Die Hypothesen im Strahlenschutz - Open Access LMU · Die Hypothesen im Strahlenschutz 24....

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Die Hypothesen im Strahlenschutz 24. Jahrestagung der Vereinigung Deutscher Strahlenschutzärzte e.V. gemeinsam mit der Studiengesellschaft zur Förderung der Kernenergieverwertung in Schiffbau und Schiffahrt e.V. unter Mitwirkung des Verbandes für medizinischen Strahlenschutz in Österreich und der GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH Strahlenschutz in Forschung und Praxis * Band XXV Herausgegeben von Walter Leppin, Johannes Meißner, Wilhelm Börner und Otfried Messerschmidt Bearbeitet von J. Booz P. Carboneil G. Drexler U. Elsasser G. van Kaick A. Kaul A. Kellerer F. Kossei L. E. Feinendegen E. Krüger Τ. M . Fliedner W. Laskowski G. Hinz C. Lindberg L. E. Holm T. D. Luckey F. C. Ludwig K. Martignony S. Marx H. Mühlensiepen J. Nitschke W. Nothdurft W. Pfaller W. Porschen I. Schmitz-Feuerhake G. Stephan F. E. Stieve C. Streffer H. Tuschl F. Vogel R. Wellner G. Williams 62 Abbildungen, 43 Tabellen 1985 Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

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Die Hypothesen im Strahlenschutz 24. Jahrestagung der Vereinigung Deutscher Strahlenschutzärzte e.V. gemeinsam mit der Studiengesellschaft zur Förderung der Kernenergieverwertung in Schiffbau und Schiffahrt e.V. unter Mitwirkung des Verbandes für medizinischen Strahlenschutz in Österreich und der

GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH

Strahlenschutz in Forschung und Praxis * Band XXV Herausgegeben von Walter Leppin, Johannes Meißner, Wilhelm Börner und Otfried Messerschmidt

Bearbeitet von J. Booz P. Carboneil G. Drexler U. Elsasser

G. van Kaick A. Kaul A. Kellerer F. Kossei

L. E. Feinendegen E. Krüger Τ. M. Fliedner W. Laskowski G. Hinz C. Lindberg L. E. Holm T. D. Luckey

F. C. Ludwig K. Martignony S. Marx H. Mühlensiepen J. Nitschke W. Nothdurft W. Pfaller W. Porschen

I . Schmitz-Feuerhake G. Stephan F. E. Stieve C. Streffer H. Tuschl F. Vogel R. Wellner G. Williams

62 Abbildungen, 43 Tabellen

1985 Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

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CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek

Die Hypothesen im Strahlenschutz / gemeinsam mit d. Studienges, zur Förderung d. Kernenergieverwertung in Schiffbau u. Schiffahrt e.V. unter Mitw. d. Verb, für Med. Strahlenschutz in Österreich u.d. GKSS-For-schungszentrum Geesthacht GmbH. Hrsg. von Walter Leppin . . . Bearb. von J. Booz . . . - Stuttgart; New York : Thieme, 1985.

(... Jahrestagung der Vereinigung Deutscher Strahlenschutzärzte e.V. ; 24) (Strahlenschutz in Forschung und Praxis ; Bd. 25) ISBN 3-13-452501-1

NE: Leppin, Walter [Hrsg. ]; Booz, Jochen [Mitverf.J; Vereinigung Deutscher Strahlenschutzärzte: . . . Jahres­tagung der Vereinigung...; 2. G T

Wichtiger Hinweis: Medizin als Wissenschaft ist ständig im F l u ß . Forschung und klinische Erfahrung erweitern unsere Kenntnisse, insbesondere was Behandlung und medikamentöse Therapie anbelangt. Soweit in diesem Werk eine Dosierung oder eine Appl ikat ion erwähnt w i r d , darf der Leser zwar darauf vertrauen, daß Autoren, Herausgeber und Verlag größte Mühe darauf verwandt haben, daß diese Angabe genau dem Wissensstand bei Fertigstellung des Werkes entspricht. Dennoch ist jeder Benutzer aufgefordert, die Beipackzettel der verwendeten Präparate zu prüfen, um in eigener Verantwortung festzustellen, ob die dort gegebene Empfehlung für Dosierungen oder die Beachtung von Kontraindikationen gegen­über der Angabe in diesem Buch abweicht. Das gilt besonders bei selten verwendeten oder neu auf den Markt gebrachten Präparaten und bei denjenigen, die vom Bundesgesundheitsamt (BGA) in ihrer Anwendbarkeit eingeschränkt worden sind.

Geschützte Warennamen (Warenzeichen) werden nicht besonders kenntlich gemacht. Aus dem Fehlen eines solchen Hinweises kann also nicht geschlossen werden, daß es sich um einen freien Warennamen handele.

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© 1985 Georg Thieme Verlag, Rüdigerstraße 14, D-7000 Stuttgart 30 Printed in Germany Druck: Iiiig, Göppingen

ISBN 3-13-452501-1 1 2 3 4 5 6

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HERAUSGEBER

Leppin, W., Dr. med. Chefarzt am Albertinen-Krankenhaus Süntelstr. 11 a 2000 Hamburg 61 Meissner, J . , Prof.Dr.rer.nat., Strahlenschutzseminar der Christian-Albrechts-Universität zu K i e l 2061 Borstel, Mühloh 1 Börner, W., Prof.Dr.med. Abteilung für Nuklearmedizin der Universität Würzburg Josef-Schneider-Str. 2 8700 Würzburg Messerschmidt, 0., Prof.Dr.med. Laboratorium für experimentelle Radiologie Ingolstädter Landstr. 2 8042 Neuherberg bei München

MITARBEITER

Booz, J . , Dr.rer.nat. I n s t i t u t für Medizin der Kernforschungsanlage Jülich GmbH Postfach 1 9 1 3 , D - 5 1 7 0 Jülich Carboneil, P., Dipl.-Physiker Universität Bremen, Fachbereich Physik Postfach 3 3 04 40, D-2800 Bremen Drexler, G., Dr.rer.nat. I n s t i t u t für Strahlen- und Umweltforschung Ingolstädter Landstr. 1, D-8042 Neuherberg Elsasser, U. Bunde sge sundheit s amt Ingolstädter Landstr. 1, D-8042 Neuherberg Feinendegen, L.E., Prof.Dr.med. I n s t i t u t für Medizin der Kernforschungsanläge Jülich GmbH Postfach 1 9 1 3 , D - 5 1 7 0 Jülich Fliedner, T.M., Prof.Dr.med. Abteilung für klinische Physiologie und Arbeitsmedizin der Universität Ulm Oberer Eselsberg Μ 24, D - 7 9 0 0 Ulm/Donau Hinz, G., Dr.med.Dir.u.Prof. Bunde sge sundhe i t s amt Ingolstädter Landstr. 1, D-8042 Neuherberg Holm, L.E., Dr.med. Department of General Oncology - Radiumhemmet -Karolinska Sjukhuset, S-10401 Stockholm

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van Kai ck, G. , Prof .Dr.med. Deutsches Krebsforschungszentrum Im Nauenheimer Feld 280, D-6900 Heidelberg Kaul, Α., Prof.Dr.med. Bunde sg e sundhe i t s amt Ingolstädter Landstr. 1, D-8042 Neuherberg Kellerer, Α., Prof.Dr.med. I n s t i t u t für Medizinische Strahlenkunde der Universität Würzburg Versbacher Landstr. 5 , D-8700 Würzburg Kossei, F., Dr.-Ing.Dir.u.Prof. Bundesgesundheitsamt Ingolstädter Landstr. 1, D-8042 Neuherberg Krüger, E., Dr. Energie- und Umweltbüro Römerhofweg 12, D-8046 Garching Laskowski, W., Prof.Dr.med. I n s t i t u t für Biophysik der Freien Universität Berlin Thielallee 63/67, D-1000 Berlin 33 Lindberg, C , Dipl.-Biologe I n s t i t u t für Medizin der Kernforschungsanlage Jülich GmbH Postfach 1 9 1 3 , D - 5 1 7 0 Jülich Luckey, T.D., Prof.Dr.med. Department of Biochemistry, University of Missouri Columbia, Missouri, U.S.A. Ludwig, F.C., Prof.Dr.med.Dr.rer.nat.Dr.med.h.c. University of California, Department of Pathology California College of Medicine Irvine, California 92717, U.S.A. Martignony, K., Dr.med. Bunde sge sundhe i t s amt Ingolstädter Landstr. 1, D-8042 Neuherberg Marx, S., Dipl.-Ing. I n s t i t u t für Medizin der Kernforschungsanlage Jülich GmbH Postfach 1913, D - 5 1 7 0 Jülich Mühlensiepen, Η., Dipl.-Ing. I n s t i t u t für Medizin der Kernforschungsanlage Jülich GmbH Postfach 1 9 1 3 , D - 5 1 7 0 Jülich Nitschke, J . Bunde sge sundheit s amt Ingolstädter Landstr. 1, D-8042 Neuherberg

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Nothdurft, W., Prof.Dr.rer.nat. Abteilung für klinische Physiologie und Arbeitsmedizin der Universität Ulm Oberer Eselsberg Μ 24, D-7900 Ulm/Donau P f a l l e r , W., Universitäts-Doz.Dr.med. I n s t i t u t für Physiologie und Balneologie der Universität Innsbruck Fritz-Bregl-Str. 3, A-6010 Innsbruck Porschen, W., Dr.rer.nat. I n s t i t u t für Medizin der Kernforschungsaniage Jülich GmbH Postfach 1 9 1 3 , D - 5 1 7 0 Jülich Schmitz-Feuerhake, I . , Prof.Dr.rer.nat. Universität Bremen, Fachbereich Physik Postfach 33 04 40, D-2800 Bremen Stephan, G., Dr.rer.nat.,Dir.u.Prof. Bundesgesundheitsamt Ingolstädter Landstr. 1, D̂ -8042 Neuherberg Stieve, F.E., Prof.Dr.med. I n s t i t u t für Strahlen- und Umweltforschung Ingolstädter Landstr. 1 , D-8042 Neuherberg Streffer, C , Prof .Dr.rer.nat. Abteilung für Medizinische Strahlenbiologie Universitäts-Klinikum Essen Hufelandstr. 5 5 , D-4300 Essen 1

Tuschl, H., Dr.med. In s t i t u t für Biologie des Forschungszentrums Seibersdorf A-2444 Seibersdorf Vogel, F., Prof.Dr.med. In s t i t u t für Anthropologie und Humangenetik Neuenheimer Feld 328, D-6900 Heidelberg Veliner, R. Universität Bremen, Fachbereich Physik Postfach 33 04 40, D-2800 Bremen Williams, G., Dr.phil. I n s t i t u t für Strahlen- und Umweltforschung Ingolstädter Landstr. 1, D-8042 Neuherberg

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INHALTSVERZEICHNIS

Herausgeber- und Mitarbeiterverzeichnis III

Grußwort des Bundesministers des Innern VII

Grußwort des Vorsitzenden der Vereinigung Deutscher Strahlenschutzärzte e.V. VIII

Grußwort des Geschäftsführers der GKSS-Forschunigszentrum Geesthacht GmbH IX

Grußwort der Landesregierung von Schleswig-Holstein χι Zur Problematik der Strahlenschutzhypothesen

Vorwort zum Tagungsthema XII ERHEBUNGEN AN MENSCHLICHEN KOLLEKTIVEN 1 A.Kellerer Die neuen Dosisabschätzungen für Hiroshima und Nagasaki (Oak Ridge TD 65-Ergebnisse gegenüber Lawrence Livermore National Laboratory) mit den Konsequenzen für die niedrig Exponierten aus der Gesamtgruppe 2 G.van Kaick Ergebnisse der deutschen Thorotraststudie 23 L.E.Holm Thyroid Cajicer after Exposure to High and Low Doses of 131-1 36

F.E.Stieve Expositionen des Embryo und des Fetus 57 A.Kaul, U.Elsasser, G.Hinz, F.Kossei, K.Martignony, J.Nitschke, G.Stephan Bewertung ausgewählter epidemiologischer Studien an Kollektiven mit Strahlenexposition 61

EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE ZUR DOSISWIRKUNGSRELATION 91

L.E.Feinendegen, H.Mühlensiepen, C.Lindberg, S.Marx, W.Porschen, J.Booz Akute und temporäre Reaktion von Knochenmarkzellen der Maus nach I n vivo-Exposition von sehr kleinen Dosen Gamma-Strahlung oder Neutronen 92 T.M.Fliedner, W.Nothdurft Pathophysiologie der chronischen Strahlenbelastung des Organismus 102

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F.C.Ludwig Die Pathogenese der Strahlenleukämie und i h r I n t e r e s s e für die Pathogenese spontan auftretender Leukämien .... 110

C . S t r e f f e r Mechanismen der strahlenbedingten Cancerogenese: Aspekte z e l l b i o l o g i s c h e r und t i e r e x p e r i m e n t e l l e r Daten. . 127

F. Vogel Gesichertes und Hypothetisches im Be r e i c h der Strahlengenetik 144

W.Laskowski Biologische Strahlenschäden und i h r e Reparatur 169

EXPERIMENTELLE ERGEBNISSE ZUR DOSISWIRKUNGSRELATION -BIOPOSITIVE WIRKUNGEN 183

T.D.Luckey B e n e f i c i a l Physiologie E f f e c t s of I o n i z i n g R a d i a t i o n . . . 184 H. Tuschl Die Wirkung niederer Dosen i o n i s i e r e n d e r Strahlung auf DNA Reparaturvorgänge 197

W.Pfaller Subzelluläre Veränderungen nach Radium 222-Einwirkung . . 205

POSTER-VORTRÄGE 207

G. Drexler, G.Williams Körperdosen außerhalb des Herdgebietes b e i Strahlentherapiepatienten. E i n B e i t r a g zur Quantifizierung des S t r a h l e n r i s i k o s 208

E.Krüger Die L a t e n z z e i t v e r t e i l u n g b i s 1981 für s t r a h l e n ­i n d u z i e r t e Leukämie bei Atombombenopfern i n Hiroshima und i h r e Auswirkung auf Risikomodelle und R i s i k o z a h l e n für s t r a h l e n i n d u z i e r t e Krebserkrankungen 220 I . Schmitz-Feuerhake, P.Carboneil, R.Wellner Dosiswirkungsbeziehungen i n Hiroshima und Nagasaki und die Bewertung des somatischen S t r a h l e n r i s i k o s unter Berücksichtigung der F a l l o u t - D o s i s 229

Teilnehmer-Verzeichnis 238

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Erhebungen an menschlichen Kollektiven

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DIE NEUEN DOSISABSCHÄTZUNGΕΝ FÜR HIROSHIMA UND NAGASAKI MIT DEN KONSEQUENZEN FÜR DIE NIEDRIG EXPONIERTEN AUS DER GESAMTGRUPPE

Α. Μ . K e l l e r e r

I n s t i t u t für M e d i z i n i s c h e S t r a h l e n k u n d e der Universität Würzburg

Vorbemerkung z u r P r o b l e m a t i k der R i s i k o f a k t o r e n

Das Emblem d i e s e r Tagung hat d o p p e l t e B e d e u t u n g . Es e v o z i e r t d i e g r u n d l e g e n d e P r o b l e m a t i k u n s e r e s beschränkten Wissens über d i e W i r k u n g k l e i n e r Dosen und e r i n n e r t z u g l e i c h an O t t o Hug, der d u r c h d i e s e D a r s t e l l u n g d i e z e n t r a l e t h e o r e t i s c h e F r a g e des S t r a h l e n s c h u t z e s erklärte und der a l s F o r s c h e r und L e h r e r vielfältig z ur E n t w i c k l u n g u n s e r e s F a c h g e b i e t e s b e i g e t r a g e n h a t . Der V e r l a u f der Dosiswirkuηgsbeζiehungeη b e i k l e i n e n Dosen b l e i b t d i e z e n t r a l e Frage des Strah 1eηschutζes und w i r d mehr und mehr auch im N a c h b a r g e b i e t , der T o x i k o l o g i e , zum bedeutsamen Thema.

G e g e n s t a n d d i e s e s B e i t r a g e s s i n b e o b a c h t e t e S t r a h l e n w i r k u n g e n H i r o s h i m a und N a g a s a k i . Aber H y p o t h e s e n , a u f denen d i e G S t r a h 1eηschutζ - wenn auch of u n e r k a n n t - b e r u h e n . Die w i c h t i Linearität der D o s i s w i r k u n g s b e z d i e s e s P o s t u l a t i s t es s c h w e r , dosisunabhängigen Qualitätsfakt auf der B a s i s des P o s t u l a t s kan gegeben werden für d i e M o d i f i k a s i c h i n der D e f i n i t i o n der ef ausdrückt. Daß der B e g r i f f de w e i t h i n a k z e p t i e r t i s t , während so u m s t r i t t e n b l e i b t w ie j e , ma p r a k t i s c h e V e r n u n f t d e r j e n i g e n , s i n d , aber es i s t k e i n E r s a t z f t i s c h e B a s i s .

d n i c h t H y p o t h e s e n , s o n d e r n an den Überlebenden von B e z u g s p u n k t b l e i b e n doch

rößen und K o n v e n t i o n e n im t i m p l i z i t und von manchem g s t e H y p o t h e s e i s t d i e der i e h u n g b e i k l e i n e n Dosen. Ohne d i e Verwendung des k o n s t a n t e n o r s zu r e c h t f e r t i g e n , und nur η e i n e t h e o r e t i s c h e Begründung t i o n der Äquiν a 1eηtdοsis, d i e f e k t i v e n Äquiν a 1eηtdοsis ( 1 ) r e f f e k t i v e n Äquiνa 1eηtdosis das zugehörige G r u n d p o s t u l a t

g e i n Z e u g n i s s e i n für d i e d i e im S t r a h 1 enschutζ tätig

ür d i e uns f e h l e n d e t h e o r e -

Auch im H i n b l i c k auf d i e E r f a h r u n g e n am S c h i c k s a l der Über­l e b e n d e n von H i r o s h i m a und N a g a s a k i b l e i b t a l s o d i e F r a g e , ob d i e l i n e a r e H ypothese d u r c h B e o b a c h t u n g e n gestützt w i r d . Müssen w i r davon a u s g e h e n , daß d i e R i s i k o f a k t o r e n , d i e w i r o f t f a s t gewohnheitsmäßig anwenden, r e a l i s t i s c h e Schätzungen s i n d , d i e g u t e n Gewissens auch für Fr a g e n der K o s t e n - N u t z e n -O p t i m i e r u n g v e r w e n d b a r s i n d ? Oder s i n d d i e s e Risikοfaktor en h y p o t h e t i s c h e Z a h l e n , d i e a l l e n f a l l s a l s g e n e r e l l e Wegweiser d i e n e n können, d a b e i aber möglicherweise s t a r k k o n s e r v a t i v s i n d ?

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B e v o r v o r e i n i g e n J a h r e n d i e e r s t e n H i n w e i s e auf e i n e R e v i s i o n d e r D o s i m e t r i e i n H i r o s h i m a und N a g a s a k i gegeben w u r d e n , k o n n t e man der Meinung s e i n , daß d i e gebräuchlichen Risikοschätzungen r e a l i s t i s c h s e i e n für d i c h t i o n i s i e r e n d e S t r a h l e n , w i e d i e d u r c h s c h n e l l e N e u t r o n e n ausgelösten Rückstoßkerne, und v e r m u t l i c h d e u t l i c h k o n s e r v a t i v für l o c k e r i o n i s i e r e n d e S t r a h l e n , w i e Röntgenstrahlen, Gammastrahlen oder E l e k t r o n e n s t r a h l u n g . Da s i c h nun d i e f a s t g e n e r e l l e Überzeugung d u r c h s e t z t e , daß nach der neuen D o s i m e t r i e d i e N e u t r o n e n auch i n H i r o s h i m a e i n e n zu g e r i n g e n B e i t r a g l e i s t e t e n , um noch i n s G e w i c h t zu f a l l e n , müßte man annehmen, daß d i e i n d i e s e r S t a d t noch b e i k l e i n e n Dosen b e o b a c h t e t e n E f f e k t e a l l e i n der Gamm a s t r a h l u n g z u z u s c h r e i b e n s e i e n . Dann aber wären a n g e s i c h t s der vielfältigen i n H i r o s h i m a s e l b s t b e i g e r i n g e n Dosen b e o b a c h t e t e n S t r a h l e n w i r k u n g e n d i e R i s i k o ­f a k t o r e n a l s r e a l i s t i s c h auch für Gammastrahlen a n z u s e h e n . IVie manche Stimmen b e t o n e n , müßten s i e möglicherweise sogar w e s e n t l i c h erhöht w e r d e n . I s t das tatsächlich der h e u t i g e S t a n d der A r g u m e n t a t i o n ; müssen w i r uns d i e s e Schlußweise zu e i g e n machen? Das i s t das Thema der f o l g e n d e n Überlegungen.

F r a g t man h e u t e nach den w i c h t i g s t e n E r k e n n t n i s s e n aus den j a p a n i s c h e n D a t e n , so i s t d i e Einschränkung zu machen, daß b i s h e r k e i n e endgültige Übereinstimmung über d i e r i c h t i g e n D o s i s w e r t e b e s t e h t . E r s t wenn s i e e r r e i c h t worden i s t , w i r d man s i c h an d i e s c h w i e r i g e und a u f w e n d i g e A r b e i t machen, e r n e u t für d i e der s t a t i s t i s c h e n A n a l y s e zugänglichen Überlebenden der A t o m b o m b e n e x p l o s i o n e n persönliche D o s i s ­schätzungen m i t A b s c h i r m f a k t o r e n zu e r s t e l l e n , d i e s i c h aus den Angaben d i e s e r P e r s o n e n über i h r e n A u f e n t h a l t zum Z e i t p u n k t der E x p l o s i o n e n e r r e c h n e n l a s s e n . D i e s w i r d noch m e h r e r e J a h r e i n A n s p r u c h nehmen. E i n s t w e i l e n kann man j e d o c h v e r e i n f a c h t e Überlegungen a l s Wegweiser b e n u t z e n , um zu Schlüssen zu kommen, d i e s i c h dann b e i der d e t a i l l i e r t e n A n a l y s e w e n i g s t e n s im Grundsätzlichen bestätigen können.

E i n e z w e i t e Einschränkung l i e g t d a r i n , daß der V e r s u c h R i s i k o f a k t o r e n a b z u l e i t e n s i c h auf s o m a t i s c h e Spätschäden, d a b e i i n s b e s o n d e r e auf d i e I n d u k t i o n s t r a h l e n i n d u z i e r t e r Tumoren, beschränken muß, während man es d o c h , v e r e i n f a c h t ausgedrückt, m i t d r e i großen K l a s s e n von S t r a h l e n r i s i k e n b e i k l e i n e n Dosen zu t u n h a t , nämlich neben den s o m a t i s c h e n Spätschäden, m i t Erbschäden und m i t pränatalen Schäden.

Erbschäden wurden b i s vor e i n i g e n J a h r e n a l s das d o m i n i e r e n d e R i s i k o a n g e s e h e n . Auch j e t z t g i b t es noch manchen A r z t , der im H i n b l i c k auf den S t r a h l e n s c h u t z nur d i e Gonadendosis a l s bedeutsam a n s i e h t . Wir müssen j e d o c h annehmen, daß z u m i n d e s t e n s r e i n n u m e r i s c h - das d o m i n i e r e n d e R i s i k o k l e i n e r S t r a h l e n d o s e n d i e S t r a h l e n k a r z i n o g e n e s e i s t . Zunächst e i n e F e s t s t e l l u n g , d i e v i e l l e i c h t überraschen mag: Erbschäden d u r c h i o n i s i e r e n d e S t r a h l e n wurden am Menschen n i e nachge­w i e s e n . T r o t z d e m w i s s e n w i r m i t B e s t i m m t h e i t , daß s i e e x i s t i e r e n . Τiereχ ρerimeηte11e Daten b i l d e n e i n e s o l i d e B a s i s u n s e r e r K e n t n i s g e n e t i s c h e r S t r a h l e n e f f e k t e . Es b e s t e h t w e n i g Grund d a r a n zu z w e i f e l n , daß d i e s e Daten w e i t g e h e n d a u f den

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4 Menschen übertragbar s i n d . Auch i s t d i e S i t u a t i o n e i n f a c h i n s o f e r n , a l s es s i c h um W i r k u n g e n auf e i n z e l n e Z e l l e n h a n d e l t . Das i m p l i z i e r t v o r a l l e m b e i d i c h t i o n i s i e r e n d e n S t r a h l e n , daß d i e Dosisabhängigkeiten l i n e a r s i n d , daß a l s o e x p e r i m e n t e l l e D a t e n auf k l e i n e r e Dosen e x t r a p o l i e r t werden können. D e s h a l b hat es i n den Gremien der E x p e r t e n , b e i s p i e l s w e i s e auch b e i der A b f a s s u n g des hartumkämpften BEIR I I I R e p o r t e s der Akademie der W i s s e n s c h a f t e n der USA ( 2 ) , w e n i g M e i n u n g s d i f f e r e n z e n über R i s i k e n g e n e t i s c h e r S t r a h l e n ­w i r k u n g e n gegeben.

Daß t r o t z d e m i n k e i n e r e p i d e m i o l o g i s c h e n S t u d i e m i t s t a ­t i s t i s c h e r S i c h e r h e i t Erbschäden g e f u n d e n w u r d e n , d i e d u r c h i o n i s i e r e n d e S t r a h l e n h e r v o r g e r u f e n s i n d , l i e g t an der hohen S p o n t a n r a t e d e r Erbschäden und an dem überwiegenden Einfluß a n d e r e r , s t a r k v a r i i e r e n d e r F a k t o r e n , w i e b e i s p i e l s w e i s e dem A l t e r der E l t e r n b e i der K o n z e p t i o n i h r e r K i n d e r . Auch d i e K i n d e r der Überlebenden von H i r o s h i m a und Nagasaki ließen b i s h e r k e i n e Rate erhöhter Erbschäden e r k e n n e n ( 3 ) .

D i e pränatalen W i r k u n g e n i o n i s i e r e n d e r S t r a h l e n s i n d aus den e r s c h r e c k e n d e n B e i s p i e l e n z a h l r e i c h e r d u r c h hohe Dosen h e r ­v o r g e r u f e n e r Mißbildungen s e i t mehr a l s einem h a l b e n J a h r h u n d e r t b e k a n n t . Über das R i s i k o pränataler Schäden b e i k l e i n e n Dosen w i s s e n w i r w e i t w e n i g e r ; w i r können uns nur auf t i e r ex p e r i m e n t e 1 1 e Daten stützen. Jedoch e r g a b e n s i c h i n den l e t z t e n b e i d e n J a h r e n bedeutsame neue E r k e n n t n i s s e über d i e 1800 i n H i r o s h i m a und N a g a s a k i i n u t e r o b e s t r a h l t e n K i n d e r . I n b e i d e n Städten f a n d man e i n e g e w i s s e A n z a h l schwer g e i s t i g r e t a r d i e r t e r K i n d e r . Daß d i e s e D e f e k t e d u r c h d i e B e s t r a h l u n g v e r u r s a c h t s i n d , e r g i b t s i c h d a r a u s , daß g e r a d e d i e b e t r e f ­f e n den K i n d e r zum Z e i t p u n k t der E x p l o s i o n i n e i n e r b e s t i m m t e n Phase der G e s t a t i o n w a r e n , nämlich beim maximalen i n i t i a l e n Wachstum des z e n t r a l e n N e r v e n s y s t e m s ( c a . 10.-16. W ο -c h e ) ( 4 , 5 ) . Es h a n d e l t s i c h um e i n e n w i c h t i g e n q u a l i t a t i v e n B e f u n d , aber n i c h t um q u a n t i t a t i v e Dοsisabhäηigkeiteη, d i e h i e r e r k e n n b a r w e r d e n . Auch d i e pränatalen Schäden werden daher n i c h t G e g e n s t a n d der f o l g e n d e n D i s k u s s i o n um R i s i k o ­k o e f f i z i e n t e n b e i k l e i n e n Dosen s e i n . J e d o c h w i r d d i e Größen­ordnung und d i e B e d e u t u n g des R i s i k o s s o w o h l von Erbschäden a l s auch von pränatalen Schäden d u r c h i o n i s i e r e n d e S t r a h l e n auf d i e s e r Tagung von a n d e r e n e i n g e h e n d d a r g e s t e l l t .

Zum e i g e n t l i c h e n Thema der D i s k u s s i o n , nämlich der S t r a h l e n -k a r z i n o g e n e s e haben w i r aus v i e l e r l e i B e o b a c h t u n g e n am Menschen u n m i t t e l b a r e K e n n t n i s s e . D i e s e s Wissen i s t so d e t a i l l i e r t , daß Ex p e r t e n g r e m i e n v e r s c h i e d e n e r O r g a n i s a t i o n e n n u m e r i s c h e Schätzungen der R i s i k o f a k t o r e n für d i e v e r ­s c h i e d e n e n Organe gegeben haben und daß d i e s e Schätzungen über J a h r e k o n s t a n t g e b l i e b e n s i n d . A l s B e z u g s p u n k t für d i e f o l g e n d e D i s k u s s i o n kann der Wert .00012 p r o rem für Mor­talität d u r c h s t r a h l e n i n d u z i e r t e Tumoren und davon der Wert .00002 p r o rem für Leukämie angegeben werden ( 1 ) .

D i e s e R i s i k o k o e f f i z e n t e n b e r u h e n m i t auf den E r f a h r u n g e n an den Überlebenden von H i r o s h i m a und N a g a s a k i , aber s i e stützen s i c h auf d i e a l t e D o s i m e t r i e , d i e von Oak Ri d g e im J a h r e 1955

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5 !v or g e s c h l a g e η worden war ( 6 ) . T e i l d i e s e r D o s i m e t r i e war und es w i r d d a r a u f noch im D e t a i l e i n g e g a n g e n - d i e Annahme, daß i n H i r o s h i m a d i e S t r a h l u n g zu einem w e s e n t l i c h e n T e i l aus N e u t r o n e n b e s t a n d und daß daher d i e S t r a h l e n e f f e k t e b e i k l e i n e n Dosen d u r c h N e u t r o n e n v e r u r s a c h t w a r e n . Das s c h i e n übereinzustimmen d a m i t , daß i n H i r o s h i m a d i e Dosisabhän­g i g k e i t e n l i n e a r e r s c h i e n e n , während s i e i n N a g a s a k i e i n e n eher q u a d r a t i s c h e n V e r l a u f h a t t e n .

sDie A n a l y s e des m i t abnehmender D o s i s s i c h vergrößernden W i r ­kungsverhältnisses der S t r a h l u n g i n H i r o s h i m a zu der i n N a g a s a k i ( 7 ) und d i e dann auf der B a s i s der Oak R i d g e D o s i m e t r i e a b g e l e i t e t e n Risikοkοeffizieηten für N e u t r o n e n ( 8 ) wa r e n m i t Anlaß für d i e R e v i s i o n der N e u t r o n e n - D o s i m e t r i e , d i e am Lawrence L i v e r m o r e N a t i o n a l L a b o r a t o r y (LLNL) und später auch i n Oak R i d g e unternommen w u r d e .

A u f g r u n d neuer B e r e c h n u n g e n zum Neutrοη entraηspοrt erklärten W i s s e n s c h a f t l e r des militärischen F o r s c h u n g s z e n t r u m s L i v e r ­more d i e a l t e D o s i m e t r i e für f a l s c h und e r r e c h n e t e n neue W e r t e , w o b e i der größte T e i l der N e u t r o n e n s t r a h l u n g i n H i r o ­shima f o r t f i e l ( 9 ) . Obwohl w i r noch n i c h t s i c h e r s e i n können, ob d i e Liνermore-Dosimetrie und d i e m i t ähnlichen R e c h e n v e r f a h r e n e r h a l t e n e n n e u e r e n E r g e b n i s s e i n Oak Ri d g e ( 1 0 ) endgültig s i n d , h e r r s c h t nunmehr d i e Meinung v o r , daß d i e neue D o s i m e t r i e vertrauenswürdiger i s t a l s d i e a l t e . Da d i e s so i s t , e rhob s i c h selbstverständlich d i e F r a g e , ob n i c h t a l l e Risikοschätζuηgeη zu r e v i d i e r e n s e i e n . Wie schon a n f a n g s f e s t g e s t e l l t : Wenn d i e N e u t r o n e n k e i n e R o l l e mehr s p i e l t e n , so müßte d i e W i r k s a m k e i t der Gamma-Strah 1uηg w e i t höher s e i n a l s früher angenommen. Dazu muß man j e d o c h zunächst f r a g e n , was s i c h nach der neuen D o s i m e t r i e a l l e s geändert h a t .

T-65 und L L N L - 8 1 - D o s i m e t r i e

Im Dahre 1944 war den V e r a n t w o r t l i c h e n des M a n h a t t a n -P r o j e k t e s k l a r g e w o r d e n , daß im g e p l a n t e n Z e i t r a u m b i s Ende 1945 n i c h t genügend 235-U z u r Verfügung s t e h e n w e r d e , um mehr a l s e i n e n n u k l e a r e n Sprengkörper h e r z u s t e l l e n . Für d i e Uranbombe, d i e am 6.August 1945 über H i r o s h i m a d e t o n i e r t e , wurde daher k e i n T e s t durchgeführt. Da man j e d o c h wußte, daß e i n e i n f a c h e r Zündungsmechanismus, b e i dem z w e i s u b k r i t i s c h e Massen a u f e i n a n d e r g e s c h o s s e n w u r d e n , a u s r e i c h t e h i e l t man e i n e n T e s t auch n i c h t für n o t w e n d i g .

B e r e i t s damals war d i e p o l i t i s c h e E n t s c h e i d u n g g e f a l l e n , den E i n s a t z e i n e r z w e i t e n Bombe v o r z u b e r e i t e n , dafür kam n u r 239-P l u t o n i u m i n F r a g e . Wegen der etwas höheren N e u t r o n e n e n e r g i e n b e i der S p a l t u n g von P l u t o n i u m und wegen der r e l a t i v hohen V e r u n r e i n i g u n g m i t 2 4 0 - P 1 u t o n i u m war der e i n f a c h e Mechanismus z u r Zündung n i c h t möglich und man entschloß s i c h , e i n e b i s d a h i n n i c h t b e h e r r s c h t e Imp 1 οsiοηstechnik anzuwenden. E i n v o r h e r i g e r T e s t war unerläßlich und wurde schließlich im D u l i

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1945 durchgeführt. D i e am 9.August für den Abwurf nach K o k u r a ( K y u s h u ) g e b r a c h t e , aber dann wegen der W e t t e r b e d i n g u n g e n nach N a g a s a k i w e i t e r g e 1 e i t e t e P l u t onium-Bombe war a l s o ge­t e s t e t und i n i h r e r E x p l o s i o n s k r a f t und Strahlungsintensität b e s s e r v e r s t a n d e n a l s d i e d r e i Tage früher e i n g e s e t z t e Uran-Bombe i n H i r o s h i m a .

D i e i n i h r e r K o n s t r u k t i o n ganz u n t e r s c h i e d l i c h e n Bomben, d i e m i t Bezug a u f F r a n k l i n R o o s e v e l t a l s ' l i t t l e boy' b e z e i c h n e t e Bombe i n H i r o s h i m a , und d i e m i t ebenso makaberen Bezug auf W i n s t o n C h u r c h i l l * f a t man' g e n a n n t e Bombe, d i e i n N a g a s a k i e i n g e s e t z t wurde, e x p l o d i e r t e n i n Höhen von mehr a l s 500 m. Die Bombe i n H i r o s h i m a s t r a h l t e e i n e n beträchtlichen A n t e i l von N e u t r o n e n aus, da d i e N e u t r o n e n d u r c h den S t a h l m a n t e l nur w e n i g a b g e s c h i r m t w u r d e n . D i e Bombe i n N a g a s a k i s t r a h l t e w e n i g N e u t r o n e n ab, da d i e N e u t r o n e n d u r c h den zur I m p l o s i o n benötigten k o n v e n t i o n e l l e n S p r e n g s t o f f und d u r c h Neu­t r o n e n r e f l e k t o r e n s t a r k a b s o r b i e r t w u r d e n .

B e r e c h n u n g e n des Gammakerma und des N e u t r o n e n kerma a l s F u n k t i o n des A b s t a n d e s vom H y p o z e n t r u m ( g r o u n d z e r o ) wurden von Oak R i d g e 1965 a l s ' t e n t a t i v e d o s i m e t r y * (TD-65) p u b l i z i e r t ( 6 ) . A l l e r d i n g s wurden d i e B e r e c h n u n g e n , auch wegen der G e h e i m h a l t u n g der A u s g a n g s d a t e n , n i e i n a u s r e i c h e n d e m D e t a i l veröffentlicht. Es i s t j e d o c h b e k a n n t , daß d i e D o s i m e t r i e auf Messungen m i t s t a r k v e r e i n f a c h t e n A t t r a p p e n der b e i d e n Bomben b e r u h t e , und daß der Oak R i d g e Forschuηgsreaktor a l s N e u t r o n e n q u e l l e d i e n t e . B e i der nunmehr durchgeführten R e v i s i o n der D o s i m e t r i e d u r c h das Lawrence L i v e r m o r e N a t i o n a l L a b o r a t o r y (LLNL-81-Do s i s m e t r i e ) e r s c h e i n t

Abstand vom Hypozentrum / km

A b b . l Nach der a l t e n ( T 6 5 ) und der neuen D o s i m e t r i e (LLNL) e r r e c h n e t e Dosen ( 6 ) a l s F u n k t i o n des A b s t a n d e s vom H y p o z e n t r u m ( ' g r o u n d z e r o ' ) .

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v o r a l l e m d i e Verwendung des R e a k t o r n e u t r o n e n - S p e k t r u m s a l s e i n e F e h l e r q u e l l e der a l t e n D o s i m e t r i e . D i e n e u e r e n Be­r e c h n u n g e n benützen e i n w e i c h e r e s Neutrο ηeηspektrum und führen zu e n t s p r e c h e n d g e r i n g e r e n W e r t e n des N e u t r o n e n - K e r m a . Auch a n d e r e F a k t o r e n , z.B. e i n e nunmehr höher a n g e s e t z t e L u f t f e u c h t i g k e i t i n H i r o s h i m a zum Z e i t p u n k t der D e t o n a t i o n , t r a g e n z u r R e d u k t i o n der N e u t r o n e n k e r m a s i n der LLNL-81-D o s i m e t r i e b e i .

Abb. 1 g i b t den V e r g l e i c h der Dosisschätζuηgeη nach der a l t e n und neuen D o s i m e t r i e für b e i d e Städte w i e d e r . Wie schon erwähnt, s i n d D e t a i l s der neuen D o s i m e t r i e noch u m s t r i t t e n , und es i s t d u r c h a u s möglich, daß s i c h auch d i e Werte für Neu­t r o n e n noch um den F a k t o r 2 ändern. Jedoch wurden i n z w i s c h e n auch von e i n e r Gruppe i n Oak Ridge ( 1 0 ) im w e s e n t l i c h e n d i e g l e i c h e n Schätzungen e r h a l t e n . E i n K o m i t e e der NCRP der USA w i l l e i n e Klärung der o f f e n e n F r a g e n e r r e i c h e n und man kann h o f f e n , daß i n 1 oder 2 J a h r e n g e n e r e l l e Übereinstimmung und möglicherweise endgültige Dosisschätzungen e r r e i c h t w e r d e n . D e t a i l s der neuen D o s i m e t r i e und d i e b i o l o g i s c h e n I m p l i ­k a t i o n e n werden, w e i t e r u n t e n erörtert r j e d o c h i s t b e i der B e t r a c h t u n g von A b b . l zunächst schon f e s t z u h a l t e n , daß i n der neuen D o s i m e t r i e n i c h t nur d i e N e u t r o n e n d o s e n i n H i r o s h i m a g e r i n g e r w u r d e n , sonder auch s i c h d i e Gamma-Dosen erhöhten, vor a l l e m im B e r e i c h k l e i n e r Dosen. Zunächst i s t es j e d o c h nützlich, d i e G r u n d s t r u k t u r der B e o b a c h t u n g e n i n H i r o s h i m a und N a g a s a k i zu s c h i l d e r n .

Das K o l l e k t i v der Überlebenden

I n den J a h r e n b i s zum F r i e d e n s v e r t r a g von San F r a n c i s c o ( 1 9 5 1 ) waren den j a p a n i s c h e n W i s s e n s c h a f t l e r n F o r s c h u n g e n und P u b l i k a t i o n e n zu den S t r a h l e n w i r k u n g e n i n H i r o s h i m a und Na­g a s a k i u n t e r s a g t . Jedoch h a t t e b e r e i t s k u r z nach dem E i n s a t z d er A t o m w a f f e n d i e A m e r i k a n i s c h e Akademie der W i s s e n s c h a f t e n begonnen E x p e r t e n nach Japan zu s c h i c k e n und d i e A t o m i c Bomb C a s u a l t i e s Commission (ABCC) i n H i r o s h i m a zu begründen. E r s t e hämatο 1 οgische U n t e r s u c h u n g e n waren g e f o l g t von der vorläufigen B i l d u n g e i n e s P e r s o n e n k o l l e k t i v e s zu e p i d e ­m i o l o g i s c h e n B e o b a c h t u n g e n , das a l s ' L i f e Span S t u d y Sample' (LSS) b e z e i c h n e t w i r d . E r s t im J a h r e 1955 wurde d i e s e Gruppe a l l e r Überlebenden der A t o m b o m b e n e x p l o s i o n e n , für d i e A b s c h i r m f a k t o r e n und Dosisschätzungen a b g e l e i t e t werden k o n n t e n , endgültig f o r m i e r t ; s i e i s t G r u n d l a g e der noch h e u t e a n d a u e r n d e n S t u d i e n g e b l i e b e n .

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8 Abb .2

G e s a m t z a h l der K r e b s t o ­desfälle und P e r s o n e n ­j a h r e ' a t r i s k ' b i s zu den angegebenen Z e i t e n im LSS ( L i f e - S p a n S t u d y Sample) ( D a t e n nach ( 1 1 ) )

Jahr

W i c h t i g e C h a r a k t e r i s t i k a des LSS s i n d i n Abb.2 d a r g e s t e l l t . Auf der B a s i s der neuen B e r i c h t e ( 1 1 ) der R a d i a t i o n E f f e c t R e s e a r c h F o u n d a t i o n (RERF; N a c h f o l g e o r g a n i s a t i o n der ABCC i n H i r o s h i m a ) i s t d i e K u m u l a t i o n der 'p e r s o n y e a r s a t r i s k ' b i s zum Dahre 1978, k o m b i n i e r t für H i r o s h i m a und N a g a s a k i w i e d e r ­g egeben. Außerdem i s t d i e G e s a m t z a h l der Krebstοdesfä11e i n dem LSS a u f g e t r a g e n . Aus der s i c h v e r r i n g e r n d e n S t e i g u n g der Kurve für d i e A n z a h l der Ρersoneη-3 a h r e e r k e n n t man d i e i n z w i s c h e n e i n g e t r e t e n e V e r m i n d e r u n g der LSS (195 0 - 1 9 7 8 etwa 20 % Mortalität). A n d e r e r s e i t s i s t aus der D a r s t e l l u n g e r s i c h t l i c h , daß t r o t z der V e r k l e i n e r u n g des K o l l e k t i v s d i e A n z a h l der Krebstodesfälle p r o Ja h r wegen des wachsenden D u r c h s c h n i t t s a l t e r s im LSS a n s t e i g t . Aus der D a r s t e l l u n g w i r d d e u t l i c h , w i e w i c h t i g es i s t , d i e B e o b a c h t u n g e n auch h e u t e , 39 J a h r e nach dem E i n s a t z der Atombomben, fortzuführen. Selbstverständlich i s t der größte T e i l der Krebstodesfä11e n i c h t s t r a h l e n i n d u z i e r t ; w i e i n der T a b . I angegeben, s i n d nach der e p i d e m i o l o g i s c h e n A n a l y s e e i n i g e h u n d e r t K r e b s ­todesfälle der S t r a h l e n w i r k u n g z u z u s c h r e i b e n .

T a b . I

S C H Ä T Z U N G DER E X Z E S S T O D E S F Ä L L E

Hiroshima Nagasaki Insgesamt

LSS

L e u k ä m i e n 66 0*1) 27 (39) 190 (387)

Andere maligne

Erkrankungen 135 (3659) 27 (917) 336 (10*21)

( I n Klammern Gesamtzahlen der T o d e s f a l l e )

1950 1960 1970 1980

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E i n e w i c h t i g e Schlußfolgerung der b i s h e r i g e n U n t e r s u c h u n g e n von RERF i s t , daß d i e b e r e i t s a n f a n g s der 50er J a h r e s t a r k über d i e S p o n t a n r a t e a n g e s t i e g e n e Leukämierate s i c h a n f a n g s der 7 0 e r J a h r e den S p o n t a n r a t e n w i e d e r genähert h a t , und daß h e u t e n u r noch g e r i n g e D i f f e r e n z e n , und auch nur i n H i r o ­s h i m a , s t a t i s t i s c h b e l e g b a r s i n d . Für d i e übrigen K r e b s ­todesfälle dagegen d e u t e n d i e e p i d e m i o l o g i s c h e n U n t e r s u ­chungen an, daß d i e strah 1eηiηduzierteη Erhöhungen p e r s i s ­t i e r e n . D a b e i i s t der F a k t o r , um den s i c h d i e Raten erhöht haben, abhängig vom A l t e r b e i E x p o s i t i o n . Für v i e l e K r e b s ­a r t e n i s t d i e s t r a h 1eηiη d u z i e r t e Erhöhung i n z w i s c h e n s i g n i ­f i k a n t geworden und d i e jüngsten B e r i c h t e von RERF e n t h a l t e n dazu e i n e Fülle von D a t e n .

R i s i k o f a k t o r e n aus den B e o b a c h t u n g e n b e i k l e i n e n Dosen

T a b e l l e I I z e i g t i n g r o b e r Übersicht d i e Leukämiedaten m i t Bezug a u f d i e a l t e D o s i m e t r i e , w i e s i e auch i n den jüngsten Dokumenten von RERF noch benützt w i r d ( 1 1 . 1 2 ) . Der V e r g l e i c h m i t d e r S p o n t a n r a t e z e i g t , daß i n N a g a s a k i u n t e r h a l b 100 r a d Kerma k e i n e r l e i H i n w e i s e für e i n e Erhöhung v o r l i e g e n . I n H i r o s h i m a d e u t e t s i c h e i n e l i n e a r e D o s i s w i r k u n g s b e z i e h u n g a n . U n t e r h a l b 10 r a d i s t j e d o c h k e i n e r l e i Erhöhung n a c h w e i s b a r .

Für d i e übrigen Krebstodesfälle i s t es ähnlich. Für N a g a s a k i s i n d n u r b e i den höchsten Dosen s t a t i s t i s c h n a c h w e i s b a r e Erhöhungen e r s i c h t l i c h . B e i k l e i n e n und m i t t l e r e n Dosen g i b t es k e i n e r l e i H i n w e i s a u f e i n e Erhöhung. D i e s e T a t s a c h e b l e i b t unabhängig von j e d e r R e v i s i o n der D o s i m e t r i e b e s t e h e n . I n H i r o s h i m a dagegen e r k e n n t man schon b e i r e l a t i v g e r i n g e n Do­sen e i n e Erhöhung.

D i e D a t e n für p e r s i s t i e r e n d e Chromοsomeηaberratiο ηeη i n den Überlebenden z e i g e n e i n e n noch d e u t l i c h e r e n U n t e r s c h i e d m i t e i n e r s c h w e l l e n a r t i g v e r l a u f e n d e n Kurve i n N a g a s a k i und e i n e r nahezu l i n e a r e n Abhängigkeit für H i r o s h i m a ( 1 3 ) . Nach der a l ­t e n D o s i m e t r i e s c h i e n es s i c h e r , daß d i e N e u t r o n e n k o m p o n e n t e i n H i r o s h i m a v e r a n t w o r t l i c h war für d i e Linearität d er D o s i s ­w i r k u n g s b e z i e h u n g e n . D i e n i e d r i g E x p o n i e r t e n z e i g t e n nur d i e W i r k u n g e n der N e u t r o n e n .

M i t d e r neuen D o s i m e t r i e i s t d i e s e I n t e r p r e t a t i o n z u ­sammengebrochen. Die g e n e r e l l e A u f f a s s u n g i s t , daß d i e N e u t r o n e n d o s e n s e l b s t i n H i r o s h i m a zu g e r i n g s i n d , um gegen d i e Gammadosen i n s G e w i c h t zu f a l l e n . Man f o l g e r t , daß a l l e E f f e k t e den Gam m a s t r a h l e n z u z u r e c h n e n s e i e n . Nur e i n i g e A u t o r e n haben Z w e i f e l an d i e s e r F e s t s t e l l u n g a n g e m e l d e t ( 1 4 , 1 5 ) .

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ANZAHL DER LEUKÄMIEN UND WAHRSCHEINLICHKEIT PRO INDIVIDUUM

Dosisinterval 1 <1 -10 -50 -100 -200 -300 -*00 *00-

M i t t l e r e Dosis/rad - 3-5 22 71 1** 2hk 3*5 527

HIROSHIMA

Leukämien *2 1* 28 11 1* 9 11 12

Rate f l O ~3

] 1.5 .9 2.6 3.9 8.0 13.7 29.8 23.5

NAGASAKI

Leukämien k 10 5 0 + ^ 3 7 1 9

Rate [10" 3| 1 1 .^ 1.2 0 2.2 9.7 3.7 2*

+^1**2 Personen

T a b e l l e I I

KREBSTODESFÄLLE (OHNE LEUKÄMIEN) UND WAHRSCHEINLICHKEIT PRO INDIVIDUUM

D o s i s i n t e r v a l l <1 -10 -50 -100 -200 -300 -*00 *00-

M i t t l e r e Dosis/rad - 3.5 22 71 1** 2** 3*5 527

HIROSHIMA

Krebstodesfälle 1589 896 698 I89 136 7* 26 51

Rate [10~ 3] 58 56 6* 68 78 112 71 10

NAGASAKI

Krebstodesfälle 181 328 193 70 69 3* 17 25

Rate [ l < f3

] *5 31 26 *8 50 *7 63 66

T a b e l l e I I I

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11 S t e l l e n w i r uns zunächst auf den S t a n d p u n k t , daß nur d i e Gam­m a s t r a h l u n g e i n e R o l l e s p i e l t . Abb.3a z e i g t d i e D o s i s w i r ­k u n g s b e z i e h u n g e n für Leukämie i n den b e i d e n Städten m i t W e r t e n der K n o c h e n m a r k s d o s i s nach der L L N L - 8 1 - D o s i m e t r i e . I n d i e s e A b b i l d u n g nach Dobson und Straume ( 1 4 ) i s t der R i s i k o -K o e f f i z i e n t für den anfänglichen l i n e a r e n T e i l der H i r o s h i m a -D a t e n e i n g e z e i c h n e t . Vernachlässigt man d i e T a t s a c h e , daß d i e Kurve für N a g a s a k i schwellenförmig verläuft, und benützt man den Wert für d i e l i n e a r e Komponente, so erhält man e i n e Schätzung, d i e etwa um den F a k t o r 2 höher l i e g t a l s d i e gegenwärtige Schätzung für das Leukämierisiko ( 1 ) . Verfährt man ebenso für d i e übrigen Krebstodesfä11e , so e r g i b t s i c h , w i e Abb.4b z e i g t , a l s R i s i k o - K o e f f i z i e n t der ICRP-Wert von 0 . 0 0 0 1 / r a d . D a b e i i s t aber zu b e d e n k e n , daß künftige Todes­fälle den R i s i k o f a k t o r noch erhöhen w e r d e n . Nach d i e s e n Über­l e g u n g e n s i n d zwar d i e F e s t s t e l l u n g e n u n g e r e c h t f e r t i g t , d i e neue D o s i m e t r i e b e w e i s e , daß d i e b i s h e r i g e n R i s i k o ­schätzungen völlig u n r e a l i s t i s c h s e i e n ; j e d o c h könnte e i n e g e w i s s e Erhöhung der Risikoschätzungen, wenn man d i e f e h l e n ­den E f f e k t e i n N a g a s a k i i g n o r i e r t , i m m e r h i n begründet w e r d e n .

1 2 0 0

8 0 0

4 0 0

• Hiroshima Ο Nagasaki

LEUKEMIA

3 0 0 0

TOTAL MALIGNANCIES

0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 Tissut kerma, rad

( 1 4 ) auf der B a s i s der neuen D o s i s b e z i e h u n g e n für Leukä­

mien und für d i e übrigen Krebstodesfälle. Die e i n ­g e z e i c h n e t e n l i n e a r e n Anpassungen an dem A n f a n g s ­t e i l d er K u r v e n s i n d m i t dem e n t s p r e c h e n d e n R i s i k o ­k o e f f i z i e n t e n v e r s e h e n .

1 0 0 2 0 0 3 0 0 DOM to marrow, rad

Abb.3a/b Von Dobsen und Straume D o s i m e t r i e a b g e l e i t e t e

Der w e s e n t l i c h e S e h l t r o n e n k o m p o n e n t e d i erhöht. Die Erhöhung der neuen D o s i m e t r i e Gammadosen a b e r , ger

I s t es j e d o c h z w i n g e neuen D o s i m e t r i e ke f a l l e n d , daß d i e D

uß wäre a l s o , daß da e Risikοschätzungen

i s t a l l e r d i n g s r e l a zwar d i e N e u t r o n e n d

ade b e i k l e i n e n Dose

nd anzunehmen, daß d i n e R o l l e mehr sp o s i s w i r k u n g s b e z i e h u n

s F o r t f a l l e n der Neu­für Gammastrahlen

t i v g e r i n g , da nach osen r e d u z i e r t , d i e η , erhöht s i n d .

i e N e u t r o n e n nach der i e l e n ? Es i s t a u f -gen für d i e b e i d e n

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12 Städte - obwohl s i e s i c h nach der neuen D o s i m e t r i e etwas a n g e g l i c h e n haben - doch u n t e r s c h i e d l i c h b l e i b e n . D i e K u r v e n für H i r o s h i m a z e i g e n Linearität b e i k l e i n e n Dosen; i n N a g a s a k i e r g i b t s i c h e i n s c h w e l l e n a r t i g e r V e r l a u f . A n a l y s i e r t man d i e Chromosomendaten i n der neuen D o s i m e t r i e , so w i r d d i e s e B e o b a c h t u n g noch d e u t l i c h e r . Es i s t daher nötig, Neu­t r o n e n d o s e n und Gammadosen g e g e n e i n a n d e r abzuwägen.

D i e w e s e n t l i c h e n Überlegungen l a s s e n s i c h d u r c h e i n f a c h e D i a ­gramme a n d e u t e n . Zunächst s e i der k o n v e n t i o n e l l e - aber s i ­c h e r n i c h t b e r e c h t i g t e - S t a n d p u n k t angenommen, es gäbe e i n k o n s t a n t e s Wirkungsverhä11η i s 10 von N e u t r o n e n zu Gamma­s t r a h l e n , w i e es dem gegenwärtig gültigen Qu a 1itätsfaktοr für N e u t r o n e n entspräche. Man kann dann den A u s d e h n u n g s b e r e i c h d e r äquivalenten Gamma- und N e u t r o n e n d o s e n i n der a l t e n und der neuen D o s i m e t r i e d a r s t e l l e n . D ie Veränderungen i n N a g a s a k i s i n d , w i e i n Abb.4 d a r g e s t e l l t , n i c h t s e h r be­d e u t s a m . Für d i e Gammadosen i s t der B e r e i c h von 10-500 r a d a l s für d i e B e o b a c h t u n g e n r e l e v a n t angegeben. Für d i e N e u t r o n e n d o s e n der e n t s p r e c h e n d e B e r e i c h von 1-50 r a d . Der Ausdehηuηgsbereich der N e u t r o n e n d o s e n i s t sowo h l i n der a l t e n , w i e i n der neuen D o s i m e t r i e k l e i n e r a l s der der 'äquivalenten* Gammadosen. Neutrοηeηeffekte s o l l t e n a l s o i n N a g a s k i k e i n e R o l l e s p i e l e n .

L I V E R M O R E 1981 « D O S I M E T R I E - OAK R I D G E 1965

B e r e i c h e v e r g l e i c h b a r e r γ - und N e u t r o n e n d o s e n R B W ' - I O

N A G A S A K I D / r a d f re i Lu f t

Abb .4 Ausdehηungsbereiche der Gamma- und Neutrο ηeηdοseη ( f r e i L u f t ) i n N a g a s a k i nach der a l t e n und der neuen D o s i m e t r i e . Der B e r e i c h 10 b i s 500 r a d der Gammadosis i s t dem Be­r e i c h 1 b i s 50 r a d N e u t r o n e n d o s i s gegenübergestellt. Di e s entspräche der Annahme e i n e r k o n s t a n t e n RBW der N e u t r o n e n von 10. M i t t e l p u n k t der D a r s t e l l u n g e n i s t das H y p o z e n t r u m der E x p l o s i o n e n ; d i e Seitenlänge der e i n g e z e i c h n e t e n Qua­d r a t e beträgt 4 km.

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13 Das e n t s p r e c h e n d e B i l d für H i r o s h i m a ( A bb.5) s i e h t völlig a n d e r s a u s . Nach der a l t e n D o s i s m e t r i e übertrifft der Aus­dehn u η g sb e r e i c h der Neutrο η en dosen d e u t l i c h den der 'äqui­v a l e n t e n ' Gammadosen. Nach der neuen D o s i s m e t r i e j e d o c h d o m i n i e r t der Ausdehηungsbereich der Gammadosen; d i e e n t s p r e ­chenden N e u t r o n e n d o s e n überdecken e i n e n w e i t k l e i n e r e n B e r e i c h . Es s c h e i n t b e r e c h t i g t , d i e N e u t r o n e n e f f e k t e auch i n H i r o s h i m a zu vernachlässigen.

D i e s e Überlegungen s i n d j e d o c h s i c h e r f a l s c h . D i e Annahme e i n e r k o n s t a n t e n RBW w i d e r s p r i c h t w i c h t i g e n s t r a h l e n ­b i o l o g i s c h e n E r f a h r u n g e n . Man weiß - z u e r s t d u r c h m i k r o d o s i -m e t r i c h e Überlegungen d a r a u f h i n g e w i e s e n ( 1 6 ) - daß d i e r e l a t i v e b i o l o g i s c h e W i r k s a m k e i t , RBW, von N e u t r o n e n b e i E n e r g i e n von etwa 0.3 MeV - 6 MeV und über e i n e n w e i t e n B e r e i c h der N e u t r o n e n d o s i s , D, der R e l a t i o n :

RBW = 40 / \/(D/r ad)

f o l g t . D i e R e l a t i o n g i l t n i c h t für d i e I ηaktiνierung von Säu­g e t i e r z e l l e n , da dafür e i n e d e u t l i c h e l i n e a r e Komponente i n der Dosisabhängigkeit auch für l o c k e r i o n i s i e r e n d e S t r a h l e n b e o b a c h t e t w i r d und d e m e n t s p r e c h e n d d i e RBW-Werte der Neu­t r o n e n auch b e i k l e i n e n Dosen n i c h t größer a l s etwa 10 s i n d . Ze11iηaktiνierung i s t j e d o c h im S t r a h l e n s c h u t z nur von sekundärer B e d e u t u n g . I n den r e l e v a n t e n E x p e r i m e n t e n z u r Strahleniη d u k t i o n von Tumoren ( 1 7 - 2 1 ) , z u r Lebensverkürzung d u r c h s o m a t i s c h e Spätschäden ( 2 2 ) und i n Daten für v e r s c h i e ­d e n s t e g e w e b l i c h e E f f e k t e ( 2 3 ) bestätigt s i c h d i e angegebene R e l a t i o n für d i e r e l a t i v e b i o l o g i s c h e W i r k s a m k e i t von Neu­t r o n e n i n einem D o s i s b e r e i c h von etwa 0.1 r a d b i s 100 r a d .

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14 E n t s p r e c h e n d d o s i s von 0. a l s äquivale e i n e r Gammad a b l e n RBW-We Für N a g a s a k i b e r e i c h der Ausdehnun g sb l u n g s o l l t e B e i t r a g d e r

d i e s e n E r k e n n t n i s s e n z u r RBW i s t e i n e N e u t r o n e n -1 r a d e i n e r D o s i s von etwa 10 r a d Gammas t r a h l u n g n t z u z u o r d n e n , e i n e D o s i s von 100 r a d N e u t r o n e n o s i s von etwa 500 r a d . Benützt man d i e s e v a r i -r t e , so erhält man d i e Diagramme von Abb.6 und 7. b l e i b t w e i t e r h i n d e u t l i c h , daß der Ausdehnungs­

äquivalenten Neutrοηeη doseη g e r i n g e r i s t a l s der e r e i c h der Gammadosen. Der E f f e k t der Gammastrah-a l s o w e i t a u s überwiegen, wenn auch e i n g e w i s s e r N e u t r o n e n s t r a h 1ung n i c h t auszuschließen i s t .

L I V E R M O R E 1981

— 10

- D O S I M E T R I E - OAK R I D G E 1965

1 0 -

B e r e i c h e v e r g l e i c h b a r e r

N A G A S A K I

r- u n d N e u t r o n e n d o s e n RBW variabel

D / r a d · f r e i L u f t

Abb.6 Ausdehnuηgsbereiche v e r g l e i c h b a r e r Gamma- und N e u t r o ­nendosen i n N a g a s a k i nach der a l t e n und der neuen D o s i m e t r i e . E n t s p r e c h e n d e i n e r m i t der D o s i s v a r i ­i e r e n d e n RBW i s t der D o s i s b e r e i c h 10-100 r a d der Gam­m a s t r a h l u n g , dem D o s i s b e r e i c h 0.1-100 r a d der Neu­t r o n e n s t r a h l u n g gegenübergestellt . M i t t e l p u n k t der D a r s t e l l u n g e n i s t das Hy p o z e n t r u m der E x p l o s i o n e n ; d i e Seitenlänge der e i n g e z e i c h n e t e n Qua­d r a t e beträgt 4 km.

Das a n a l o g e Diagramm für H i r o s h i m a z e i g t e i n w i c h t i g e s E r g e b n i s . M i t der Annahme v a r i a b l e r RBW's wäre nach der a l t e n D o s i m e t r i e d i e Dominanz der N e u t r o n e n e f f e k t e g e w a l t i g . Das i s t n i c h t überraschend. B e m e r k e n s w e r t i s t j e d o c h , daß s i c h m i t der neuen D o s i m e t r i e e i n e f a s t genaue Deckung des A u s d e h n u n g s b e r e i c h s der . N e u t r o n e n b e s t r a h l u n g m i t dem der äquivalenten Gammadosen e r g i b t . M i t d i e s e r A n a l y s e kommt man daher zu dem w i c h t i g e n Schluß, daß der B e i t r a g der N e u t r o n e n zu den i n H i r o s h i m a b e o b a c h t e t e n E f f e k t e n von der g l e i c h e n Größenordnung s e i n k a nn, w i e der d e r G a m m a s t r a h l u n g . Ange­s i c h t s der noch b e s t e h e n d e n U n s i c h e r h e i t i n den D o s i s ­schätzungen i s t auch e i n überwiegender Einfluß der N e u t r o n e n n i c h t auszuschließen.

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L I V E R M O R E 1981 « D O S I M E T R I E • OAK R I D G E 1965

B e r e i c h e v e r g l e i c h b a r e r y - und N e u t r o n e n d o s e n R B W v a r i a b e l

H I R O S H I M A D / r a d · f re i L u f t

Abb .7 Zu Abb.6 a n a l o g e D a r s t e l l u n g für H i r o s h i m a . - D i e Ausdehηungsbereiche der v e r g l e i c h b a r e n Gamma- und N e u t r o n e n d o s e n s i n d nach der neuen D o s i m e t r i e g l e i c h .

Auch nach der R e v i s i o n der D o s i m e t r i e i n H i r o s h i m a kann a l s o d i e Möglichkeit n i c h t a u s g e s c h l o s s e n w e r d e n , daß das R i s i k o k l e i n e r Dosen von Gamm a s t r a h l u n g d e u t l i c h u n t e r h a l b der ge­genwärtigen Schätzwerte l i e g t . H a r a l d R o s s i s a g t e kürzlich b e i ähnlichen B e t r a c h t u n g e n : V i e l l e i c h t werden w i r n i e w i s s e n , w i e groß d i e E f f e k t e s i n d , von denen w i r w i s s e n , daß w i r s i e n i e b e o b a c h t e n können. B l e i b t man s i c h d i e s e r Be­schränkung u n s e r e r K e n n t n i s bewußt, so können d i e ICRP-Risikοschätζuηgeη d u r c h a u s a l s L e i t l i n i e n b e n u t z t w e r d e n , d i e für l o c k e r i o n i s i e r e n d e S t r a h l e n v e r m u t l i c h k o n s e r v a t i v s i n d .

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L i t e r a t u r

1 . ICRP. A n n a l s of t h e ICRP, P u b l i c a t i o n 2 6. Recommendations of t h e I n t e r n a t i o n a l Commission on R a d i o l o g i c a l P r o t e c ­t i o n . Pergamon P r e s s , Oxford-New Y o r k - F r a n k f u r t , 1977.

2. N a t i o n a l Academy of S c i e n c e s , N a t i o n a l R e s e a r c h C o u n c i l The E f f e c t s on P o p u l a t i o n s of E x p o s u r e t o Low L e v e l s of I o n i z i n g R a d i a t i o n . W a s h i n g t o n , C.D., 19 80

3. N e e l , J.V. , S a t o h , C.. H a m i l t o n , H.B., O t a k e , Μ . , G o r i k i , Κ . , Kageoka, T. } F u j i t a , M.f N e r i i s h i , S., Asakawa, J . S e a r c h f o r m u t a t i o n s a f f e c t i n g p r o t e i n s t r u c ­t u r e s i n c h i l d r e n of atomic-bomb s u r v i v o r s : P r e l i m i n a r y R e p o r t . Ρrοc . Νat . Acad . S c i . 77,7, 4221-4225, 1980.

4. Mole, R.H. Human e x p e r i e n c e of r a d i a t i o n damage f o l l o w i n g p r e - n a t a l e x p o s u r e : i t s i n t e r p r e t a t i o n and i m p l i c a t i o n s , E u l e p Symposium, B o r d e a u x , J u l y 1982, t o be p u b l i s h e d .

5. O t a k e , Μ . , S c h u l l , W.O. I n U t e r o E x p o s u r e t o Α-Bomb Ra­d i a t i o n and M e n t a l R e t a r d a t i o n : A Reassessment, t o be p u b l i s h e d .

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9. Loewe, W.E., M e n d e l s o h n , E. R e v i s e d Dose E s t i m a t e s a t H i r o s h i m a and N a g a s a k i . H e a l t h P h y s . 4 1 , 663-666, 1 9 8 1 .

10. K e r r , G.D. Review of D o s i s m e t r y f o r t h e A t o m i c Bomb S u r v i v o r s . I n : P r o c . 4 t h Symp.on N e u t r o n D o s i m e t r y , V o l . 1 , 501-513 ( B u r g e r , G., E b e r t , H.G.. E d s . ) , EUR 7448, ISBN 92-825-2674-7, Luxembourg, 1 9 8 1 .

F i n d i n g s of a Recent ORNL Review of D o s i m e t r y f o r t h e Japanese A t o m i c Bomb S u r v i v o r s . Oak Ridge N a t i o n a l L a b o r a t o r y R e p o r t , ORNL/TM 8078, 1 9 8 1 .

1 1 . K a t o , H., S c h u l l , W.J. S t u d i e s of t h e M o r t a l i t y of Α-Bomb S u r v i v o r s , 7. M o r t a l i t y , 1950-78, P a r t I . Cancer M o r t a l i t y . R a d i a t . Res . 90, 395-432, 1982 .

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17 12. I c h i m a r u , Μ., I s h i m a r u , Τ., Β e 1 s k y , L. I n c i d e n c e of

l e u k e m i a i n a t o m i c bomb s u r v i v o r s b e l o n g i n g t o a f i x e d c o h o r t i n H i r o s h i m a and N a g a s a k i , 1 9 5 0 - 7 1 : R a d i a t i o n dose, y e a r s a f t e r e x p o s u r e , age a t e x p o s u r e , and t y p e of l e u k e m i a . 3.Radiat.Res.19, 262-282, 1978.

I c h i m a r u , M., I s h i m a r u , T., M i k a m i , M., Yamada, Y.(

O h k i t a , T. I n c i d e n c e of l e u k e m i a i n a t o m i c bomb s u r v i v o r s and c o n t r o l s i n a f i x e d c o h o r t , H i r o s h i m a and N a g a s a k i , O c t o b e r 1950 - December 1978, TR 13-81 (RERF).

13. Avva , A.A., S o f u n i , T., Honda, T., I t o h , M., N e r i i s h i , S., O t a k e , M. R e l a t i o n s h i p Between t h e R a d i a t i o n Dose and Chromosome A b e r r a t i o n s i n A t o m i c Bomb S u r v i v o r s of H i r o ­shima and N a g a s a k i . 3 . R a d i a t . Res . 19, 126-140, 1978 .

14. Dobson, R.L., S t r a u m e , T. Cancer R i s k s and N e u t r o n RBE's fr o m H i r o s h i m a and N a g a s a k i . P r o c . ' E u r o p e a n Seminar on N e u t r o n C a r c i n o g e n e s i s ' ( 3 , 3 .Brοerse , G.B.Gerber, Eds.) 2 0 9 - 2 3 1 , EUR 8084 EN, Luxembourg, 1982.

15. K r i e n e r , E. D o s i s - W i r k u n g s - B e z i e h u n g e n und r e l a t i v e b i o ­l o g i s c h e W i r k s a m k e i t von N e u t r o n e n gegenüber Gammastrah­l u n g . D i s s e r t a t i o n M e d i z i n i s c h e Fakultät, Universität W ü r ζ b u r g , 19 82.

16. K e l l e r e r , A.M., R o s s i , H.H. The Theory of Dual R a d i a t i o n A c t i o n . C u r r .Top . R a d i a t .Res .0 .8 , 85-158, 1972 .

17. U l l r i c h , R.L., G e r n i g a n , M.C., Adams, L.M. I n d u c t i o n of l u n g tumors i n RFM mice a f t e r l o c a l i z e d e x p o s u r e s t o X - r a y s or n e u t r o n s . R a d i a t . Res . 80 , 464-473, 1979.

18. S t o r e r , 3 .B . , S e r r a n o , L.3., Darden, E.B.,3r., D e r n i g a n , M.C., U l l r i c h , R.L. L i f e S h o r t e n i n g i n RFM and BALB/c Mice as a F u n c t i o n of R a d i a t i o n Q u a l i t y , Dose, and Dose R a t e . R a d i a t .Res .78, 1 2 2 - 1 6 1 , 1979.

19. V o g e l , H.H. Mammary G l a n d Neoplasms a f t e r F i s s i o n Neu­t r o n I r r a d i a t i o n . N a t u r e 222, 1 2 7 9 - 1 2 8 1 , 1969.

20. S h e l l a b a r g e r , C.3., C h m e l e v s k y , D., K e l l e r e r , A.M. I n ­d u c t i o n of Mammary Neoplasms i n t h e Sprague-Dawley Rat by 430-keV N e u t r o n s and X-Rays. 3NCI 64, No.4, 821-833, 1980 .

2 1 . S h e l l a b a r g e r , C.3., C h m e l e v s k y , D., K e l l e r e r , A.M., S t o n e , 3 .P . , H o l t z m a n , S. I n d u c t i o n of Mammary Neo­plasms i n the ACI Rat by 430 keV N e u t r o n s , X-Rays, and D i e t h y l s t i l b e s t r o l . 3NCI 69, 1135-1146, 1982.

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18 2 2 . Thomson, 3.F., Lombard, L.S., Grahn, D., W i l l i a m s o n ,

F. S., F r i t z , T.E. RBE of F i s s i o n N e u t r o n s f o r L i f e S h o r t e n i n g and T u m o r i g e n e s i s . I n P r o c e e d i n g s 'Euro­pean Seminar on N e u t r o n C a r c i n o g e n e s i s ' (3 .3 .Βroerse , G. B.Gerber, E d s . ) , 75-93, EUR 8084 EN, Luxembourg, 1982 .

2 3 . C o p p o l a , Μ., N e u t r o n E f f e c t i v e n e s s at Low Dose L e v e l s f o r O t h e r E n d p o i n t s . I n P r o c e e d i n g s 'European Seminar on N e u t r o n C a r c i n o g e n e s i s ' (3 . 3 . Βrοerse , G.B.Gerber, E d s . ) , 343-355, EUR 8084 EN, Luxembourg, 1982.

Diskussion EELLERER (auf Frage aus dem Auditorium): Das unterstützt s i c h e r l i c h das, was i c h schon auszudrücken versuchte, daß nämlich gerade i n diesen Chromosomenaberrationsstudien sich noch deutlicher der Unterschied i n den Kurventypen zwischen den beiden Städten zeigt. Ich glaube, es l i e g t uns daran, die japanischen Kollegen dazu zu induzieren, gerade die Chromosomendaten genau zu analysieren und auf den neuesten Stand zu bringen. SCHMTZ-FEUERHAKE: Sie haben gesagt, es s e i allgemein akzep­t i e r t , die linearen Hypothesen zwar a l s eine konservative Schätzung auf der sicheren Seite liegend, aber doch für den praktischen Strahlenschutz gebräuchlich. Das i s t nicht r i c h t i g , denn die ICRP 26 hat j a bereits ihren Risikofaktor unter der Annahme einer l i n e a r quadratischen Dosiswirkungs­beziehung reduziert. Sie hat also schon angenommen, daß im niederen Dosisbereich das Risiko geringer i s t und hat s i c h dabei auf ITNSCEAR 77 bezogen. Die Auseinandersetzung i n dem BEIR 3 Report ging j a gerade darum, daß diese linear quadra­tische Dosiswirkungskurve für die Risikofaktoren gegen den erklärten Willen des Komitees für somatische Risiken durch­gesetzt wurde. Das kann man bei Radford sehr gut nachlesen. Also die heute gebräuchlichen Risikofaktoren sind bereits reduziert um etwa den Faktor 3 gegenüber denen li n e a r ohne Schwelle. KELLERER: Also natürlich, wenn i c h sagte lineare Dosis­wirkungsbeziehung i s t Grundpostulat, dann i s t es selbstver­ständlich, daß man weiß, daß bei Beobachtungen bei hohen Dosen die nicht lineare Komponente hineinkommt. Ich glaube, wir sind uns a l l e einig, daß niemand so naiv i s t zu sagen, über den ganzen Dosisbereich l i n e a r . Aber was i c h sagen wollte und was mir wichtig erscheint und Ihnen sicher auch, i s t die Tatsache, daß s i c n w i r k l i c h die Definitionen sogar i : unserem Bereich der Wissenschaft auf das Postulat der Line-arität beziehen, z.B. effective dose equivalent SCHMITZ-FEUERHAKE: j a , i s t es aber nicht. Es i s t nicht das herrschende Postulat. Dagegen gehen die K r i t i k e r j a an, s i e sagen, man darf gar nicht reduzieren, wenn man zu niedri ger Dosis extrapoliert.

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19 KELLERER: da es v i e l l e i c h t doch gerade dazu gehört, Sie sagten gerade BEIR 3 wurde gegen den Willen des Komitees für somatische Effekte dann r e v i d i e r t . Es war gegen den Willen des Chairmans, Herrn Radford, gegen den das Komitee r e b e l l i e r t e . SCHMTZ-FEUERHAKE: Seit Jahren haben Forscher darauf hinge­wiesen, daß die Risikofaktoren i n Hiroshima und Nagasaki sehr wesentlich davon abhängen, welche Kontrolle man "benutzt. Ob man also not i n c i t y , kleiner a l s 1 rad oder die japa­nische Rate benutzt, i s t sehr entscheidend. Wir haben j a den Standpunkt, daß man nur die japanische Rate benutzen darf. Die RERF-Autoren haben bestrahlte Kontrollen benutzt, weil nämlich noch eine zusätzliche Dosis durch fa l l o u t vorgele­gen hat. KELLERER: Darf i c h kurz sagen, daß bei der Zwangslage den neuesten, manchmal etwas anekdotischen Sachen nachzulaufen oder publizierte Dinge zu benützen, ich mich schon darauf beschränken muß, eben die publizierten Dinge zu benützen, so sehr interessant auch Weiterentwicklungen sind. SCHMITZ-FEÜERHAKE: Sie sind p u b l i z i e r t . Diese K r i t i k an den Kontrollen i s t von ehrenwerten KELLERER: Ja, die K r i t i k im allgemeinen sicher schon, aber unter den Dosiswerten konnte i c h Ihnen nur dieses DIA zeigen, das eben i n einer Publikation v o r l i e g t . Es i s t eine interessante und wichtige Sache, trotzdem, wir sind a l s Wissenschaftler immer i n gewissen Grenzen. Hier i s t ein wirk­l i c h kontrolliertes belegtes s t a t i s t i s c h e s Kollektiv. Würde es hohe Strahlenrisiken zeigen, dann würde es sicher a l l g e ­mein akzeptiert. Zeigt es nun mal, daß v i e l l e i c h t die über­höhten Strahlenrisiken nicht so da sind, dann i s t man ge­neigt, das geht auch mir so, i n anderen Kollektiven zu sehen. Wir a l l e sind daran i n t e r e s s i e r t , außergewöhnliche Beobachtungen dingfest zu machen, aber wie weit können wir gehen? Wir können genau wie bei der Anwendung s t a t i s t i s c h e r Tests nicht einen Test machen, und geht der Test dann nicht, einen anderen nicht parametrischen Test anwenden bis wir was finden. I c h möchte damit nicht gegen die Verwendung des Tumorregisters, das j a gerade i n Nagasaki gut i s t , argu­mentieren, aber doch dagegen, daß man s i c h immer nur das aussucht, was eben gerade einen bestimmten Effekt zeigt und das andere dann negiert oder ( B e i f a l l ) SCHMITZ-FEÜERHAKE: Das i s t j a gerade der Vorwurf bei dieser einen exotischen Nagasakikurve. Das Tumorregister i s t auch deshalb sehr interessant. Sie haben ja die Frage, ob nicht die Neutronen doch einen we­sentlichen Einfluß haben, wieder aufgeworfen. Da gibt es die alte Feststellung, daß auch die Leute not i n c i t y - also die gar nicht zur Zeit der Explosion i n der Stadt waren - Leukämie und andere Strahleneffekte zeigen. Das kann man sehr gut i n dem Tumorregister von Hiroshima und Nagasaki nachkontrollieren und die Zahlen sind j a j e t z t auch veröffentlicht. Da muß man allerdings auch wieder auf die Art der gewählten Kontrolle achten. Wenn das so i s t , und da gibt es einige 10.000 die da r e g i s t r i e r t sind, dann

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20 können es nun wir k l i c h nicht die Neutronen gewesen sein. Und i c h zweifle nun also w i r k l i c h an diesen exotisch hohen RBW's hei kleiner werdender Dosis. Es hat sich auch gezeigt, daß im Laufe dieser 2 1/2 Jahre der Neutronenanteil, also nach Aussage der Leute die si c h j e t z t mit der Dosisrechnung beschäftigen, noch immer kleiner geworden i s t . KELLERER: Also da stimme i c h Ihnen sicher bei, wenn die Neu-auswertung der Dosimetrie for t s c h r e i t e t , wenn die Neutronen-dosen tatsächlich noch t i e f e r sein werden, a l s s i e j e t z t an­genommen werden, dann müßten schon sehr hohe Neutronen RBW's gültig sein, um das dann noch zu erklären. Es könnte also sehr wohl sein, daß wir am Ende doch überzeugt sind, daß es die Neutronen wohl nicht waren, aber bisher haben wir die Information noch nicht. Um noch Ihre Frage mit den Kon­t r o l l e n zu beantworten: Es i s t natürlich eine schwierige Frage. Soweit ich , der w i r k l i c h nicht der S p e z i a l i s t dafür i s t , es versucht habe, an die Daten für Japan a l s Ganzes zu kommen, so i s t man doch immer wieder erschreckt, über die jährlichen Fluktuationen. Wir können auch sicher nicht über die Tatsache hinwegsehen, daß, wie auf dem DIA gezeigt, die Kontrollwerte für Nagasaki und Hiroshima für die Nichtleu-kämien-Tumoren so weit auseinander liegen. Da können wir halt nicht einfach japanische Daten ansetzen, sondern müs­sen uns auf die üblichen s t a t i s t i s c h e n Techniken des Heraus-f i l t e r n s einer Dosiswirkungsbeziehung doch verlassen. Insofern sind uns da Grenzen gesetzt, aber i c h glaube, sonst müßten wir natürlich s i c h e r l i c h noch unsere Augen aufhalten lind nicht auf unsere eigenen Dogmas hereinfallen, die am Ende v i e l l e i c h t doch nicht r i c h t i g sind. ( B e i f a l l ) BECK: Wie weit hat man bei diesen Dosisabschätzungen die individuelle Abschirmsituation der einzelnen Personen be­rücksichtigen können, denn das dürfte doch sehr verschieden werden, trotz dieser Holzbauweise. Zum T e i l werden es auch nicht Ganzkörper-, sondern nur Teilkörperexpositionen ge­wesen sein, a l l e diese Unsicherheitsfaktoren gehen doch da mit ein. KELLERER: Das i s t einer der Gründe warum i c h sagte, b i t t e erwarten Sie keine numerisch d e t a i l l i e r t e Analyse von mir. Es wird eine große Aufgabe der nächsten Jahre sein, neben der allgemeinen Dosimetrie, die im wesentlichen Dosis f r e i Luft i s t , j e t z t die individuellen Abschirmfaktoren zu be­nützen und wieder das herzustellen, was wir eigentlich schon hatten. Ein guter T e i l der Mühen von ABCC und RERF war j a dazu auf­gewandt worden, aufgrund der alten Oak Ridge-Dosimetrie individuell geschätzte Abschirmdosen, nenn i c h ! s j e t z t mal Körperdosen, für die Leute zu berechnen. Da hatte man si c h sehr große Mühe gemacht, das l i e g t a l l e s auf Computerbändern i n Hiroshima und i s t leider nicht öffentlich zugängig, a l s numerische Daten. Aber man hat sehr, sehr sorgfältig i n d i ­viduelle DosLsschätzungen gemacht. Man war auch i n der glücklichen Lage, daß aufgrund japanischer Gewohnheiten, solche Dosisschätzungen sehr v i e l besser möglich waren, a l s sie bei uns möglich wären. Es i s t nämlich so, daß die japa-

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21 nischen Häuser, wie Sie j a vielleichtwissen, modular gebaut sind auf Mattengröße. Jeder weiß, das war ein acht Matten-Zimmer, das war ein v i e r Matten-Zimmer, wo i c h gerade war i n diesem bemerkenswerten Augenblick. Also fa s t jeder dieser Japaner konnte s i c h erinnern, i n einem wie großen Raum, i n welchem Raum seines Hauses mit welcher Größe er stand, sogar auf welcher Matte er stand. Er konnte also metergenau angeben, wo er im allgemeinen genau war und man konnte dann schon rekonstruieren mit einiger Genauigkeit, wie diese Abschirmfaktoren waren, die natürlich von überragender Be­deutung sind. Wenn Sie s i c h an das Bi l d erinnern, wo der eine junge Mann i n Abstand von 80 m vom Hypozenter überlebt hat, natürlich nur weil er t i e f unten i n einem Ke l l e r a l s Hausmeister beschäftigt war i n diesem Moment. GRAUL: Sie haben Dosisabschätzungen gemacht, Risikoab­schätzungen, aber Sie haben immer i n Ihrem Vortrag von kleinen Dosen gesprochen. I c h konnte das nicht so schnell verfolgen, was bezeichnen Sie eigentlich a l s kleine Dosen? KELLERER: Das kommt darauf an, welchen Hut i c h aufsetze. Als Strahlenbiologe würde i c h natürlich a l s kleine Dosis die Dosis bezeichnen, j e t z t v i e l l e i c h t mal a l s eine mögliche De­f i n i t i o n , wo im Kern der Zelle im wesentlichen nur ein i o n i ­sierendes Teilchen a u f t r i t t , so daß ich zumindest für die zellulären Strahlenwirkungen Linearität annehmen kann. Als kleine Dosen im Bereich epidemiologischer Studien sind wir etwas weniger anspruchsvoll, etwas bescheidener und be­zeichnen a l s k l e i n das, was die unteren Grenzen dessen i s t , wo man noch Beobachtungen am Menschen hat. Das i s t halt doch auch i n Hiroshima, sagen wir eine Luftdosis zwischen 1 0 und 5 0 , wo wir die ersten Effekte zu sehen glauben, das a l l e r ­dings dann mit Abschirmung sehr wohl eine Dosis auch etwas unter 1 0 rad sein kann. Aber das sind natürlich, wenn Sie sich's j e t z t mikrodosimetrisch ansehen, noch keine kleinen Dosen, denn auch bei 3 rad wird der Kern der Zelle noch von vielen Teilchen durchquert, so daß wir für locker i o n i ­sierende Strahlen selbst bei Effekten auf autonome Zellen, durchaus nicht Linearität postulieren könnten. Das i s t doch ein Vorgang, wo sehr v i e l e Ereignisse zusammenwirken. Für Neutronen i s t es anders, da t r i t t i n den meisten Zellen dann kein Absorptionsereignis mehr auf und wenn überhaupt, dann höchstens eins. Da wäre also Linearität für die ei n z e l ­nen zellulären Wirkungen zu postulieren. Aber wir wissen i n ­zwischen, wir sind vorsichtig genug geworden, daß, wenn wir solche Linearität für genetische Effekte akzeptieren, wir sie sicher nicht mehr für Strahlenkarziogenese akzeptieren können, denn Tierversuche haben es gezeigt, daß auch im Bereich kleiner Dosen i n diesem Sinne der Einzelereignisse noch hochkomplexe Dosiswirkungsbeziehungen möglich sind. FRAGE: Sie haben gesagt, daß Sie genetische Schäden nicht beobachtet haben. Bezieht s i c h das auch auf die 8 5 % Tot­mutanten und auf die i n fünf Generationen erst zu erwartenden Schäden? Haben Sie 1 5 % nicht Totmutanten auch nicht gesehen? KELLERER: Also die letzte Publikation von Schull und anderen von Hiroshima kam zu keinen beobachteten Erbschäden an den

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22 Kindern der Überlebenden. Es werden starke Anstrengungen ge­macht, veränderte Proteinmuster zu erkennen i n Hiroshima, ich weiß nicht, ob man da die besten Techniken angewendet hat. I c h bin überzeugt, daß Herr Kollege Vogel uns da sehr v i e l Genaueres noch sagen wird im Laufe der Tagung. I c h wäre durchaus nicht überrascht, wenn es eines Tages noch möglich wäre, da etwas herauszufiltern, was wir eben bisher noch nicht gesehen haben.

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239

T E I L N E H M E R L I S T E

AHLERS,G., K a s s e l ALBERTUS,E.C., B i e l e f e l d ALTHAUS,K.W., Münster ANGER,Κ., Aachen ARNAL,M.-L., Hamburg BASSE,G., Hamburg BECK, Η. R., K a r l s r u h e B E N T E L E R . , N eckarwestheim ΒΕΤΖ,Β., Neuherberg BICKEL,H., Marburg B I E L I C K E , H . J . , D u i s b u r g BLATTMANN,Η., F r e i b u r g BÖRNER,W., Würzburg BÖTTGER,M., Hamburg BOPP, J . Η., Cloppenburg BORCHERS,Η.-D., Hamburg BOSSE,B., Hannover BRILL,G. , Hofgeismar BROLL-VON HORN,U., S t e i n h a g e n BRÜCKNER-JUNIOR,Μ., F r a n k f u r t BUNDE,Ε., München BURMEISTER,Η., Hamburg CORDT, Zürich CRONEMEYER,Η., Hürth DAIBER,W., S t a d e DIETER,Ε., Nordhorn D I S S , P . J . , Geneve DORSCH,W., Regensburg DREXLER,G., Neuherberg DZIEKAN,H., Mannheim DÜHMKE, K i e l EBERBACH, Mainz EBERT,W., Göttingen EHRMANN,A., Nürnberg EISSNER,D., Mainz

ELGER,R.-Μ., B e r l i n ENGELS,A., Aachen FEINE,U., Tübingen FEINENDEGEN,L.Ε., Jülich FELTEN,R., Köln FENZL,F., G o r l e b e n FERNHOLZ,H.J., K a r l s r u h e F E S E R , J . , Hamburg FIDORRA,J., Köln FISCHER,E., K r e f e l d FISCHER,Κ., Schwandorf FLACH,H.^D., L u d w i g s h a f e n FLEMMING,K., F r e i b u r g FLIEDNER,T.M., Ulm F R I C K E , J . , F r a n k f u r t FRIDRICH,R., B a s e l GEHRMANN, Mühlheim/Ruhr GERHARD,W., Neumarkt-Opf. GERKEN,F., Schwarzenbek GERSTLE,W., Mannheim G I E S E , C h . , Bonn GÖHDE,W., Münster GLÖBEL,Β., Homburg/Saar GOTT,D., Bremerhaven GOY,W., E s s e n GRAUL,E.H., Marburg GRÜNEWALD,Β., Hamburg GUDDEN,F., E r l a n g e n GUMPRECHT,D., Köln HABERMALZ,Η.-J., Bremen HAGEMANN,J., Wentorf b.Hamburg HAHN,Κ., Mainz HAHNDORF,U., F r e i b u r g HARTWIG,G., Lübeck HAUBOLD,U., B e r l i n

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240 HEFELE,Β. f Hanau HEIMERZHEIM,R., Hamburg HEINEMANN,G., H o l l e r n HEINZEL,F., Zürich HENNING,Κ., G e e s t h a c h t HERRMANN,G., E g g e n s t e i n HERZBERG,B . , B e r l i n HEY, W. , L u d w i g s h a f e n HILLERBRAND,Μ., E r l a n g e n HINZ,G., P u t z b r u n n HOCK,R., O f f e n b a c h HÖLTING,G., Bochum HOLECZKE,F., Wien HOLM,L.-Ε., S to c k h o I m HOLTHAUS,J., G e e s t h a c h t HORNIG,H., Düsseldorf HUCKERT,G., München JANSSEN,N., W i l n s d o r f JANSSEN,U., Hamburg JENSEN,G., S t a d e JENSEN,W., Hamburg JENCZEWSKI,D., Hamburg JENSEN,J.M., K i e l JESSEN,D., Hamburg JORDAN,Η.-D., Hamburg KÄTLITZ,E.-U., S t a d e KAHLHÖFER,J., Neumünster VAN KAICK,G., H e i d e l b e r g KAISER,Ν., G a r c h i n g KARCK,G., Ma l e n t e KAUL,Α., Neuherberg KELLER,G., Homburg/Saar KELLERER,Α., Würzburg KELLNER,H., E s s e n KEMMER,W., Bonn KLEIN,G., B e r l i n KNOLL,D., Hamburg :ÖNIG,L., K a r l s r u h e

ΚΟΕΡΡΕ,Ρ., B e r l i n KOLLERT,W., W u p p e r t a l KRÄMER,M, B e r l i n KRAEMER,W., Schwarzenbek KRÄMER,W.O., Wattenheim KREBS,A., Bonn KREBS,A.H., S i e g b u r g KRIEGEL,Η., Neuherberg KRINGS,U., G e e s t h a c h t KROLL,U., B e r n r i e d KROST,H., N e u - I s e n b u r g KRUPP,F., Mainz KÜHN,Η., M e c h e r n i c h KUENG,W., B a s e l LADNER,H.-A., F r e i b u r g LANG,Ε.-Μ., Hamburg LANG,G., Hamburg LANGENDORFF,G., Q u i c k b o r n LASKOWSKI,W., B e r l i n LEETZ,Η.-Κ., Homburg/Saar LEHMANN,W., Lübeck LEISING,Κ., B r a u n s c h w e i g LENN£, Η., K i e l LEPPIN,W., Hamburg LETZSCH,A., H e i d e l b e r g L INKE,T., Hamburg LÖFFLER,G.Η., S p e y e r LUCKEY,T.D., C o l u m b i a , M i s s o u r i LUDWIG,F.C., I r v i n e , C a l i f o r n i a LÜCKE,F., Hameln LÜDKE,W., Hamburg MADER,Η., Wien MADER,Μ., Wien ΜΑΙΝΤΖ,Ε., Hamburg MAKIOLA,K., Hamburg MANTHEY,Η.-J., G e e s t h a c h t M A R C I C I . , Mühlheim/Ruhr AUF DER MAUR,A., L u z e r n

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241 MEIER,Μ., B e r n MEIER-BARTLOG,D.,Sindelfingen MEISSNER, B o r s t e l MELZER,Ε., Wien MESSERSCHMIDT,Ο., München MEYER-HICKEN, Hamburg MICHALKE,G., W i l h e l m s h a v e n MICHEL,C., Zürich MIELENZ,E., B e r l i n MIKLAW,M., H e i d e l b e r g MÖHRLE,G., K a r l s r u h e MOHR,W.R., E r l a n g e n MOHS,E., F r a n k f u r t MÜLLER,R., B a s e l MÜLLER,R., S i e g b u r g MÜLLER,S., Hannover NAGEL,D., Hamburg NECKER,G., K a r l s r u h e NEUMANN, S t u t t g a r t NEUMEISTER,Κ., K a r l - M a r x - S t a d t NIED,Κ., K a i s e r s l a u t e r n NIERMANN,W., K r u f t NIESERT,Β., S t u t t g a r t NIKLAS,K., Neuherberg NÜSE,P., Heide OBERSCHULTE-BECKMANN,D.,Stolbe OESER,H., B e r l i n OHLENSCHLÄGER,L., K a r l s r u h e OSTER,H., Hanau OSTERHOFF,Β., München ΟΤΤΟ,Η., E s s e n PETERSEN, Hamburg PETZEL,H., S t u t t g a r t PFALLER,W., I n n s b r u c k PFOB,H., O f f i n g e n PICHMANN,G., G r e v e n b r o i c h POESCHEL,A., F u l d a

POHLE,D., K r e f e l d POLAK,S., Wien POPPENBERG,Η., Bremen RADVAN,Η., Holzminden RAFTOPOULO,J.C., Darmstadt RAINER,0., K l a g e n f u r t REICH,Η., Winsen/Luhe REINERS,CHR., Würzburg RENFER,Η., B e r n RENNER,H., G e e s t h a c h t RIEPEN,0., Brunsbüttel R I T Z L , F . , Wuppertal RÖSLER,Η., B e r n ROSENBAUM,0., Düsseldorf ROTH,M., Bochum ROTHBAUER,G., Wien RÜBENBERG,Ρ., T w i e l e n f l e t h SÄBEL,Μ., E r l a n g e n SAUER,J., Bremen SAUERMANN,P.F., Jülich SEELIGER,Ε., E s c h e b u r g SEMILLER,H.-Α., Brüssel SOYKA,W., Bremen SPANG,Α., E r l a n g e n S P I E S S ,R., Würenlingen SCHAEFER,Ρ., B e r l i n SCHEFFLER,A., B e r l i n SCHELLHAS,H., E t t l i n g e n SCHLIETER,B., F r a n k f u r t SCHLINGMANN,F., Mannheim SCHMIDT,J., Oldenburg SCHMIDT,M.-L., Gütersloh SCHMIDT,R., Sandesneben SCHMIDTBAUER,Α., E s s e n SCHMITZ-FEUERHAKE,I.,Hannover SCHRÖDER,0.W., D o r s t e n SCHNURRENBERGER,E., B a s e l

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242 SCHÜTZ/J., Münster SCHWARZ,Ρ. , Espelkamp SCHWARZ,Ε.R., München STAHL,Κ.D., Hamburg STAN,S., Hannover STELZER,R., Hamburg STIEVE,Fr.-Ε., Neuherberg STOSBERG,J., W e s s e l i n g STRAUCH,Ε., Göttingen STREFFER,C., E s s e n STRIETZEL,G., Malente STRUNCK,Η., I n g e l h e i m STUCKENHOLZ,C.-A.Hiddenhausen TÄGDER,Κ., Bonn TAURIT,R., Lübeck TESSIN,Κ., R a t z e b u r g T H I E L , C , W o l f s b u r g THOMAS,B., B e r l i n TÜRCK,D., Wiesbaden TUSCHL,H., S e i b e r s d o r f VOGEL,Fl., H e i d e l b e r g VOIGT,G., München

VOLF,V., K a r l s r u h e VOLLBORN-BAUR,M., Hamburg WACHSMANN,F., Neuherberg WALLENWEIN,E.H., Hamburg WALTER,N., S o e s t WALTNER,Η., G r a z WEHE,G., K a s s e l WEICKHARDT,U., L u z e r n WEISSWANGE,Μ.-Η., Bad Homburg WENDORFF,D., K i e l WICKERT,Η., E s s e n WICK,R.R., Neuherberg WIERHEIM,G.,Bergisch-Gladbach WIRTH,R., K i e l WOLF,F., E r l a n g e n WOLLNER,Th., Hamburg WÜRTHNER,Κ., Hamburg WÜSTEFELD,Ε., K r e f e l d ZEHNER,H., Hamburg ZIMMER,R., München ZUR,K., K i e l ZYWIETZ, Hamburg

^ Bayerische Staatsbibliothek

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