ArchivDeutsches Ärzteblatt49/2006Toxikologie: Was Polonium-210 so gefährlich macht

MEDIZINREPORT

Toxikologie: Was Polonium-210 so gefährlich macht

Dtsch Arztebl 2006; 103(49): A-3316 / B-2888 / C-2768

Meyer, Rüdiger; Zylka-Menhorn, Vera

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Foto: Caro
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Auf Lebewesen wirkt das Isotop extrem giftig und kann – eingeatmet oder geschluckt – durch seine Alpha-Strahlung bereits im Mikrogramm-Bereich tödlich sein.

Seit feststeht, dass der russische Ex-Spion Alexander Litwinenko mitten in London mit radioaktivem Polonium-210 vergiftet wurde, fahndet Scotland Yard nicht nur nach den Tätern. Es werden auch radioaktiv verseuchte Lokalitäten und weitere Personen gesucht, die zu Schaden gekommen sein könnten. Was macht Polonium-210 so gefährlich? Aus Sicht eines Attentäters ist es ein ideales Gift. Kleinste Mengen sind in hohem Maße toxisch, während die Risiken für den Täter bei richtiger Anwendung gering sind.
Großes technisches Know-how
Das Element Polonium ist ein silbriges, radioaktives Metall, das über eine lange Zerfallskette aus Uran-238 entsteht; es kommt in Form verschiedener Isotope vor, das häufigste ist Polonium-210. In der Natur ist Polonium sehr selten: pro Tonne Uranerz finden sich nur etwa 100 Mikrogramm. Die Substanz kann jedoch auch künstlich hergestellt werden, wozu allerdings ein großes technisches Know-how und Instrumentarium nötig ist. So lässt sich Polonium mittels Kernreaktoren durch den Neutronenbeschuss von Wismut oder an einem Teilchenbeschleuniger durch die Bestrahlung einer Wismut-Probe mit Protonen erzeugen. Jährlich werden weltweit schätzungsweise 100 Gramm Polonium hergestellt.
Polonium-210 ist ein Alpha-Strahler, das heißt, es zerfällt unter der Abgabe von zwei Protonen und zwei Neutronen in (stabiles) Blei-206. Beim Zerfall strahlt Polonium energiereiche Alphateilchen aus, die aber nur eine Reichweite von weniger als 0,1 Millimeter haben. Schon die Haut oder ein Papier vermag die Strahlung abzuschirmen, weshalb Polonium relativ leicht zu transportieren ist. Zum Hantieren mit Polonium-210 sind deshalb keine speziellen Schutzhandschuhe notwendig, durch die ein Täter auffallen könnte.
In den Körper gebracht – über Inhalation (vor allem beim Rauchen), durch eine kleine Wunde oder durch Ingestion mit der Nahrung – ist es ein starkes radioaktives Gift. Raucher nehmen mit den Zigaretten größere Mengen davon auf, da sich Polonium in der normalen Umwelt als Radonfolgeprodukt auch auf Tabakblättern absetzt.
Über den Blutstrom gelangt es in das Körpergewebe. Die zerstörerische Wirkung macht sich als Strahlenkrankheit zunächst an Zellen bemerkbar, die sich häufig teilen – wie die Darmepithelien und das Knochenmark. Zu den typischen Symptomen gehören daher neben Alopezie und allgemeiner Schwäche auch Diarrhö, Anämie sowie Blutungen aus Nase, Mund, Zahnfleisch und Rektum.
Da die Zerfallsrate von Polonium-210 sehr hoch ist (die Halbwertszeit beträgt nur 138 Tage), ist seine Strahlenintensität sehr hoch. Das bedeutet als weiteren Vorteil für den Täter, dass extrem geringe Mengen benötigt werden. Um eine tödliche internistische Strahlendosis von 10 Gray zu erzeugen, sind laut Prof. Dr. Herwig Paretzke (Direktor des Instituts für Strahlenschutz des GSF Forschungszentrums für Umwelt und Gesundheit), gerade einmal ein 0,12 Millionstel eines Gramms notwendig.
Die biologische Halbwertszeit von Polonium im menschlichen Körper beträgt 30 bis 50 Tage; es wird zu 90 Prozent über Fäzes und zu zehn Prozent über Urin ausgeschieden. Auch über den Schweiß dürfte nach Angaben von Paretzke bei einer starken Vergiftung eine geringe Menge Polonium freigesetzt werden. Dies könnte die Polonium-Spuren an einigen Orten, an denen sich Litwinenko aufgehalten hatte, erklären.
Ob der Organismus einer Person durch Polonium verseucht worden ist, lässt sich nur über eine spezielle spektrometrische Analyse von Körperausscheidungen feststellen. Zwar strahlt Polonium auch Gammastrahlen aus; dieser Anteil ist allerdings so gering, dass er nicht von außen mit Ganzkörperzählern gemessen werden kann.
Weil Polonium-210 eine kurze Halbwertszeit von rund 138 Tagen hat, kann das eingesetzte Material aber nicht vor allzu langer Zeit hergestellt worden sein. Zwischen Herstellung und Anwendung dürfte maximal ein Jahr gelegen haben, erläuterte Paretzke. Wer immer den Stoff beschafft habe, müsse also Zugang zu „frischem“ Polonium gehabt haben.
Auch Blei-210 beteiligt?
Paretzke vermutet zudem, dass noch ein weiterer Stoff an der Strahlenkrankheit beteiligt gewesen sein könnte, etwa das radioaktive Blei-210. Dieses kann wegen seiner langen Halbwertszeit gut aufbewahrt werden und ist leichter zu beschaffen; es zerfällt zu Polonium-210. Die gefundenen Polonium-Spuren könnten also auch auf eine Vergiftung mit Blei hinweisen. Paretzke schließt auch eine zusätzliche externe Belastung mit Gammastrahlen nicht aus. Auch diese Hypothesen lassen sich erst bei der Obduktion prüfen.
Rüdiger Meyer, Dr. med. Vera Zylka-Menhorn

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