mini|hochkant=1.2|Strahlungsmesswerte aus der Präfektur Fukushima vom 11. März bis zum 18. April 2011 Die Strahlungsbelastung durch die Nuklearunfälle von Fukushima ist ein wesentlicher Teil der Nuklearkatastrophe von Fukushima.
Ab dem 12. März 2011 kam es im japanischen Kernkraftwerk Fukushima Daiichi zu einer Serie katastrophaler Unfälle. Dabei wurde ein Teil der radioaktiven Stoffe, die in großen Mengen in Kernreaktoren entstehen, freigesetzt – flüchtige Stoffe bereits durch die gezielte Druckentlastung der Reaktoren, Partikel vor allem durch Explosionen und Brände und wasserlösliche Stoffe durch behelfsmäßige Kühlmaßnahmen. Es kam zu einer erheblichen Umweltbelastung auf dem Festland – vor allem in den Präfekturen Fukushima und Ibaraki – und im näheren Pazifischen Ozean.
Die Emissionen in die Atmosphäre und ins Meer dauern an, allerdings in einem um Größenordnungen geringeren Ausmaß als während der ersten Wochen.
Mit empfindlichen Messgeräten sind Spuren der radioaktiven Partikel aus Fukushima weltweit nachweisbar.
Messgrößen Radioaktivität Durch Messung des Energiespektrums der Strahlung einer Probe lässt sich feststellen, welcher radioaktive Stoff, zum Beispiel 131I oder 137Cs, wie viel zur Strahlung beiträgt. Bezogen auf die Masse oder das Volumen der Probe ergibt sich die spezifische Aktivität in Becquerel pro Kilogramm (Bq/kg) oder Becquerel pro Liter (Bq/l). Ein Becquerel bedeutet einen Kernzerfall pro Sekunde.
Die Angabe der spezifischen Aktivität eines bestimmten Isotops, zum Beispiel 1000 Bq/kg 131I, ist gleichbedeutend mit der Angabe einer Konzentration dieses Isotops in der Probe. Spezifische Aktivitäten verschiedener Isotope ergeben erst mit den jeweiligen Halbwertszeiten multipliziert vergleichbare Konzentrationsangaben. So ist bei gleicher Aktivität die Stoffmenge von 136Cs (Halbwertszeit 13 Tage) fast 1000-fach kleiner als die von 137Cs (Halbwertszeit 30 Jahre).
Strahlungsdosis Die Äquivalentdosis (nach biologischer Wirkung gewichtete Dosis) an ionisierender Strahlung (Alpha-, Beta- und Gammastrahlung), die der menschliche Körper aufnimmt, wird in Sievert gemessen, beziehungsweise in Millisievert (mSv, tausendstel Sievert) oder Mikrosievert (µSv, millionstel Sievert). Die Strahlungsdosis pro Zeitspanne wird als Dosisleistung bezeichnet und ist im Folgenden immer in Millisievert pro Stunde (mSv/h) angegeben. Tritt sie an einem bestimmten Ort auf, so spricht man von der Ortsdosisleistung. Zum Vergleich: Die natürliche Strahlung, der ein Mensch in Deutschland ausgesetzt ist, hat eine Dosisleistung im Bereich von etwa 0,0001 bis 0,0002 Millisievert pro Stunde, und die in einem Jahr aufgenommene Strahlungsdosis liegt bei etwa 2 Millisievert. Bundesamt für Strahlenschutz, abgerufen am 21. April 2011. Bundesamt für Strahlenschutz, abgerufen am 24. März 2011.
Ein körperlicher Frühschaden ist ab einer vom menschlichen Körper aufgenommenen Gesamtdosis von 200 bis 300 Millisievert medizinisch nachweisbar. Ab einer Einzelfall-Gesamtdosis von 500 Millisievert lassen sich Symptome der akuten Strahlenkrankheit beobachten. Ab einer Einzelfall-Gesamtdosis von 1000 Millisievert versterben zehn Prozent der Personen innerhalb von 30 Tagen; eine Einzelfall-Gesamtdosis von 6000 Millisievert ist ohne sofortige intensivmedizinische Behandlung stets tödlich (Letale Dosis).
Neben diesen direkten Strahlenschäden erhöht sich entsprechend der aufgenommenen Strahlungsdosis auch das Risiko einer Krebserkrankung („stochastisches Strahlenrisiko“).
Messungen auf dem Kraftwerksgelände Luftmessungen Dosisleistungen
mini|Haupttor von Fukushima I Der Betreiber Tepco veröffentlichte während der Unfallserie regelmäßig Strahlungsmesswerte, die von mobilen Messstationen alle zehn Minuten an verschiedenen Punkten des Kraftwerksgeländes aufgezeichnet wurden. Entlang der landseitigen Grenze des Kraftwerksgeländes befinden sich auch acht feste Messstationen, die jedoch nach dem Stromausfall am 11. März zwei Monate lange nicht verfügbar waren. Stattdessen fuhren die Messfahrzeuge diese und einige weitere Punkte an: (englisch, pdf). NISA, 22. März 2011, abgerufen am 22. März 2011. GRS, abgerufen am 14. April 2011. (englisch). Tepco, 28. Mai 2011, abgerufen am 29. Mai 2011.
MesspunktPositionHimmelsrichtung von Block 2Entfernung zu Block 2 ca.Station 1GeländegrenzeNord2,5 kmStation 2GeländegrenzeNordnordwest2,5 kmStation 3GeländegrenzeNordwest1,6 kmStation 4GeländegrenzeNordwest1,4 kmStation 5GeländegrenzeWest1,3 kmStation 6GeländegrenzeWestsüdwest1,5 kmStation 7GeländegrenzeSüdwest1,2 kmStation 8GeländegrenzeSüd1,4 kmFahrzeug- position 1am VerwaltungsgebäudeNordwest0,5 kmFahrzeug- position 2am SportplatzWestnordwest0,9 kmFahrzeug- position 3am WesttorWest1,1 kmFahrzeug- position 4vor dem HaupttorWestsüdwest1,0 km
mini|hochkant=1.5|An der Geländegrenze des Kernkraftwerks gemessene Dosisleistung in Mikrosievert pro Stunde (12. bis 25. März) Die nebenstehende Grafik zeigt die Strahlungsdosisleistungen auf dem Kraftwerksgelände während der „heißen Phase“ der Unfallserie.
Die nachfolgende Tabelle enthält eine Zusammenstellung einzelner, ausgewählter Messwerte aus einem längeren Zeitraum.
Datum (2011), Ortszeit Dosisleistung (in mSv/h) Ort Situation Quelle 0,00004 Messstation 1 bis 8Normalwert kurz vor dem ErdbebenTepco (japanisch). Tepco, abgerufen am 24. März 2011. 0,005 Messstation 6GRS GRS, 25. März 2011, abgerufen am 25. März 2011. bis zu 1,0 an Block 1 Explosion in Block 1GRS , ca. 18:30 0,07 an Block 1GRS 1,2 an Block 1GRS 0,020 Messstation 6 nach Explosion in Block 3 Tepco Tepco, 14. März 2011 (englisch) abgerufen am 2. April 2011. 0,004 Messstation 6 nach Explosion in Block 3 Tepco (englisch). Tepco, 14. März 2011, abgerufen am 14. März 2011. 966an Block 2? nach Explosion in Block 2 JAIF 15. März 2011, (PDF; 27 kB) am 28. April 2011, abgerufen am 28. April 2011. , ca. 10 Uhr 400 an Reaktorblock 3 nach Explosion in Block 2 Tepco (englisch). Tepco, 17. März 2011, abgerufen am 19. März 2011. 0,6 Geländegrenze nach Explosion in Block 2 BBC (englisch). BBC, 15. März 2011, abgerufen am 21. März 2011. 11,9 Haupttor IAEA (englisch). IAEO, 15. März 2011, abgerufen am 24. März 2011. 0,6 Haupttor IAEA bis zu 10 Kraftwerksgelände nach Bränden in Block 4 Welt / Kyodo News Die Welt Online, 16. März 2011, abgerufen am 17. März 2011. stabil 1,5 Haupttor siedende Abklingbecken Kyodo NewsMiya Tanaka, Maya Kaneko: (englisch). Kyodo News, 17. März 2011, abgerufen am 21. März 2011. 3,6 nach Kühlversuch mit Löschfahrzeugen Kyodo News Kyodo News, 2011-03 (englisch) abgerufen im März 2011. 0,279 1 km westlich von Reaktor 2 Kyodo News (englisch). Kyodo News, 18. März 2011, abgerufen am 18. März 2011. 500 Erdgeschoss von Block 2 Bulletin of the A. S. (englisch). Bulletin of the Atomic Scientists, 23. März 2011, abgerufen am 25. März 2011. 0,54 Haupttor Rückgang auf 0,205 bis 15:30 GRS GRS, 25. März 2011, abgerufen am 25. März 2011. 0,14 Haupttor NISA (englisch, pdf). NISA, 2. April 2011, abgerufen am 8. April 2011. 10 bis 49 in Erdgeschoss von Reaktorgebäude 1 Messung mit ferngesteuerten Robotern JAIF (englisch, pdf). 18. April 2011 (PDF; 69 kB) am 18. April 2011, abgerufen am 18. April 2011. 28 bis 57 in Erdgeschoss von Reaktorgebäude 3 Messung mit ferngesteuerten Robotern JAIF
Radioaktive Stoffe Vom 22. März bis zum 30. März 2011 sowie ab dem 4. April 2011 entnahm Tepco täglich auch Luftproben vom Westrand des Kraftwerksgeländes und veröffentlichte jeweils am nachfolgenden Tag Analysenergebnisse für die Konzentrationen radioaktiver Stoffe.
Die folgende Tabelle gibt eine Auswahl der Messwerte wieder; dabei sind von Tepco getrennt ausgewiesene Konzentrationen für volatile und partikelhafte Stoffe jeweils addiert, da die Grenzwerte für die Arbeiter sich auf die Gesamtkonzentration beziehen. Die freigelassenen Felder entsprechen nicht durchgeführten oder nicht veröffentlichten Messungen; „–“ steht für „unterhalb der Nachweisgrenze“. Teils wurde auch auf 58Co (sprich: Cobalt-58) und 95Zr geprüft, jedoch ohne Nachweis. Die Angaben aus dem März könnten fehlerhaft sein, da hier die gleichen Auswertungsprobleme vorlagen wie nachfolgend im Abschnitt Turbinengebäude beschrieben. (englisch, pdf). Tepco, 24. April 2011, abgerufen am 25. April 2011.
Probenentnahme Konzentration in Bq/lDatumOrt 131I134Cs136Cs137Cs105Ru99mTc129Te129mTe132Te22. März (englisch, pdf). Tepco, 26. März 2011, (PDF; 13 kB) am 24. April 2011, abgerufen am 24. April 2011.Haupttor1,200,048 –0,0400,031 – –0,08226. März (englisch, pdf). Tepco, 27. März 2011, (PDF; 35 kB) am 27. April 2011, abgerufen am 27. April 2011.Haupttor0,560,030,00620,0250,06 –52 –0,1630. März (englisch, pdf). Tepco, 31. März 2011, (PDF; 37 kB) am 24. April 2011, abgerufen am 24. April 2011.Westtor0,600,0720,00690,0700,0030630,270,0836. April (englisch, pdf). Tepco, 7. April 2011, (PDF; 37 kB) am 24. April 2011, abgerufen am 24. April 2011.Westtor0,270,00930,007713. April (englisch, pdf). Tepco, 14. April 2011, (PDF; 8 kB) am 24. April 2011, abgerufen am 24. April 2011.Westtor0,210,0230,03720. April (englisch, pdf). Tepco, 21. April 2011, (PDF; 11 kB) am 24. April 2011, abgerufen am 24. April 2011.Westtor0,100,0230,026 Grenzwert für Arbeiter im Kraftwerk121038070040047
Wassermessungen Abklingbecken Tepco veröffentlichte folgende Analysen des Wassers in den Abklingbecken der Reaktorblöcke, einschließlich alter Vergleichswerte (nicht nachweisbare Nuklide sind mit „–“ gekennzeichnet). Bei Block 1 und 2 wurde das Wasser aus dem Überlauftank (skimmer surge tank) entnommen, bei Block 3 und 4 direkt aus dem Becken. (englisch, pdf, 31 MB). Kantei, 15. September 2011, abgerufen am 17. Dezember 2011. Abklingbecken-Messwerte auf Seite 205, 207, 210 und 214; Gesamtfreisetzung auf Seite 449.
Datum der ProbenentnahmeBlock 1 (Bq/l)137Cs134Cs 131I 11. Februar 2011 78 – –22. Juni 2011 14.000.000 12.000.000 68.00019. August 2011 23.000.000 18.000.000 –
Datum der ProbenentnahmeBlock 2 (Bq/l)137Cs134Cs 131I 10. Februar 2011 280 – –16. April 2011 150.000.000 160.000.000 4.100.00019. August 2011 110.000.000 110.000.000 –
Datum der ProbenentnahmeBlock 3 (Bq/l)137Cs134Cs 131I 2. März 2011 – – –8. Mai 2011 150.000.000 140.000.000 11.000.0007. Juli 2011 110.000.000 94.000.000 –19. August 2011 87.000.000 74.000.000 –
Datum der ProbenentnahmeBlock 4 (Bq/l)137Cs134Cs 131I 4. März 2011 130 – –12. April 2011 93.000 88.000 220.00028. April 2011 55.000 49.000 27.0007. Mai 2011 67.000 56.000 16.00020. August 2011 61.000 44.000 –
Für das zentrale Abklingbecken veröffentlichte Tepco folgende Messwerte: (englisch). Tepco, 14. Mai 2011, (PDF; 9 kB) am 17. Mai 2011, abgerufen am 15. Mai 2011.
Datum der Probenentnahmezentrales Abklingbecken (Bq/l)137Cs134Cs 131I 10. Februar 2011 – – –14. Mai 2011 1.200 170 –
Bei Block 2 bis 4 nahm man zunächst Schäden an den Brennelementen an. Spätere offizielle Untersuchungen gehen davon aus, dass die erhöhten Messwerte in allen Fällen durch Eintrag von Reaktor-Emissionen in die Becken entstand.
Turbinengebäude mini|Block 1 bis 4 (von rechts nach links) mit Turbinenhallen in der Bildmitte
Ab dem 25. März veröffentlichte Tepco Messwerte aus dem Untergeschoss der Turbinengebäude von Block 1 bis 4, wo sich hoch kontaminiertes Wasser angesammelt hatte. Bereits am 24. März hatte Tepco in Block 1 eine Strahlungsemission an der Oberfläche des angesammelten Wassers von 200 Millisievert pro Stunde (mSv/h) gemessen, dies aber erst am 26. März veröffentlicht.. In: asahi.com. Asahi Shimbun, abgerufen am 26. März 2011 (japanisch). Die Wassertiefe in Block 1 belief sich auf 0,4 Meter; in den Blöcken 2 bis 4 waren es 1 Meter, 1,5 Meter und 0,8 Meter. (englisch). Kyodo News, 26. März 2011, abgerufen am 21. April 2011.