Fukushima är nu ökänt för kärnkraftskatastrofen som ägde rum i mars 2011, den näst värsta i sitt slag efter Tjernobyl-katastrofen 1986. En jordbävningsutlöst tsunami utanför den japanska kusten skadade reservgeneratorerna vid kärnkraftverket i Fukushima, vilket ledde till fel på reaktorernas kylsystem. Restvärmen smälte delvis ett antal av bränslestavarna i tre reaktorer, vilket orsakade utsläpp av kärnstrålning. En serie explosioner skadade ytterligare inneslutningsbyggnader och släppte ut ytterligare strålning till det omgivande området, vilket ledde till en evakueringsradie på 30 km.
Medan ansträngningar att kyla reaktorerna och förhindra ytterligare explosioner mötts med viss framgång genom att leverera vatten från helikoptrar och använda lastbilsmonterade kanoner, visade det sig att strålning senare hade kommit in i haven (~3,5 petabecquerel förorenat vatten), såväl som lokal mat och vattenförsörjning. Det tog till december 2011 innan kärnkraftverket äntligen bedömdes vara stabilt, men ytterligare sex år innan alla evakueringsorder hävdes.
De långvariga effekterna av händelsen är källan till fortsatt undersökning, med ny forskning, publicerad i Frontiers in Marine Science , utforskar rörelsen och uppehållet för Fukushima-härledda spårämnen i norra Stilla havet.
Sang-Yeob Kim, senior forskare vid Koreas Institute of Ocean Science and Technology, och kollegor modellerade spårämnenas underjordiska vägar och interårlig variabilitet under en 22-årig havsomanalysperiod (som börjar före den nukleära händelsen för jämförelse) när de subducerar med det subtropiska vattnet i norra Stilla havet under kallare årstider.
Denna ~250 m tjocka vattenmassa har en högre densitet på ~26,9 kg/m 3 och medeltemperatur på 18 °C. Det är ett viktigt lager av jordens kol, syre, näringsämnen och värme, eftersom det är vertikalt homogent för att transportera dessa variabler från ytan till havet under ytan.
Året efter händelsen registrerade observationsmätningar av radioaktiva cesiumisotoper 6 petabecquerel av 134 Cs i norra Stilla havet subtropiskt vatten på ett djup av 300 m.
Forskargruppen använde lagrangiska partikelspårningssimuleringar av 100 frigjorda punkter av 134 Cs från atmosfärisk nedfall var tredje dag mellan 1 januari 1994 till 28 december 2011 för att undersöka beräkningsvätskedynamik för det subtropiska gyret. Genom att göra det identifierade de partiklarnas väg längs Kuroshio-förlängningen som strömmar österut utanför den japanska kusten in i norra Stilla havet, särskilt koncentrerad till norra delen av regionen.
Härifrån tog det fyra till fem år för kärnkraftsspårarna att expandera över hela den subtropiska regionen av bassängen för att nå Taiwans östkust, de filippinska öarna och Japansjön.
Medan 30 % av de modellerade partiklarna rörde sig längs Kuroshio-förlängningen och ytterligare 36 % strömmade österut mot Kuroshio-Oyashio-strömövergångszonen, subducerades de återstående 34 % i recirkulationsgyret av det subtropiska vattnet i norra Stilla havet från det övre blandade lagret till lägre termoklin.
Genom att spåra oceanografiska förändringar under denna femåriga spridningsperiod uppvisade djupet och temperaturen i Kuroshio-Oyashio nuvarande övergångszon en stark säsongsvariation, med partiklar som subducerades 50 m under varmare månader (april–november) och återfördes till ytan under kallare månader. (december–mars). Jämförelsevis hade Kuroshio Extension-mönstret svag säsongsmässig korrelation.
Den här forskningen är betydelsefull eftersom den belyser hur lång tid spårämnena expanderar över en enda bassäng, och därför deras livslängd i miljön när de fortsätter att expandera över angränsande havsbassänger under åren (och decennierna) som kommer.
Mer information: Sang-Yeob Kim et al, En studie om vägarna och deras interårliga variabilitet av Fukushima-härledda spårämnen i nordvästra Stilla havet, Frontiers in Marine Science (2024). DOI:10.3389/fmars.2024.1358032
Journalinformation: Frontiers in Marine Science
© 2024 Science X Network
