verletzungen vergiftungen
Strahlenbelastung und Kontamination
Quellen der Exposition
Quellen können natürlich vorkommen oder künstlich (siehe Tabelle Durchschnittliche jährliche Strahlenexposition in den USA* ). Der Mensch ist ständig einer niedrigen Konzentration natürlicher Strahlung ausgesetzt (die sogenannte Hintergrundstrahlung). Hintergrundstrahlung kommt aus der kosmischen Strahlung und von radioaktiven Elementen in Luft, Wasser und Erde. Kosmische Strahlung konzentriert sich an den Polen durch das Erdmagnetfeld und wird durch die Atmosphäre abgemildert. Somit ist die Strahlenbelastung für Menschen in den hohen Breitengraden oder in großen Höhen oder während eines Fluges am größten. Terrestrische Quellen externer Bestrahlung erfolgen in erster Linie aufgrund der Gegenwart von radioaktiven Elementen mit Halbwertszeiten vergleichbar mit dem Alter der Erde (~ 4 500 000 000 Jahre). Insbesondere Uran-238 und Thorium-232 sowie mehrere Dutzend ihrer radioaktiven Nachkommen und ein radioaktives Isotop von Kalium (K-40) sind in vielen Gesteinen und Mineralien vorhanden. Kleine Mengen dieser Radionuklide sind in der Nahrung, Wasser und Luft und tragen zur inneren Belastung bei, da diese Radionuklide ausnahmslos in den Körper eingebracht werden. Der Großteil der Dosis von von innen eingebauten Radionukliden kommt von Radioisotopen von Kohlenstoff (C-14) und Kalium (K-40), und weil diese und andere Elemente (stabile und radioaktive Formen) ständig im Körper durch Ingestion und Inhalation aufgefüllt werden, gibt es etwa 7000 Atome, die jede Sekunde im Körper dem radioaktiven Zerfall unterzogen werden. Interne Belastung durch das Einatmen von radioaktiven Isotopen des Edelgases Radon (Rn-222 und Rn-220), die ebenfalls aus der Uran (U-238)-Zerfallsreihe gebildet werden, macht den größten Teil (73%) des Durchschnitts der in der amerikanischen Bevölkerung pro Kopf natürlich vorkommenden Strahlendosis aus. Auf die kosmische Strahlung entfallen 11%, auf radioaktive Elementen im Körper 9% und auf die externe terrestrische Strahlung 7%. In den USA erhalten die Menschen eine durchschnittliche effektive Dosis von etwa 3 Millisievert (mSv) pro Jahr aus natürlichen Quellen (Bereich ~0,5 bis 20 mSv/Jahr). Doch in manchen Teilen der Welt erhalten die Menschen > 50 mSv/Jahr. Die Dosen aus natürlicher Hintergrundstrahlung sind viel zu niedrig, um Strahlenschäden zu verursachen, sie können zu einer leichten Erhöhung des Krebsrisikos führen, auch wenn manche Experten der Ansicht sind, das kein steigendes Risiko bestünde. In den USA erhalten die Menschen im Durchschnitt etwa 3 mSv pro Jahr aus künstlichen Quellen, wovon die überwiegende Mehrheit aus der medizinischen Bildgebung stammt. Bei einer Pro-Kopf-Basis ist die Strahlenbelastung von medizinischer Bildgebung bei CT und Nuklearkardiologie am größten. Allerdings strahlen die medizinischen Diagnoseverfahren selten Dosen ab, die ausreichen, um zu Verletzungen zu führen, obwohl es einen kleinen theoretischen Anstieg des Krebsrisikos gibt. Ausnahmen können bestimmte verlängerte fluoroskopisch geführte interventionelle Verfahren sein (z. B. endovaskuläre Rekonstruktion Gefäßembolisation, kardiale und tumor- Radiofrequenzablation); diese Verfahren haben in der Vergangenheit Verletzungen der Haut und der darunter liegenden Gewebe verursacht. Strahlentherapie kann auch eine Schädigung von einigen gesunden Geweben nahe dem Zielgewebe verursachen. Ein sehr kleiner Teil der Exposition der durchschnittlichen Bevölkerung ergibt sich aus Strahlungsunfällen und radioaktivem Niederschlag von Atomwaffentests. Bei Unfällen kann es sich um Industriestrahlen, industrielle Röntgenstrahlen und Kernreaktoren handeln. Diese Unfälle geschehen häufig durch Nichtbeachtung der Sicherheitsvorschriften (z. B. vergessene Verriegelungen). Strahlenschäden wurden auch durch verlorene oder gestohlene medizinische oder industrielle Stoffe, die große Mengen von Radionukliden enthalten, verursacht. Menschen, die eine medizinische Versorgung für diese Verletzungen in Anspruch nehmen, wissen möglicherweise nicht, dass sie Strahlung ausgesetzt waren. Unbeabsichtigte Freisetzungen radioaktiver Stoffe sind aufgetreten, einschließlich von der Three Mile Island in Pennsylvania im Jahr 1979, dem Reaktor von Tschernobyl in der Ukraine im Jahr 1986 und dem Fukushima Daiichi Kernkraftwerk in Japan im Jahr 2011. Die Exposition von Three Mile Island war minimal, weil es keine Verletzung des Sicherheitsbehälters, wie er in Tschernobyl aufgetreten ist und keine Wasserstoffexplosion wie in Fukushima gab. Menschen, die innerhalb von 1,6 km von Three Mile Island leben, erhielten höchstens etwa 0,08 mSv (ein Bruchteil von dem, was aus natürlichen Quellen in einem Monat empfangen wird). Im Gegensatz dazu, erhielten die 115.000 Menschen, die schließlich aus der Gegend um das Kernkraftwerk Tschernobyl evakuiert wurden eine durchschnittliche effektive Dosis von 30 mSv und eine durchschnittliche Schilddrüsendosis von etwa 490 mGy. Menschen, die in der Tschernobyl-Anlage zum Zeitpunkt des Unfalls gearbeitet hatten, erhielten deutlich höhere Dosen. Mehr als 30 Arbeiter und Rettungskräfte starben innerhalb weniger Monate nach dem Unfall und viele weitere erlitten akute Strahlenerkrankung. Geringe Kontaminationen, die von diesem Unfall ausgingen, wurde noch in weiter Entfernung gemessen, wie z. B in Europa, Asien, und sogar (in geringerem Ausmaß) Nordamerika. Die durchschnittliche kumulative Exposition für die allgemeine Bevölkerung in verschiedenen betroffenen Regionen von Belarus, Russland und der Ukraine über einen 20-Jahres-Zeitraum nach dem Unfall wurde auf ca. 9 mSv geschätzt. Das Erdbeben und der Tsunami in Japan im Jahr 2011 führten zur Freisetzung radioaktiver Stoffe in der Umgebung aus mehreren Reaktoren des Fukushima Daiichi Kernkraftwerks. Es gab keine schwerwiegenden strahlenbedingten Verletzungen bei den Vor-Ort-Arbeitern. Unter fast 400.000 Einwohnern in der Präfektur Fukushima war die geschätzte effektive Dosis (basierend auf Interviews und Dosisrekonstruktion-Modellierung) < 2 mSv für 95% der Menschen, und < 5 mSv für 99,8%. Die WHO Schätzungen lagen etwas höher wegen der absichtlich konservativen Annahmen hinsichtlich Exposition. Die effektive Dosis in Präfekturen, die nicht unmittelbar benachbart zu Fukushima liegen, wurde auf zwischen 0,1 bis 1 mSv geschätzt, und die Dosis für die Bevölkerung außerhalb Japans war vernachlässigbar (< 0,01 mSv). Die größte Strahlenbelastung für die Bevölkerung ergab sich nach der Detonation von zwei Atombomben über Japan im August 1945, bei der etwa 110.000 Menschen durch das unmittelbare Trauma der Explosion und der Hitze starben. Eine viel kleinere Anzahl (< 1000) von Todesfälle aufgrund von strahleninduziertem Krebs sind in den darauf folgenden 70 Jahren aufgetreten. Laufende Überwachung der Gesundheit der Überlebenden bleibt eine der wichtigsten Quellen der Schätzungen der strahleninduzierten Krebsrisikos. Obwohl von mehreren kriminellen Fällen einer vorsätzlicher Kontamination von Personen berichtet wurde, fand eine Strahlenbelastung von Menschen aufgrund von terroristischen Aktivitäten bisher nicht statt, was aber nicht bedeutet, dass keine Gefahr besteht. Ein mögliches Szenario ist die Verwendung einer Vorrichtung, um eine Umgebung durch Verbreitung radioaktiven Materials zu verseuchen (z. B. von einer ausgesonderten radioaktiven oder industriellen Quelle von Cäsium-137 oder Cobalt-60). Ein Strahlungsausbreitungseinrichtung (RDD), die konventionelle Sprengstoffe verwendet, wird als eine schmutzige Bombe bezeichnet. Andere terroristische Szenarien umfassen die Verwendung versteckter Strahlungsquellen, um ahnungslose Menschen hohen Dosen von Strahlung auszusetzen, einen Angriff auf einen Atomreaktor oder auf ein radioaktives Materiallager oder das Zünden einer Atombombe (z. B. einer selbstgebauten Atombombe, einer gestohlenen Waffe) 