Ученым впервые удалось оценить количество микрочастиц, богатых радиоактивным цезием, выброшенных в результате катастрофы на АЭС Фукусима в 2011 году. Эта работа, имеющая серьезные последствия для здоровья и окружающей среды, представлена на геохимической конференции Гольдшмидта в Бостоне.
Затопление АЭС «Фукусима-дайити» (ФДАЭС) после катастрофического землетрясения 11 марта 2011 г. вызвало выброс значительного количества радиоактивных материалов, в том числе изотопов цезия (Cs) 134Cs (период полураспада, 2 года) и 137Cs (период полураспада 30 лет). Первоначально ученые думали, что весь Cs высвобождается в растворимой форме. Однако теперь они поняли, что часть высвободившегося Cs была в виде стеклообразных микрочастиц, образовавшихся во время расплавления реактора; эти частицы были разбросаны по обширной территории, но до сих пор нет надежной оценки того, сколько радиоактивных микрочастиц, богатых цезием, осело в окружающей местности и как этот материал был распределен..
Теперь группа международных ученых под руководством доктора Сатоси Уцуномия (доцент Университета Кюсю, Фукуока, Япония) смогла дать первые точные оценки количества радиоактивных микрочастиц в окружающей среде. Эта работа описывает значение микрочастиц для текущих уровней радиации и предоставляет фундаментальные данные для будущей переоценки рисков для здоровья от высокорадиоактивных микрочастиц, которые остаются в местной окружающей среде.
Большинство стеклообразных микрочастиц имеют размер всего несколько микрон и были распределены вместе с растворимым цезием. Растворимый цезий обычно связывается с глинистыми минералами после влажного осаждения, при этом глинистые минералы также образуют частицы, поэтому было трудно отличить микрочастицы, богатые цезием, от цезия, абсорбированного глиной». богатая цезием микрочастица имеет чрезвычайно высокую радиоактивность ~1011 Бк/г по сравнению с гораздо более низкой радиоактивностью глинистых частиц, сорбирующих цезий, и это можно использовать для различения двух типов. Таким образом, мы разработали новую процедуру для количественного определения микрочастиц, богатых цезием, применяя метод количественной авторадиографии».
Ауторадиография подвергает фотографическую пленку или детектор воздействию радиоактивного источника, что приводит к тому, что излучение проявляется на пленке (медицинское рентгеновское излучение является наиболее распространенным методом авторадиографии). Команда определила порог радиоактивности для богатых цезием микрочастиц в просеянной фракции на основе соотношения между сигналом фотостимулированной люминесценции и радиоактивностью. Они применили этот метод к образцам почвы из 20 пострадавших районов.
Доктор Уцуномия продолжил: «В некоторых районах эти стекловидные частицы имеют высокую концентрацию, поэтому они вызывают серьезную озабоченность. Мы обнаружили до 318 таких частиц всего в 1 грамме почвы недалеко от электростанции Фукусима-дайити. Большинство этих частиц все еще находятся в окружающей среде, что свидетельствует о высокой стабильности.
После аварии на Фукусиме мы постепенно приходим к пониманию того, как распределялись микрочастицы и что это может означать для здоровья и окружающей среды. Как и следовало ожидать, ближе к реактору находится больше радиоактивных частиц: мы полагаем, что часть цезия высвобождается в виде растворимого материала, но мы обнаружили, что область к югу от реактора содержит более высокую долю стеклообразных частиц. По нашим оценкам, около 78% радиоактивного цезия высвобождается в виде стеклообразных частиц. Многие из микрочастиц были смыты с крыш и растений и теперь скопились в радиоактивных горячих точках.
Теперь, когда у нас есть лучшее представление о вовлеченных количествах и о том, как распределялось излучение, это дает нашей команде лучшее представление о том, как подходить к воздействию на здоровье, что, очевидно, вызывает серьезную озабоченность. Эта работа не означает, что есть какое-то дополнительное излучение, которое было упущено - общее количество цезия, выброшенного на Фукусиме, остается прежним. Однако стеклообразные частицы сконцентрировали излучение, а это означает, что предстоит еще много новой работы, чтобы понять, как это концентрированное излучение может повлиять на здоровье».
Комментируя работу, д-р Кен Бусселер (Океанографический институт Вудс-Хоул) сказал:
«Идея микрочастиц не была «упущена» при оценке общего уровня цезия в почве после Фукусимы; она была включена, хотя в этой работе подчеркивается фракция, обнаруженная в микрочастицах цезия. что существует дополнительное излучение, о котором следует беспокоиться, но, тем не менее, в этой высококонцентрированной форме оно может иметь различные последствия для здоровья. Эти исследователи проделали прекрасную работу по разработке новых инструментов для количественного определения этих микрочастиц, и это важная история, которую стоит рассказать"