In maart 2011, in combinatie met de Grote Tohoku aardbeving en de daaruit voortvloeiende tsunami, was er een ongeluk in de Fukushima Daiichi kerncentrale aan de oostkust van Japan. Bij dit ongeval kwamen de radionucliden cesium 134Cs en 137Cs vrij in de oceaan naast de centrale, waardoor het mariene leven werd blootgesteld aan radioactieve stoffen.
Ziehier modelsimulaties (met gebruik van kleurstof) over de verspreiding op lange termijn van 137Cs die in de Stille Oceaan bij Fukushima vrijkwam na het Daiichi-kernongeval, 43 dagen, 367 dagen, en 1412 dagen erna. Hoewel veel van de blootgestelde mariene organismen rond Japan blijven, zijn een aantal soorten sterk migrerend en zwemmen zij over het noordelijk deel van de Stille Oceaan naar de westkust van Noord-Amerika.
Twee voorbeelden van deze migrerende vissen zijn blauwvintonijn (Thunnus orientalis) en witte tonijn (Thunnus alalunga) uit de Stille Oceaan, en zowel 134Cs als 137Cs zijn gedetecteerd in deze soorten die in het oostelijk deel van de Stille Oceaan zijn gevangen. Voor de volksgezondheid zijn de stralingsniveaus zeer laag en veel lager dan niveaus die als zorgwekkend worden beschouwd.
In een recente studie van vijftig blauwvintonijnen die in 2012 werden bemonsterd voor de Amerikaanse Westkust van de VS in 2012, hadden de kleinere blauwvintonijnen (recente migranten uit Japan) 134Cs (0,7 ± 0,2 Becquerels (Bq)/kg) en verhoogde 137Cs (2,0 ± 0,5 Bq/kg) in hun witte spierweefsel, terwijl de meeste grotere, oudere vissen geen 134Cs hadden en alleen achtergrondniveaus van 137Cs.1
Voor wetenschappers dienden de 134C’s en 137C’s als een marker die de migratieroutes aangaf. Als bijvoorbeeld een blauwvintonijn in de Stille Oceaan detecteerbare niveaus van 134Cs (die relatief snel vervalt) had, wees dit erop dat zij onlangs uit Japan waren gemigreerd. Dit heeft een belangrijk inzicht verschaft in de dynamiek van de tonijnmigratie in de Stille Oceaan.
Wat is straling?
Straling is per definitie energie in de vorm van golven of geënergetiseerde deeltjes. De twee soorten zijn:
- Ioniserende straling: heeft zoveel energie dat het elektronen uit atomen kan slaan en een ion, of onevenwichtig atoom, kan creëren. Dit proces kan levende cellen veranderen en mutaties in het DNA en beschadigingen in weefsels veroorzaken, wat gezondheidsrisico’s voor de mens oplevert. Voorbeelden zijn röntgenapparaten, kosmische straling en radioactieve nucleaire elementen.
- Niet-ioniserende straling: heeft niet genoeg energie om ionisatie te veroorzaken, maar kan atomen in beweging brengen. Voorbeelden zijn radiogolven, microgolven en zichtbaar licht.
Waar komt blootstelling aan straling vandaan?
Straling is altijd een natuurlijk onderdeel van ons milieu geweest, met bronnen in de bodem, het water en de lucht. Door de mens veroorzaakte bronnen zijn onder meer mijnbouw, elektriciteitsopwekking, nucleaire geneeskunde, militaire toepassingen en consumentenproducten. Volgens de National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP) wordt de gemiddelde persoon in de VS blootgesteld aan een gemiddelde jaarlijkse stralingsdosis van 620 millirem (6,2 millisievert), wat niet als schadelijk wordt beschouwd.2
De term achtergrondstraling verwijst naar de straling die altijd aanwezig is in het milieu, meestal afkomstig van natuurlijke bronnen en een klein deel van door de mens veroorzaakte bronnen. Gebruik deze Personal Annual Radiation Dose Calculator van de U.S. Nuclear Regulatory Commission om te zien wat uw persoonlijke blootstelling is.
Wat is radioactief verval en een halveringstijd?
Radioactief verval wordt gedefinieerd als het proces waarbij een radionuclide na verloop van tijd energie afgeeft (in de vorm van alfadeeltjes, bètadeeltjes of gammastralen), waarbij het in een andere toestand verandert totdat het element weer stabiel is. Tijdens hun verval kunnen radionucliden volledig in andere elementen veranderen. De halfwaardetijd is de snelheid waarmee een radionuclide vervalt tot de helft van zijn oorspronkelijke atomen en wordt gemeten in tijd, variërend van luttele seconden, minuten tot miljoenen jaren.3
Hoe beïnvloeden radioactieve stoffen de mens?
De ernst van de gevolgen van straling hangt af van de blootstelling, hetzij chronisch (continue blootstelling gedurende een lange periode) of acuut (kortdurende blootstelling). Radioactieve materialen die energie vrijgeven in de vorm van ioniserende straling kunnen schade toebrengen aan levende cellen door de toestand van atomen in het genetisch materiaal te veranderen, waardoor mutaties in het DNA kunnen ontstaan. Het type blootstelling is echter belangrijk (inwendig vs. uitwendig), de dosis, de halfwaardetijd van de radionuclide, waar ze zich in uw lichaam concentreert en hoe uw lichaam ze metaboliseert.
Deskundigen zijn het niet eens over de precieze definitie en mate van “blootstelling aan lage doses”, maar de beschermingsnormen voor de VS gaan er voorzichtig van uit dat elke blootstelling aan straling enig risico inhoudt en dat het risico toeneemt met de dosis.3
Wat zijn cesiumisotopen?
137Cs en 134Cs zijn radionucliden die worden geproduceerd door kernsplitsing voor gebruik in medische apparatuur en meters en is ook een van de bijproducten van kernsplitsingsprocessen in kernreactoren en kernwapentests.
137Cs en 134Cs waren al vóór de kernramp in Fukushima in het milieu aanwezig als gevolg van kernproeven in de jaren vijftig en zestig, de opwerking van splijtstoffen in de jaren tachtig en het ongeluk in Tsjernobyl in 1986. Het ongeval in 2011 vormt echter een aanvulling op deze gevestigde bronnen, en de lange halveringstijd van 137Cs (30,04 jaar) betekent dat het nog geruime tijd in het milieu zal blijven, vergeleken met die van 134Cs (2,07 jaar).
Hoe beïnvloedt radioactief cesium vissen?
De bezorgdheid over 137Cs in het mariene milieu is te wijten aan de opname en diffusie ervan in het vetgehalte in biologisch weefsel van vissen en de mogelijkheid van bio-accumulatie via het voedselweb. Van vijftig blauwvintonijnen die in 2012 voor de westkust van de VS werden bemonsterd, hadden de kleinere blauwvintonijnen (recente migranten uit Japan) 134Cs (0,7 ± 0,2 Bq/kg) en verhoogde 137Cs (2,0 ± 0,5 Bq/kg) in hun witte spierweefsel, terwijl de meeste grotere, oudere vissen geen 134Cs en alleen achtergrondniveaus van 137Cs hadden. Voor wetenschappers dienen de radionucliden als een marker die de migratieroutes aangeeft. Als bijvoorbeeld een blauwvintonijn in de Stille Oceaan detecteerbare niveaus van 134Cs (die relatief snel vervalt) had, wees dat erop dat hij onlangs uit Japan is gemigreerd.
Meer informatie
Radiation
- Glossary of radioactive terms
- The origins, properties, and health effects of radioactive cesium
- NOAA’s Fukushima radioactive aerosol dispersion map
- Nationalwide Environmental Radiation Monitoring (RadNet)
- U.S. Food and Drug Administration update on Fukushima radiation
Relevante Literatuur
- Smith, JN, et al. 2015. Aankomst van de radioactiviteitspluim van Fukushima in Noord-Amerikaanse continentale wateren. PNAS, 112: 1310-1315.
- Buesseler, KO. 2014. Fukushima en radioactiviteit in de oceaan. Oceanography 27(1):92-105.
- Neville, DR, et al. 2014. Trace Levels of Fukushima Disaster Radionuclides in East Pacific Albacore. Environ. Sci. Technol, 48 (9), pp 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. PNAS, 110 (26) 10670-10675.
- Fisher, N., et al. 2013. Fukushima radioactiviteit in tonijn: Implicaties voor de volksgezondheid en het traceren van migraties. Rapp. Comm. int. Mer Médit., 40.
- Madigan DJ, et al. 2013. Radiocesium in Pacific blauwvintonijn Thunnus orientalis in 2012 valideert nieuwe tracertechniek. Environ Sci Technol 47(5): 2287-2294.
- Behrens, E., et al. 2012. Modelsimulaties van de verspreiding op lange termijn van 137Cs die in de Stille Oceaan bij Fukushima zijn vrijgekomen. Environmental Research Letters, 7.
- Buesseler, KO., et al. 2012. Fukushima-derived radionuclides in the ocean and biota off Japan. Proc. Natl. Acad. Sciences,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., et al. “Radiocesium in Pacific Bluefin Tuna Thunnus orientalis in 2012 valideert nieuwe tracer techniek.” 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.