Menschen - und alle anderen Organismen auf der Erde - profitieren auf direkte Weise von nuklearer Strahlung, ohne es zu merken. Es ist leicht zu vergessen, wenn man in der Sonne liegt, dass alles mit Kernreaktionen beginnt, die tief im Innern der Sonne Energie freisetzen.

Sonnenlicht entsteht durch Kernreaktionen, radioaktive Substanzen befinden sich in den Bergen und im Meer, und bei vulkanischer Aktivität wird eine erhebliche Menge Radioaktivität in die Atmosphäre freigesetzt. Bisher wurden jedoch keine ernsthaften Folgen für den Menschen beobachtet. (Bildnachweis: Alasdair Turner)

Die innere Wärme der Erde wird durch Strahlung natürlicher Radionuklide verursacht. Sie trägt mit nur etwa 0,05 W/m² zum Energiefluss auf Bodenniveau bei, ein kleiner Bruchteil des durchschnittlichen solaren Energieflusses von 240 W/m², der die Erdoberfläche erreicht. Diese innere Wärme hält jedoch Teile des Erdkerns flüssig und ermöglicht so die Bewegung der Kontinente (Plattentektonik), die die Evolution des Lebens beeinflusst.

Ohne Kernreaktionen würden wir nicht existieren.

Als die Erde vor etwa 4,5 Milliarden Jahren entstand, war das Strahlungsniveau etwa dreimal so hoch wie heute. Daher tötet Strahlung an sich kein Leben.   Diese Interpretation wird durch die Tatsache gestützt, dass das Strahlungsniveau weltweit erheblich variiert, typischerweise um den Faktor 10, in manchen Gebieten jedoch um mehr als den Faktor 100. Sind Menschen, die in diesen Regionen mit erhöhter natürlicher Strahlung leben, weniger gesund als der Rest von uns, anfälliger für Infektionen oder haben eine kürzere Lebenserwartung? Die Antwort ist nein! Das natürliche Strahlungsniveau kann also um eine Größenordnung variieren, ohne offensichtliche Folgen für den Menschen.

Karte mit den natürlichen Strahlungsniveaus an verschiedenen Orten der Welt (Bildnachweis: S. M. J. Mortazavi/Health Research Foundation, Kyoto, Japan):

Sagt uns die Tatsache, dass wir gegenüber so großen Schwankungen der natürlichen Hintergrundstrahlung unempfindlich sind, etwas? Denken wir ein wenig nach.
  Reagieren Sie langsam, wenn Sie ein auf Sie zufahrendes Auto sehen? Sicher nicht, denn ohne Ihre schnelle Reaktion würde Ihr Leben in Gefahr sein. Ihr Sehvermögen und die sehr schnelle Übertragung geeigneter Signale an Ihr Gehirn sind für Ihr Überleben von größter Bedeutung. Dasselbe gilt für unseren Gehör-, Geruchs- und Geschmackssinn (sonst könnten wir z. B. verdorbene Lebensmittel essen und krank werden).
  Wenn die Temperatur um 20 % von 300 K (der sogenannten „Raumtemperatur") abweicht, sind wir entweder dem Einfrieren oder übermäßiger Hitze ausgesetzt. Beides bedroht unser Leben, daher müssen wir vor solchen Temperaturschwankungen gewarnt werden. Die Evolution hat den Menschen daher mit der Fähigkeit ausgestattet, sehr kleine Temperaturänderungen in der Größenordnung von etwa 2 Grad, d. h. weniger als 1 % der Raumtemperatur, wahrzunehmen.
  Das natürliche Strahlungsniveau kann nicht um 20 %, sondern um etwa 1000 % variieren, ohne unser Leben zu beeinflussen. Warum sind wir nicht mit einem Sinn ausgestattet, der auf nukleare Strahlung eingestellt ist? Die Tatsache, dass wir diese Strahlung überhaupt nicht spüren, könnte der beste Hinweis darauf sein, dass nukleare Strahlung unter normalen Bedingungen als solche nicht schädlich ist. Andererseits: Warum sollte nukleare Strahlung, nur eine Form von Energie, im Evolutionsprozess gefährlich bleiben, wenn alle anderen Formen in der Entwicklung von Organismen genutzt werden?

Aber haben natürliche und künstliche Strahlung vielleicht unterschiedliche Auswirkungen auf uns? Wenn ein bestimmtes Niveau (Schwellenwert) der Strahlung überschritten wird, beginnt die Strahlung dann Schäden zu verursachen, die von unseren Organismen nicht toleriert werden können? Die Antwort auf die erste Frage ist einfach: Strahlung wirkt immer auf die gleiche Weise, und das Ergebnis hängt von der Art der Strahlung, ihrer Dosis und der Expositionszeit ab. Die Auswirkungen hängen auch vom Alter, Geschlecht, allgemeinen Gesundheitszustand usw. ab. Die zweite Frage ist viel schwieriger zu beantworten.

Durch das Studium der Kernreaktionen, die natürlich um uns herum stattfinden, konnten Wissenschaftler Technologien entwickeln, die diese Prozesse auf eine für uns nützliche Weise einsetzen.

Röntgenstrahlen sind die am häufigsten eingesetzten ionisierenden Strahlen in der Diagnostik. Sie wurden innerhalb eines Jahres nach ihrer zufälligen Entdeckung im Jahr 1896 durch Konrad Röntgen in der Medizin eingesetzt. Sie werden sowohl als Untersuchungsinstrument als auch in der Therapie eingesetzt. Röntgenbilder ermöglichen es Ärzten, in den menschlichen Körper zu schauen, ohne ihn öffnen zu müssen. Bei typischen Röntgenuntersuchungen ist die Strahlendosis zu gering, um ein Risiko darzustellen, jedoch sollte bei schwangeren Frauen mehr Vorsicht geboten sein, da das potenzielle Risiko für den Fötus noch diskutiert wird.

Nukleare Strahlung bei hohen Dosen wird bei der Krebsbehandlung eingesetzt. Weltweit werden jährlich mehr als 5 Millionen solcher Behandlungen durchgeführt, die schwerkranken Menschen helfen. Eine Vielzahl von Diagnoseverfahren, etwa 30 Millionen pro Jahr, werden mit radioaktiven Substanzen durchgeführt. Wenn man noch etwa 2 Milliarden Röntgendiagnostiken hinzuzählt, ist das Ausmaß des Einsatzes ionisierender Strahlung recht beeindruckend.

Wussten Sie außerdem, dass alle chirurgischen Eingriffe, die aseptische Bedingungen erfordern, sehr von der Sterilisation der Instrumente durch Bestrahlung profitieren? Spritzen, Injektionsnadeln, Skalpelle... alle chirurgischen Geräte müssen vollständig steril sein, damit der Patient keinen gefährlichen Keimen ausgesetzt wird.

Aber was ist mit Alltagsprodukten? Verwenden Sie Schönheitscremes? Sie würden sicher keine Creme wollen, die für Ihre Haut gefährlich ist. Der Hygieneisierungsprozess solcher Produkte umfasst die Bestrahlung der Creme vor der Verpackung und dem Verkauf.

Wollen wir Lebensmittel, die länger haltbar sind, oder Samen, die größere Ernten hervorbringen? Bestrahlung erledigt das. Anstelle von Chemikalien eliminiert Bestrahlung infektiöse Mikroben (zum Beispiel Salmonellen) und kontaminiert die Lebensmittel nicht wie Chemikalien.

Gefährliche Insekten können durch Bestrahlung eines Teils ihrer Population zur Sterilisierung bekämpft werden. Diese Insekten können sich mit nicht bestrahlten Insekten vermischen, können sich aber nicht fortpflanzen. Dies hält ihre Populationszahlen auf überschaubaren Niveaus.

Wenn Sie Milch trinken, sollten Sie wahrscheinlich wissen, dass die Kunststoffbehälter zur Verpackung der Milch wahrscheinlich mit Gammastrahlen bestrahlt wurden (die Milch selbst wird anders behandelt).

Kernkraftwerke sind eine weitere sehr wichtige Anwendung von Kernreaktionen. Herkömmliche Kraftwerke - die Kohle oder Öl verbrennen - erzeugen viel Smog, der der Umwelt sehr schadet. Sie verbrauchen fossile Brennstoffe, die schnell zur Neige gehen, und ihre Gewinnung aus der Erdkruste schadet der Umwelt. Der Einsatz von Kernenergie kann die Menge der in die Atmosphäre freigesetzten Treibhausgase erheblich reduzieren, und es wird viel weniger Brennstoff benötigt, um die gleiche Energiemenge zu erzeugen.

In der Archäologie wird Nukleartechnologie zur Datierung von Artefakten verwendet (z. B. mittels ¹⁴C). In der Kunst kann man Strahlung einsetzen, um zu bestimmen, ob Objekte echt oder gefälscht sind. Strahlung kann uns auch die chemische Zusammensetzung einer unbekannten Substanz verraten: Strahlung regt Atome in der Substanz an und zwingt sie, für ein gegebenes Atom typische elektromagnetische Strahlung auszusenden, wodurch ihre Anwesenheit angezeigt wird.

Bild rechts: Beschleuniger-Massenspektrometrie-Anlage an der Universität Oxford.

Dies sind nur einige der praktischen Anwendungen von Kernreaktionen, ohne die Anwendungen in der wissenschaftlichen Forschung zu erwähnen. Zweifellos profitiert die Menschheit sehr von nuklearer Strahlung.

So nützlich nukleare Strahlung auch sein mag, wir fürchten uns davor, und wir haben gute Gründe dafür. Wir alle kennen das traumatische Erlebnis von Hiroshima und Nagasaki - den beiden japanischen Städten, die mit Atomwaffen angegriffen wurden. Innerhalb kürzester Zeit wurden riesige Teile der Städte zerstört und etwa 200.000 Menschen verloren ihr Leben. Einige der Überlebenden erkrankten an Krebs, der wahrscheinlich nicht aufgetreten wäre, hätte es die nukleare Strahlung der Bomben nicht gegeben. Allein in Hiroshima wurden zwischen 1950 und 2000 46 % der Todesfälle durch Leukämie und 11 % der Todesfälle durch solide Krebserkrankungen durch die Strahlung der Bomben verursacht.

Natürlich waren dies Fälle, in denen Nukleartechnologie absichtlich als Waffe eingesetzt wurde. Jedoch können Unfälle manchmal auch unter kontrollierten, „sicheren" Bedingungen auftreten. Der Unfall in Tschernobyl im April 1986 und die Katastrophe in Fukushima Daiichi im März 2011 sind ernüchternde Beispiele.

Explosion im Kernkraftwerk Fukushima Daiichi - 12. März 2011 (Bildquelle: NTV/Reuters).

Die Gefahren der Nukleartechnologie werden in den Medien oft dargestellt. Wir lesen, hören oder sehen oft erschreckende Nachrichten über nukleare Strahlung. Den meisten von uns wird beigebracht, dass nukleare Strahlung etwas ist, das wir völlig meiden sollten, und die Angst vor Strahlung wird durch die Tatsache verstärkt, dass wir Strahlung weder sehen, fühlen, riechen noch hören können. Aber wie begründet sind unsere Ängste wirklich? Sollten wir Angst haben, oder wird es zu einer irrationalen Phobie? Wir profitieren auf hunderte Arten von Kernenergie, und die Sicherheitsvorschriften für Kernanlagen und Kraftwerke sind sehr streng und gut eingehalten. Unfälle sind sehr selten.

Wenn wir das mit ionisierender Strahlung verbundene Risiko betrachten, ist es sinnvoll, zunächst über die uns vertrauteren Risiken nachzudenken. Fast jede Aktivität birgt ein gewisses Risiko, manchmal sogar tödlich.

Im Allgemeinen würden wir das Risiko als etwas quantifizieren, das proportional zur Wahrscheinlichkeit eines bestimmten Unfalls und dem Ergebnis des Unfalls auf einer Skala (0, 1) ist. Um die Situation zu vereinfachen, betrachten wir nur den Extremfall: das Risiko einer tödlichen Erkrankung oder eines Todesunfalls. Wir überqueren die Straße, trinken Alkohol, rauchen Zigaretten, arbeiten unter gefährlichen Bedingungen - in allen Fällen besteht eine gewisse Wahrscheinlichkeit zu sterben. Wie groß ist diese Wahrscheinlichkeit? Nach dem Physiker Georg Marx ist es praktisch, den Begriff Mikrorisiko zu verwenden - das Risiko, dass unter 1 Million Menschen in einer bestimmten Situation einer stirbt. Eine Wahrscheinlichkeit von 1 zu einer Million erscheint nicht sehr ernst, oder?

Ein Mikrorisiko entspricht:

1. 2500 km mit dem Zug fahren
2. 2000 km mit dem Flugzeug fliegen
3. 80 km mit dem Bus fahren
4. 12 km Fahrrad fahren
5. 3 km mit dem Motorrad fahren
6. eine Zigarette rauchen
7. zwei Wochen in einem Zimmer mit einem Raucher verbringen
8. 3 bis 10 Tage verschmutzte Luft einatmen
9. einen halben Liter Wein trinken
10. 1-5 Wochen in einer Fabrik arbeiten
11. 1-5 Minuten auf hohen Bergen klettern

Die von uns eingegangenen Risiken hängen auch von den Orten ab, an denen wir arbeiten. Wer ein Jahr im Handel arbeitet, begegnet 10 Mikrorisiken, in einer Fabrik bis zu 100, in der Transportbranche 400, in einem Kohlebergwerk 800 und auf einer Ölplattform auf hoher See 1800.

Wie wir gesehen haben, ist Risiko ein unvermeidlicher Teil unseres Alltags. Wir sind jedoch an die meisten Risikofaktoren so gewöhnt, dass wir sie in der Regel nicht beachten oder das Risiko einfach akzeptieren. Manchmal tun viele Menschen Dinge, von denen sie wissen, dass sie riskant sind, aber entscheiden sich, sie nicht zu berücksichtigen. Zum Beispiel gelten Geschwindigkeitsbeschränkungen der Sicherheit, und doch wählen viele Menschen zu rasen, obwohl sie wissen, dass es gefährlich ist.

Rauchen ist ein weiteres gutes Beispiel für ignorierte Risiken. Viele Raucher sind der Meinung, dass das Vergnügen des Rauchens das Risiko überwiegt, an einer tödlichen Krankheit wie Lungenkrebs zu erkranken. Erwartungsgemäß steigen die Risiken für Lungenkrebs mit der Menge des Rauchens und der Dauer des Rauchens, aber die Risiken steigen viel mehr als die Menschen erwarten. Studien zeigen, dass die Wahrscheinlichkeit, an Lungenkrebs zu erkranken, quadratisch mit der Anzahl der täglich gerauchten Zigaretten zunimmt, während sie in der Zeit t proportional zu t⁴ oder sogar t⁵ ansteigt! Und es ist auch wichtig zu beachten, dass ein Raucher aufgrund seiner erhöhten Anfälligkeit für Lungenkrebs möglicherweise auch anfälliger für externe Gammastrahlung ist, da die Strahlung die durch das Rauchen bereits geschädigten Zellen betrifft.

Es mag daher vernünftig sein, auch das zu berücksichtigen, was wir ein akzeptables Risiko nennen können. Dies ist per Definition ein sehr subjektiver Begriff, da verschiedene Menschen unterschiedliche Meinungen darüber haben, was akzeptabel ist. Ihre Situationen werden ihre Meinungen ebenfalls ändern. Manchmal werden Menschen, die weit entfernt von einem Kernkraftwerk leben, das damit verbundene Risiko akzeptieren, während diejenigen, die in der Nähe des Standorts leben, dies möglicherweise nicht tun. Menschen, die im Kraftwerk arbeiten, werden eine ganz andere Ansicht haben, da es je näher es ist, desto einfacher ist es zur Arbeit zu kommen.

Wir sollten auch beachten, dass für die breite Gesellschaft Risikoberechnungen auf der Grundlage bestimmter statistischer Faktoren nie vollständig überzeugend sind. Menschen interessieren sich weniger für weltweite Durchschnittswerte als für ihre lokale Sicherheit. Und im Fall von Kernanlagen und einem möglichen Terroranschlag - keine Berechnungen können wirklich nützlich sein. Alles, was wir sagen können, ist, dass unter normalen Umständen die Sicherheitsstandards in der Nukleartechnologie das nukleare Risiko viel kleiner machen als das Risiko, das mit jeder anderen Technologie verbunden ist.

Paracelsus, ein deutscher Arzt und Philosoph des 16. Jahrhunderts, kam bei der Untersuchung der Auswirkungen verschiedener Chemikalien auf die Gesundheit zu dem Schluss, dass die Dosis das Gift macht.

Mit anderen Worten: Was in hoher Dosis ein Gift ist, muss in niedriger Dosis nicht unbedingt giftig sein. Niedrige Dosen können völlig wirkungslos sein. Sie können sogar von Vorteil sein. Impfstoffe sind ein perfektes Beispiel dafür. Sie können uns davor schützen, eine schwere Krankheit zu bekommen, können aber gefährlich werden, wenn sie in großen Mengen verabreicht werden. Die vorteilhaften Wirkungen von potenziell schädlichem Material sind unter dem Namen Hormesis bekannt. Manche Menschen haben sich gefragt, ob die hormetischen Wirkungen auch bei nuklearer Strahlung auftreten könnten.

Bei medizinischen Verfahren, bei denen Strahlung zu diagnostischen Zwecken eingesetzt wird (wie Röntgenbilder), ist die Dosis auf ein sicheres Niveau begrenzt, das dennoch eine gute Bildgebung unserer Organe ermöglicht. In der Strahlentherapie ist das einzige Ziel des Arztes jedoch die Bekämpfung des Krebses, und die verwendete Dosis kann sehr hoch sein, obwohl sie auf den Tumor gerichtet ist, so dass sie keine ernste Gefahr für die gesunden Teile unseres Körpers darstellt. Komplikationen nach einer solchen Behandlung sind nicht selten, aber meistens heilbar.

Hier ist eine Tabelle, die die mit einigen medizinischen Diagnoseverfahren verbundenen Mikrorisiken zeigt:

Medizinisches Verfahren	Typische effektive Dosis [mSv]	Risiko [Mikrorisiko]
Röntgenuntersuchung einer Gliedmaße	0.01	<0.5
Zahn-Röntgen	0.01	<0.05
Brust-Röntgen	0.02/film	1
Kopf-Röntgen	0.07	3.5
Kopf-Tomographie	2	100
Brust-Tomographie	8	400
Knochen-Szintigraphie mit Tc-99m	4	200
Dynamische Herzuntersuchungen mit Tc-99m	6	330

Wie man sehen kann, ist das relativ hohe Risiko einer Brust-Tomographie nicht größer als das Risiko, ein Jahr in der Transportbranche zu arbeiten. Die Verwendung dieser Verfahren überwiegt in fast allen Fällen bei weitem mögliche negative Auswirkungen, und außerdem setzen Ärzte sie in der Regel nur als letzten Ausweg ein.

Unser Wissen über die Auswirkungen ionisierender Strahlung auf den menschlichen Körper basiert hauptsächlich auf der Untersuchung der Folgen von:

1. den Atombombardements von Hiroshima und Nagasaki und anderen Atomexplosionen - mehr als 115 000 Personen
2. Röntgenuntersuchungen (insbesondere Fluoroskopie) - über 125 000 Patienten
3. Arbeitern in der Nuklearindustrie - etwa 210 000 Beschäftigte
4. Personen, die eine Strahlentherapie durchgemacht haben - über 250 000 Patienten
5. Bewohnern von Regionen mit erhöhtem natürlichem Strahlungsniveau - über 100 000 Menschen
6. Opfern der nuklearen Unfälle in Tschernobyl und Fukushima

In allen oben genannten Fällen lagen die Dosen zwischen einem Bruchteil eines Sievert und über 1 Sv. Die Zahl der untersuchten Personen ist nicht gering. Trotzdem sind unsere Schlussfolgerungen für relativ hohe Dosen, sagen wir über 200 mSv, solide, und es gibt viele Zweifel an den Auswirkungen niedriger Dosen. Der Hauptgrund ist, dass solche Auswirkungen, falls vorhanden, die Untersuchung einer riesigen Anzahl von Menschen erfordern, die an verschiedenen Krankheiten leiden, von denen angenommen wird, dass sie durch Strahlung verursacht werden, und dieses Group (Kohorte) mit einer ähnlich großen Gruppe von Menschen zu vergleichen, die nicht mit Strahlung in Kontakt waren.

Größe	Einheit	Definition	Anmerkungen
Absorbierte Dosis (D)	Gray (Gy)	Die im Medium von der Strahlung absorbierte Energie	1 Gy = 1 J/kg
Äquivalentdosis (H)	Sievert (Sv)	H = Q × D, wobei D die absorbierte Dosis und Q die relative biologische Wirksamkeit (RBW) ist.	Die Äquivalentdosis kann nicht direkt gemessen werden. Zum Beispiel ist die RBW für Gammastrahlung 1, für Neutronen 5-10 und für Alphastrahlung 20.
Effektive Dosis (E)	Sievert (Sv)	Gewebsgewichtete Summe der Äquivalentdosen in allen angegebenen Geweben und Organen des Körpers.	Berücksichtigt die Strahlungsempfindlichkeit verschiedener Körpergewebe. 1 Sv = 1 J/kg
Aktivität	Becquerel (Bq)	Anzahl der Zerfälle pro Sekunde	Diese Einheit ist unabhängig von der Art der Strahlung oder ihrer Energie. 1 Bq = 1 s-1

Aus Studien über Überlebende von Hiroshima und Nagasaki schätzt man das Überrisiko, an Krebs zu erkranken, auf 5 % pro Sv. Da jedoch etwa 20 % der menschlichen Todesfälle auf Krebs zurückzuführen sind, beträgt unser normales Risiko, an tödlichem Krebs zu erkranken, bereits 200 000 Mikrorisiken. Das bedeutet, dass in einer Population von 10000 Menschen, die mit einer Dosis von 1 Sv bestrahlt werden, 500 Krebsfälle zusätzlich zu 2000 Krebserkrankungen aus anderen Gründen auftreten werden.

Bevölkerungen in Gebieten mit natürlich hoher Strahlung werden untersucht, um die Auswirkungen niedriger Dosen zu bewerten. Eine Hypothese ist, dass die schädlichen Gesundheitsauswirkungen von Strahlung auch bei niedrigsten Dosen linear von der Dosis abhängen. Dies ist als Lineare Kein-Schwellen-Hypothese (LNT) bekannt. Ihr großer Vorteil ist die Einfachheit und Leichtigkeit der Berechnung erwarteter Auswirkungen. Nach dem Tschernobyl-Unfall war die LNT-Schätzung der Zahl zusätzlicher Krebserkrankungen in den USA durch den nuklearen Fallout aus Tschernobyl jedoch völlig falsch, und es sind in den USA durch dieses Ereignis keine zusätzlichen Krebserkrankungen aufgetreten. Daher ist in den Niedrigdosisbereichen entweder der 5 %-pro-Sv-Risikofaktor stark überschätzt, oder die LNT-Hypothese sollte generell abgelehnt werden.

Zum Beispiel würde das Schlucken von 100 Paracetamol-Tabletten auf einmal wahrscheinlich zum Tod führen. Dann wäre nach der LNT-Hypothese der mit jeder Tablette verbundene Risikofaktor 0,01. Bedeutet das, dass wenn 100 Menschen nur eine Paracetamol nehmen, einer von ihnen sterben wird? Dies ist unwahrscheinlich, was darauf hindeutet, dass die Beziehung in diesem Fall nichtlinear ist.

Die Wirkungs-Dosis-Beziehung ist höchstwahrscheinlich ebenfalls nichtlinear.

Die Auswirkungen von Strahlung werden oft als stochastische oder deterministische Effekte beschrieben. Eine bessere Einteilung wären frühe und späte Effekte, aber das ist nicht die übliche Terminologie.

Deterministische Effekte sind einfach zu bewerten: Wenn die Strahlendosis einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, tritt ein schädlicher Effekt auf (z. B. Hautverbrennungen oder Nekrose). Sie implizieren hohe Dosen und sind recht selten. Stochastische Effekte sind eine Folge eines rein statistischen "Treffers" einer lebenden Zelle durch ein ionisierendes Teilchen (Alpha, Beta oder Gamma) und der Entstehung gefährlicher chemischer Ionen, bekannt als freie Radikale. Diese Radikale greifen die DNA an, und als Ergebnis kann die Zelle beginnen, sich auf unangemessene Weise zu teilen und zu vermehren. Mit anderen Worten: Die Zelle kann mutieren und zu einer Krebszelle werden. Nach dieser Argumentation hat selbst eine winzige Strahlendosis eine Chance, verheerend zu sein. Und wenn die Effekte statistisch sind, können sie linear mit der Dosis zunehmen.

Deterministische vs. stochastische Modelle
Bei deterministischen Modellen	wird der Output des Modells vollständig durch die Parameterwerte und die Anfangsbedingungen bestimmt.
Stochastische Modelle	haben eine inhärente Zufälligkeit. Derselbe Satz von Parameterwerten und Anfangsbedingungen führt zu einer Menge verschiedener Ausgaben.

Jedoch passieren etwa 15000 Teilchen pro Sekunde durch unsere Körper. Bei einer einzigen medizinischen Röntgenaufnahme sind wir 10¹¹ Gammastrahlen ausgesetzt. Dann muss basierend auf der LNT-Hypothese die Wahrscheinlichkeit einer malignen Mutation sehr, sehr gering sein - bei etwa 1 Teilchen pro 30.000.000.000.000.000 (30 Billiarden). In 70 Lebensjahren kann die resultierende Chance, durch diese Strahlung an Krebs zu erkranken, auf nur 1 von 900 geschätzt werden.

Unser Immunsystem schützt uns effizient gegen zahlreiche Krankheiten, und indem wir bestimmte Medikamente nehmen (zum Beispiel Impfstoffe), wissen wir, dass es aktiviert werden und bereit sein kann, den Feind zu bekämpfen, sobald er in unserem Körper erscheint. Bei Mäusen, die mit einer relativ kleinen Dosis von bis zu 200 mSv bestrahlt wurden, stieg der Antikörperspiegel erheblich und sank erst nach sehr hohen Dosen. Tatsächlich zeigten Mäuse, die mit einer Dosis von 0,5 - 1 Sv bestrahlt wurden, eine geringere Anzahl von Krebserkrankungen als die nicht bestrahlte Mauspopulation. Niedrigdosisbestrahlung wird häufig zur Krebsbehandlung eingesetzt, und hohe Strahlendosen, die in der Krebstherapie eingesetzt werden, werden besser vertragen, wenn zuvor niedrige Schutzdosen verabreicht werden.

In jeder Zelle treten täglich etwa eine Million Mutationen auf! Etwa ein Zehntel davon verursacht Schäden an der doppelsträngigen DNA. Um zu überleben, verfügt unser Körper über ein natürliches Reparatursystem. Wenn der Schaden jedoch sehr schnell und in großem Maßstab auftritt, kann er möglicherweise nicht schnell oder gründlich genug repariert werden. Deshalb hängen die Auswirkungen ionisierender Strahlung nicht nur von der Dosis, sondern auch von der Dosisrate ab, was eine nichtlineare Reaktion nahelegt.

Obwohl wir die Auswirkungen von Strahlung lange studiert haben, haben wir noch kein zuverlässiges Risikomodell. Derzeit verwenden viele Risikomodelle eine Reihe von Parametern, die aus Experimenten angepasst wurden, aber deren statistische Aussagekraft nicht groß ist. Daher müssen wir uns auch auf den gesunden Menschenverstand verlassen, der aus Beobachtung und nicht aus unzuverlässigen Spekulationen folgt.

1982 sandte Bernard L. Cohen Fragebögen an zufällig ausgewählte Mitglieder der Health Physics Society und der Radiation Research Society. Er stellte sicher, dass die ausgewählten Personen von Universitäten und nicht von der Regierung beschäftigt wurden, damit sie nicht befürchten mussten, dass die Fragebogenergebnisse ihnen ihren Job kosten würden. Die anonyme Antwort von 211 Personen zeigte, dass beim Vergleich der öffentlichen Angst vor Strahlung mit der tatsächlichen Strahlungsgefahr die öffentliche Angst sich als:

1. grob geringer als realistisch in 2 Fällen
2. wesentlich geringer als realistisch in 9 Fällen
3. ungefähr realistisch in 8 Fällen
4. etwas größer als realistisch in 18 Fällen
5. wesentlich größer als realistisch in 104 Fällen
6. grob größer als realistisch in 70 Fällen

Dies war die Antwort von Personen, von denen man erwarten könnte, dass sie besser informiert, kritisch und oft wissenschaftlich kompetent sind. Was können wir also im Fall aller anderen erwarten, deren Meinung hauptsächlich durch Massenmedien geprägt ist, und die meisten Medien übertreiben in der Regel die realen Risiken. Deshalb werden Menschen, die Kernkraftwerken aus Sicherheitsgründen oft ablehnend gegenüberstehen, das Risiko der Verwendung von Röntgenstrahlen als geringer einschätzen, als es wirklich ist.

Die weithin akzeptierte jährliche Dosis von 1 mSv über der natürlichen Hintergrundstrahlung (2,5 mSv) liegt sicherlich weit unter der Dosis, die schädlich sein könnte. Es könnte daher interessant sein, das Risiko auf einer quantitativen Skala zu spezifizieren. Die ICRP, die Internationale Strahlenschutzkommission, empfiehlt den Risikofaktor 5 %/Sv, der im hohen Dosisbereich vernünftig ist.

Das bedeutet, dass in einer Population von einer Million Menschen, die mit einer Dosis von 1 Sv bestrahlt werden, 50 000 Todesfälle zu erwarten sind. Wenn die Dosis auf 1 mSv reduziert wird, wird die Anzahl der Todesfälle auf 50 reduziert, was 50 Mikrorisiken entspricht. Wir sollten betonen, dass die Konsistenz unserer Argumentation eine sofortige Verabreichung der Dosis erfordert, da die Grundlage der LNT die Auswirkungen der Atomexplosionen in Japan sind, die in etwa 10^-8 Sekunden stattfanden.

50 Mikrorisiken entsprechen

1. 3 Packungen Zigaretten rauchen
2. 600 km Fahrrad fahren
3. 3250 km mit dem Auto fahren
4. eine belebte Straße 2 Mal täglich ein Jahr lang überqueren
5. ein Jahr lang täglich ein Glas Wein trinken
6. eine Nieren-Röntgenaufnahme

Wenn wir konsequent wären, sollten wir die Öffentlichkeit gegen alle oben aufgeführten Gefahren schützen. Da der durchschnittliche Fahrer sein Auto zum Beispiel etwa 10000 km pro Jahr fährt, sollte die Nutzung von Autos stark verboten werden. Radrennen wie die Tour de France (3500 km) sollten als unakzeptables Risiko angesehen werden! In der Praxis denkt niemand auch nur an solche Einschränkungen.

Inzwischen verursacht die jährliche Überdosis von 1 mSv echte wirtschaftliche Kosten. Cohens Schätzung der Kosten eines hypothetisch geretteten Lebens durch ein so niedriges Dosislimit entspricht jährlichen Kosten von 2,5 Milliarden Dollar für den US-Steuerzahler. Dies könnte erheblich reduziert werden, wenn die Strahlungsdosisgrenze um den Faktor 10 angehoben würde, was dem typischen weltweiten Bereich des natürlichen Strahlungsniveaus entspricht.

Wir sind ständig natürlicher nuklearer Strahlung ausgesetzt, während die Menschheit künstlich Strahlung mit enormen Vorteilen, aber auch mit einigen Risiken erzeugt. Zu den Vorteilen gehören Kernenergie, Anwendungen in der Sterilisation und in medizinischen Verfahren, die dazu beitragen, Millionen von Menschen zu retten.

Die Risiken sind schwer zu spezifizieren. Das größte Risiko ist Krebs, aber da Krebs von selbst mit einer relativ hohen Rate auftritt, ist es schwer zu wissen, welche Krebserkrankungen durch die Strahlung verursacht werden und welche aus anderen Ursachen entstehen. Es ist auch schwer zu wissen, wie riskant es ist, da die negativen Auswirkungen von Vorfällen wie Tschernobyl oder Fukushima in der Regel übertrieben werden, was unbegründete Angst in der Öffentlichkeit erzeugt.

Es ist zu hoffen, dass sich die Haltung der Regierungen und die öffentliche Meinung zur Nukleartechnologie weiterentwickeln werden, da alternative Energie ein sehr dringendes Problem ist und Kernenergie wohl die sicherste, sauberste und effizienteste Art ist, große Mengen an Elektrizität zu erzeugen. Wenn Entscheidungen auf rein wissenschaftlicher Grundlage getroffen werden, ohne den Einfluss politischer oder wirtschaftlicher Faktoren, besteht die Chance, dass nukleare Strahlung in Zukunft auf gleicher Ebene mit anderen Risiken behandelt wird. Je höher die Risiken, desto mehr haben wir Angst. Aber je mehr wir Angst haben, desto mehr Aufwand sollte betrieben werden, um zu verstehen, wovor wir uns fürchten und ob unsere Ängste begründet sind.