36 Jahre Tschernobyl: neue Radioaktivitätskarten veröffentlicht

Anlässlich des 36. Jahrestags der Reaktorkatastrophe von Tschernobyl am 26. April hat das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) erste Ergebnisse einer radiologischen Neukartierung der dortigen Sperrzone veröffentlicht. Die zugrunde liegenden Radioaktivitätsmessungen hatte das BfS auf Einladung der Staatlichen Agentur der Ukraine zur Verwaltung der Sperrzone bereits im September 2021 in Zusammenarbeit mit der Bundespolizei und ukrainischen Partnerorganisationen durchgeführt.

Zwei Übersichtskarten zeigen die Cäsium-137-Belastung der Böden und die Gamma-Ortsdosisleistung innerhalb der Sperrzone. Die Ortsdosisleistung gibt an, wie viel Strahlung von außen auf einen Menschen einwirkt. Erhöhte Ortsdosisleistungswerte in der Sperrzone gehen heute fast ausschließlich auf Cäsium-137 zurück, das eine Halbwertszeit von 30 Jahren hat. Kurzlebigere radioaktive Stoffe wie Jod-131 sind bereits seit Jahren nicht mehr nachzuweisen.

Bedeutung internationaler Zusammenarbeit im Strahlenschutz

"Mit der Entscheidung, erste Auswertungen von Messdaten aus der Sperrzone von Tschernobyl trotz des Krieges in der Ukraine zu veröffentlichen, wollen wir die Bedeutung einer engen internationalen Zusammenarbeit im Strahlenschutz unterstreichen", betont BfS-Präsidentin Inge Paulini. "Wir setzen damit auch ein Zeichen des Respekts für unsere ukrainischen Kolleginnen und Kollegen, die trotz widrigster Umstände ihre wissenschaftliche und praktische Arbeit im Strahlenschutz fortsetzen."

"Die Messungen, auf denen die Karten basieren, wurden im Jahr 2021 in einer beispiellosen deutsch-ukrainischen Kooperation in der Sperrzone von Tschernobyl erhoben", sagt Paulini. "Diese gemeinsame wissenschaftliche Arbeit ist in dieser schwierigen Zeit wichtiger denn je: Sie zeigt Perspektiven für die Zeit des Wiederaufbaus in der Ukraine auf und kann schon jetzt bei der Beantwortung praktischer Fragen des Strahlenschutzes unterstützen."

Die Karten und die zugehörigen Messdaten bieten einen umfassenden Überblick über die aktuelle radiologische Situation in der Sperrzone. Mit ihrer Hilfe lässt sich für jeden vermessenen Ort innerhalb der Sperrzone vorausberechnen, wie lange dort Personal eingesetzt werden kann, ohne einer unzulässigen Strahlenbelastung ausgesetzt zu werden.

Dies ist beispielsweise für die ortsansässige Feuerwehr wichtig, die in der Sperrzone immer wieder Waldbrände zu bekämpfen hat. Das bisher für die Einsatzplanung genutzte Programm kann mit den neuen Messdaten aktualisiert werden. In gleicher Weise können mit den aktuellen Messdaten kriegsbedinge Aufräumarbeiten wie Munitionsbereinigung unterstützt werden.

Da die Karten des BfS die radiologische Situation in der Sperrzone vor dem Krieg zeigen, können sie bei Verdacht auf größere Verlagerungen von radioaktiven Stoffen und kontaminiertem Material - zum Beispiel durch Panzerbewegungen - oder bei Verdacht auf neue Freisetzungen innerhalb der Sperrzone als Vergleich herangezogen werden.

Überprüfung der Sperrzone möglich

Langfristig können die ukrainischen Strahlenschutzbehörden die Messdaten des BfS als Planungsgrundlage zur Neubewertung der Größe der Sperrzone nutzen. Anhand der Daten kann beurteilt werden, welche Bereiche der Sperrzone möglicherweise wieder für eine Nutzung freigegeben werden können. Voraussetzungen dafür wären zusätzliche Detailmessungen vor Ort, die eine entsprechende Ersteinschätzung bestätigen.

Messungen von Hubschraubern aus

Für die erste flächendeckende radiologischen Kartierung der Sperrzone von Tschernobyl seit über 30 Jahren wurden Messungen von Hubschraubern aus durchgeführt. "Wir halten diese Technik vor, um bei einem akuten Unfall schnell die betroffenen Gebiete ermitteln zu können", erläutert der zuständige Projektleiter im BfS, Christopher Strobl. Dabei arbeitet das BfS eng mit der Bundespolizei zusammen, die die Hubschrauber mit Besatzung zur Verfügung stellt und sich um die fliegerische Vorbereitung und Koordination der Flüge kümmert.

"Bei den Messungen in Tschernobyl standen wir vor einer besonderen Herausforderung: Gelangen bei einem Unfall radioaktive Stoffe in die Umwelt, lagern sie sich direkt auf dem Boden ab", erklärt Strobl. "35 Jahre nach dem Reaktorunfall von Tschernobyl sind die radioaktiven Stoffe aber mehrere Zentimeter tief in den Boden gewandert."

Umfangreiche Messungen am Boden

Damit dieser Umstand die Messergebnisse nicht verfälscht, führten Messteams des BfS zusammen mit ukrainischen Experten an fast zweihundert Punkten zusätzliche Messungen am Boden durch. Außerdem nahmen sie an diesen Punkten Bodenproben, um zu bestimmen, wie tief die radioaktiven Stoffe mittlerweile in den Boden eingedrungen sind. Auf dieser Grundlage ließ sich die Abschirmung der Strahlung durch den Boden aus den Messergebnissen herausrechnen.

Der Vergleich der bodengestützten Messungen und mit den Messungen von den Hubschraubern aus zeigte eine gute Übereinstimmung und diente der Qualitätssicherung der Messkampagne. Die neuen Karten bieten einen Überblick über die gesamte Sperrzone, mit Ausnahme des direkten Umkreises des havarierten Reaktors: Um die kerntechnischen Anlagen in der Sperrzone zu schützen, besteht dort eine Flugverbotszone, sodass dort keine Hubschraubermessungen möglich waren.

Die Karten sind aktueller und räumlich besser aufgelöst als die bisherigen Gesamtdarstellungen aus den 1990ern. Sie bestätigen die Erkenntnisse aus den Jahren nach dem Reaktorunglück: Es zeichnen sich deutlich die beiden Haupt-Ausbreitungsrichtungen der 1986 aus dem Reaktor freigesetzten Stoffe nach Norden und Westen ab.

Große Bandbreite der Gamma-Ortsdosisleistung

Die in der Sperrzone von Tschernobyl ermittelte Gamma-Ortsdosisleistung liegt zwischen 0,06 Mikrosievert pro Stunde und etwa 100 Mikrosievert pro Stunde. In Deutschland liegt die natürliche Ortsdosisleistung üblicherweise zwischen 0,06 und 0,2 Mikrosievert pro Stunde. Die niedrigsten in der Sperrzone gemessenen Werte unterscheiden sich damit nicht von der Situation in Deutschland.

Hielte man sich in der Sperrzone von Tschernobyl dagegen an den Orten mit den höchsten Werten dauerhaft im Freien auf, wäre bereits nach etwa acht Tagen eine Strahlendosis von 20 Millisievert (20.000 Mikrosievert) erreicht. Das ist die maximale Strahlendosis, die Personen in Deutschland im Jahr erhalten dürfen, die beruflich Strahlung ausgesetzt sind.

Nachweis von Cäsium-137

Die Cäsium-Belastung der Böden in der Sperrzone schwankt zwischen Werten unterhalb der Nachweisgrenze von Messungen aus der Luft und einem Spitzenwert von 50.000 Kilobecquerel pro Quadratmeter. Der höchste Wert, der 2016 mit derselben Messmethode im Bayerischen Wald - einem der in Deutschland am schwersten von dem Reaktorunfall in Tschernobyl betroffenen Gebiete - erhoben wurde, lag bei 24 Kilobecquerel pro Quadratmeter. Das ist knapp über der Nachweisgrenze von Messungen aus der Luft.

Hervorragende internationale Zusammenarbeit

"Insgesamt waren an den Messungen in Tschernobyl fast 100 Personen vor Ort und in unserer Datenzentrale im BfS beteiligt", sagt BfS-Projektleiter Strobl und bedankt sich für die hervorragende internationale Zusammenarbeit.

Auch für die Bundespolizei waren die Messungen in der Ukraine ein außergewöhnlicher Einsatz: "Die Zusammenarbeit von BfS und Bundespolizei bei Radioaktivitätsmessungen aus der Luft hat eine lange Tradition und wird regelmäßig trainiert", sagt der zuständige Einsatzleiter der Bundespolizei, Klaus-Jürgen Jess. "In der Sperrzone von Tschernobyl konnten wir erstmals Einsatzerfahrung in einem kontaminierten Gebiet sammeln und unsere Leistungsfähigkeit auch unter diesen Bedingungen zeigen."

Weitere wissenschaftliche Veröffentlichungen geplant

Die veröffentlichten Übersichtskarten sollen den Auftakt für wissenschaftliche Detailauswertungen und deutsch-ukrainische Publikationen bilden. "Während der gemeinsamen Messungen sind intensive persönliche und institutionelle Kontakte gewachsen", betont Strobl: "Es ist uns wichtig zu zeigen, dass diese Kontakte auch während und nach dem Krieg Bestand haben und dass daraus weitere gemeinsame Projekte erwachsen können."

Zusammenarbeit von Bundesamt für Strahlenschutz und Bundespolizei

Mit Strahlungsmessungen von Hubschraubern aus lassen sich innerhalb kurzer Zeit große Gebiete auf radioaktive Kontaminationen hin untersuchen. Neben der Schnelligkeit ist von Vorteil, dass sich auch Gebiete untersuchen lassen, die vom Boden aus nicht zugänglich sind.

Zur hubschraubergestützten Bestimmung am Boden abgelagerter radioaktiver Stoffe arbeiten das BfS und die Bundespolizei seit vielen Jahren eng zusammen: Die Bundespolizei stellt dabei Hubschrauber und deren Besatzung zur Verfügung. Expert*innen des BfS führen die Messungen durch und stellen den Strahlenschutz aller Beteiligten sicher. Regelmäßige Übungen erhalten die Einsatzbereitschaft. In einem radiologischen Notfall kann eine Fläche von rund 100 Quadratkilometern innerhalb von etwa drei Stunden überflogen und kartiert werden. Die Messergebnisse liegen bereits kurz nach der Landung vor.

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» Weitere Informationen zu den Folgen des Reaktorunfalls

Quelle: Bundesamt für Strahlenschutz (BfS)