2011 márciusában a nagy tohokui földrengéssel és az azt követő szökőárral összefüggésben baleset történt a Japán keleti partján lévő Fukusima Daiicsi atomerőműben. A baleset során a 134Cs és 137Cs cézium radionuklidok kerültek az erőmű melletti óceánba, és a tengeri élővilágot radioaktív anyagoknak tették ki.
A képen a Daiichi nukleáris balesetet követően a Fukusimánál lévő Csendes-óceánba kibocsátott 137Cs hosszú távú terjedésének modellszimulációi láthatók (festékkel) 43 nappal, 367 nappal és 1412 nappal a baleset után. Míg a sugárzásnak kitett tengeri élőlények közül sokan Japán környékén maradnak, számos faj igen vándorló, és a Csendes-óceán északi részén átúsznak Észak-Amerika nyugati partjai felé.
E vándorló halak két példája a csendes-óceáni kékúszójú tonhal (Thunnus orientalis) és az albacore tonhal (Thunnus alalunga), és mind a 134Cs-t, mind a 137Cs-t kimutatták ezekben a Csendes-óceán keleti részén kifogott fajokban. A közegészségügy szempontjából a sugárzási szintek nagyon alacsonyak, és messze az aggodalomra okot adónak tekintett szintek alatt vannak.
Egy közelmúltbeli vizsgálatban ötven, az Egyesült Államok partjainál vett kékúszójú tonhalból vett mintát vizsgáltak. nyugati partjainál 2012-ben vett mintában a kisebb kékúszójú tonhalak (Japánból nemrégiben bevándoroltak) fehér izomszövetében 134Cs-t (0,7 ± 0,2 Becquerel (Bq)/kg) és emelkedett 137Cs-t (2,0 ± 0,5 Bq/kg) találtak, míg a legtöbb nagyobb, idősebb halban nem volt 134Cs, és csak a 137Cs háttérszintje1 .
A tudósok számára a 134Cs és a 137Cs a vándorlási utakat jelző markerként szolgált. Ha például egy csendes-óceáni kékúszójú tonhalban kimutatható volt a 134Cs szintje (amely viszonylag gyorsan bomlik), az azt jelezte, hogy nemrég vándorolt Japánból. Ez fontos betekintést nyújtott a tonhalak csendes-óceáni vándorlásának dinamikájába.
Mi a sugárzás?
A definíció szerint a sugárzás hullámok vagy gerjesztett részecskék formájában megjelenő energia. Két típusa:
- Ionizáló sugárzás: olyan nagy energiával rendelkezik, hogy képes elektronokat kiütni az atomokból, és iont, azaz kiegyensúlyozatlan atomot létrehozni. Ez a folyamat megváltoztathatja az élő sejteket, mutációkat okozhat a DNS-ben és károsíthatja a szöveteket, ami az emberre nézve egészségügyi kockázatot jelent. Ilyenek például a röntgengépek, a kozmikus sugárzás és a nukleáris radioaktív elemek.
- Nem ionizáló sugárzás: nem rendelkezik elegendő energiával ahhoz, hogy ionizációt okozzon, de az atomokat elmozdíthatja. Ilyenek például a rádióhullámok, a mikrohullámok és a látható fény.
Honnan származik a sugárterhelés?
A sugárzás mindig is természetes része volt környezetünknek, forrásai a talajban, a vízben és a levegőben találhatók. Az ember által létrehozott források közé tartozik a bányászat, az energiatermelés, a nukleáris orvostudomány, a katonai alkalmazások és a fogyasztói termékek. A National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP) szerint az Egyesült Államokban egy átlagos ember évente átlagosan 620 millirem (6,2 millisievert) sugárzásnak van kitéve, ami nem tekinthető károsnak.2
A háttérsugárzás kifejezés arra a sugárzásra utal, amely mindig jelen van a környezetben, főként a természetes forrásokból és kis részben az ember által létrehozott forrásokból. A U.S. Nuclear Regulatory Commission által készített személyi éves sugárzási dóziskalkulátor segítségével megtudhatja, mekkora az Ön személyes sugárterhelése.
Mi a radioaktív bomlás és a felezési idő?
A radioaktív bomlás alatt azt a folyamatot értjük, amelynek során egy radionuklid idővel energiát bocsát ki (alfa-részecskék, béta-részecskék vagy gammasugarak formájában), és más állapotba alakul át, amíg az elem ismét stabil nem lesz. A radionuklidok bomlásuk során teljesen más elemmé alakulhatnak át. A felezési idő az a sebesség, amellyel egy radionuklid az eredeti atomjainak felére bomlik, és időben mérhető, ami néhány másodperctől, perctől vagy évmillióig terjedhet.3
Hogyan hatnak a radioaktív anyagok az emberre?
A sugárzás hatásának súlyossága az expozíciótól függ, legyen az krónikus (hosszú ideig tartó folyamatos expozíció) vagy akut (rövid ideig tartó expozíció). Az ionizáló sugárzás formájában energiát felszabadító radioaktív anyagok károsíthatják az élő sejteket azáltal, hogy megváltoztatják a genetikai anyagban lévő atomok állapotát, ami viszont mutációkat okozhat a DNS-ben. Fontos azonban az expozíció típusa (belső vs. külső), a dózis, a radionuklid felezési ideje, az, hogy hol koncentrálódik a szervezetben, és hogyan metabolizálja a szervezet.
A szakértők nem értenek egyet az “alacsony dózisú” expozíció pontos meghatározásában és mértékében, de az Egyesült Államokra vonatkozó védelmi szabványok konzervatív módon abból indulnak ki, hogy minden sugárterhelés bizonyos kockázattal jár, és a kockázat a dózissal nő.3
Mi a céziumizotóp?
A 137Cs és a 134Cs nukleáris hasadással előállított radionuklidok, amelyeket orvosi eszközökben és mérőműszerekben használnak, valamint a nukleáris reaktorokban és a nukleáris fegyverek tesztelésénél a nukleáris hasadási folyamatok egyik mellékterméke.
A 137Cs és a 134Cs már a fukusimai nukleáris katasztrófa előtt is jelen volt a környezetben az 1950-es és 1960-as évekbeli nukleáris kísérletek, az 1980-as évekbeli nukleáris üzemanyag-feldolgozás és az 1986-os csernobili baleset következtében. A 2011-es baleset azonban kiegészíti ezeket a már ismert forrásokat, és a 137Cs hosszú felezési ideje (30,04 év) azt jelenti, hogy a 134Cs felezési idejéhez képest (2,07 év) még jó ideig megmarad a környezetben.
Hogyan hat a radioaktív cézium a halakra?
A 137Cs tengeri környezetbe való bejutása és a halak biológiai szövetének zsírtartalmába való diffúziója, valamint a táplálékhálózaton keresztül történő bioakkumuláció lehetősége miatt aggasztó. A tengeri halakról kimutatták, hogy mind a vizes fázisból, mind a táplálékból felveszik a Cs-t.5
A 2012-ben az USA nyugati partjainál vett ötven kékúszójú tonhal mintája közül a kisebb (Japánból nemrég bevándorolt) kékúszójú tonhalak fehér izomszövetében 134Cs (0,7 ± 0,2 Bq/kg) és emelkedett 137Cs (2,0 ± 0,5 Bq/kg) volt, míg a legtöbb nagyobb, idősebb halban nem volt 134Cs és csak a 137Cs háttérszintje. A tudósok számára a radionuklidok a vándorlási útvonalakat jelző markerként szolgálnak. Ha például egy csendes-óceáni kékúszójú tonhalban kimutatható volt a 134Cs szintje (amely viszonylag gyorsan bomlik), az azt jelezte, hogy nemrégiben vándorolt Japánból.
Még több információ
Sugárzás
- Radioaktív kifejezések glosszáriuma
- A radioaktív cézium eredete, tulajdonságai és egészségügyi hatásai
- NOAA fukusimai radioaktív aeroszolszórás térkép
- Nationwide Environmental Radiation Monitoring (RadNet)
- U.S. Food and Drug Administration update on Fukushima radiation
Releváns irodalom
- Smith, JN, et al. 2015. A fukusimai radioaktivitási fúvóka megérkezése az észak-amerikai kontinentális vizekbe. PNAS, 112: 1310-1315.
- Buesseler, KO. 2014. Fukusima és az óceáni radioaktivitás. Oceanography 27(1):92-105.
- Neville, DR, et al. 2014. A fukusimai katasztrófa radionuklidjainak nyomokban lévő szintjei a kelet-csendes-óceáni albacore-ban. Environ. Sci. Technol., 48 (9), pp 4739-4743.
- Fisher, N., et al. 2013. A fukusimai nukleáris balesetből származó, a tengeri élővilágot és a tenger gyümölcseinek emberi fogyasztóit érintő sugárzási dózisok és a kapcsolódó kockázatok értékelése. PNAS, 110 (26) 10670-10675.
- Fisher, N., et al. 2013. Fukusimai radioaktivitás a tonhalban: Implikációk a közegészségügyre és a vándorlások nyomon követésére. Rapp. Comm. int. Mer Médit. 40.
- Madigan DJ, et al. 2013. A csendes-óceáni kékúszójú tonhalban (Thunnus orientalis) 2012-ben előforduló radiocézium validálja az új nyomjelző technikát. Environ Sci Technol 47(5): 2287-2294.
- Behrens, E., et al. 2012. Modellszimulációk a Fukusimánál a Csendes-óceánba kibocsátott 137Cs hosszú távú terjedéséről. Environmental Research Letters, 7.
- Buesseler, KO., et al. 2012. Fukusimából származó radionuklidok az óceánban és a Japán melletti élővilágban. Proc. Natl. Acad. Sci.,109: 5984-5988.
Seafood information
- 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.: Tenger gyümölcsei
- , et al. “Radiocesium in Pacific Bluefin Tuna Thunnus orientalis in 2012 validates new tracer technique”. 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.