Description: Analyse der Freisetzung aus Fukushima: weltweit und in Deutschland Nach dem Unfall im Kernkraftwerk in Fukushima, Japan, im Jahr 2011 konnten weltweit geringste Spuren der Radioaktivität aus Fukushima nachgewiesen werden, unter anderem an Messstationen der CTBTO . Die CTBTO verfügt über ein weltweites Netzwerk, das u. a. aus 80 Radionuklidmessstationen zum Nachweis von an Luftstaub gebundenen Radionukliden besteht. 40 dieser Stationen sind zusätzlich mit Systemen zur Messung radioaktiven Xenons ausgestattet. Eine dieser Radionuklidmessstationen betreibt das BfS auf dem Schauinsland bei Freiburg im Breisgau. Das weltweite Messnetz der CTBTO (Stand: November 2024). Quelle: © CTBTO (https://www.ctbto.org/our-work/ims-map) Die Internationale Organisation zur Überwachung des Kernwaffenteststoppabkommens ( Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization , CTBTO ) verfügt über ein weltweites Netzwerk von Radionuklidmessstationen, um Radionuklide nachweisen zu können, die an Luftstaub gebunden sind. Etwa die Hälfte dieser Stationen ist zusätzlich mit Systemen zur Messung radioaktiven Xenons ausgestattet. Bei vollem Ausbau soll das Netzwerk 80 Radionuklidmessstationen weltweit betreiben, von denen 40 über Edelgasmesstechnik verfügen. Eine dieser Radionuklidmessstationen betreibt das Bundesamt für Strahlenschutz ( BfS ) auf dem Berg Schauinsland bei Freiburg im Breisgau. Ergebnisse der Spurenanalyse zum Unfall in Fukushima Nach dem Unfall im Kernkraftwerk in Fukushima, Japan, im Jahr 2011 konnten von der Messstation des BfS bei Freiburg noch geringste Spuren der Radioaktivität aus Fukushima nachgewiesen werden, die auch belegen, dass die Mengen so gering waren, dass sie keine gesundheitliche Gefährdung darstellten. Spurenmessungen weltweit Spurenmessungen und Luftüberwachung Deutschland Spurenmessungen weltweit Weltweit: Ergebnisse der Spurenanalyse zum Unfall in Fukushima Die animierte Karte zeigt das Radioaktivitätsmessnetz der CTBTO und die zeitliche Abfolge nach dem Ereignis in Japan, in denen künstliche Radionuklide aus Fukushima an den Stationen gemessen und nachgewiesen wurden. Die animierte Karte zeigt das Radioaktivitätsmessnetz der CTBTO und die zeitliche Abfolge, in der künstliche Radionuklide aus Fukushima an den Stationen nachgewiesen wurden. Die Stationen befinden sich an den auf der Karte eingezeichneten Punkten. Ein umgebendes Quadrat markiert die Orte, an denen zusätzlich radioaktives Xenon gemessen werden kann. Die Identifikationsnummern der Stationen werden auch in den Legenden der unteren Abbildungen verwendet. Die Animation zeigt, wie sich die radioaktiven Stoffe mit den Westwinden zunächst über Nordamerika und dann über Europa in Richtung Osten ausgebreitet haben. Knapp drei Wochen nach dem Reaktorunfall vom 12. März 2011 wurde an allen auf der Nordhalbkugel der Erde gelegenen Messstationen Radioaktivität aus Fukushima nachgewiesen. Auf der Südhalbkugel wurde in diesem Zeitraum keine künstliche Radioaktivität aus Fukushima gemessen. Dies lässt sich mit dem sehr geringen Austausch von Luftmassen über den Äquator hinweg erklären. Lediglich in Neuguinea und auf den Fidschi-Inseln, die zu dieser Jahreszeit noch im Einflussbereich der Luftmassen der nördlichen Hemisphäre lagen, wurden kurzzeitig radioaktive Spuren aus Fukushima nachgewiesen. Ab Mitte April 2011 war zu beobachten, wie die Aktivitätskonzentrationen für künstliche Radionuklide zunächst an den Messstationen im Pazifik und ab Anfang Mai 2011 auch in Europa wieder unter die Nachweisgrenze fielen. Dies ist hauptsächlich dadurch zu erklären, dass die an kleine Staubteilchen in der Luft gebundenen radioaktiven Stoffe aus der Luft ausgewaschen werden bzw. sich auf dem Boden ablagern. Zeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentrationen von Jod-131 und Cäsium-137 im Radioaktivitätsmessnetz der CTBTO Zeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentration von Jod-131 in der Luft an neun repräsentativen Radioaktivitätsmessstationen des internationalen Messnetzes zur Überwachung des Kernwaffenteststoppabkommens. Die Abbildungen auf der rechten Seite zeigen den zeitlichen Verlauf vom 14.03.-20.06.2011 der Aktivitätskonzentrationen von Jod-131 und Cäsium-137 in der Luft an ausgewählten Messstationen des Messnetzes: Takasaki (Station 38) nur circa 200 km süd-westlich des Reaktors Fukushima I gelegen, Hawaii (Station 79) im Pazifik, Sacramento (Station 70) an der Westküste und Charlottesville (Station 75) an der Ostküste der USA, Island (Station 34) und São Miguel (Azoren, Station 53) im Atlantik sowie der Schauinsland bei Freiburg (Station 33), Stockholm (Station 63) und Dubna (Westrussland, Station 61) auf dem europäischen Festland. Wegen der extremen Unterschiede in den nachgewiesenen Aktivitätskonzentrationen sind die Messwerte logarithmisch dargestellt. Zeitlicher Verlauf der bisher gemessenen Aktivitätskonzentration von Cäsium-137 in der Luft an neun repräsentativen Radioaktivitätsmessstationen des internationalen Messnetzes zur Überwachung des Kernwaffenteststoppabkommens. Die Grafik zeigt den Verlauf in den ersten drei Monaten nach dem Reaktorunfall. In den ersten drei Wochen nach dem Reaktorunfall in Fukushima sieht man deutlich den Verdünnungseffekt mit zunehmender Entfernung zum Unglücksort. Im weiteren Verlauf gleichen sich die Messwerte der Stationen aneinander an, was auf eine abnehmende Freisetzung am zerstörten Kernkraftwerk sowie eine fortschreitende Durchmischung der Luftmassen der nördlichen Hemisphäre schließen lässt. Die Messwerte an der japanischen Station Takasaki (Station 38) liegen wegen der großen Nähe zum zerstörten Kernkraftwerk und der Kontamination des Messsystems selbst erwartungsgemäß erheblich höher. In den Abbildungen ist zu erkennen, dass die Messwerte für Jod-131 schneller abnehmen als die für Cäsium-137 , was auf die unterschiedlichen Halbwertszeiten der beiden Radionuklide zurückzuführen ist. Jod-131 zerfällt mit einer Halbwertszeit von 8 Tagen, Cäsium-137 hingegen zerfällt mit einer Halbwertszeit von 30 Jahren. Mitte Mai 2011 sanken die Aktivitätskonzentrationen von Jod-131 an den dargestellten Stationen – mit Ausnahme der japanischen Station Takasaki (Station 38) – unter die stationsspezifischen Nachweisgrenzen. Diese Nachweisgrenzen sind unter anderem abhängig von den lokalen Gegebenheiten an den einzelnen Stationen und daher in der Grafik nicht als fester Wert, sondern als schraffierter Bereich dargestellt. Die Ereignisse von Fukushima haben eindrucksvoll gezeigt, dass das Radioaktivitätsmessnetz der CTBTO in einzigartiger Weise ermöglicht, eine weltweite Ausbreitung freigesetzter Radionuklide zu verfolgen und mögliche Auswirkungen auch in entfernteren Regionen abzuschätzen. Spurenmessungen und Luftüberwachung Deutschland Deutschland: Ergebnisse der Spurenanalyse zum Unfall in Fukushima Die Ereignisse im japanischen Kernkraftwerk Fukushima im März 2011 hatten eine Freisetzung radioaktiver Stoffe in die Atmosphäre zur Folge. Diese wurden in der Atmosphäre transportiert und konnten, trotz ihrer Verdünnung beim Transport, durch entsprechend empfindliche Messgeräte auch in mehreren Tausend Kilometern Entfernung detektiert werden. Aktivitätskonzentrationen des künstlichen Jod-131 und Cäsium-137 an der Messstation Schauinsland Zeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentrationen der künstlichen Radionuklide Jod-131 und Cäsium-137 im Vergleich zur natürlichen Radioaktivität (Radon und Beryllium-7) an der Station Schauinsland im Zeitraum 21.3. bis 12.5.2011. In der Abbildung sind die im Zeitraum 21.3. bis 12.5.2011 an der Messstation Schauinsland gemessenen Aktivitätskonzentrationen von künstlichem Jod-131 und Cäsium-137 der Aktivitätskonzentration der natürlichen Radioaktivität ( Radon und Beryllium-7) gegenüber gestellt. In dieser Zeit war der Probeentnahmezyklus von wöchentlicher auf tägliche Probeentnahme verkürzt worden. In der Probe vom 24.3.2011 (Messung vom 25.3.2011) wurden erstmals Jod-131 mit einer Aktivitätskonzentration von 58 Mikrobecquerel pro Kubikmeter Luft sowie Cäsium-137 nachgewiesen. In der Folge wurden bis Mitte Mai die künstlichen Nuklide Jod-131, Cäsium-137 sowie auch Cäsium-134 in den Luftfilterproben detektiert. Nach dieser Zeit lagen die Aktivitätskonzentrationen für Jod-131 und Cäsium-134 unterhalb der Nachweisgrenzen, die für Cäsium-137 nahm weiterhin ab und liegt nun auf dem Untergrundpegel von vor der Reaktorkatastrophe in Fukushima. Cäsium-137 ist jedoch auch aktuell noch in einzelnen Proben nachweisbar, was auf den Kernwaffenfallout und die Reaktorkatastrophe von Tschernobyl zurückzuführen ist. Spurenanalyse an vier deutschen Spurenmessstellen: Messung von freigesetztem Jod-131 und Cäsium-137 Zeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentration von Jod-131 an vier deutschen Spurenmessstellen im Zeitraum 21.3. bis 20.5.2011 Die Abbildungen zeigen die Aktivitätskonzentrationen von Jod-131 und Cäsium-137 im Zeitraum 21.3. bis 20.5.2011 beziehungsweise 21.3. bis 11.7.2011 an den vier deutschen Spurenmessstellen an. Die Werte weisen starke Schwankungen auf, was den mehrfachen Durchzug von unterschiedlichen Luftmassen über Deutschland belegt. Zeitlicher Verlauf der Aktivitätskonzentration von Cäsium-137 an vier deutschen Spurenmessstellen im Zeitraum 21.3. bis 11.7.2011 Die an den einzelnen Spurenmessstellen gemessenen Aktivitätskonzentrationen hängen dabei von der jeweiligen Wettersituation ab, da zum Beispiel Regen die Aktivitätskonzentration in der Luft durch Auswaschen reduzieren kann. Darüber hinaus ist zu beobachten, dass die Messwerte für Jod-131 schneller abnehmen als die für Cäsium-137 , da Jod-131 eine wesentlich kürzere Halbwertszeit (8 Tage) als das Cäsium-137 (30 Jahre) hat. Bewertung Die gemessenen Aktivitätskonzentrationen stellten keine gesundheitliche Gefährdung für die Menschen und die Umwelt in Deutschland und Europa dar und lagen ein Vielfaches unterhalb der natürlichen gemessenen Strahlenbelastung. Die Messergebnisse lagen für die künstliche Strahlung durch radioaktive Partikel im Bereich von wenigen Tausendstel Becquerel je Kubikmeter Luft. Zum Vergleich Durch das natürlich vorkommende Edelgas Radon liegt die natürliche Strahlung in Deutschland im Freien kontinuierlich bei einigen Becquerel je Kubikmeter Luft. Standortabhängig schwanken diese Werte, weil die Radonkonzentration vom geologischen Ausgangsgestein und der Wetterlage beeinflusst wird. Der 24-stündige Aufenthalt in einem Bereich mit einer Jod-131- Aktivitätskonzentration von beispielsweise 0,005 Becquerel pro Kubikmeter Luft (in dieser Größenordnung lagen die Ergebnisse der Messstationen Braunschweig und Potsdam am 29.3.2011) führt für einen Erwachsenen zu einer zusätzlichen Strahlenbelastung von etwa einem Milliardstel Sievert . Dies entspricht in etwa der natürlichen Strahlenbelastung bei einer Minute Aufenthalt im Freien. Deutschland: Ergebnisse der Luftüberwachung zum Unfall in Fukushima Die Abbildungen zeigen Ergebnisse der Luftüberwachung an der Messstation Schauinsland im Zeitraum vom 21. März bis 12. Mai 2011. Aktivitätskonzentrationen des natürlichen Radon-222 (blau) und Anteil künstlicher Radionuklide (rosa) an der gemessenen Beta-Aktivitätskonzentration an der Messstation Schauinsland im Zeitraum vom 21.3.-12.5.2011 Errechneter Anteil der Aktivitätskonzentration durch künstliche Radionuklide an der gemessenen Beta-Aktivitätskonzentration an der Station Schauinsland im Zeitraum vom 21.3.–12.5.2011 Stand: 22.05.2026
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