I marts 2011 skete der i forbindelse med det store Tohoku-jordskælv og den deraf følgende tsunami en ulykke på Fukushima Daiichi-kernekraftværket på Japans østkyst. Ved denne ulykke blev radionukliderne cæsium 134Cs og 137Cs frigivet i havet ved siden af værket, hvilket udsatte det marine liv for radioaktive materialer.
Billedet viser modelsimuleringer (med farvestof) af den langsigtede spredning af 137Cs, der blev frigivet i Stillehavet ud for Fukushima efter Daiichi-atomulykken, 43 dage, 367 dage og 1412 dage efter. Mens mange af de udsatte marine organismer forbliver omkring Japan, er en række arter stærkt vandrende og svømmer over det nordlige Stillehav til den nordamerikanske vestkyst.
To eksempler på disse vandrende fisk er stillehavsblåfinnet tun (Thunnus orientalis) og hvid tun (Thunnus alalunga), og både 134Cs og 137Cs er blevet påvist i disse arter fanget i det østlige Stillehav. For folkesundheden er strålingsniveauerne meget lave og langt under de niveauer, der anses for at give anledning til bekymring.
I en nyere undersøgelse af 50 blåfinnet tun, der blev udtaget prøver af ud for USA’s kyst, blev der for nylig vestkysten i 2012, havde de mindre blåfinnet tun (nyligt indvandrede fra Japan) 134Cs (0,7 ± 0,2 Becquerel (Bq)/kg) og forhøjet 137Cs (2,0 ± 0,5 Bq/kg) i deres hvide muskelvæv, mens de fleste større, ældre fisk ikke havde 134Cs og kun baggrundsniveauer af 137Cs.1
For forskerne tjente 134Cs og 137Cs som en markør, der indikerer vandringsveje. Hvis f.eks. en stillehavsblåfinnet tun havde påviselige niveauer af 134Cs (som henfalder relativt hurtigt), indikerede det, at den for nylig var vandret fra Japan. Dette har givet vigtig indsigt i dynamikken i tunvandringerne i Stillehavet.
Hvad er stråling?
På definition er stråling energi i form af bølger eller energipartikler. De to typer er:
- Ioniserende stråling: har så meget energi, at den kan slå elektroner ud af atomerne og skabe en ion, eller et atom i ubalance. Denne proces kan ændre levende celler og forårsage mutationer i DNA og skader i væv, hvilket udgør en sundhedsrisiko for mennesker. Som eksempler kan nævnes røntgenmaskiner, kosmisk stråling og radioaktive grundstoffer fra kernekraftværker.
- Ikke-ioniserende stråling: Har ikke energi nok til at forårsage ionisering, men kan flytte rundt på atomerne. Eksempler omfatter radiobølger, mikrobølger og synligt lys.
Hvor kommer strålingseksponering fra?
Stråling har altid været en naturlig del af vores miljø med kilder i jord, vand og luft. Menneskeskabte kilder omfatter minedrift, elproduktion, nuklearmedicin, militære anvendelser og forbrugerprodukter. Ifølge National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP) udsættes en gennemsnitlig person i USA for en gennemsnitlig årlig strålingsdosis på 620 millirem (6,2 millisievert), hvilket ikke anses for at være skadeligt.2
Med baggrundsstråling menes den stråling, der altid er til stede i miljøet, hovedsagelig fra naturlige kilder og en lille del fra menneskeskabte kilder. Brug denne personlige årlige strålingsdosisberegner fra U.S. Nuclear Regulatory Commission til at se, hvor stor din personlige eksponering er.
Hvad er radioaktivt henfald og en halveringstid?
Radioaktivt henfald defineres som den proces, hvorved et radionuklid afgiver energi (i form af alfapartikler, betapartikler eller gammastråler) over tid og omdannes til en anden tilstand, indtil grundstoffet igen er stabilt. Når radionuklider henfalder, kan de omdannes til helt andre grundstoffer. Halveringstiden er den hastighed, hvormed en radionuklid henfalder til halvdelen af sine oprindelige atomer, og den måles som tid, fra blot sekunder, minutter eller millioner af år.3
Hvordan påvirker radioaktive materialer mennesker?
Sværhedsgraden af strålingsvirkningen afhænger af eksponeringen, enten kronisk (kontinuerlig eksponering over en lang periode) eller akut (kortvarig eksponering). Radioaktive materialer, der afgiver energi i form af ioniserende stråling, kan forårsage skade på levende celler ved at ændre atomernes tilstand i det genetiske materiale og dermed forårsage mutationer i DNA’et. Det er dog vigtigt, hvilken type eksponering der er tale om (intern vs. ekstern), dosis, radionuklidets halveringstid, hvor det koncentreres i kroppen, og hvordan kroppen metaboliserer det.
Eksperter er uenige om den nøjagtige definition og graden af “lavdosis”-eksponering, men i beskyttelsesstandarderne for USA antages det konservativt, at enhver eksponering for stråling indebærer en vis risiko, og at risikoen stiger med dosis.3
Hvad er cæsiumisotoper?
137Cs og 134Cs er radionuklider, der produceres ved kernespaltning til brug i medicinsk udstyr og måleinstrumenter, og er også et af biprodukterne fra kernespaltningsprocesser i atomreaktorer og kernevåbenforsøg.
137Cs og 134Cs var allerede til stede i miljøet før Fukushima-atomkatastrofen som følge af atomforsøg i 1950’erne og 1960’erne, oparbejdning af nukleart brændsel i 1980’erne og Tjernobyl-ulykken i 1986. Ulykken i 2011 supplerer imidlertid disse etablerede kilder, og den lange halveringstid for 137Cs (30,04 år) betyder, at det vil forblive i miljøet i et godt stykke tid sammenlignet med 134Cs (2,07 år).
Hvordan påvirker radiocesium fisk?
Bekymringen for 137Cs i havmiljøet skyldes dets indtagelse og diffusion i fedtindholdet i fiskenes biologiske væv og potentialet for bioakkumulering gennem fødekæden. Havfisk har vist sig at optage Cs fra både den vandige fase og fra kosten.5
Af 50 blåfinnede tunfisk, som der blev taget prøver af ud for USA’s vestkyst i 2012, havde de mindre blåfinnede tun (nyligt indvandrede fra Japan) 134Cs (0,7 ± 0,2 Bq/kg) og forhøjet 137Cs (2,0 ± 0,5 Bq/kg) i deres hvide muskelvæv, mens de fleste større, ældre fisk ikke havde 134Cs og kun baggrundsniveauer af 137Cs. For forskerne tjener radionukliderne som en markør, der angiver vandringsveje. Hvis f.eks. en stillehavsblåfinnet tun havde påviselige niveauer af 134Cs (som henfalder relativt hurtigt), tyder det på, at den for nylig er vandret fra Japan.
Mere information
Stråling
- Glossar over radioaktive termer
- Oprindelse, egenskaber og sundhedsvirkninger af radioaktivt cæsium
- NOAA’s Fukushima-kort over radioaktiv aerosolspredning
- Nationwide Environmental Radiation Monitoring (RadNet)
- U.US. Food and Drug Administration update on Fukushima radiation
Relevant litteratur
- Smith, JN, et al. 2015. Ankomst af Fukushima-radioaktivitetsfanen i nordamerikanske kontinentale farvande. PNAS, 112: 1310-1315.
- Buesseler, KO. 2014. Fukushima og radioaktivitet i havet. Oceanography 27(1):92-105.
- Neville, DR, et al. 2014. Sporniveauer af Fukushima-katastrofens radionuklider i hvid tun fra det østlige Stillehav. Environ. Sci. Technol., 48 (9), pp 4739-4743.
- Fisher, N., et al. 2013. Evaluering af strålingsdoser og den dermed forbundne risiko fra atomulykken i Fukushima for marine biota og menneskelige forbrugere af fisk og skaldyr. PNAS, 110 (26) 10670-10675.
- Fisher, N., et al. 2013. Fukushima-radioaktivitet i tun: Implikationer for folkesundheden og sporing af migrationer. Rapp. Comm. int. Mer Médit., 40.
- Madigan DJ, et al. 2013. Radiocesium i stillehavsblåfinnet tun Thunnus orientalis i 2012 validerer ny sporingsteknik. Environ Sci Technol 47(5): 2287-2294.
- Behrens, E., et al. 2012. Modelsimuleringer af den langsigtede spredning af 137Cs, der er frigivet i Stillehavet ud for Fukushima. Environmental Research Letters, 7.
- Buesseler, KO., et al. 2012. Fukushima-afledte radionuklider i havet og biota ud for Japan. Proc. Natl. Acad. Sci.,109: 5984-5988.
Information om fisk og skaldyr
- NOAA FishWatch – Pacific albacore tuna
- NOAA FishWatch – Pacific bluefin tuna
- NOAA FishWatch- Latest Seafood Research
- U.S. S. Food and Drug Administration – Seafood
- Madigan, Daniel J., et al. “Radiocesium i Pacific Bluefin Tuna Thunnus orientalis i 2012 validerer ny sporstofteknik.” Environmental science & technology 47.5 (2013): 2287-2294.
- World Nuclear Association
- Environmental Protectional 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.