Радиоактивный 129I преодолел треть пути вокруг земного шара с момента его выброса на заводах по переработке ядерного топлива в Великобритании и Франции. Путь йода протяженностью 15 000 км начинается на атомных электростанциях в Селлафилде и Ла-Хаге и продолжается через Северный Ледовитый океан, а затем на юг через Гранд-Бэнкс к Бермудским островам, где он обнаруживается в очень низких концентрациях около 20 лет спустя. Этот трассер был использован для составления наиболее полного современного высокоточного картографирования океанических течений, переносящих CO2 и другие парниковые газы из атмосферы в бездонные глубины северной части Атлантического океана. Эти результаты будут представлены на геохимической конференции Гольдшмидта в Париже.
Радиоактивные загрязнители выбрасываются на законных основаниях уже более полувека с заводов по переработке ядерных материалов в Селлафилде (Великобритания) и Ла-Гааге (Франция). Недавно ученые начали использовать радиоактивный йод-129 (129I) для отслеживания движения океанских течений. Они подчеркивают, что уровни радиоактивности, обнаруженные в Северной Атлантике, чрезвычайно низки и не считаются опасными.
Мы обнаружили, что, отслеживая радиоактивный йод, выбрасываемый в моря у побережья Великобритании и Франции, мы смогли подтвердить, как глубоководные течения текут в Северной Атлантике. Это первое исследование, показывающее точную и непрерывное отслеживание атлантических вод, текущих на север в Северный Ледовитый океан у побережья Норвегии, циркулирующих вокруг арктических бассейнов и возвращающихся в северные моря по тому, что мы называем «арктической петлей», а затем текущими на юг вниз по континентальному склону Северной Америки к Бермудским островам на глубины ниже 3000 м», - сказал ведущий исследователь доктор Джон Н. Смит (Бедфордский институт океанографии, Канада).
Исследование является частью международного проекта GEOTRACES, целью которого является использование геохимических маркеров для отслеживания океанских течений и, таким образом, обеспечение точных оценок времени прохождения и скорости перемешивания в Северной Атлантике и Северном Ледовитом океане. До сих пор 129I был измерен так далеко на юге, как Пуэрто-Рико, но исследователи предполагают, что он будет продолжать течь на юг, в Южную Атлантику, и в конечном итоге распространится по всему мировому океану..
Д-р Смит продолжил: «Эти течения ранее изучались с использованием растворенных фреонов (хлорфторуглеродов) - молекул, которые использовались в холодильниках до запрета в 1989 году. Однако фреоны подвергаются обмену между океаном и атмосферой, что означает, что поверхностные воды постоянно пополняется ХФУ во время арктического этапа пути, в то время как шлейф 129I сохраняет первоначальный отпечаток истории его поступления в течение длительного периода лет. Кроме того, 129I относительно легко обнаружить при крайне низких концентрациях с помощью ускорительной масс-спектрометрии. методы, которые дают нам большое преимущество измерения с точки зрения отношения сигнал/шум. Поскольку мы точно знаем, откуда взялся 129I и когда он попал в океан, мы впервые можем быть абсолютно уверены, что обнаружение атома в определенном месте является специфическим результатом течений».
"Во многих отношениях это немного похоже на старую игру "палка в ручей", в которую мы играли в детстве - то, что люди называют "Пух палками" в Англии - где вы должны были бросить плавучий предмет в воду и наблюдайте, откуда она выходит. Конечно, было бы гораздо лучше, если бы этих маркеров вообще не было в океане, но они есть, и мы можем использовать их для некоторых важных экологических исследований."
Комментируя, д-р Нурия Касакуберта Арола (ETH, Цюрих) сказал: «Работа, выполненная Джоном Смитом и его коллегами в последние годы, в значительной степени способствовала пониманию циркуляции воды, особенно в Северной Атлантике и Северном Ледовитом океане. Преимуществом использования 129I в качестве переходного индикатора в океанографии является длительный период полураспада (15,7 млн лет) этого изотопа по сравнению со временем циркуляции, а также тот факт, что он в значительной степени растворим в морской воде. В настоящее время основные усилия также направлены на поиск других искусственных радионуклидов с аналогичными источниками и поведением, чем у 129I (например, 236U, 237Np), так что чем больше у нас будет инструментов, тем лучше мы поймем циркуляцию океана. Недавние достижения в области масс-спектрометрии (ICP-MS и AMS) сегодня позволяют использовать очень низкие пределы обнаружения, чтобы мы могли измерять очень низкие концентрации этих изотопов в глубоководных водах океана».
Для получения информации о GEOTRACES см.
129I имеет период полураспада 15,7 млн лет