Radioaktivität
Gesundheitliche Strahlenwirkung
Hintergrundinformation zum Abwurf der Atombomben auf Hiroshima und Nagasaki
Quelle: Instituts für Strahlenbiologie der GSF

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Entwicklung und Einsatz der Bomben

Strahleninduzierte Krebserkrankungen

Erbschäden
Mißbildungen durch vorgeburtliche Bestrahlung
Strahlenschäden durch Herstellung und Tests der Atomwaffen
Literatur für die Hintergrundinformation Hiroshima - Nagasaki


Entwicklung und Einsatz der Bomben

Am Morgen des 16. Juli 1945 brachten die USA in der Wüste von Neumexiko in der Nähe von Alamogordo in einem mit dem Code-Namen Trinity bezeichneten Test die erste Atombombe zur Explosion. Die Bombe war baugleich mit der später in Nagasaki gezündeten.

Um 8.15 Uhr morgens am 6.August wurde eine Atombombe über Hiroshima abgeworfen. Die Explosion erfolgte in 650 m Höhe über dem Stadtzentrum; die Sprengkraft entsprach etwa 14.000 t TNT. Die genaue Zahl der unmittelbar durch Druck und Hitze Getöteten steht bis heute nicht fest; in Japan wurde anfänglich von bis zu 400.000 Opfern gesprochen, die tatsächliche Zahl könnte bei etwa 130.000 liegen. In den Tagen und Wochen nach der Explosion starben noch Tausende an den Folgen der Verbrennungen und akuten Strahlenschäden.

Drei Tage nach dem Angriff auf Hiroshima wurde am 9. August eine zweite Atombombe auf Nagasaki abgeworfen, die jedoch das Zentrum der Stadt verfehlte. Die Zahl der Opfer war daher mit etwa 70.000 nicht so hoch wie in Hiroshima. Auch in Nagasaki starben die meisten der Opfer durch den Druck der Explosion und durch Verbrennungen, in den folgenden Wochen jedoch noch mehrere Tausend Menschen an akuten Folgen der Bestrahlung.

Hiroshima wurde durch eine Uran-Bombe zerstört. Diese Bombe war nicht getestet worden, da nicht genug hoch angereichertes Uran-235 für mehrere Bomben zur Verfügung stand. Eine Erprobung wurde auch nicht als notwendig angesehen, da die Explosion verhältnismäßig einfach durch das Zusammenschießen zweier unterkritischer Uranmengen in einem Stahlrohr bewerkstelligt wurde.

Über Nagasaki wurde eine Plutoniumbombe, wie sie in Almogordo getestet worden war, abgeworfen. Das künstliche spaltbare Element Plutonium war in Kernreaktoren in Los Alamos hergestellt worden. Das erzeugte Isotopengemisch war so unrein, daß eine komplizierte Implosionstechnik nötig wurde. Dabei wurden durch die Explosion einer Ummantelung aus mehreren Tonnen konventionellen Sprengstoffes Plutoniumschalen so stark komprimiert, daß die Kernreaktion ausgelöst wurde. Wegen ihrer größeren Abmessungen erhielt die Bombe ( in makabrer Anspielung auf Winston Churchill) den Namen fat man; sie wog 4 500 kg und hatte eine Sprengkraft von 20 000 Tonnen TNT. Die Bombe in Hiroshima war wegen ihrer geringeren Größe (in ebenso makabrer Anspielung auf Franklin D. Roosevelt) als little boy bezeichnet worden.

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Strahleninduzierte Krebserkrankungen

Die für den Einsatz der Atombomben Verantwortlichen hatten zunächst nur mit der Wirkung von Explosionsdruck und Hitze gerechnet und keine später auftretenden gesundheitlichen Wirkungen der Strahlung erwartet. Obwohl die amerikanischen Militärbehörden im besetzten Japan zunächst Untersuchungen über die Gesundheitsschäden durch die Bomben untersagt hatten, stellten japanische Ärzte schon 1950 eine Häufung von Leukämien unter den Atombombenüberlebenden fest. Etwa 30 zusätzliche Fälle traten in den Jahren 1950 bis 1955 auf. Dies war der erste Hinweis auf Spätschäden durch die Bestrahlung.

1948 wurde die amerikanische ABCC (Atomic Bomb Casualities Commission) in Hiroshima gegründet, die eine große Studie an etwa 100 000 Atombomben-überlebenden begann. Für diese Personen wurden die individuellen Strahlendosen abgeschätzt und in den folgenden Jahren mit der Häufigkeit von Krebserkrankungen korreliert. Im Jahre 1975 wurde die ABCC durch die Radiation Effects Research Foundation (RERF) in Hiroshima, eine gemeinsame japanisch-amerikanische Institution, abgelöst, die heute für die Beobachtung der Atombombenüberlebenden und die biostatistischen und dosimetrischen Untersuchungen verantwortlich ist.

In den ersten Jahren der Untersuchung wurde nur die Häufung der Leukämieerkrankungen deutlich. Die statistischen Analysen zeigten, daß in den Jahren 1959 bis etwa 1970 unter den Atombombenüberlebenden etwa doppelt so viele Leukämien auftraten, als normalerweise zu erwarten gewesen wären. In den folgenden Jahren normalisierten sich die Leukämiehäufigkeiten allmählich wieder. Bis heute sind von etwa insgesamt 250 Leukämiefällen, die unter den Atombombenüberlebenden auftraten, etwa 80 der Strahlenexposition zuzuschreiben. Im Einzelfall kann nicht erkannt werden, ob eine Leukämieerkrankung strahleninduziert ist oder durch andere, unbekannte Faktoren verursacht wurde; die Abschätzung der zusätzlichen Fälle beruht allein auf dem Vergleich der Häufigkeiten bei den bestrahlten und den praktisch nicht bestrahlten Personengruppen.

Für andere Krebserkrankungen zeigten sich erhöhte Häufigkeiten erst sehr viel später und auch erst bei höheren Strahlenexpositionen als bei den Leukämien. Inzwischen jedoch wurde deutlich, daß fast alle Arten von Krebserkrankungen bei strahlenexponierten Personen gehäuft auftreten. Diese Häufungen wurden jeweils dann erkennbar, wenn die bestrahlten Personen höheres Alter erreichten, bei dem auch normalerweise die Krebshäufigkeiten ansteigen. Anders als bei den Leukämien treten die übrigen Krebserkrankungen, wie z.B. Brustkrebs, Lungenkrebs oder Magenkrebs, auch heute noch vermehrt auf.

Im Gegensatz zu weit verbreiteter Meinung zeigen die Untersuchungen in Japan daß, die Anzahl der strahlenbedingten Krebstodesfälle unter den Atombombenüberlebenden nicht in die Tausende oder sogar Zehntausende geht. Die Zahlen für Leukämie wurden bereits erwähnt, für die anderen, häufigeren Krebserkrankungen gehen von bisher insgesamt etwa 9.000 Krebstodesfällen unter den Atombombenüberlebenden ungefähr 400 auf die Strahlenbelastung zurück. Das sind etwa 5%; die übrigen 95% entsprechen den Normalraten in einer unbestrahlten Bevölkerung. Dabei ist allerdings zu berücksichtigen, daß viele der Atombombenüberlebenden nur relativ geringen Strahlenexpositionen ausgesetzt waren.

Die Beobachtungen an den Atombombenüberlebenden werden auch heute noch fortgesetzt, da - mit Ausnahme der Leukämien - die Erhöhung der Krebsraten erst jetzt bei denen deutlich wird, die im Kindesalter bestrahlt wurden. Die bisherigen Beobachtungen sind zur hauptsächlichen Quelle des Wissens über Strahlenrisiko geworden.

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Erbschäden

Eine erhöhte Häufigkeit von Erbschäden durch Strahlung konnte - wiederum im Gegensatz zu verbreiteter Meinung - trotz aufwendiger Untersuchungen an den Kindern und Kindeskindern der Atombombenüberlebenden bisher nicht nachgewiesen werden. Aus Tierversuchen weiß man, daß Strahlung Mutationen und damit auch Erbschäden hervorruft; daß eine Erhöhung solcher Schäden bisher bei den Nachkommen der Atombombenüberlebenden nicht nachgewiesen werden konnten, beweist nicht, daß sie nicht existiert. Da im Einzelfall eine strahlenbedingte Erbschädigung nicht von einer spontan aufgetretenen unterschieden werden kann, blieb bisher der Beitrag durch die Strahlung der Bomben unter den statistischen Schwankungen der normalerweise auftretenden Erbschäden verborgen.

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Mißbildungen durch vorgeburtliche Bestrahlung

Von Erbschäden sind die Mißbildungen zu unterscheiden, die durch vorgeburtliche Bestrahlung des Embryo oder des Feten im Mutterleib verursacht werden. Erst vor wenigen Jahren erkannte man, daß etwa 30 Fälle schwerer geistiger Retardation bei in Hiroshima und Nagasaki vorgeburtlich bestrahlten Kindern durch Strahlung verursacht worden sind. Das Zentralnervensystem - insbesondere das sich entwickelnde Gehirn in der 9. bis zur 15. Woche der Schwangerschaft - weist unter allen Organen die höchste Strahlenempfindlichkeit auf.

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Strahlenschäden durch Herstellung und Tests der Atomwaffen

Zu den Strahlenschäden der Atombombenüberlebenden kommen die Strahlenschäden, die durch Herstellung und Tests der Atomwaffen verursacht wurden. Durch die oberirdischen Atomwaffentests der 50er-Jahre wurden radioaktive Spaltprodukte weltweit verteilt; die insgesamt verursachte zusätzliche Belastung entspricht etwa einem Jahresbeitrag durch natürliche Strahlenbelastung (kosmische Strahlung, terrestrische Strahlung und Strahlung durch die natürliche Radioaktivität des menschlichen Körpers).

In der Nähe der Testgebiete wurde die Bevölkerung zum Teil hohen Strahlenbelastungen ausgesetzt. Die höchsten Belastungen traten in Kasachstan und im Altaigebiet durch die erste russische Atombombe - eine genaue Kopie der amerikanischen Plutoniumbombe - auf, die am 29.August 1949 explodierte.

Bei der Herstellung des Bombenplutoniums wurden große radioaktive Kontaminationen verursacht. In den USA werden gegenwärtig Dollarbeträge in Milliardenhöhe ausgegeben, um die Kontaminationen durch Plutoniumproduktion, beispielsweise in Hanford, unter Kontrolle zu bringen. Im Südural war in den Jahren 1949 bis 1955 der Fluß Tetscha durch gewaltige Mengen von Spaltprodukten aus den geheimen Plutoniumwerken von Mayak verunreinigt worden. Zehntausende von Bewohnern der am Fluss gelegenen Dörfer wurden über Jahre ohne ihr Wissen mit weit höheren Dosen bestrahlt, als sie nach Tschernobyl auftraten. Ähnlich wie bei den Atombombenüberlebenden erhöhte sich in dieser Bevölkerung die Leukämierate deutlich; insgesamt traten etwa 40 zusätzliche Leukämiefälle auf. Zusätzliche Kontaminationen durch Unfälle - z.B. durch die Explosion eines Tanks mit hochradioaktiven Spaltprodukten in Mayak (Unfall von Kyshtym) haben zur Folge, daß auch heute noch weite Gebiete gesperrt sind. Überdies wurden in den Plutoniumwerken von Mayak Tausende von Arbeitern, vor allem in den Jahren 1949 bis etwa 1960, sehr hoch bestrahlt. Viele von ihnen wurden akut strahlenkrank; auch heute sind die Krebshäufigkeiten bei diesen Nukleararbeitern von Majak noch deutlich erhöht.

Die größte Anzahl strahleninduzierter Krebserkrankungen trat bei den Uranbergarbeitern auf, die jahrelang untertage hohe Konzentrationen des radioaktiven Edelgases Radon und seiner Folgeprodukte einatmeten. Allein im Uranbergbau der DDR, der deutsch-sowjetischen Wismut AG, wurden schon zu Zeiten der DDR mehr als 6000 Todesfälle durch Lungenkrebs als berufsbedingt anerkannt.

Prof. Dr. Albrecht Kellerer, Direktor des Instituts für Strahlenbiologie der GSF

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Literatur für die Hintergrundinformation Hiroshima - Nagasaki

1. Preston DL, Kato H, Kopecky KJ, Fujita S:

Life Span Study Report 10, Part 1: Cancer Mortality among A-bomb SuIvivors in Hiroshima and Nagasaki, 1950-1982. Technical Report RERF TR 1-86. Radiation Effects Research Foundation, Hiroshima, l987

2. Shimizu Y, Kato H, Schull WJ:

Life Span Study Report 11, Part 2: Cancer Mortality in the Years 1950 - 1985 Based on the Recently Revised Doses (DS86). RERF TR-88, Radiation Effects Research Foundation, Hiroshima, 1988

3. Thompson DEX Mabudi K, Ron E, Soda M, TokunaRa M, Ochikubo S. Sugimoto S. Lkeda T, Terasaki M, rzuIni S, Pxston DL:

Cancer Incidence in Atomic Bomb Survivors. Part II: Solid lbmon, 1958-87. RERF-Special Report, Radiation Effects Research Foundation, Hiroshima, 1994

4. Preston DL Kusumi S, Tomonaga M, Izumi S, Ron E, Kuramoto A, Kamada N, Dohy H, Matsuo T, Nonaka H, Thompson DE, Soda M, Mabuchi K:

Cancer Incidence in Atomic Bomb Survivors. Part III: Leukemia, Lymphoma, and Multiple Myeloma, 1950-87, RERF Special Report, Radiation Effects Research Foundation, Hiroshima, 1994

5. Ron E, Preston DL, Mabuchi K, Thompson DE, Soda M:

Cancer Incidence in Atomic Bomb Survivors. Part IV: Comparison of Cancer

Incidence and Mortality. RERF-Special Report, Radiation Effects Research

Foundation, Hiroshima, 1994

6. Otake M, Schull WJ:

ln utero exposure to A-bomb radiation and mental retardation: A reassessment. Brit.J.Radiol. 57, 409-414 (1984)

7. Otake M, Yoshimaru H, Schull WJ:

Severe Mental Retardation among the Prenatally Exposed Survivors of the Atomic Bombing of Hlioshima and Nagasaki: a Comparison of the T56DR and DS86 Dosimetry Systems. PERF TR 16-87, Radiation Effects Research Foundation, Hiroshima, 1987

8. UNSCEAR Report:

Genetic and Somatic Effects of Ionizing Radiation. Report of the United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, United Nations, New York, 1986

9. BEIR V-Report: Health Effects of Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation. Report of the Advisory Committee on the Biological Effects of Ionizing Radiations, National Research Council, National Academy Press,Washington DC, 1990

© Prof. Dr. Albrecht Kellerer, Direktor des Instituts für Strahlenbiologie der GSF

 

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