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Nel marzo 2011, in associazione con il grande terremoto di Tohoku e il conseguente tsunami, ci fu un incidente alla centrale nucleare di Fukushima Daiichi sulla costa orientale del Giappone. Questo incidente ha rilasciato i radionuclidi cesio 134Cs e 137Cs nell’oceano vicino alla centrale, esponendo la vita marina ai materiali radioattivi.

Per gli scienziati il 134Cs e il 137Cs sono serviti come un marcatore che indica i percorsi migratori. Se, per esempio, un tonno rosso del Pacifico aveva livelli rilevabili di 134Cs (che decade relativamente rapidamente), indicava che era migrato recentemente dal Giappone. Questo ha fornito importanti informazioni sulle dinamiche della migrazione dei tonni nel Pacifico.

Che cos’è la radiazione?

Per definizione, la radiazione è energia sotto forma di onde o particelle eccitate. I due tipi sono:

• Radiazione ionizzante: ha così tanta energia che può spingere gli elettroni fuori dagli atomi e creare uno ione, o atomo sbilanciato. Questo processo può modificare le cellule viventi e causare mutazioni nel DNA e danni nei tessuti, il che comporta rischi per la salute degli esseri umani. Gli esempi includono le macchine a raggi X, i raggi cosmici e gli elementi radioattivi nucleari.

• Radiazione non ionizzante: non ha abbastanza energia per causare la ionizzazione, ma può spostare gli atomi. Gli esempi includono onde radio, microonde e luce visibile.

Da dove proviene l’esposizione alle radiazioni?

Le radiazioni sono sempre state una parte naturale del nostro ambiente, con fonti nel suolo, nell’acqua e nell’aria. Le fonti create dall’uomo includono l’estrazione mineraria, la produzione di energia, la medicina nucleare, le applicazioni militari e i prodotti di consumo. Secondo il National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP), la persona media negli Stati Uniti è esposta a una dose media annuale di radiazioni di 620 millirem (6,2 millisievert), che non è considerata dannosa.2

Il termine radiazione di fondo si riferisce alla radiazione che è sempre presente nell’ambiente, principalmente da fonti naturali e una piccola parte da fonti artificiali. Usa questo Personal Annual Radiation Dose Calculator della U.S. Nuclear Regulatory Commission per vedere qual è la tua esposizione personale.

Cos’è il decadimento radioattivo e l’emivita?

Il decadimento radioattivo è definito come il processo per cui un radionuclide rilascia energia (sotto forma di particelle alfa, particelle beta o raggi gamma) nel tempo, trasformandosi in uno stato diverso finché l’elemento è nuovamente stabile. Decadendo, i radionuclidi possono trasformarsi completamente in elementi diversi. Il tempo di dimezzamento è il tasso al quale un radionuclide decade a metà dei suoi atomi originali ed è misurato come tempo, che va da pochi secondi, minuti o milioni di anni.3

Come i materiali radioattivi influenzano gli esseri umani?

La gravità dell’impatto delle radiazioni dipende dall’esposizione, sia cronica (esposizione continua per un lungo periodo di tempo) che acuta (esposizione a breve termine). I materiali radioattivi che rilasciano energia sotto forma di radiazioni ionizzanti possono causare danni alle cellule viventi cambiando lo stato degli atomi all’interno del materiale genetico, causando a loro volta mutazioni al DNA. Tuttavia, è importante il tipo di esposizione (interna o esterna), la dose, l’emivita del radionuclide, dove si concentra nel corpo e come il corpo lo metabolizza.

Gli esperti non sono d’accordo sulla definizione esatta e sul grado di esposizione a “bassa dose”, ma gli standard di protezione per gli Stati Uniti presuppongono prudentemente che qualsiasi esposizione alle radiazioni comporta un certo rischio e il rischio aumenta con la dose.3

Che cosa sono gli isotopi del cesio?

137Cs e 134Cs sono radionuclidi prodotti dalla fissione nucleare per l’uso in dispositivi medici e misuratori ed è anche uno dei sottoprodotti dei processi di fissione nucleare nei reattori nucleari e nei test delle armi nucleari.

137Cs e 134Cs erano già presenti nell’ambiente prima del disastro nucleare di Fukushima a causa dei test nucleari negli anni ’50 e ’60, del ritrattamento del combustibile nucleare negli anni ’80 e dell’incidente di Chernobyl nel 1986. Tuttavia, l’incidente del 2011 integra queste fonti stabilite, e il lungo tempo di dimezzamento del 137Cs (30,04 anni) significa che persisterà nell’ambiente per un bel po’ di tempo rispetto a quello del 134Cs (2,07 anni).

Come impatta il radiocesio sui pesci?

La preoccupazione per il 137Cs nell’ambiente marino è dovuta alla sua assunzione e diffusione nel contenuto di grasso nel tessuto biologico dei pesci e al potenziale di bio-accumulazione attraverso la rete alimentare. I pesci marini hanno dimostrato di acquisire Cs sia dalla fase acquosa che dalla dieta.5

Di cinquanta tonni rossi campionati al largo della costa occidentale degli Stati Uniti nel 2012, i tonni rossi più piccoli (migranti recenti dal Giappone) avevano 134Cs (0,7 ± 0,2 Bq/kg) ed elevati 137Cs (2,0 ± 0,5 Bq/kg) nel loro tessuto muscolare bianco, mentre la maggior parte dei pesci più grandi e più vecchi non avevano 134Cs e solo livelli di fondo di 137Cs. Per gli scienziati, i radionuclidi servono come un marcatore che indica i percorsi migratori. Se, per esempio, un tonno rosso del Pacifico aveva livelli rilevabili di 134Cs (che decade relativamente rapidamente), indicava che era migrato recentemente dal Giappone.

Più informazioni

Radiazioni

• Glossario dei termini radioattivi
• Le origini, le proprietà e gli effetti sulla salute del cesio radioattivo
• Mappa di dispersione dell’aerosol radioattivo di Fukushima della NOAA
• Monitoraggio nazionale delle radiazioni ambientali (RadNet)
• U.S. Food and Drug Administration update on Fukushima radiation

Relevant Literature

• Smith, JN, et al. 2015. Arrivo del pennacchio di radioattività di Fukushima nelle acque continentali del Nord America. PNAS, 112: 1310-1315.
• Buesseler, KO. 2014. Fukushima e la radioattività dell’oceano. Oceanografia 27(1):92-105.
• Neville, DR, et al. 2014. Livelli di tracce di radionuclidi del disastro di Fukushima nel Pacifico orientale Albacore. Environ. Sci. Technol., 48 (9), pp 4739-4743.
• Fisher, N., et al. 2013. Valutazione delle dosi di radiazioni e rischio associato dall’incidente nucleare di Fukushima al biota marino e consumatori umani di frutti di mare. PNAS, 110 (26) 10670-10675.
• Fisher, N., et al. 2013. Fukushima radioattività nel tonno: Implicazioni per la salute pubblica e tracciare le migrazioni. Rapp. Comm. int. Mer Médit., 40.
• Madigan DJ, et al. 2013. Radiocesio nel tonno rosso del Pacifico Thunnus orientalis nel 2012 convalida nuova tecnica tracciante. Environ Sci Technol 47(5): 2287-2294.
• Behrens, E., et al. 2012. Simulazioni modello sulla dispersione a lungo termine di 137Cs rilasciato nell’Oceano Pacifico al largo di Fukushima. Environmental Research Letters, 7.
• Buesseler, KO., et al. 2012. Fukushima-derivati radionuclidi nell’oceano e biota al largo del Giappone. Proc. Natl. Acad. Sci.,109: 5984-5988.

Informazioni sui frutti di mare

• NOAA FishWatch – Tonno bianco del Pacifico
• NOAA FishWatch – Tonno rosso del Pacifico
• NOAA FishWatch- Ultime ricerche sui frutti di mare
• U.US Food and Drug Administration – Seafood

1. Madigan, Daniel J., et al. “Radiocesio nel tonno rosso del Pacifico Thunnus orientalis in 2012 convalida nuova tecnica tracciante”. Scienza ambientale & tecnologia 47.5 (2013): 2287-2294.
2. World Nuclear Association
3. Agenzia di protezione ambientale
4. International Bureau of Weights and Measures (BIPM)
5. Mathews, T., Fisher, N. S. “Dominanza di assunzione alimentare di metalli in elasmobranchi marini e pesci teleostei”. Sci. Total Environ. 2009, 407 (18), 5156-5161.