Ein nach und nach aufgebautes System aus Kanälen und Staubecken sollte außerdem verhindern, dass die strahlenden Abwässer weiter flussabwärts gespült werden. Ab 1951 leitete man diese in den Karatschai-See, der keinen oberirdischen Ablauf besitzt. 1967 kam es durch diese Maßnahme zu einem weiteren schweren Zwischenfall: Auf Grund einer Dürreperiode fiel der Karatschai-See trocken. Die radioaktiven Ablagerungen aus Staub und Dreck wurden durch den Wind aufgewirbelt, bildeten eine etwa 100 Kilometer lange Fahne und konnten sich so verteilen. Zwischen 1978 und 1986 wurde der See mit Beton-Hohlkörpern aufgefüllt und vollständig abgedeckt, um eine weitere Verseuchung durch die Sedimente zu verhindern.

Der Physiker Thomas B. Cochran vom Natural Resources Defense Council, einer international tätigen gemeinnützigen Umweltschutzorganisation, bezeichnete den Karatschai-See 1991 in der "New York Times" als "den wohl am stärksten verschmutzten Ort der Welt". Bereits eine Stunde am See könne tödlich sein. Dieser war für Jahrzehnte das radioaktivste Gewässer weltweit, 2015 wurde er schließlich geleert und zubetoniert. Auf Satellitenbildern ist dort heute kein Wasser mehr zu sehen.

Erhöhtes Krebsrisiko für Mitarbeiter und Anwohner

Seit dem Ende der Sowjetunion Anfang der 1990er Jahre ist es für ausländische Forscher und Journalisten möglich, sich ein eigenes Bild davon zu machen, wie es rund um den mehr als 40 Jahre geheim gehaltenen Leuchtturm Majak aussieht – wenn auch nur nach Voranmeldung und unter Beobachtung durch Mitarbeiter der Anlage oder von Behörden. So konnten Wissenschaftler des Helmholtz Zentrums München untersuchen, welche Folgen die Unfälle und die Verklappung von radioaktivem Müll in den Gewässern haben. Drei von ihnen sind die Physiker Clemens Woda, Albrecht Wieser und Markus Eidemüller.

Woda hat unter anderem Ziegel von Gebäuden an der Techa auf Strahlung hin analysiert und Wieser aus medizinischen Gründen gezogene Zähne von Anwohnern des Flusses und der Majak-Arbeiter untersucht. Die Daten verglichen sie mit so genannten Dosimetrie-Modellen. Mit diesen lässt sich die Radioaktivität und die damit verbundene Strahlenexposition berechnen, die sich mit dem flüssigen Atommüll entlang der Techa an verschiedenen Orten eingestellt hat. Zudem existieren umfangreiche medizinische Kohortendaten über Erkrankungen von 25 000 ehemaligen Majak-Mitarbeitern und 30 000 Flussanrainern. Auf Basis der Berechnungen und Messungen zur Strahlungsbelastung und der medizinischen Daten der beiden Kohorten ergibt sich, dass die schwersten gesundheitlichen Folgen die Mitarbeiter des Kraftwerks trafen. In den ersten Jahren waren sie hoher Strahlung und radioaktiven Plutoniumpartikeln ausgesetzt, die sie mit der Luft einatmeten.

Die Strahlenexposition führte zu einer erhöhten Zahl von Krebsfällen, wie Markus Eidemüller schildert. Von den 25 000 Arbeitern starben zwischenzeitlich insgesamt 1825 an Krebs, wie eine Studie von 2015 im Fachjournal "PLoS One" zeigt. 100 dieser Todesfälle sind mutmaßlich auf die erhöhte externe Strahlung zurückzuführen, der die Menschen ausgesetzt waren, weitere 100 auf Fälle von Lungenkrebs, die mit dem Einatmen von Plutonium erklärt werden können, wie eine Studie von 2013 in "Radiation Research" zeigt. Einige Plutoniumisotope besitzen eine sehr lange Halbwertszeit. Die eingeatmeten Atome bestrahlen dauerhaft das umgebende Lungengewebe und erhöhen so das Krebsrisiko. Von den 30 000 Flussanwohnern in der Techa-Kohorte sind mittlerweile 2300 an Krebs gestorben. Bei 50 der Todesfälle kann man die Strahlung von Majak als Ursache annehmen, ergibt eine Studie die 2013 ebenfalls in "Radiation Research" erschienen ist.

Diese Zahlen basieren allerdings nur auf statistischen Berechnungen des Krebsrisikos. Sie beruhen auf Annahmen zu den Strahlungsdosen, denen die Arbeiter und Flussanwohner vermutlich ausgesetzt gewesen waren. Im Einzelfall lässt sich jedoch nicht nachweisen, ob eine Krebserkrankung durch radioaktive Strahlung oder einen anderen Vorgang ausgelöst wurde. Biologisch lässt sich das am Krebsgewebe nicht unterscheiden.

Freilandlabor für Strahlungsschäden

Was die Folgen des Unfalls von Kyschtym angeht, lassen sich nicht so fundierte Aussagen treffen. Es gibt keine eigenen Kohortenanalysen dafür. Allerdings wurden die Anwohner der damals am stärksten betroffenen Orte relativ schnell umgesiedelt, innerhalb von ein bis zwei Wochen, was die Strahlungswirkung in Grenzen gehalten haben dürfte, so die Experten vom Münchner Helmholtz-Institut.

Die medizinischen Daten aus Majak sind weltweit einmalig – und äußerst wertvoll. Die bislang maßgeblichen Grenzwerte im Strahlenschutz basieren auf der Analyse der etwa 100 000 Opfer der Atombombenabwürfe von Hiroschima und Nagasaki, erklären Eidemüller und Woda. Allerdings waren diese einer kurzzeitigen hohen Strahlendosis ausgesetzt und zudem japanischer Herkunft, was die Vergleichbarkeit mit westlichen Arbeitern in Kernkraftwerken oder anderen langfristig mit Radioaktivität belasteten Bereichen schmälert.

Bislang war man davon ausgegangen, dass eine kurze, heftige Exposition gefährlicher ist als eine lange, weniger intensive mit der insgesamt selben Strahlendosis. Die Daten aus Majak weisen jedoch darauf hin, dass die Risiken in beiden Fällen vergleichbar groß sind. Diese Erkenntnis, die es ohne die geheime Anlage von Majak nicht geben würde, könnte helfen, den Strahlenschutz für Forscher und Arbeiter in Zukunft zu verbessern.

Seit 1987 produziert Majak kein kernwaffenfähiges Material mehr. Die zwei heute noch betriebenen Reaktoren erzeugen unter anderem Isotope für medizinische und militärische Forschungszwecke. Die Anlage ist eine der weltweit größten Produktionsstätten für Radionuklide. Abnehmer sind vor allem westliche Industrieländer. Außerdem wird in Majak Brennstoff für Kernkraftwerke und U-Boote hergestellt, und abgebrannte Brennelemente werden wiederaufgearbeitet. Man arbeitet auch an Konzepten, um die kontaminierten Flächen zu säubern und die verbliebenen radioaktiven Abfälle zu beseitigen. Der Leuchtturm strahlt weiter.