Figur som visar antalet cesiumrika mikropartiklar per gram jord, och andelen av den totala markens cesiumradioaktivitet som är associerad med mikropartiklarna, för en rad prover som samlats in kring Fukushima Daiichi kärnkraftverk. Kredit:FDNPP
En stor mängd radioaktivitet släpptes ut i miljön under 2011 års Fukushima Daiichi kärnkraftverksolycka. Den frigjorda radioaktiviteten inkluderade små, dåligt löslig, cesiumrika mikropartiklar. Mikropartiklarna har en mycket hög radioaktivitet per massenhet (~1011 Bq/g), men deras distribution, siffra, källa, och rörelse i miljön har förblivit dåligt förstådd. Denna brist på information har gjort det svårt att förutsäga den potentiella effekten av de radioaktiva mikropartiklarna.
Dock, en studie som just publicerats i den vetenskapliga tidskriften Kemosfär , involverar forskare från Japan, Finland, Frankrike, och USA, tar upp dessa frågor. Laget, ledd av Dr Satoshi Utsunomiya, Ryohei Ikehara, och Kazuya Morooka (Kyushu University), utvecklade en metod 2018 som gör det möjligt för forskare att kvantifiera mängden cesiumrika mikropartiklar i jord- och sedimentprover.
De har nu tillämpat metoden på ett brett utbud av jordprover som tagits inifrån, och utanför, Fukushima Daiichi kärnvapenexklusionszon, och detta har gjort det möjligt för dem att publicera den första kvantitativa kartan över cesiumrik mikropartikelfördelning i delar av Fukushima-regionen.
Teammedlemmar (Satoshi Utsunomiya och Ryohei Ikehara) som slutför en strålningsundersökning i den nu igenvuxna Fukushima nukleära exkluderingszonen. Kredit:Satoshi Utsunomiya
Tre intressanta regioner inom 60 km från Fukushima Daiichi-platsen
Dr. Utsunomiya säger, "Med vår metod, vi har bestämt antalet och mängden cesiumrika mikropartiklar i ytjordar från ett brett spektrum av platser upp till 60 km från Fukushima Daiichi-platsen. Vårt arbete avslöjar tre regioner av särskilt intresse. I två regioner nordväst om de skadade kärnreaktorerna, antalet cesiumrika mikropartiklar per gram jord varierade mellan 22 och 101, och mängden total markcesiumradioaktivitet associerad med mikropartiklarna varierade från 15–37 procent. I en annan region sydväst om kärnreaktorerna, 1–8 cesiumrika mikropartiklar hittades per gram jord, och dessa mikropartiklar stod för 27–80 procent av jordens totala cesiumradioaktivitet."
Prof. Gareth Law (Helsingfors universitet), en medförfattare till studien, säger att tidningen "rapporterar regioner där de cesiumrika mikropartiklarna är förvånansvärt rikliga och står för en stor mängd markradioaktivitet. Dessa data, och tillämpning av vår teknik på ett bredare urval av prover kan hjälpa till att informera om saneringsinsatser." Utsunomiya tillade också att arbetet "ger viktig förståelse för cesiumrik mikropartikelspridningsdynamik, som kan användas för att bedöma risker och miljöpåverkan i bebodda regioner."
Författarna fann att den cesiumrika mikropartikelfördelningen överensstämde med banorna för de stora radioaktivitetsplymer som släpptes från Fukushima Daiichi-platsen under sen eftermiddag den 14 mars, 2011, till sen eftermiddag den 15 mars, 2011. Detta kan tyda på att mikropartiklar bara bildades under denna korta period. Utsunomiya tillägger:"baserat på fördelningen och det kända händelseförloppet under olyckan, våra data tyder på att reaktorenhet 3 var den mest troliga källan till de cesiumrika mikropartiklarna i början av frisättningsperioden."
