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Tierische Schilddrüsen entlarven Atomtests

Um illegalen Atomwaffen-Tests auf die Spur zu kommen, müssen winzige Mengen an Radioaktivität nachgewiesen werden. Tierische Schilddrüsen als Bio-Monitore liefern bessere Daten als bisherige Messungen, fand man am Atominstitut der TU Wien heraus.

Ein Nuklearwaffentest in Nevada, in den 50erjahren. Illegale Atomwaffentests können heute auf der ganzen Welt nachgewiesen werden. [1]

Ein Nuklearwaffentest in Nevada, in den 50erjahren. Illegale Atomwaffentests können heute auf der ganzen Welt nachgewiesen werden. [1]

Ein Nuklearwaffentest in Nevada, in den 50erjahren. Illegale Atomwaffentests können heute auf der ganzen Welt nachgewiesen werden. [1]

Ein Nuklearwaffentest in Nevada, in den 50erjahren. Illegale Atomwaffentests können heute auf der ganzen Welt nachgewiesen werden. [1]

Georg Steinhauser

Georg Steinhauser

Georg Steinhauser

Georg Steinhauser

Dass radioaktives Iod in Schilddrüsen gespeichert wird, ist schon lange bekannt – doch in Zukunft könnte dieses Phänomen gezielt genutzt werden, um illegale Atomtests nachzuweisen. An der TU Wien wurden nach dem Reaktorunglück von Fukushima Schilddrüsen von Wildtieren untersucht. Radioaktives Iod 131 war dort länger nachweisbar als in der Luft. Gerade wenn es darum geht, winzige Mengen von radioaktivem Iod nachzuweisen, ist die Untersuchung von Schilddrüsen verlässlicher als bisherige Messmethoden.

Echte und scheinbare Halbwertszeit
Radioaktives Iod zerfällt überall gleich schnell, mit einer Halbwertszeit von etwa acht Tagen – egal ob die Atome in der Luft, im Boden oder in einer Schilddrüse gelandet sind. Trotzdem ist das Iod nicht überall gleich lange nachweisbar: In der Luft oder im Wasser wird das Iod rasch verdünnt oder ausgewaschen – die Konzentration sinkt daher schon nach deutlich weniger als acht Tagen auf die Hälfte ab.

Bei Tieren, die das Iod durch die Nahrung permanent aufnehmen, verhält es sich umgekehrt: Nachdem weiterhin neues Iod dazukommt und in der Schilddrüse gespeichert wird, dauert es dort länger als acht Tage, bis die Konzentration auf die Hälfte abnimmt. Der Zerfall der Iod-Atome wird teilweise durch die Aufnahme von neuem Iod ausgeglichen. Die "scheinbare Halbwertszeit" verkürzt sich also in der Luft, während sie sich in Schilddrüsen verlängert.

Schilddrüsen als Bio-Monitore
Nach dem Reaktorunglück von Fukushima wurde eine Fülle von Daten über Iod 131-Konzentrationen gesammelt. So können nun Schilddrüsen-Daten mit Luft-Messwerten zuverlässig in Verbindung gebracht werden. "Zum Glück sind Freisetzungen von Spaltprodukten wie in Fukushima extrem selten - aber wenn sie passieren, darf man die Gelegenheit nicht ungenützt verstreichen lassen", sagt Georg Steinhauser. Er untersuchte daher Schilddrüsen von Rehen, Mufflons, Hasen und anderen Wildtieren. Selbst auf die Pirsch gehen musste er dafür freilich nicht: Die Tiere wurden zu Kontrollzwecken abgeschossen oder dem Wildtierforschungsinstituts am Wilheminenberg privat übergeben. Es wurde also kein Tier für die Studie getötet.

Während in der Luft das radioaktive Iod schon nach kurzer Zeit nicht mehr nachweisbar ist, lässt sich in Schilddrüsen die erhöhte Konzentration auch nach Wochen noch messen. "Für die Tiere sind diese minimalen Konzentrationen an radioaktivem Iod gesundheitlich unbedenklich, aber uns gibt das Iod eine neue, hocheffiziente Möglichkeit in die Hand, Atomwaffentests nachzuweisen", sagt Georg Steinhauser.

Stopp für Atomwaffentests

Mit dem Nachweis von Atomwaffentests beschäftigt sich auch die CTBTO (Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organisation), eine internationale Organisation mit Sitz in Wien. Sie wacht über den Kernwaffenteststopp-Vertrag, der weitere Kernwaffenexplosionen verhindern soll. Die CTBTO betreibt ein weltweites Netzwerk an Messstationen, die Atom-Explosionen gegebenenfalls nachweisen sollen. Dieser Nachweis wird heute einerseits durch seismische Detektoren geführt, mit denen die Erschütterung durch die Explosion gemessen wird, andererseits durch Messungen von Radionukliden in der Luft. "Der von uns vorgeschlagene Biomonitor Schilddrüse ist ungefähr eine Größenordnung empfindlicher als die derzeit von der CTBTO betriebenen Messstationen", sagt Steinhauser.

Originalpublikation:
G. Steinhauser et al., Environ. Sci. Technol., 2012, 46 (23), pp 12890–12894.

Factbox: Georg Steinhauser

Georg Steinhauser studierte Chemie an der Universität Wien. Seine Arbeit auf dem Gebiet der Radiochemie führte ihn an das Atominstitut, wo er am Reaktor als Strahlenphysiker arbeitete. Bekannt wurde Steinhauser durch eine Vielzahl von Medienauftritten, ganz besonders nach dem Reaktorunglück von Fukushima war seine Expertise äußerst gefragt. Seit Mitte Jänner 2013 arbeitet er an der Colorado State University in Fort Collins (USA).

 

 Bild [1]: Wikimedia Commons, Copyrightfrei