verbraucht sind, oder die weißen Blutkörperchen, die bei der Abwehr von köperfremden Stoffen zugrunde gehen, oder die Hautzellen, die an der Oberfläche abgenutzt werden, oder die Zellen der Darmschleimhaut, die durch die Verdauungssäfte angegriffen werden. Andere haben eine lange Lebenszeit, wie die Nervenzellen oder die Knochenzellen.
Wenn sich eine Zelle teilt, muss sie also bestimmte Eigenschaften annehmen. Die weißen Blutkörperchen müssen eingedrungene Bakterien oder Viren unschädlich machen können, Leberzellen müssen die Fähigkeit haben, Galleflüssigkeit zu bilden. Diese Eigenschaften werden vom Zellkern, bzw. den darin enthaltenen Genen gesteuert.
Alle Stoffe dieser Welt bestehen aus Atomen. Sauerstoff besteht aus Sauerstoffatomen, Blei aus Bleiatomen. Die Atome wiederum bestehen aus Protonen (positiv geladen), ebenso vielen Elektronen (negativ geladen) und einigen Neutronen (die keine Ladung haben). Das Wasserstoffatom z. B. ist der leichteste Stoff, der aus einem Proton und einem Elektron besteht. Das Uranatom besteht aus 92 Protonen, ebenso vielen Elektronen und ca. 142 Neutronen. Wenn man 6 Protonen mit 6 Elektronen zusammen baut und noch 6 Neutronen dazu tut, erhält man Kohlenstoff. Weil Uran so schwer ist, zerfällt es in Substanzen mit weniger Protonen, Elektronen und Neutronen, z. B. in die Substanzen Barium und Krypton. Beim Zerfall entsteht Strahlung. Man nennt sie radioaktive Strahlung. Auch andere Stoffe als Uran können radioaktiv sein, wie man es nennt, wenn sie unter Aussendung von Strahlen zerfallen. Manche Substanzen zerfallen sehr schnell, Uran braucht Millionen Jahre bis nur die Hälfte zerfallen ist. Darum kann Uran und seine Spaltprodukte die Umwelt für immer verseuchen. Die radioaktive Strahlung kann man nicht wahrnehmen, wir haben kein Organ dafür. Die Art der Strahlung ist unterschiedlich. Es gibt schwache Strahlung, die schon von einem Blatt Papier abgehalten wird, mittlere Strahlung und starke Strahlung, die den gleichen Charakter wie Röntgenstahlen hat und den Körper durchdringen kann.
Die Gefährlichkeit der radioaktiven Strahlung besteht darin, dass man radioaktive Substanzen mit dem Essen oder dem Atmen in den Körper aufnimmt und somit die Strahlung sich im ganzen Körper auswirkt oder dass die starke Strahlung den Körper durchdringt. Wenn die Strahlung extrem stark ist, kann sie die Lebensprozesse in den einzelnen Zellen so stören, dass der Tod eintritt. Das passiert z. B., wenn man sich nahe einer explodierenden Atombombe aufhält (die allerdings schon durch die Hitze und den Druck alles Leben in der Nähe auslöscht). Tödlich ist auch, wenn man sich der Strahlung, die im Atomreaktor durch die sogenannten Brennstäbe erzeugt wird, ungeschützt aussetzen würde.
Bei weniger starker Strahlung werden die Körperzellen zwar geschädigt, können aber unter Umständen ihre Arbeit noch eine Weile ausüben, bis neue Zellen nachgewachsen sind. Aber das Problem ist der Nachschub. Wenn die Stammzellen der verschiedenen Organe geschädigt sind, dann funktioniert der Nachschub nicht mehr. Zuerst merkt man das an den Organen, die einen besonders hohen Bedarf daran haben, z. B. der Darm. Die Folge sind Übelkeit, Erbrechen, blutiger Stuhl, schließlich vielleicht Geschwüre im Darm mit Blutungen, die zum Tode führen. Eine Schädigung der Stammzellen im Knochenmark beeinträchtigt den Nachschub an roten und weißen Blutkörperchen. Entsprechend sind die Folgen Blutarmut und eine Schwächung der Infektabwehr.
Ist die Strahlung noch weniger stark, können sich alle Zellen nach einiger Zeit erholen. Aber die Schäden, die die Strahlung in den Zellkernen angerichtet hat, die bleiben. Wenn also in einer Stammzelle das Erbgut verändert wurde, dann haben alle Zellen, die daraus durch Teilung entstehen, diese Veränderung. Es kann sein, dass diese Erbgutveränderung die Zelle entarten lässt, so dass Krebs entsteht. Sind es die Zellen im Knochenmark, entsteht Leukämie, sind es z. B. Zellen im Darm, entsteht Darmkrebs. Wenn eine Zelle in dieser Art geschädigt ist, braucht es eine längere Zeit, bis der Tumor eine Größe erreicht hat, dass man ihn bemerkt. Sind die Gene der weiblichen Eizelle betroffen oder der Spermazellen, kann dies zu Missbildungen der Kinder führen.
Es gibt also drei verschieden Folgen der Bestrahlung: die Strahlenkrankheit, womit man die unmittelbaren Folgen auf den Gesamtorganismus meint, die Entstehung bösartiger Tumoren und die Schädigung der Nachkommen. Dabei ist die Dosis, die ein Mensch abbekommt, der entscheidende Faktor. Ein bisschen an Strahlung bekommen wir immer ab. So erreicht uns Röntgenstrahlung aus dem Weltraum. Wir bekommen etwas ab, wenn wir geröntgt werden. Aber die normale Belastung ist eben so gering, dass die Folgen nicht ins Gewicht fallen.
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