science >> Wetenschap >  >> Natuur

Mix van verontreinigingen in het afvalwater van Fukushima, risico's van het dumpen van de oceaan

Sommige van de meer dan 1 000 tanks met behandeld en onbehandeld afvalwater van de Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant links zichtbaar op deze foto van de locatie van de energiecentrale uit 2013. Credit:Ken Buesseler, © Woods Hole Oceanografische Instelling

Bijna 10 jaar nadat de Tohoku-oki-aardbeving en tsunami de Japanse kerncentrale Fukushima Dai-ichi verwoestten en een ongekende radioactiviteit in de oceaan veroorzaakten, stralingsniveaus zijn gedaald tot veilige niveaus in alle wateren, behalve in de wateren die zich het dichtst bij de geblindeerde elektriciteitscentrale bevinden. Vandaag, vis en andere zeevruchten die zijn gevangen in wateren buiten alle, behalve een beperkte regio, bleken ruimschoots binnen de strikte limieten van Japan voor radioactieve besmetting te vallen, maar er bestaat een nieuw gevaar en groeit elke dag in het aantal opslagtanks op het land rond de elektriciteitscentrale die verontreinigd afvalwater bevatten. Een artikel gepubliceerd op 8 augustus in het tijdschrift Wetenschap bekijkt enkele van de vele radioactieve elementen in de tanks en suggereert dat er meer moet worden gedaan om de potentiële risico's te begrijpen van het vrijgeven van afvalwater uit de tanks in de oceaan.

"We hebben de afgelopen negen jaar gezien hoe de niveaus van radioactief cesium zijn afgenomen in zeewater en in het zeeleven in de Stille Oceaan, " zei Ken Buesseler, een mariene chemicus bij de Woods Hole Oceanographic Institution en auteur van het nieuwe artikel. "Maar er zijn nog nogal wat radioactieve verontreinigingen in die tanks waar we aan moeten denken, waarvan sommige in 2011 niet in grote hoeveelheden werden gezien maar het belangrijkste, ze gedragen zich niet allemaal hetzelfde in de oceaan."

Sinds 2011, Buesseler heeft de verspreiding van straling van Fukushima naar en over de Stille Oceaan bestudeerd. In juni van dat jaar, hij mobiliseerde een team van wetenschappers om de eerste internationale onderzoekscruise uit te voeren om de vroege paden die cesium-134 en -137 te bestuderen, twee radioactieve isotopen van cesium geproduceerd in reactoren, namen toen ze de krachtige Kuroshio-stroom binnengingen voor de kust van Japan. Hij heeft ook een netwerk opgebouwd van burgerwetenschappers in de VS en Canada die hebben geholpen bij het volgen van de aankomst en verplaatsing van radioactief materiaal aan de Pacifische kust van Noord-Amerika.

De tanks bevatten een mengsel van radioactieve isotopen die met verschillende snelheden vervallen en die een reeks affiniteiten vertonen voor zeebodemsedimenten en mariene organismen. Krediet:Ken Buesseler, © Woods Hole Oceanografische Instelling

Nutsvoorzieningen, hij maakt zich meer zorgen over de meer dan 1, 000 tanks op het terrein van de elektriciteitscentrale vullen met grondwater en koelwater die verontreinigd zijn geraakt door contact met de reactoren en hun insluitingsgebouwen. Geavanceerde reinigingsprocessen hebben veel radioactieve isotopen kunnen verwijderen en inspanningen om grondwaterstromen rond de reactoren om te leiden, hebben de hoeveelheid verontreinigd water die wordt opgevangen sterk verminderd tot minder dan 200 ton per dag, maar volgens sommige schattingen worden de tanks in de nabije toekomst gevuld, wat sommige Japanse functionarissen ertoe bracht om te suggereren dat behandeld water in de oceaan moet worden geloosd om ruimte vrij te maken voor meer afvalwater.

Een van de radioactieve isotopen die op het hoogste niveau in het behandelde water achterblijft en zou vrijkomen, is tritium, een isotoop van waterstof is bijna niet te verwijderen, omdat het onderdeel wordt van het watermolecuul zelf. Echter, tritium heeft een relatief korte halfwaardetijd, die de vervalsnelheid van een isotoop meet; wordt niet zo gemakkelijk geabsorbeerd door zeeleven of zeebodemsedimenten, en produceert bètadeeltjes, wat niet zo schadelijk is voor levend weefsel als andere vormen van straling. Isotopen die in het gezuiverde afvalwater achterblijven, zijn onder meer koolstof-14, kobalt-60, en strontium-90. Deze en de andere isotopen die overblijven, die pas in 2018 werden onthuld, ze hebben allemaal veel meer tijd nodig om te vergaan en hebben veel grotere affiniteiten voor sedimenten op de zeebodem en mariene organismen zoals vissen, wat betekent dat ze veel langer en op complexere manieren potentieel gevaarlijk kunnen zijn voor mens en milieu dan tritium.

"De huidige focus op tritium in de afvalwatertanks negeert de aanwezigheid van andere radioactieve isotopen in het afvalwater, "zei Buesseler. "Het is een moeilijk probleem, maar het is oplosbaar. De eerste stap is het opruimen van die extra radioactieve verontreinigingen die in de tanks achterblijven, en maak vervolgens plannen op basis van wat overblijft. Voor elke optie waarbij het vrijkomen in de oceaan betrokken is, zijn onafhankelijke groepen nodig die alle mogelijke verontreinigingen in het zeewater in de gaten houden, de zeebodem, en zeeleven. De gezondheid van de oceaan - en het levensonderhoud van ontelbare mensen - is afhankelijk van dit goed gedaan."