Abschätzung des Gesundheitsrisikos durch ionisierende Strahlung Erkrankungen ( z.B. Krebs) und Schäden, die von ionisierender Strahlung ausgelöst wurden, lassen sich vom Krankheitsbild her nicht von Erkrankungen unterscheiden, die spontan oder durch andere Ursachen entstanden sind. Eine mögliche Verursachung durch Strahlung kann daher nur festgestellt werden, wenn die Erkrankungen bei strahlenexponierten Personengruppen statistisch signifikant häufiger auftreten als bei nicht exponierten Kontrollgruppen. Zur Bestimmung des strahlenbedingten Krebsrisikos wurden epidemiologische Studien bei strahlenexponierten Personengruppen durchgeführt. Die Abschätzungen des genetischen Strahlenrisikos für den Menschen stammen aus tierexperimentellen Untersuchungen, da es für genetische Strahlenschäden keine gesicherten, am Menschen gewonnenen Erkenntnisse gibt. Wenn ionisierende Strahlung auf den menschlichen Körper trifft, können Schäden in einzelnen Zellen oder Geweben entstehen. Bei den Strahlenschäden unterscheidet man grundsätzlich zwischen deterministischen und stochastischen Schäden. Deterministische Strahlenschäden ( z. B. Hautrötungen oder Haarausfall) treten auf, wenn jemand eine Strahlendosis von mehr als ca. 500 Millisievert ( mSv ) erhalten hat. Bereits unterhalb dieses Schwellenwertes können stochastische Strahlenschäden auftreten. Dabei handelt es sich um Erkrankungen (z.B Krebs) und Schäden, die nur mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit entstehen. Im Folgenden wird beschrieben, wie man solche Wahrscheinlichkeiten – in der Epidemiologie auch "Risiken" genannt – schätzen kann. Eine große Herausforderung besteht darin, dass sich solche strahlenbedingten Erkrankungen ( z.B. Krebs) vom Krankheitsbild her nicht von Erkrankungen unterscheiden, die spontan oder durch andere Ursachen entstanden sind. Eine mögliche Verursachung durch Strahlung kann daher nur festgestellt werden, wenn die Erkrankungen bei strahlenexponierten Personengruppen statistisch signifikant und über verschiedene Personengruppen hinweg konsistent häufiger auftreten als bei nicht exponierten Kontrollgruppen und sich ein Zusammenhang zwischen der Dosis und der Höhe des Erkrankungsrisikos ( Dosis -Wirkungs-Beziehung) nachweisen lässt. Abschätzung des Krebsrisikos Zur Bestimmung des strahlenbedingten Krebsrisikos wurden wichtige epidemiologische Studien vor allem bei folgenden Personengruppen durchgeführt: Überlebende der Atombombenexplosionen von Hiroshima und Nagasaki , Patienten, die zur Diagnostik und Therapie bestrahlt wurden ( z.B. die kanadische Fluoroskopie- Kohorte ), beruflich strahlenexponierte Personen ( z.B. die Wismut Uranbergarbeiter- Kohorte ), Bewohner in der Umgebung kerntechnischer Anlagen ( z.B. Hanford ( USA ), Mayak (Russland)), Bewohner aus der Umgebung havarierter Kernkraftwerke (Tschornobyl ( russ. : Tschernobyl) und Fukushima) und Personen, die bei den Aufräumarbeiten eingesetzt wurden oder werden, Personen, die von oberirdischen Atombombentests betroffen waren ( z.B. Bewohner in der Nähe des ehem. Atomwaffentestgeländes Semipalatinsk (Kasachstan)). Die wichtigsten Daten für die Abschätzungen des strahlenbedingten Krebsrisikos sind die Daten der japanischen Atombombenüberlebenden. Diese Gruppe war mit einer hohen Dosisrate exponiert (die gesamte Dosis im Bruchteil einer Sekunde), die Dosis war aber nur bei einem kleinen Prozentsatz der Betroffenen hoch. Das Krebsrisiko lässt sich anhand der oben genannten Studienpopulationen schätzen. Es setzt sich aus zwei Komponenten zusammen: dem "spontanen" Krebsrisiko in einer Population, also dem allgemeinen Risiko ohne Strahlenexposition an Krebs zu erkranken, und dem strahleninduzierten Krebsrisiko. Letzteres beschreibt Krebsfälle, die ohne Strahlenexposition nicht entstanden wären. Für beide Komponenten werden Modelle angenommen und geschätzt. Für die Schätzung der Dosis-Wirkungs-Beziehung wird typischerweise ein lineares Modell ohne Schwellenwert angenommen. D. h. man nimmt an, dass mit einer Erhöhung der Strahlendosis sich auch das Krebsrisiko proportional erhöht und dass es keinen Schwellenwert gibt, unterhalb dessen Strahlung nicht schädlich ist. Oft will man Aussagen zum Strahlenrisiko nicht nur für eine Studienpopulation ( z.B. die Atombombenüberlebenden), sondern auch für andere Populationen ( z.B. die deutsche Bevölkerung) treffen. Dann muss das in einer Studienpopulation ermittelte Strahlenrisiko auf das Strahlenrisiko der Zielpopulation übertragen werden. Für die relativ niedrigen Strahlenbelastungen, wie sie heute in der Umwelt und am Arbeitsplatz auftreten, ist eine weitere Extrapolation von den Befunden bei den japanischen Atombombenüberlebenden notwendig: Die epidemiologischen Befunde, die hauptsächlich für hohe Dosisraten vorliegen, werden auf die Expositionssituationen bei niedrigen Dosen und chronischer Exposition übertragen. Hierzu gibt es verschiedene Ansätze: Die ICRP empfiehlt im Bereich niedriger Dosen und chronischer Belastungen die Risikokoeffizienten durch den Faktor 2 zu teilen. Die ICRP geht nämlich davon aus, dass eine über einen längeren Zeitraum verteilte Dosis weniger wirksam ist als eine gleich hohe Dosis , die aus kurzzeitiger Belastung resultiert. Damit soll insbesondere die Reparatur- und Erholungskapazität von bestrahlten Zellen bei niedrigen Werten der Dosis und der Dosisleistung berücksichtigt werden. Die Reduktion ergibt sich nicht unmittelbar aus den Beobachtungsdaten für Krebserkrankungen bei Menschen und beruht auf Modellannahmen, aufbauend auf laborexperimentellen Erkenntnissen. Das BfS sieht die wissenschaftliche Begründung für diese Reduktion der Risikokoeffizienten für niedrige Dosen und chronische Expositionen als nicht ausreichend an. Risikoschätzungen sind grundsätzlich mit Unsicherheiten behaftet. Dies hat mehrere Gründe: Zum einen handelt es sich bei einer Studienpopulation nur um einen begrenzten Personenkreis, der nicht zwangsläufig repräsentativ für die interessierende Zielpopulation sein muss. Zum anderen werden für die Modelle und die Risikoübertragungen viele Annahmen getroffen. Des Weiteren ist die Erfassung der Strahlendosis häufig mit großen Unsicherheiten verbunden. Mehr Informationen zu strahleninduzierten Krebserkrankungen und deren Risiken finden Sie im Artikel " Krebserkrankungen ". Abschätzung des Risikos für andere Krankheiten als Krebs Eine Abschätzung des Risikos, nach Strahlenbelastung an anderen Krankheiten als Krebs zu erkranken, ist zurzeit nicht zuverlässig möglich. Auswertungen bei den Überlebenden der Atombombenabwürfe in Japan , bei exponierten Bevölkerungsgruppen in der ehemaligen Sowjetunion und bei Strahlentherapie-Patienten weisen darauf hin, dass auch Herz-Kreislauf-Erkrankungen nicht wie lange angenommen erst ab 0,5 Gray als späte deterministische Strahlenschäden auftreten können, sondern bereits bei niedrigeren Dosen. Die Annahme, dass Katarakte (Linsentrübungen des Auges) zu den deterministischen Strahlenschäden zählen, wird zurzeit ebenfalls in Frage gestellt. Auch hier gibt es neue Erkenntnisse, die darauf hinweisen, dass Katarakte bereits bei zehnfach niedrigerer Dosis auftreten als bis vor kurzem noch angenommen (0,5 Gray gegenüber fünf Gray ). Es wird diskutiert, dass für diese Erkrankungen möglicherweise keine Schwellendosis existiert, sie also wie bösartige Neubildungen als stochastische Strahlenschäden anzusehen sind. Abschätzung des Risikos für genetische Schäden Für genetische Strahlenschäden gibt es keine gesicherten, am Menschen gewonnenen Erkenntnisse. In Hiroshima und Nagasaki konnte bisher bei Nachkommen der bestrahlten Atombomben-Überlebenden keine erhöhte Rate von vererbbaren Strahlenschäden im Vergleich zur übrigen japanischen Bevölkerung festgestellt werden. Aus experimentellen Untersuchungen an Tieren ist aber bekannt, dass Strahlung genetische Veränderungen, sogenannte Mutationen, in Keimzellen auslösen kann. Daher stammen die Abschätzungen des genetischen Strahlenrisikos für den Menschen aus diesen tierexperimentellen Untersuchungen. Mehr Informationen zu strahleninduzierten genetischen Schäden und deren Risiken können Sie im Artikel " Vererbbare Strahlenschäden " nachlesen. Risikobewertung Die obigen Ausführungen zeigen, wie für einzelne Erkrankungen auf Basis einzelner Studien Strahlenrisiken ermittelt werden können. Eine fundierte Risikobewertung auf Basis eines einzigen Tierexperiments oder einer einzelnen epidemiologischen Studie am Menschen ist allerdings kaum möglich. Für die Bewertung gesundheitsbezogener Risiken durch Strahlung ist es erforderlich, die Ergebnisse aus mehreren Studien heranzuziehen und in einer zusammenfassenden Gesamtschau zu bewerten. Ein StrahlenschutzStandpunkt des Bundesamtes für Strahlenschutz thematisiert die Bewertung gesundheitsbezogener Risiken im Detail. Stand: 20.05.2025
Berechnung der 50-Jahre-Folgeaequivalentdosis fuer Organe und Gewebe, der effektiven Aequivalentdosis und der daraus resultierenden Grenzwerte der Jahresaktivitaetszufuhr fuer beruflich strahlenexponierte Personen. Ueberpruefung der metabolischen Daten, die in der Publikation ICRP 30 vorgeschlagen werden und eventuelle Unterbreitung eines Vorschlages. Vergleichsrechnungen mit alternativen metabolischen Daten. Sensitivitaetsanalyse fuer ausgewaehlte Verbindungen. Untersuchung der Relevanz kritischer Einwaende gegen die Anwendung des ICRP 30 Konzepts. Modellberechnungen der normierten Dosisleistung bei externer Bestrahlung.
Enwicklung gewebeaequivalenter Proportionalzaehlrohre zur Messung der Kerma und der Energiedosis sowie der LET-Werte in Mischfeldern ionisierender Strahlung.Strahlenmessung, Strahlenschutz.
Die einzige kerntechnische Anlage in Berlin gemäß § 7 Atomgesetz ist der Forschungsreaktor BER II am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB). Die staatliche Aufsicht überwacht kerntechnische Anlagen kontinuierlich während ihrer gesamten Lebensdauer, einschließlich der Errichtung, Stilllegung und Sicherung. Forschungsreaktor BER II Aufgaben der Atomrechtlichen Aufsichtsbehörde Der Betrieb des Forschungsreaktor BER II am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) wurde im Dezember 2019 eingestellt. Der BER II diente zur Bereitstellung von Neutronen für die Forschung. Neutronenstrahlung wird von der Wissenschaft, neben Röntgen- und elektromagnetische Strahlung (Gammastrahlung), zur Erforschung der Eigenschaften von Materialien genutzt. Der Zweck des BER II war nicht die Herstellung von Energie, sondern die Bereitstellung von Neutronen. Er war nicht mit einem Kernkraftwerk vergleichbar, da er in einer Umgebung ohne hohe Drücke bei geringen Temperaturen und bei einer Wärmeleistung von gerade einmal 10 MW arbeitete. Andere kerntechnische Anlagen, wie z.B. Kernkraftwerke oder Brennelement-Fabriken, gibt es in Berlin nicht. Es gibt allerdings eine Vielzahl weiterer Einrichtungen, die radioaktive Stoffe in der Medizin, in der Forschung oder zu wirtschaftlichen Zwecken einsetzen bzw. handhaben. Soweit es sich bei diesen radioaktiven Stoffen nicht um Kernbrennstoffe handelt, sind diese Einrichtungen nicht Gegenstand der Atomaufsicht, sondern der für Strahlenschutz zuständigen Behörden. Am Abend des 26. Juni 2017 erfolgte der letzte Abtransport von bestrahlten Brennelementen aus dem BER II in die USA. Pressemitteilung des Bundesministeriums vom 28.06.2017 Informationen zur Stilllegung des BER II (Atomrechtliche Genehmigungsbehörde) Häufig gestellte Fragen zur Sicherheit des Forschungsreaktors BER II (HZB) Forschungsreaktor BER II (HZB) Höchstmögliche Sicherheitsanforderungen Die Atomaufsicht sorgt mit den hinzugezogenen Sachverständigen nach § 20 AtG, im Zusammenwirken mit der Betreiberin des BER II dafür, dass die kerntechnische Anlage BER II den höchstmöglichen Sicherheitsanforderungen gerecht wird. Hierzu gehört eine fortlaufende Anpassung bzw. Verbesserung der sicherheitstechnischen Maßnahmen. Dabei werden neue Erkenntnisse aus Forschung und Entwicklung ebenso berücksichtigt wie Erfahrungen aus dem Betrieb des BER II und dem Betrieb kerntechnischer Anlagen im In- und Ausland. Kerntechnisches Regelwerk Die Aufsichtsbehörde kontrolliert die Einhaltung von Rechtsvorschriften und Nebenbestimmungen, die in atomrechtlichen Genehmigungen festgelegt sind. Weiterhin überwacht sie die Erfüllung von Anordnungen oder Verfügungen nach dem kerntechnischen Regelwerk durch die Genehmigungsinhaber. Sie bearbeitet zustimmungspflichtige Vorhaben und überprüft die Einhaltung der Betriebsvorschriften, die Anforderungen an wiederkehrend zu prüfende sicherheitsrelevante Anlagenteile sowie die betriebsinternen Strahlenschutzmaßnahmen. Umgebungsüberwachung Für die Umgebungsüberwachung des BER II hat die Atomaufsicht jederzeit Zugriff auf ein Fernüberwachungssystem, welches wichtige Anlagenparameter, Emissionsdaten, Wetterparameter und Radioaktivitätsmesswerte erfasst. Erlass von Anordnungen bei Gefahr Darüber hinaus haben die Aufsichtsbehörde und ihre Sachverständigen jederzeit Zutritt zum BER II, falls dies erforderlich sein sollte. Im Bedarfsfall können Anordnungen erlassen, Genehmigungen widerrufen oder die Einstellung des Betriebs angeordnet werden. Dies würde in der Regel der Fall sein, wenn Abweichungen von gesetzlichen Bestimmungen bzw. Genehmigungsauflagen festgestellt würden, die eine Gefahr für Leben, Gesundheit oder Sachgüter darstellen können. Rechtsgrundlagen Gesetz über die friedliche Verwendung der Kernenergie und den Schutz gegen ihre Gefahren (Atomgesetz – AtG) Gesetz zum Schutz vor der schädlichen Wirkung ionisierender Strahlung (Strahlenschutzgesetz – StrSchG) Grundgesetz für die Bundesrepublik Deutschland (GG) Sollte es beim BER II zu einem für die kerntechnische Sicherheit bedeutsamen Ereignis kommen, wird dieses von der Betreiberin an die Atomaufsicht gemeldet. Grundlage für dieses Meldeverfahren ist die Atomrechtliche Sicherheitsbeauftragten- und Meldeverordnung ( AtSMV ). Sinn und Zweck des behördlichen Meldeverfahrens ist es, den Sicherheitsstatus der kerntechnischen Anlagen zu überwachen und ihn mit den aus den gemeldeten Ereignissen gewonnenen Erkenntnissen im Rahmen des Aufsichtsverfahrens immer noch weiter zu verbessern. Gemeldet werden müssen auch Ereignisse, die nicht auf eine Sicherheitsgefährdung hindeuten, deren Auswertung aber einen Erkenntnisgewinn verspricht. Für den BER II werden die Meldekriterien für Ereignisse in Forschungsreaktoren in der Anlage 3 der AtSMV angewandt. Ergänzend zu dem gesetzlichen vorgeschriebenen deutschen Meldeverfahren werden meldepflichtige Ereignisse auch nach der internationalen Bewertungsskala INES der International Atomic Energy Agency – IAEA , um die Bedeutung des Ereignisses für die Sicherheit der Anlage und dessen radiologische Auswirkungen auf die Bevölkerung und Umgebung transparent darzustellen. Alle bisherigen Ereignisse beim BER II wurden mit der INES-Stufe 0, d.h.“keine oder sehr geringe unmittelbare sicherheitstechnische bzw. keine radiologische Bedeutung”, gemeldet. Insbesondere traten aufgrund keiner Ereignisse Ableitungen radioaktiver Stoffe oberhalb genehmigter Werte für Fortluft und Abwasser auf. Jedes meldepflichtige Ereignis beim BER II ist in den Monats- und Jahresberichten der Störfallmeldestelle des Bundesamtes für kerntechnische Entsorgungssicherheit aufgeführt. Zu den routinemäßigen und anlassbezogenen Aufgaben der Aufsichtsbehörde gehören die technische Kontrolle und Überwachung des BER II, das Führen von regelmäßigen Aufsichts- und Fachgesprächen mit der Betreiberin und den hinzugezogenen Sachverständigen, die Abnahme von fachlichen Prüfungen am Reaktor zur Bestätigung der erforderlichen Fachkunde die Prüfung und Begleitung von eingereichten Änderungs- und Instandhaltungsanträgen; die Auswertung und Prüfung der Betreiberberichte wie etwa der technischen Monats- und Jahresberichte, die Auswertung und Prüfung der dazugehörenden Stellungnahmen der Sachverständigen. Gemäß Auflage 3.4.3 der Betriebsgenehmigung (dritte Teilgenehmigung zur Änderung des Forschungsreaktors BER II in Berlin Wannsee) ist die Betreiberin verpflichtet, der atomrechtlichen Aufsichtsbehörde schriftlich über den bestimmungsgemäßen Betrieb zu berichten. Dabei wird dargestellt, wie der Betrieb seit der letzten Berichterstattung verlaufen ist, z.B. wann der Reaktor in Betrieb war und welche Störungen auftraten. Ferner enthält der Bericht auch eine Übersicht, welche Arbeiten durchgeführt worden sind. Weiterhin muss jede Bewegung von Kernbrennstoff angezeigt werden. Im Rahmen des Berichtes wird auch darüber informiert, welche Themen innerhalb des Fachkundeerhalts behandelt worden sind. Gemäß Auflage 3.4.4 ist die Betreiberin auch verpflichtet, die nach den Artikel 78 und 79 des Vertrages zur Gründung der Europäischen Atomgemeinschaft (Euratom-Vertrag) zu führenden Aufstellungen über Kernmaterial betreffende Betriebsvorgänge der Atomaufsicht zuzuleiten. Mit der Auflage 3.4.5 ist die Betreiberin weiterhin verpflichtet, vierteljährlich über die Messergebnisse der Umgebungsüberwachung schriftlich zu berichten. Die Atomaufsicht hat über ein entsprechendes Computerprogramm jederzeit Zugriff auf die Daten des Reaktorfernüberwachungssystems (RFÜ) . Das RFÜ ist ein komplexes Mess- und Informationssystem, welches rund um die Uhr Messwerte zum aktuellen Betriebszustand des Forschungsreaktors einschließlich der Abgaben (Emissionen) in die Luft sowie den Radioaktivitätseintrag in die Umgebung (Immission) vollautomatisch erfasst und überwacht. Meteorologische Daten zum Standort des BER II in Wannsee und Messwerte aus dem integrierten Mess- und Informationssystem (IMIS) des BfS werden ebenfalls in das RFÜ übernommen. Das RFÜ bietet zahlreiche Möglichkeiten, die gemessenen Werte auszuwerten, darzustellen und auf die Einhaltung von Grenzwerten und Schutzzielen hin zu überprüfen, und dient somit als Instrument der atomrechtlichen Aufsicht. Die wichtigsten Betriebsparameter des BER II, wie z.B. Reaktorleistung, Temperatur und Füllstand im Reaktorbecken und Dosisleistung in verschiedenen Bereichen sowie Radioaktivität in Fortluft und Abwasser werden im RFÜ online überwacht. Die wichtigsten Daten werden regelmäßig durch die Atomaufsicht kontrolliert und bei Auffälligkeiten erfolgt sofort eine Ursachenermittlung. Damit relevante Vorfälle nicht unbemerkt bleiben, erfolgt bei Erreichen von im System eingestellten Schwellwerten eine automatische Alarmierung der Aufsichtsbehörde. Bezüglich der nuklearen Sicherheit steht die Aufsichtsbehörde im ständigen Austausch zu allen relevanten Aufsichtsthemen mit anderen Bundesländern und dem Bund. Hierfür sorgen die seit Jahrzehnten etablierten Bund-Länder-Gremien des Länderausschusses für Atomkernenergie. In diesen Bund-Länder-Gremien arbeitet sie mit an der Weiterentwicklung und Überarbeitung des kerntechnischen Regelwerks . Darüber hinaus arbeitet die Aufsicht auch mit anderen Mitgliedsstaaten der Europäischen Union z.B. beim Erfahrungsaustausch im Rahmen themenbezogenen technischen Selbstbewertungen (gemäß AtG § 24b [1] Selbstbewertung und internationale Prüfung) zusammen. Weiterführende Informationen zum Länderausschuss für Atomkernenergie
Biologische Dosimetrie nach einer Strahlenexposition Biologische Dosimetrie ist eine international anerkannte Methode, um nach einer vermuteten oder tatsächlich erfolgten übermäßigen Strahlenbelastung diese nachzuweisen, zu quantifizieren und gegebenenfalls eine Dosis abzuschätzen. Eine biologische Dosisabschätzung kann als Ergänzung zur physikalischen Dosimetrie oder auch als unabhängige Methode allein durchgeführt werden. Weltweit anerkannte Techniken zur Erfassung von akuten Strahlenschäden sind die Analyse von dizentrischen Chromosomen und von Mikrokernen in den Lymphozyten des peripheren Blutes. Im Falle einer länger (mehrere Jahre) zurückliegenden Strahlenexposition werden sogenannte symmetrische Chromosomentranslokationen als Marker verwendet, die mit einer speziellen Technik ("FISH"-Technik - Fluoreszenz in situ Hybridisierung) als zweifarbige Chromosomen sichtbar gemacht werden. Im Referenzlabor für biologische Dosimetrie des BfS in München/Neuherberg kann - unter bestimmten Voraussetzungen - eine Dosisabschätzung bei überexponierten oder vermutlich überexponierten Personen mittels biologischer Indikatoren vorgenommen werden. Biologische Dosimetrie ist eine international anerkannte Methode, um nach einer vermuteten oder tatsächlich erfolgten übermäßigen Strahlenbelastung diese nachzuweisen, zu quantifizieren und gegebenenfalls eine Dosis abzuschätzen. Im Gegensatz zu physikalischen Methoden erfasst man bei der biologischen Dosimetrie nicht die Dosis selbst. Stattdessen wird untersucht, wie diese Strahlendosis auf Zellebene wirkt. Die biologische Dosimetrie berücksichtigt die interindividuellen Unterschiede in der Strahlenempfindlichkeit bei der Beurteilung der Strahleneffekte im Menschen. Eine biologische Dosisabschätzung ist in Ergänzung zur physikalischen Dosimetrie möglich. Falls keine physikalische Dosimetrie verfügbar ist, kann sie auch als unabhängige Methode allein durchgeführt werden. Dafür verwenden Wissenschaftler bestimmte biologische "Marker", die nach Einwirkung ionisierender Strahlung wie Fingerabdrücke in Blutzellen nachgewiesen werden können. Besonders gut eignen sich Veränderungen, die an Chromosomen im Zellkern auftreten, sogenannte zytogenetische Marker. Etablierte Methoden in der biologischen Dosimetrie zum Nachweis einer Strahlenbelastung Weltweit anerkannte Techniken zur Erfassung von akuten Strahlenschäden sind die Analyse von dizentrischen Chromosomen und von Mikrokernen in den Lymphozyten des peripheren Blutes. Dizentrische Chromosomen sind das Ergebnis einer fehlerhaften Reparatur von Chromosomenbrüchen in zwei verschiedenen Chromosomen. Sie haben zwei Zentromere und nicht wie ungeschädigte Chromosomen nur eines. Mikrokerne beinhalten einzelne Chromosomen oder Chromosomenfragmente, die während der Zellteilung nicht auf die Tochterkerne verteilt werden. Sie sind von einer Kernmembran umgeben. Im Falle einer länger (mehrere Jahre) zurückliegenden Strahlenexposition werden sogenannte symmetrische Chromosomentranslokationen als Marker verwendet. Sie besitzen wie ungeschädigte Chromosomen nur ein Zentromer. Die sogenannten symmetrischen Translokationen können mit einer speziellen Technik ("FISH"-Technik - Fluoreszenz in situ Hybridisierung) als zweifarbige Chromosomen sichtbar gemacht werden. Verwendete Analysemethoden Biologische Dosimetrie am Bundesamt für Strahlenschutz Das Labor für biologische Dosimetrie am BfS in München/Neuherberg ist offiziell für die Durchführung der biologische Dosimetrie in Deutschland beauftragt. Hier kann - unter bestimmten Voraussetzungen - eine Dosisabschätzung bei überexponierten oder vermutlich überexponierten Personen mittels biologischer Indikatoren vorgenommen werden. Dabei setzen die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter geeignete Methoden wie die Analyse von Chromosomenaberrationen oder die Mikrokernanalyse ein. Diese Testverfahren werden an Lymphozyten aus dem zirkulierenden Blut durchgeführt und haben sich im Routineeinsatz bewährt. Die Lymphozyten im Blut haben einen wesentlichen Vorteil gegenüber anderen Zellsystemen: Sie zirkulieren im gesamten Körper und befinden sich, im Gegensatz zu vielen anderen Gewebezellen, alle zum Zeitpunkt der Bestrahlung wie auch der Blutentnahme im gleichen Zellzyklusstadium, d.h. sie besitzen die gleiche Menge an DNA . Dieser Umstand führt dazu, dass der Schädigungstyp an den Chromosomen gleich ist. Die Häufigkeit der zytogenetischen Schäden ändert sich innerhalb der ersten Wochen nach einer Strahlenbelastung in der Regel kaum. Zytogenetische Untersuchungen an Blutzellen aus Blutproben der Armvene, die zur Analyse der Chromosomen genommen werden, zeigen die Strahlenbelastung des gesamten Körpers zum Zeitpunkt der Blutentnahme. Zudem sind die Entnahme und der Transport der Proben unter Bedingungen des Alltags unproblematisch. Im Falle einer länger zurückliegenden Strahlenexposition kann unter bestimmten Umständen mit Hilfe bestimmter stabiler Chromosomenaberrationen ebenfalls eine Dosis abgeschätzt werden. Dosisabschätzung Liegt die Häufigkeit der beobachteten zytogenetischen Schäden statistisch abgesichert (signifikant) über dem Kontrollwert (spontane Häufigkeit), werden Dosiswirkungskurven für die biologische Dosisabschätzung verwendet. Mit deren Hilfe lässt sich die Häufigkeit eines Strahlenmarkers einer Dosis zuordnen bzw. quantifizieren. Der Kurvenverlauf hängt dabei von der Qualität der Strahlung , dem biologischem Endpunkt, hier also dizentrisches Chromosom, symmetrische Translokation oder Mikrokern, und davon ab, ob der ganze Körper oder nur ein Teil des Körpers strahlenexponiert wurde. Um die Dosis eindeutig ermitteln zu können, müssen daher Erkenntnisse über die Qualität der Strahlung , der die Person ausgesetzt war, vorliegen. Ebenso muss bekannt sein, ob der ganze Körper bestrahlt wurde (Ganzkörperexposition) oder nur ein Teil (Teilkörperexposition). Bei biologischen Indikatoren, die altersabhängig sind, wie bei Mikrokernen oder symmetrischen Translokationen, müssen die Ergebnisse mit denen von Personen im gleichen Alter verglichen werden. Das BfS verfügt über Dosiseffektkurven für verschiedene Strahlenqualitäten. Was die spontane Häufigkeit verschiedener Chromosomenschädigungen in der Bevölkerung betrifft, die sogenannte Kontrollrate, steht ebenfalls umfangreiches Datenmaterial zur Verfügung. Was kann biologische Dosimetrie leisten? Auswertemodus Je nach Unfallsituation können unterschiedlich viele Personen einer erhöhten Strahlung ausgesetzt gewesen sein. Entsprechend unterscheidet sich auch die Vorgehensweise, mit der man bei einer Chromosomenanalyse versucht, die Dosis abzuschätzen. Dabei wird unterschieden zwischen "kleinen" und "großen" Strahlenunfällen. Kleiner Strahlenunfall Um die individuelle Dosis abzuschätzen, werden nach einer akuten, nicht lange zurückliegenden Exposition üblicherweise 500 bis 1000 Zellen ausgewertet und die Anzahl der dizentrischen Chromosomen ermittelt. Die untere Nachweisgrenze liegt hier für die Chromosomen-Analyse bei 0,1 Gy homogener Ganzkörperbestrahlung und für den Mikrokern-Test bei 0,3 Gy . Die Analyse symmetrischer Translokationen wird bei einer akuten Strahlenexposition dagegen nicht angewendet. Großer Strahlenunfall Im Falle eines großen Strahlenunfalls mit mehreren hundert betroffenen Personen kann die biologische Dosimetrie ebenfalls einen wertvollen Beitrag zur Dosisabschätzung leisten. Hier wird zunächst eine schnelle, vorläufige Dosisabschätzung durchgeführt, um stark bestrahlte Personen, die einer Behandlung bedürfen von schwach oder kaum bestrahlten Personen, die nicht unmittelbar behandelt werden müssen, zu unterscheiden. Die Erfahrung hat gezeigt, dass die Auswertung von 30 bis 50 Zellen ("Triage-Modus") ausreicht, um eine schnelle Klassifizierung von potentiell exponierten Personen durchzuführen. Diese Vorgehensweise ermöglicht es festzustellen, ob Effekte wie Übelkeit, Schwindel oder Haarausfall durch eine erhöhte Strahlenbelastung oder durch andere Faktoren wie etwa psychischen Stress ausgelöst wurden. Im Bedarfsfall kann dann später die Anzahl der analysierten Zellen erhöht und in Einzelfällen die Dosis genauer abgeschätzt werden. Wann sollte eine Biologische Dosimetrie durchgeführt werden? Vorgehensweise zur Durchführung der biologischen Dosimetrie nach Bestrahlung Vor einer Blutentnahme sollte die betreffende Person beziehungsweise der behandelnde Arzt oder Ärztin unbedingt mit dem BfS Kontakt aufnehmen . Geklärt werden sollte, wie die vermutete erhöhte Strahlenbelastung zustande kam und ob die Durchführung der biologischen Dosimetrie aus fachlicher Sicht gerechtfertigt erscheint. Folgende Punkte sollten dabei berücksichtigt werden: Welche Hinweise auf eine vermutete Strahlenexposition gibt es? Was ist über die vermutete Art der Strahlenexposition bekannt (zum Beispiel Strahlenquelle , Dosisleistung , Abstand zur Quelle, Dauer der Exposition etc. )? Ist eine Ganzkörperexposition von mehr als 0,1 Gray zu erwarten? Lässt sich die Exposition mit anderen Verfahren (Inkorporationsmesssung oder Ausscheidungsanalyse) besser nachweisen? Wie lange liegt die Strahlenbelastung zurück? Stand: 14.11.2025