V březnu 2011 došlo v souvislosti s velkým zemětřesením v Tohoku a následnou vlnou tsunami k havárii jaderné elektrárny Fukušima Daiiči na východním pobřeží Japonska. Při této havárii se do oceánu vedle elektrárny uvolnily radionuklidy cesium 134Cs a 137Cs, které vystavily mořské živočichy radioaktivním materiálům.
Na obrázku jsou modelové simulace (pomocí barviva) dlouhodobého rozptylu 137Cs uvolněného do Tichého oceánu u Fukušimy po havárii jaderné elektrárny Daiichi, 43 dní, 367 dní a 1412 dní poté. Zatímco mnoho exponovaných mořských organismů zůstává v okolí Japonska, řada druhů je vysoce migrujících a plaví se přes severní Pacifik k západnímu pobřeží Severní Ameriky.
Dva příklady těchto migrujících ryb jsou tichomořský tuňák obecný (Thunnus orientalis) a tuňák bílý (Thunnus alalunga) a u těchto druhů ulovených ve východním Pacifiku byly zjištěny jak 134Cs, tak 137Cs. Z hlediska veřejného zdraví jsou úrovně radiace velmi nízké a zdaleka nedosahují hodnot, které jsou považovány za důvod k obavám.
V nedávné studii padesáti vzorků tuňáka obecného odebraných u pobřeží USA. západního pobřeží v roce 2012, měly menší tuňáci obecní (nedávní migranti z Japonska) v bílé svalovině 134Cs (0,7 ± 0,2 becquerelů (Bq)/kg) a zvýšené množství 137Cs (2,0 ± 0,5 Bq/kg), zatímco většina větších, starších ryb neměla 134Cs a pouze pozaďové hodnoty 137Cs.1
Pro vědce sloužily 134Cs a 137Cs jako marker označující migrační cesty. Pokud měl například tichomořský tuňák obecný detekovatelné hladiny 134Cs (které se relativně rychle rozpadají), znamenalo to, že nedávno migroval z Japonska. To umožnilo získat důležité informace o dynamice migrace tuňáků v Tichém oceánu.
Co je to záření?
Podle definice je záření energie ve formě vln nebo energetických částic. Existují dva typy:
- Ionizující záření: má tak velkou energii, že může vyrazit elektrony z atomů a vytvořit ion neboli nevyvážený atom. Tento proces může změnit živé buňky a způsobit mutace DNA a poškození tkání, což představuje zdravotní riziko pro člověka. Příkladem jsou rentgenové přístroje, kosmické záření a jaderné radioaktivní prvky.
- Neionizující záření: nemá dostatečnou energii, aby způsobilo ionizaci, ale může pohybovat atomy. Příkladem jsou rádiové vlny, mikrovlny a viditelné světlo.
Kde se bere expozice záření?“
Záření bylo vždy přirozenou součástí našeho životního prostředí, jeho zdroje jsou v půdě, vodě a vzduchu. Zdroje vytvořené člověkem zahrnují těžbu, výrobu energie, jadernou medicínu, vojenské aplikace a spotřební výrobky. Podle Národní rady pro radiační ochranu a měření (NCRP) je průměrný obyvatel USA vystaven průměrné roční dávce záření 620 miliremů (6,2 milisievertů), která není považována za škodlivou.2
Termín radiační pozadí označuje záření, které je vždy přítomno v životním prostředí, většinou z přírodních zdrojů a malou částí ze zdrojů vytvořených člověkem. Chcete-li zjistit, jaká je vaše osobní expozice, použijte tuto kalkulačku osobní roční dávky záření od Komise pro jadernou regulaci USA.
Co je to radioaktivní rozpad a poločas rozpadu?
Radioaktivní rozpad je definován jako proces, při kterém radionuklid v průběhu času uvolňuje energii (ve formě částic alfa, částic beta nebo záření gama) a přechází do jiného stavu, dokud není prvek opět stabilní. Při rozpadu se radionuklidy mohou zcela přeměnit na jiné prvky. Poločas rozpadu je rychlost, s jakou se radionuklid rozpadá na polovinu svých původních atomů, a měří se jako čas, od pouhých sekund, minut až po miliony let.3
Jak radioaktivní materiály působí na člověka?
Závažnost dopadu záření závisí na expozici, a to buď chronické (nepřetržitá expozice po dlouhou dobu), nebo akutní (krátkodobá expozice). Radioaktivní materiály, které uvolňují energii ve formě ionizujícího záření, mohou způsobit poškození živých buněk změnou stavu atomů uvnitř genetického materiálu a následně způsobit mutace DNA. Důležitý je však typ expozice (vnitřní vs. vnější), dávka, poločas rozpadu radionuklidu, místo, kde se v těle koncentruje, a způsob, jakým ho tělo metabolizuje.
Odborníci se neshodnou na přesné definici a stupni expozice „nízkou dávkou“, ale ochranné normy pro USA konzervativně předpokládají, že každá expozice záření nese určité riziko a riziko se zvyšuje s dávkou.3
Co jsou izotopy cesia?“
137Cs a 134Cs jsou radionuklidy vznikající při jaderném štěpení pro použití v lékařských přístrojích a měřidlech a je také jedním z vedlejších produktů štěpných procesů v jaderných reaktorech a při testování jaderných zbraní.
137Cs a 134Cs byly v životním prostředí přítomny již před jadernou katastrofou ve Fukušimě v důsledku jaderných zkoušek v 50. a 60. letech 20. století, přepracování jaderného paliva v 80. letech a havárie v Černobylu v roce 1986. Havárie v roce 2011 však tyto zavedené zdroje doplnila a dlouhý poločas rozpadu 137Cs (30,04 roku) znamená, že ve srovnání s 134Cs (2,07 roku) bude v životním prostředí přetrvávat poměrně dlouho.
Jak radiocesium působí na ryby?
Obavy z 137Cs v mořském prostředí jsou způsobeny jeho příjmem a difuzí do obsahu tuku v biologické tkáni ryb a možností bioakumulace prostřednictvím potravního řetězce. Bylo prokázáno, že mořské ryby získávají Cs jak z vodné fáze, tak ze stravy.5
Z padesáti tuňáků obecných odebraných v roce 2012 u západního pobřeží USA měly menší tuňáci obecní (nedávní migranti z Japonska) v bílé svalovině 134Cs (0,7 ± 0,2 Bq/kg) a zvýšené množství 137Cs (2,0 ± 0,5 Bq/kg), zatímco většina větších, starších ryb neměla 134Cs a pouze hladiny 137Cs v pozadí. Pro vědce slouží tyto radionuklidy jako marker indikující migrační cesty. Pokud například tichomořský tuňák obecný obsahoval detekovatelné množství 134Cs (který se relativně rychle rozkládá), znamenalo to, že nedávno migroval z Japonska.
Další informace
Radiace
- Slovník radioaktivních pojmů
- Původ, vlastnosti a účinky radioaktivního cesia na zdraví
- Mapa rozptylu radioaktivního aerosolu ve Fukušimě odNOAA
- Celostátní monitorování radiace v životním prostředí (RadNet)
- U.Aktuální informace Úřadu pro potraviny a léčiva USA o radiaci ve Fukušimě
Relevantní literatura
- Smith, JN, et al. 2015. Příchod radioaktivního plumu z Fukušimy do severoamerických kontinentálních vod. PNAS, 112: 1310-1315.
- Buesseler, KO. 2014. Fukušima a radioaktivita oceánů. Oceanography 27(1):92-105.
- Neville, DR, et al. 2014. Trace Levels of Fukushima Disaster Radionuclides in East Pacific Albacore [Stopové hladiny radionuklidů z fukušimské havárie v tuňácích ve východním Pacifiku]. Environ. Sci. Technol. 48 (9), s. 4739-4743.
- Fisher, N., et al. 2013. Evaluation of radiation doses and associated risk from the Fukushima nuclear accident to marine biota and human consumers of seafood [Hodnocení dávek záření a souvisejících rizik z jaderné havárie ve Fukušimě pro mořskou faunu a flóru a lidské konzumenty mořských plodů]. PNAS, 110 (26) 10670-10675.
- Fisher, N., et al. 2013. Fukušimská radioaktivita v tuňákovi: Důsledky pro veřejné zdraví a sledování migrace. Rapp. Comm. int. Mer Médit. 40.
- Madigan DJ, et al. 2013. Radiocesium u pacifického tuňáka obecného Thunnus orientalis v roce 2012 ověřuje novou techniku sledování. Environ Sci Technol 47(5): 2287-2294.
- Behrens, E., et al. 2012. Modelové simulace dlouhodobého rozptylu 137Cs uvolněného do Tichého oceánu u Fukušimy. Environmental Research Letters, 7.
- Buesseler, KO., et al. 2012. Fukušimské radionuklidy v oceánu a biotě u Japonska. Proc. Natl. Acad. Sci.,109: 5984-5988.
Informace o mořských plodech
- NOAA FishWatch – Pacific albacore tuna
- NOAA FishWatch – Pacific bluefin tuna
- NOAA FishWatch- Latest Seafood Research
- U.S. Food and Drug Administration – Seafood
- Madigan, Daniel J., et al. „Radiocesium in Pacific Bluefin Tuna Thunnus orientalis in 2012 validates new tracer technique“ (Radiocesium u tichomořského tuňáka modroploutvého Thunnus orientalis v roce 2012 ověřuje novou stopovací techniku). Environmental science & technology 47.5 (2013): 2287-2294.
- World Nuclear Association
- Environmental Protection Agency
- International Bureau of Weights and Measures (BIPM)
- Mathews, T., Fisher, N. S. „Dominance of dietary intake of metals in marine elasmobranch and teleost fish“. Sci. Total Environ. 2009, 407 (18), 5156-5161.