Dass Bananen viel radioaktive Strahlung (zumindest mehr ionisierende Strahlung als ein Handy) abgeben, hatte ich ja schon geschrieben, aber bislang völlig verschwiegen, dass man mit Bananen auch Radioaktivität messen kann. Naja, einen Bananendetektor versuchen wir aktuell noch vergebens zu bauen, aber wir können zumindest schon mal gemessene Radioaktivität in Bananen ausdrücken, in sog. Bananenäquivalentdosen.

Bananendosen

Wir haben nämlich das Problem, dass sich Menschen praktisch kaum etwas unter einer Dosis in (µ)Sievert vorstellen können und zugegeben, die Erklärung ist auch nicht ganz so einfach. Die Definition einer Dosis erfolgt über die deponierte Energie, aber man kann schon so Aussagen treffen wie:

Wenn 100 Menschen keine extra Strahlung abbekommen, dann bekommen 30 davon Krebs.

Wenn 100 Menschen 1 Sievert extra abbekommen, dann bekommen 35 davon Krebs und von diesen 5 extra Krebsfällen durch die extra Strahlung sind 4 tödlich.

Diese Aussage ist extremst vereinfacht und so unpräzise, dass sich jedem Wissenschaftler dabei die Zehennägel aufstellen. Trotzdem kann damit kaum jemand etwas anfangen, denn 1 Sievert ist wesentlich mehr als jeder von uns in seinem Leben abbekommen wird und dann so eine abstrakte Größe von “5% Krebsrisiko extra” dagegenzuhalten… da kann man doch direkt mit Bananen argumentieren.

Das würde dann folgendermaßen funktionieren: Die Banane enthält ca. 0,4g gesundes Kalium. Alles natürliche Kalium besteht zu einem Anteil von 0,01% aus dem radioaktiven Kaliumisotop K40 und das sorgt dafür, dass unsere Banane eine Aktivität von ca. 12 Becquerel (Zerfälle pro Sekunde) an radioaktiver Beta- und Gamma-Strahlung abgibt. Würde ich diese Banane essen und das Kalium zusätzlich in meinen Körper einbauen, so bekäme ich pro Banane eine Dosis von ca. 0,1µSv.

Wenn wir also annehmen würden, dass eine Banane (oder kuz BED für banana equivalent dose) 0,1µS entspricht, können die meisten damit schon sehr viel mehr anfangen. Das ist eine Einheit, mit der man umgehen kann. Auf meiner Brücke im Forschungsreaktor darf ich z.B. 3µSv/h nicht überschreiten. Sprich, wenn ich das Maximum dort abbekomme, dann würde ich so viel Strahlung abkriegen, wie wenn ich 30 Bananen pro Stunde essen würde.

Es wird auch berichtet, dass es bei CASTOR-Transporten erhöhte Strahlung von 50 µSv/h in der Umgebung gegeben hat, was dann wiederum 500 Bananen pro Stunde entsprechen würde. Eine sofort tödliche Dosis wären 35 Megabananendosen oder eben 35.000.000 BED.

Viele DosenZugegeben selbst in meinen sportlichsten Zeiten habe ich niemals versucht, 30 Bananen zu essen, aber wenn meine Mutter Angst um mich hat, dass ich mich verstrahlen würde, dann kann ich sagen: “Ich habe in der Woche so viel Strahlung abbekommen wie in 300 Bananen stecken.” Dass 300 Bananen zwar nicht normal, aber immer noch relativ ungefährlich ist, erschließt sich mMn recht gut. Andersherum funktioniert es auch, denn wenn ich durch einen Unfall eine (unzulässig hohe) Dosis von 30mSv abbekommen hätte, müsste ich meiner Mutter sagen: “Ich habe so viel Strahlung abbekommen wie in 300.000 Bananen steckt. Ich muss jetzt ins Krankenhaus.” Dass 300.000 Bananen ungesund sind, wird selbst der größte Bananenfan zugeben müssen.

Nun, wirklich richtig ist das Ganze ja nicht, denn wenn ich viele Bananen esse, dann nimmt mein Körper nur bis zu einem bestimmten Maximum das Kalium daraus auf und der Rest wird wieder ausgeschieden und wenn ich einen Haufen aus 300.000 Bananen auftürmen würde, dann wären die Bananen im Inneren dieses Haufens so weit von mir entfernt, dass davon keine Strahlung mehr bei mir ankäme, selbst wenn ich auf dem Bananenberg schlafen würde. Aber ich denke, das Prinzip ist klar, auch wenn die armen Bananen dadurch vielleicht einen schlechten Ruf bekommen.

Kommentare (29)

  1. #1 Johannes
    6. Juli 2015

    Hey!

    Zuerst etwas, das ich Dir schon lange sagen wollte: Vielen Dank für dieses Blog, ich finde Deine Artikel immer wieder sehr interessant. Es tut auch gut, mal eine etwas andere Sichtweise auf Radioaktivität zu erhalten – nicht immer nur den Standard-Ansatz “OMG, Radioaktivität ist furchtbar!”

    Nun aber kurz noch eine kleine Verbesserungsbitte: Rechtschreibung ist meiner Ansicht nach relativ egal – aber wenn durch Rechtschreibfehler der Lesefluss leidet, muss ich schon was sagen. Hier im Artikel gibt es zB das/dass-Fehler und Kommafehler, die dazu geführt haben, dass ich ein paar Sätze öfter lesen musste (zB “Das dies zwar nicht normal…”). Bei einem weniger interessanten Thema hätte ich die Lektüre vielleicht einfach abgebrochen und das nächste Mal nicht mehr reingeschaut.

    Also: Super Blog, weiter so! Und vielleicht schaust Du, dass Du die o.g. Fehler ein bisschen weiter verringerst :)

    Liebe Grüße
    Johannes

    PS: Hast Du schon mal über den Naturreaktor Oklo geschrieben? Wäre sicher ein sehr spannendes Thema!

  2. #2 Tobias Cronert
    6. Juli 2015

    Hallo Johannes,

    danke für das Lob und Entschuldigung für die (Rechtschreib und Komma) Fehler. Ich gelobe (erneut) Besserung. Offensichtlich muss ich mir mal vernünftige Nachilfe nehmen.

    Oklo finde ich sehr interessant, allein aus neutronischer Sicht, aber bislang steht das nur auf meiner “2do”-Liste.

    beste Grüße
    Tobi

  3. #3 F.Jeschke
    6. Juli 2015

    Der blog sollte beginnen:”Daß Bananen…”

    • #4 Tobias Cronert
      6. Juli 2015

      done

  4. #5 Marcus Anhäuser
    6. Juli 2015

    Eigentlich sollte er beginnen mit: “Dass Bananen …” 😉

  5. #6 Tobias Cronert
    6. Juli 2015

    seuftz *g*

  6. #7 schlappohr
    6. Juli 2015

    Das bringt mich zu der Frage, ob man Kalium (neben Kohlenstoff) nicht auch zur Altersbestimmung von Lebewesen benutzen kann. K40 hat doch glaube ich auch eine Halbwertszeit von ~10e+9 Jahren, und es kommt vermutlich nicht nur in Bananen vor.

  7. #8 rolak
    6. Juli 2015

    30 Bananen pro Stunde essen

    ..ist ja schon an sich eine ziemlich verstrahlte Aktion^^

  8. #9 Christian Thiele
    6. Juli 2015

    Klasse, dass ist echt mal anschaulich. Jahresdosen an Hintergrundstrahlung sind dagegen doch sehr sperrig (grade für besorgte Mamas).

  9. #10 Tobias Cronert
    6. Juli 2015

    @Schlappohr: K40 hat 1.28*10^9 Jahre und C14 hat 5730a. Da müsste man schon ein paar Größenordnungen präziser messen. Außerdem macht K40 Beta- und Beta+ und Gamma im Gegenesatz zu C14, das nur Beta- macht). Aber grundsätzlich kommt K40 in den meisten Lebenwesen vor (soweit ich weis). Menschen haben recht viel davon um die bösen Bananen zurückzuverstrahlen. *g*

    @rolak: Tja, der Kohlenhydratshock ist wohl wahrscheinlicher, als der Strahlentod 😉

  10. #11 LasurCyan
    6. Juli 2015

    Sehr schön anschaulich. Danke! Wobei mir der reinen Anschauung immer noch das anfänglich assoziierte Bild von ‘Bananen in Dosen’ im Wege hängt^^

    Wobei..so eine BananenBüchse im CastorDesign würde möglicherweise sogar Absatz finden. Mit Warnhinweisen und allem PiPaPo und einem ‘VerleihtFlügelÄquivalent’ sogar ziemlich sicher. Tataa***

  11. #12 UMa
    8. Juli 2015

    Tobias:”Würde ich diese Banane essen und das Kalium zusätzlich in meinen Körper einbauen, so bekäme ich pro Banane eine Dosis von ca. 0,1µSv.”
    Wie lange müsste das Kalium dafür im Körper verweilen? Wenn ich die Kaliummenge im Körper durch die durchschnittliche Aufnahme teile, komme ich auf etwa 2 Monate. Aber, würde nicht überschüssiges Kalium schneller ausgeschieden? Vielleicht sogar innerhalb von Stunden, wenn der Körper es nicht braucht?

    Außerdem, 30 Bananen in einer Stunde sind auf jeden Fall zu viel, auch wenn man eine Banane in 2 Minuten locker schafft.

  12. #13 Tobias Cronert
    8. Juli 2015

    Ja, damit eine Banane wirklich 0,1µSv machen würde, müsste sie quasi permanent im Körper (bzw. was “Permanent” im biologischen Sinne bedeutet) eingelagert werden.
    In der Realität ist das zusätzlich Kalium wahrscheinlich innerhalb von kurzer Zeit (bestenfalls Tagen) aus dem Organismus raus und daher ist die echte Dosisleistung pro gegessener Banane um Größenordnungen geringer, als 0,1µSv.
    1 BED = 0,1 µSv ist nur zur extremst vereinfachten Anschauung… oder wenn ich ben auf einen Bett aus Bananen schlafen würde *g*

  13. #14 UMa
    8. Juli 2015

    Für die Kaliumverweildauer von 2 Monaten im Körper, komme ich auf etwa 0,08 µSv. Vermutlich wurde das angenommen.
    Die Frage bleibt, ob eine zusätzliche Kaliumzufuhr über das nötige Maß hinaus, tatsächlich so lange im Körper bleiben würde.

  14. #15 Tobias Cronert
    8. Juli 2015

    Also ich halte ja so Sachen, wie “einfach einen Faktor X” für die biologische Wirksamkeit zu benutzen für sehr stark vereinfacht, aber braucht man das wirklich?

    Ohne sonderlich viel Ahnung von Biologie zu haben behaupte ich einfach mal, dass eine Verweildauer zu stark von dem Individuum abhängt um das eine irgendeine Aussage unter 100% Ungenauigkeit zu treffen.

  15. #16 Kathi Keinstein
    9. Juli 2015

    Die “Bananendosis” als anschauliche “Einheit” kannte ich vor deinem Blog noch nicht, obwohl ich schon so manches zur Kernphysik gelesen habe. Ich werde sie mir in jedem Fall für meine Schüler merken :).

    Im Zuge einer schriftlichen Arbeit für die Uni bin ich übrigens auch auf die Naturreaktoren von Oklo gestossen, und habe sie auf meiner “Geplante-Artikel-Liste” stehen.

    Was Schreibfehler betrifft: Normalerweise bin ich da sehr empflindlich (Lehrer-Syndrom?)…bei diesem Artikel hat mich aber garnichts gestört. Ist das Thema so spannend oder hatte ich schon den Vorzug eine korrigierte Version zu lesen?

  16. #17 Tobias Cronert
    10. Juli 2015

    Danke. Na, dann muss ich mal http://www.keinsteins-kiste.ch im Auge behalten und gucken, wer es von uns als erstes schafft einen Artikel online zu bekommen *g*

    Wenn mich jemand auf Fehler aufmerksam macht, dann versuche ich das natürlich so bald wie möglich zu korrigieren. Insofern hast du schon einen korrigierten Artikel gelesen, aber soooo viel habe ich jetzt auch wieder nicht korrigiert.

  17. #18 Kathi Keinstein
    11. Juli 2015

    Ich fühle mich geehrt meine Seite von dir beobachtet zu wissen :). Jetzt muss ich dir allerdings vier Wochen Vorsprung einräumen, da ich während meiner heute startenden Ferienreise (nicht nach Oklo, aber zu anderen “bananenreichen” Orten wie Radium Springs 😉 kaum zum Recherchieren kommen werde.

  18. #19 Michael
    13. Juli 2015

    Wer immer noch Panik hat, möge bitte Abstand von Granit- und Betonwänden halten. Die strahlen nämlich (unter anderem wegen des Kaliums) auch meßbar vor sich hin.

  19. #20 Tobias Cronert
    13. Juli 2015

    … und vor allem von Menschen. Eine Nacht neben einem Menschen zu liegen gibt dir 0,05µSv an Strahlung.
    http://scienceblogs.de/nucular/2015/02/02/bananaphone/#comment-129

    Also auch keine Menschen und Betonwände essen.

  20. #21 BreitSide
    Beim Deich
    15. Januar 2016

    Eine Nacht neben einem Menschen zu liegen gibt dir 0,05µSv an Strahlung.

    Das heißt, das dabei gezeugte Kind ist gleich verstrahlt?

    Wir werden alle sterben!

  21. #22 MEX
    Wien
    11. August 2016

    Der Bananenvergleich ist schon lustig, leider jedoch ist er nicht besonders geeignet. Bei einem sinnvollen Vergleich wird etwas Bekanntes mit etwas unbekannten verglichen, um es in Relation setzen zu können. Hier jedoch ist beides “unbekannt”. Wer weiß schon, wieviel Kalium bzw. Zerfälle eine Banane hat (ca. 450 mg Kalium, 14 Bequerel). Die selbe Menge an Kalium haben zB auch 100 l Trinkwasser oder 5 mg K-40.

    Übrigens, wenn man mehr Bananen ist, wird die Dosis nicht höher. Der Mensch besteht zu 0,24 Gewichtsprozent aus Kalium. Ißt er mehr, wird es rasch wieder ausgeschieden. Ist er jedoch zu wenig, bekommt er Mangelerscheinungen.

    Die effektive Dosis ist eigentlich eine Risikogröße und sollte daher mit anderen Risiken oder Wahrscheinlichkeiten verglichen werden.
    Eine Möglichkeit ist, ich setzte die betrachtete Dosis mit der in der Natur vorkommenden Dosis (zB 1,3 mSv pro Jahr in Österreich) und deren Schwankungsbreite (etwa 1 bis 2,3 mSv in Österreich) oder dem Grenzwert (zusätzlich maximal 1 mSv) ins Verhältnis.
    Eine andere Möglichkeit wäre zu sagen (wenn man eine lineare Dosis-Wirkungsbeziehung annimmt) wie groß die Wahrscheinlichkeit ist, an einer bestimmten Dosis zu erkranken im Vergleich zu anderen Ereignissen, für die man zumindest ein bißchen ein Gefühl hat (zB Lottogewinn, Verkehrsunfall).

    @Schlappohr: K-40 gibt es von Anfang an und wird nicht nachproduziert. Das heißt, überall kommt K-40 im selben Verhältnis vor. C-14 wird jedoch durch die kosmische Strahlung kontinuierlich neu gebildet. Ein lebender Organismus nimmt das C-14 in der natürlichen Konzentration ein. Stirbt er jedoch, wird kein weiteres C-14 aufgenommen, womit die Konzentration geringer wird und daher das Alter bestimmt werden kann.
    Aber so falsch liegst du nicht mit der Altersbestimmung. Gesteine werden häufig über K-40 bestimmt, indem die Zerfallsprodukte (zB Argon) analisiert werden.

  22. #23 Tobias Cronert
    12. August 2016

    Ja, du hast natürlich recht, dass die BED keine wirkliche Präzision bietet, aber sie ist eben sehr greifbar … und auch wenn Inkorporation ja notorisch kompliziert werden kann, kann man da an dem Beispiel eben gut ein paar Wirkungsweisen durchdiskutieren.

    Radioaktive Bnanen brennt sich halt jedem ins Gedächnis. Das wird wohl an der gelben Farbe liegen *g*

  23. #24 Lebenskünstler
    25. Juni 2017

    Ich steige da nicht ganz durch, was die Berechnung des mSv Wertes angeht –> das heisst also, wenn ich den fast vollen 25 kg Sack mit KOH Schuppen drin, in der Garage liegen habe, sind 15,64 kg davon rein Kalium und der gesamte Inhalt strahlt also mit einer Aktivität von 3,9 mSv…?

    Ja, aber wie? Ich meine, direkte Strahlung auf den Körper, wenn es in der Nahrung oder in der eingeatmeten Luft enthalten ist – Klar, sehr gut verständlich.

    Aber wie sieht es aus, mit der Entfernung einer äusserlichen Strahlungsquelle… Wie nimmt die Strahlung ab, je weiter ich entfernt bin?

    Mal angenommen, der Wert von 3,9 mSv stimmt, wenn ich mich direkt auf den Sack drauf setze, aber wenn ich 2 m davon entfernt an meiner Werkbank arbeite, viele Stunden am Tag?

  24. #25 Tobias Cronert
    25. Juni 2017

    Sievert ist immer etwas mit Vorsicht zu genießen, weil es eben eine Näherung ist, wo diverse Faktoren mit reingerechnet werden müssen.

    Also fangen wir mal vorne an. 16kg Kalium mit 20Bequerel pro g wären dann 320000 Bequerel, also 320tausend radioaktive Zerfälle pro Sekunde. Soweit so richtig. Wenn jetzt jeder Zerfall auf deinen Körper wirken würde und diese WIrkung für zwei Monate anhält, dann würdest du tatsächlich deine 4mSv an Dosis abbekommen.

    Jetzt kommt natürlich die Realität mit ins Spiel. Wenn diese 320kBq eine Punktquelle wären, dann würde die Strahlung mit dem Abstandsquadrat abnehmen. Das heißt, wenn du in 1cm Abstand 4mSv abbekommen würdest, dann würdest du in 2m Abstand nur noch 1/10000, also 0,4µSv, abbekommen.

    Dann gibt es noch die Selbstabschirmung des Materials. Aus der Hüfte geschossen sollten 2cm KOH reichen um das meiste der Strahlung abzuschirmen. Das heißt, dass du nur den Teil der 16kg abbekommst, der dir zugewandt ist. Das heißt von den eigentlichen 16kg “sehen” dich nur die Strahlen von … sagen wir mal 4kg des Stoffes. Dann bist du schon mal runter auf 0,1µSv pro zwei Monate. Also in zwei Meter bist du absolut sicher, egal, wie lange du dich aufhälst. Aber wenn du dich nackt in eine Badewanne voll mit KOH legst, von Kopf bis Fuß bedeckst und so zwei Monate liegen bleibst, dann bekommst du schon eine gehörige Menge an ionisierender Strahlung bzw. Dosis (mSv) ab.

  25. #26 Lebenskünstler
    28. Juni 2017

    Ja, vielen Dank, das war schon mal sehr anschaulich für mich. Mein Geigerzähler zeigt jedenfalls in etwa die doppelte Strahlungsintensität an, wenn ich den an die Kiste halte, im Vergleich zum Reaktionswert, der normalen Raumluft in der Wohnung.

  26. #27 Keragu
    Göttingen
    20. Dezember 2017

    Interessant ist doch auch die erstaunliche Tatsache, daß (neudeutsch korekt wäre “dass”) die Menschen die in Kerala, Ramsar und Guarapari leben, von den vielen Bananenäquivalentdosen die sie in ihrem Leben so abbekommen (vermutlich mehrere Tonnen), eben nicht öfter an Krebs erkranken als der Rest der Welt!

  27. #28 LasurCyan
    20. Dezember 2017

    korekt wäre

    Korrekt. Erstaunlicherweise, Keragu.

  28. #29 Tobias Cronert
    20. Dezember 2017

    Naja, vielleicht essen die dann keine Paranüsse und sparen sich die Dosis, die sie sich damit einhandeln würden. *g*