Trübe Aussichten für Fische? Modellierung der Strahlungseffekte auf Fischaugen mittels Monte-Carlo-Simulation

Die Ostsee ist eines der weltweit am stärksten mit anthropogenen radioaktiven Stoffen kontaminierten Meere, weshalb die Anwendung des Modells besonders interessant ist. Daher wurden die neuen Modellergebnisse zur Berechnung der Beta-Teilchendosen von 90Sr und 137Cs (den beiden wichtigsten anthropogenen Radionukliden in der Ostsee) auf die Augenlinse eines in der Ostsee lebenden Wildfisches über dessen gesamte Lebenszeit mit Hilfe der folgender Gleichung verwendet:

DA = A * g_(β,r,T) * t_L

DA – Lebens-Augen-Dosis, in µGy

A - Aktivität im umgebenden Wasser, in Bq·L-1;

g_(β,r,T) - Dosiskoeffizient, der mit dem in dieser Arbeit entwickelten mathematischen Modell abgeschätzt wird, und

t_L - der durchschnittlichen Lebenszeit der betreffenden Fischart.

Für die nachfolgende Modellierung wurden folgende Werte für die einzelnen Parameter angenommen:

• durchschnittlichen Aktivitätskonzentrationen für 90Sr und 137Cs in der südlichen Ostsee in 2010 von 0,008 Bq L 1 und 0,036 Bq L-1,
• Dosiskoeffizienten von 1,5·10-7 µGy L-1 ·Partikel-1 für 90Sr und 6,0·10-6 µGy·L-1 ·Partikel-1 für 137Cs, wobei die Ergebnisse dieser Arbeit interpoliert wurden (Tabelle) und
• eine Lebenserwartung von 6 Jahren für die Forelle.

Mit Hilfe dieser Werte wurden Lebens-Strahlendosen auf die Augenlinse von 0,227 µGy für 90Sr und 40,871 µGy 137Cs abgeschätzt. Diese Werte sind im Vergleich zum gegenwärtig akzeptierten Schwellenwert von 0,5 Gy für strahleninduzierte Katarakte in der menschlichen Augenlinse relativ niedrig. Allerdings vernachlässigen diese Werte die zusätzlichen Dosen aus der Gammastrahlung des 137Cs ebenso wie die Strahlendosis durch natürliche Radionuklide, obwohl letztere als wesentlich höher angenommen wird.