science >> Wetenschap >  >> Natuur

Radioactiviteit blijft hangen bij atoombomtests van 1946-1958

Krediet:Eric S. Taylor, WHOI Grafische Diensten. Wereldbol:Google Earth, Gegevens Sio, NOAA, Amerikaanse marine, NGA GEBCO, Afbeelding Landsat, Afbeelding U.S. Geological Survey. Achtergrond:Europese Zuidelijke Sterrenwacht

Wetenschappers hebben aanhoudende radioactiviteit gevonden in de lagunes van afgelegen Marshall Island-atollen in de Stille Oceaan, waar de Verenigde Staten in de jaren 1940 en 1950 66 kernwapentests uitvoerden.

Radioactiviteitsniveaus op Bikini- en Enewetak-atollen werden uitgebreid bestudeerd in de decennia nadat de tests waren beëindigd, maar er is de laatste tijd relatief weinig werk verricht. Een team van wetenschappers van Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) meldde dat de niveaus van radioactief cesium en plutonium sinds de jaren zeventig zijn afgenomen, maar deze elementen komen nog steeds vrij in de Stille Oceaan vanuit zeebodemsedimenten en lagunewateren.

De niveaus van plutonium zijn 100 of meer keer hoger in lagunewateren in vergelijking met de omringende Stille Oceaan en ongeveer twee keer hoger voor een radioactieve vorm van cesium. Ondanks deze verrijkingen, ze overschrijden de Amerikaanse en internationale waterkwaliteitsnormen die zijn vastgesteld om de menselijke gezondheid te beschermen niet, de wetenschappers meldden 30 oktober, 2017, in het journaal Wetenschap van de totale omgeving .

Om de bron van deze radionucliden in lagunewateren te bepalen, de WHOI-wetenschappers maten de hoeveelheden en stroom van radioactief materiaal dat de oceaan binnenkwam van grondwater dat van de eilanden sijpelde. Ze ontdekten dat grondwater een relatief lage bron van radioactiviteit was.

Vooral, ze ontdekten dat radioactief grondwater niet veel lekte onder een vermoedelijke potentiële bron:de Runit Dome op het eiland Runit - een massief betonnen deksel van 350 voet breed dat 111 bedekt, 000 kubieke meter radioactieve grond en puin die in een bomkrater werden gepompt en afgesloten. Het werd eind jaren zeventig gebouwd door de Amerikaanse regering om besmet afval van de kernproeven op te vangen. De bodem van de Runit Dome is niet gevoerd en ligt onder zeeniveau, dus wetenschappers en anderen waren bezorgd dat getijdenwerking water door het begraven radioactieve materiaal zou kunnen verplaatsen en naar zee zou kunnen brengen.

WHOI-geochemicus Ken Buesseler draagt ​​een draagbare geigerteller terwijl hij zich voorbereidt om het Runit Domea 350 voet brede betonnen deksel te beklimmen, gebouwd om radioactief besmet materiaal van kernwapentests te bevatten. De koepel stijgt tien voet boven de zeespiegel. Krediet:Ken Buesseler, Oceanografische instelling Woods Hole

"De fundamenten van deze eilandatollen zijn oude koraalriffen met de porositeit van Zwitserse kaas, zodat grondwater en eventueel gemobiliseerde radioactieve elementen er vrij gemakkelijk doorheen kunnen sijpelen, " zei WHOI-geochemicus Matt Charette. Hoewel dat nu niet lijkt te gebeuren, de wetenschappers adviseren dat het Runit Dome-gebied continu moet worden gecontroleerd als de zeespiegel stijgt en de koepel verslechtert.

Met behulp van isotopen van plutonium die werken als een vingerafdruk om bronnen te lokaliseren, de WHOI-wetenschappers ontdekten dat de zeebodemsedimenten rond Runit Island ongeveer de helft van het plutonium aan de lagune lijken bij te dragen. "Aanvullende studies die onderzoeken hoe radioactief plutonium door de omgeving beweegt, zouden helpen te verduidelijken waarom dit kleine gebied zo'n grote bron van radioactiviteit is, ’, aldus Busseler.

De WHOI-wetenschappers die het onderzoek uitvoerden en het rapport schreven, waren onder meer Ken Buesseler, Matthew Charette, Steven Snoek, Paul Henderson, en Lauren Kip. Ze voeren naar de eilanden aan boord van het onderzoeksschip Alucia op een expeditie gefinancierd door het Dalio Explore Fund.

Het team verzamelde sedimenten uit de lagune met collectoren ter grootte van een posterbuis die door duikers in de sedimenten van de zeebodem werden ingebracht. gevuld met modder, afgedekt. Terug in de WHOI-laboratoria, de kernen werden in lagen gesneden en geanalyseerd om een ​​begraven record van lokale neerslag van de kernproeven te onthullen. De wetenschappers verzamelden en analyseerden ook monsters van lagunewateren.

Op de eilanden, ze verzamelden grondwatermonsters uit stortbakken, putten, stranden, en andere websites. Ze analyseerden deze monsters op de niveaus van radioactief cesium en plutonium uit wapentests. Voor het eerst op deze eilanden, de wetenschappers maten ook isotopen van radium, een natuurlijk voorkomende radioactieve "tracer" die wetenschappers belangrijke informatie geeft om te bepalen hoeveel en hoe snel grondwater van het land in de oceaan stroomt.

WHOI-onderzoeker Paul Henderson, Eddy Madison, een waarnemer en duiker op de Marshalleilanden, en WHOI-geochemicus Matt Charette verzamelen grondwatermonsters uit een put in de buurt van de Runit Dome op Enewetak. Krediet:Ken Buesseler, Oceanografische instelling Woods Hole

Het onderzoeksteam van de WHOI vergeleek ook de radioactieve besmetting op de Marshalleilanden met de besmetting die vandaag in de buurt van Fukushima in Japan is gevonden in de nasleep van de ramp met de Dai-ichi-kerncentrale. "In tegenstelling tot Fukushima, waar cesium de meest voorkomende zorgwekkende radionuclide is, op deze atollen, de nadruk moet liggen op plutonium, gezien de aanzienlijk hoge niveaus, " zei WHOI-radiochemicus Ken Buesseler.

De VS voerden tussen 1946 en 1958 66 kernwapentests uit op de Bikini- en Enewetak-atollen, elk een ring van laaggelegen rifeilanden die een grotere lagune omringen. Bikini heeft 26 eilanden; Enewetak had 42 eilanden, maar drie werden gebombardeerd uit het bestaan. Ze werden bekend als het westelijke deel van de 'U.S. Pacific Proving Grounds'.

Bikini en Enewetak behoren tot de 29 atollen die deel uitmaken van de Republiek der Marshalleilanden, gelegen in de equatoriale Stille Oceaan, ongeveer 2, 500 mijl ten westen van Hawaï. Het collectieve landoppervlak van de duizenden kleine eilanden is gelijk aan het gebied van Washington, D.C., maar ze zijn verspreid over een oceaangebied dat groter is dan Alaska.

Het werk is van bijzonder belang voor de inheemse bevolking van de atollen die vóór de tests werden geëvacueerd en tot dusver slechts naar één klein eiland in het Enewtak-atol mochten terugkeren.