Strahlenbelastung durchs Rauchen

Allgemeines
Im Zusammenhang mit Kernkraftwerken, Castortransporten oder der Lagerung von abgebrannten Kernbrennstoffen wurde und wird in der Öffentlichkeit immer wieder über die Wirkungen ionisierender Strahlung diskutiert
Aber auch Rauchen führt zu einer so starken radioaktiven Belastung der Lunge, dass davon ausgegangen wird, dass die durch das Rauchen inhalierten Radionuklide für rund 50 % aller auftretenden Lungenkrebse (mit)verantwortlich sind.

Es sei erwähnt, dass es in Deutschland rund 18 Millionen Raucher gibt, davon etwa 5 bis 5,5 Mio. Frauen. Rund 7 Mio. davon rauchen täglich mehr als 20 Zigaretten.
Nun hat jeder Erwachsenen das Recht, mit seiner Gesundheit so umzugehen, wie er es für richtig hält, von den Kosten, die allerdings die Allgemeinheit zu tragen hat, einmal abgesehen.

Aber ein Teil - und zwar bis zu 50 % des Rauchs einer Zigarette - geht in die Umgebung und schädigt damit Unbeteiligte, und das ist nicht akzeptabel. Daher wurden in Deutschland - aber auch in zahlreichen anderen Ländern -  Rauchverbote in öffentlichen Gebäuden, Zügen, Flugzeugen, Hotels sowie in Restaurants und Bars erlassen.
Die folgenden Zahlenwerte wurden einer Veröffentlichung des nationalen amerikanischen Strahlenschutzvereinigung, der NCRP (National Council on Radiation Protection and Measurement), entnommen. Es ist der NCRP-Report Nr.95.

Strahlenbelastung
Die Tabakpflanzen reichern aus dem Boden, aber vor allem aus dem Kunstdünger, in der Hauptsache das radioaktive Blei 210 (Pb 210) und das radioaktive Polonium 210 (Po 210) an.
Dabei werden – je nach Anbaugebiet und Art des Tabaks – Werte für die Aktivität des Po 210 von etwa 1,5 mBq bis 15 mBq (1 mBq = 1/1000 Becquerel) sowie 2 bis 25 mBq des Pb 210 pro Zigarette angegeben.Die Radionuklide Pb 210 und Po 210 sind Zerfallsprodukte aus der Uran-Radiumreihe.

Pb 210
Blei 210 besitzt eine Halbwertzeit von 22,3 Jahren und zerfällt entweder über zwei Betaminus-Zerfälle mit Energien von 0,02 MeV und 0,06 MeV in das Wismut 210 (Bi 210) oder über einen Alphazerfall mit einer Energie von 3,72 MeV in das Quecksilber 206 (Hg 206). 

Hg 206
Quecksilber 206 zerfällt mit einer Halbwertzeit von 8,1 Min. über einen Betaminus-Zerfall in Tl 206 und dann in das stabile Pb 204. 

Bi 210
Wismut 210 seinerseits zerfällt mit einer Halbwertzeit von 5 Tagen über einen Betaminus -Zerfall in das Po 210. 

Po 210
Polonium 210 besitzt eine Halbwertzeit von rund 138,4 Tagen und zerfällt über einen Alphazerfall mit einer Energie von 5,3 MeV in das stabile Blei 206.

Aus der Anreicherung des Tabaks mit diesen Radionukliden resultiert für einen Raucher eine mittlere effektive Dosis von ca. 1,2 µSv pro Zigarette. Dieser Wert hängt natürlich von der Menge der radioaktiven Substanzen in der Zigarette und den Rauchgewohnheiten des Rauchers ab und ist daher nur als ein ungefährer Richtwert anzusehen. Die Lungendosis wird unter denselben Bedingungen mit ca. 14 µSv pro Zigarette angegeben. Für einen mittelstarken Raucher, der jeden Tag 20 Zigaretten raucht, ergeben sich damit jährliche Strahlenbelastungen von:

Effektive Dosis
20·365·1,2 µSv = 8,8 mSv = 8,8·10-3

Lungendosis
20·365·14,5 µSv = 106 mSv = 106·10-3

Zum Vergleich

  • Die mittlere jährliche effektive Dosis aufgrund der natürlichen Strahlung beträgt auf Meereshöhe 2,2 mSv. Die effektive Dosis durch das Rauchen ist also mehr als 4-mal so hoch.
  • Die maximal erlaubte effektive Dosis für beruflich strahlenexponierte Personen beträgt 20 mSv pro Jahr und
  • Die maximal zulässige effektive Dosis für die Normalbevölkerung aus künstlichen Strahlenquellen (Kernkraftwerke) soll 1 mSv pro Jahr nicht überschreiten.

Man geht davon aus, dass 80-90% aller Lungenkrebse auf das Rauchen insgesamt zurückzuführen sind, und davon wiederum ca. 50% auf die dargestellte Strahlenbelastung. Dieser Wert ist mit Hilfe der vorliegenden Zahlen leicht nachzuprüfen.
Dabei sei von 20 Mio. Rauchern ausgegangen, die täglich 20 Zigaretten rauchen. Außerdem wird das Risiko, an Lungenkrebs zu erkranken mit 0,85% = 0,85·10-2 pro Sievert Lungendosis angenommen. Es sei daran erinnert, dass das Risiko, insgesamt an Krebs zu erkranken 7,5 % = 7,5·10-2 pro Sievert effektive Dosis beträgt. Damit gilt:

                                                                                                                                                          20·106·0,85·10-2·106·10-3 = 18.000

In der Bundesrepublik erkranken jedes Jahr rund 40.000 Menschen an Lungenkrebs, 90% davon sind 36 000.
Die mittels ieser Gleichung errechneten Zahl von 18.000 Menschen, die durch die Strahlenbelastung durchs Rauchen jährlich an Lungenkrebs erkranken, stimmt somit hervorragend mit der geschätzten Zahl von 50% überein.