Hanford-Katastrophe: Was passiert mit jemandem, der Plutonium ausgesetzt ist?

Die Arbeiter einer Atommülldeponie im Bundesstaat Washington wurden kürzlich aufgefordert, sich an Ort und Stelle zu verkriechen, nachdem ein Tunnel in der nuklearen Veredelungsanlage eingestürzt war, wie Nachrichtenquellen gestern (9. Mai) berichteten.

Die Arbeiter der Hanford-Nuklearanlage wurden nach dem Einsturz des Tunnels aufgefordert, entweder zu evakuieren oder an Ort und Stelle zu bleiben und nichts zu essen oder zu trinken, wie der Yakima Herald berichtete. Das US-Energieministerium aktivierte ein Notfallzentrum für die Bewältigung der Katastrophe.

Der Tunnel war Teil der Plutonium- und Uranextraktionsanlage (PUREX), in der nach Angaben der Nachrichtenagentur AFP viele radioaktive Abfälle gelagert werden, darunter auch Eisenbahnwaggons, in denen abgebrannte Kernbrennstäbe transportiert werden. Nach Angaben des DOE enthält zumindest ein Teil der radioaktiven Abfälle in der Hanford-Anlage radioaktives Plutonium und Uran, obwohl es sich zumindest teilweise auch um radioaktiven „Schlamm“ handelt, der aus einer Mischung radioaktiver Stoffe besteht. Bisher haben die Behörden nicht bekannt gegeben, ob radioaktive Stoffe freigesetzt wurden oder ob Menschen einer dieser Verunreinigungen ausgesetzt waren.

Wenn die Menschen aber tatsächlich den radioaktiven Abfällen, die Plutonium und Uran enthalten, ausgesetzt waren, welchen Gesundheitsrisiken wären sie dann ausgesetzt? Und wie kann man das Risiko einer Exposition minimieren?

Radioaktives Plutonium und Uran

Alle radioaktiven Stoffe können beim Zerfall Schäden verursachen. Wenn instabile radioaktive Isotope oder Versionen eines Elements mit unterschiedlichen Molekulargewichten in etwas stabilere Versionen zerfallen, setzen sie Energie frei. Diese zusätzliche Energie kann entweder Zellen direkt abtöten oder die DNA einer Zelle schädigen und Mutationen hervorrufen, die schließlich zu Krebs führen können.

Plutonium, eine der radioaktiven Substanzen, die möglicherweise am Standort Hanford vorhanden sind, hat eine Halbwertszeit von 24.000 Jahren, d. h. so lange dauert es, bis die Hälfte des Materials in stabilere Substanzen zerfällt. Daher verbleibt es lange Zeit in der Umwelt und im Körper.

Eine Exposition gegenüber Plutonium kann für Lebewesen sehr tödlich sein. In einer 2011 in der Fachzeitschrift Nature Chemical Biology veröffentlichten Studie wurde festgestellt, dass Nebennierenzellen von Ratten Plutonium in die Zellen einschleusen; das Plutonium gelangte vor allem dadurch in die Körperzellen, dass es den natürlichen Platz von Eisen auf Rezeptoren einnahm. In dieser Studie wurde festgestellt, dass Plutonium auch bevorzugt in der Leber und in Blutzellen verbleiben kann und dort Alphastrahlung (zwei Protonen und Neutronen aneinander gebunden) abgibt. Wenn es eingeatmet wird, kann Plutonium auch Lungenkrebs verursachen.

Da der menschliche Körper jedoch für seine biologischen Prozesse Eisen gegenüber Plutonium immer noch leicht bevorzugt, könnte diese Vorliebe möglicherweise Möglichkeiten zur Behandlung der Plutoniumexposition bieten, indem solche Rezeptoren überflutet und verhindert wird, dass Plutonium von den Zellen aufgenommen wird, so die Studienautoren.

In einer 2005 in der Zeitschrift Current Medicinal Chemistry veröffentlichten Studie wurde außerdem festgestellt, dass es einige kurzfristige Behandlungsmöglichkeiten für Plutoniumexposition gibt. In Studien aus den 1960er und 1970er Jahren wurden Wirkstoffe wie Diethylentriaminpentaessig entdeckt, die dem Körper helfen können, Plutonium schneller abzubauen. Andere Medikamente, z.B. zur Behandlung von Eisenverarbeitungsstörungen wie Beta-Thalassämie oder knochenstärkende Medikamente zur Behandlung von Osteoporose, können der Studie zufolge ebenfalls bei Plutoniumexposition nützlich sein.

Uran, ein weiteres radioaktives Element, das im PUREX-Tunnel in gefährlichen Konzentrationen vorhanden sein kann, kann ebenfalls schädliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben. Uranisotope haben eine Halbwertszeit von 4,5 Milliarden Jahren bis 25.000 Jahren.

Das größte Gesundheitsrisiko für Menschen, die Uran ausgesetzt sind, sind nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention Nierenschäden. Menschen, die Uran ausgesetzt sind, können auch Lungenprobleme bekommen, wie z. B. Narbengewebe (Fibrose) oder Emphyseme (große Luftsäcke in der Lunge). In hohen Dosen kann Uran nach Angaben der CDC direkt zum Versagen von Nieren und Lungen führen. Studien haben jedoch ergeben, dass Menschen, die Brunnenwasser trinken, das geringe Dosen von Uran enthält, keine nennenswerten Veränderungen der Nierenfunktion aufweisen.

Wie Plutonium gibt Uran Alphastrahlung ab. Uran kann auch in Radon zerfallen, das in mehreren Studien mit einem erhöhten Krebsrisiko in Verbindung gebracht wurde, insbesondere bei Bergleuten, die höheren Konzentrationen dieses Giftes ausgesetzt sind.

Es ist nicht klar, ob es noch andere radioaktive Stoffe im Gebiet des Hanford-Standorts gibt, aber radioaktive Formen von Jod und Cäsium können ebenfalls Probleme wie Schilddrüsenkrebs verursachen, wie Live Science bereits berichtete.

Strahlenkrankheit

Gesamt erhöht Strahlung aus jeder Quelle das Krebsrisiko, und das Krebsrisiko steigt mit höherer Exposition. Extrem hohe Dosen radioaktiver Abfälle können einen Zustand hervorrufen, der als Strahlenkrankheit bekannt ist und bei dem der Magen-Darm-Trakt buchstäblich blutet und seine Schleimhäute ablöst. Während der Nuklearkatastrophe von Tschernobyl starben 28 Notfallhelfer in den drei Monaten nach der Katastrophe direkt an einer Strahlenvergiftung, und die Krebsraten in der nahe gelegenen Bevölkerung stiegen vier bis zehn Jahre nach der Katastrophe an, berichtet Live Science.

Die Exposition bei neueren Nuklearkatastrophen wie der Kernschmelze im Kernkraftwerk Fukushima Daiichi war jedoch in der Regel nicht hoch genug, um stark erhöhte Krebsraten aufzuweisen. Ein japanischer Arbeiter beispielsweise, der einer Strahlendosis von 10 rem (100 Millisievert oder mSv) ausgesetzt war, könnte ein um ein halbes Prozent erhöhtes lebenslanges Krebsrisiko haben, erklärte Kathryn Higley, Direktorin der Abteilung für Nukleartechnik und Strahlengesundheitsphysik der Oregon State University, gegenüber Live Science. Diese Strahlendosis entspricht der Menge, die man bei etwa fünf CT-Scans erhält. Die meisten Menschen in den Vereinigten Staaten erhalten jedes Jahr 0,3 rem (3 mSv) Strahlung aus natürlichen Quellen wie der Sonne, wie Live Science zuvor berichtete.

Außerdem haben Studien niedrigere Krebsraten bei Kernkraftwerksarbeitern als in der Allgemeinbevölkerung festgestellt, wahrscheinlich weil diese Arbeiter tendenziell gesünder sind als die Menschen in der umliegenden Bevölkerung, so eine Studie aus dem Jahr 2004 in der französischen Zeitschrift Revue Epidemiological Sante Publique. Daher könnte es schwierig sein, ein geringfügig erhöhtes Krebsrisiko aufgrund von Strahlenbelastung von einem geringfügig niedrigeren Risiko aufgrund gesünderer Gewohnheiten zu trennen, so die Studie.

Ursprünglich veröffentlicht auf Live Science.

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