I mars 2011 inträffade en olycka vid kärnkraftverket Fukushima Daiichi på Japans östkust i samband med jordbävningen i Tohoku och den därpå följande tsunamin. Vid olyckan släpptes radionukliderna cesium 134Cs och 137Cs ut i havet intill kärnkraftverket och det marina livet utsattes för radioaktiva ämnen.
På bilden visas modellsimuleringar (med hjälp av färgämne) av den långsiktiga spridningen av 137Cs som släppts ut i Stilla havet utanför Fukushima efter kärnkraftsolyckan i Daiichi, 43 dagar, 367 dagar och 1412 dagar efter. Medan många av de exponerade marina organismerna stannar kvar kring Japan, är ett antal arter mycket migrerande och simmar över norra Stilla havet till Nordamerikas västkust.
Två exempel på dessa migrerande fiskar är Stillahavsblåfenad tonfisk (Thunnus orientalis) och långfenad tonfisk (Thunnus alalunga), och både 134Cs och 137Cs har påvisats hos dessa arter som fångats i östra Stilla havet. För folkhälsan är strålningsnivåerna mycket låga och långt under de nivåer som anses ge anledning till oro.
I en nyligen genomförd studie av femtio blåfenade tonfiskar som provtagits utanför den amerikanska kusten. västkusten 2012 hade de mindre blåfenorna (nyligen invandrade från Japan) 134Cs (0,7 ± 0,2 Becquerel (Bq)/kg) och förhöjt 137Cs (2,0 ± 0,5 Bq/kg) i sin vita muskelvävnad, medan de flesta större, äldre fiskar inte hade något 134Cs och endast bakgrundsnivåer av 137Cs.1
För forskare har 134Cs och 137Cs fungerat som en markör som anger vandringsvägar. Om till exempel en blåfenad tonfisk i Stilla havet hade påvisbara nivåer av 134Cs (som bryts ned relativt snabbt) indikerade det att den nyligen vandrat från Japan. Detta har gett viktiga insikter om dynamiken i tonfiskens migration i Stilla havet.
Vad är strålning?
Enligt definitionen är strålning energi i form av vågor eller energispänningar. De två typerna är:
- Joniserande strålning: har så mycket energi att den kan slå ut elektroner ur atomer och skapa en jon, eller en atom i obalans. Denna process kan förändra levande celler och orsaka mutationer i DNA och skador i vävnader, vilket innebär hälsorisker för människor. Exempel på detta är röntgenapparater, kosmisk strålning och radioaktiva kärnämnen.
- Icke-joniserande strålning: Har inte tillräckligt med energi för att orsaka jonisering, men kan flytta runt atomer. Exempel är radiovågor, mikrovågor och synligt ljus.
Varifrån kommer strålningsexponering?
Strålning har alltid varit en naturlig del av vår miljö, med källor i mark, vatten och luft. Bland de av människan skapade källorna finns gruvdrift, kraftproduktion, nukleärmedicin, militära tillämpningar och konsumentprodukter. Enligt National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP) utsätts en genomsnittlig person i USA för en genomsnittlig årlig stråldos på 620 millirem (6,2 millisievert), vilket inte anses vara skadligt.2
Tecknet bakgrundsstrålning avser den strålning som alltid finns i miljön, mestadels från naturliga källor och en liten del från konstgjorda källor. Använd denna personliga årliga stråldosräknare från U.S. Nuclear Regulatory Commission för att se hur stor din personliga exponering är.
Vad är radioaktivt sönderfall och halveringstid?
Radioaktivt sönderfall definieras som den process genom vilken en radionuklid släpper ifrån sig energi (i form av alfapartiklar, betapartiklar eller gammastrålar) med tiden, och omvandlas till ett annat tillstånd tills grundämnet är stabilt igen. När radionuklider sönderfaller kan de omvandlas till helt andra grundämnen. Halveringstiden är den hastighet med vilken en radionuklid sönderfaller till hälften av sina ursprungliga atomer och mäts som tid, från bara några sekunder, minuter eller miljontals år.3
Hur påverkar radioaktiva ämnen människan?
Svårighetsgraden av strålningens påverkan beror på exponeringen, antingen kronisk (kontinuerlig exponering under en lång tidsperiod) eller akut (kortvarig exponering). Radioaktiva material som avger energi i form av joniserande strålning kan skada levande celler genom att ändra tillståndet hos atomerna i det genetiska materialet, vilket i sin tur orsakar mutationer i DNA. Det är dock viktigt med typ av exponering (intern kontra extern), dosen, radionuklidens halveringstid, var den koncentreras i kroppen och hur kroppen metaboliserar den.
Experter är oense om den exakta definitionen och graden av exponering i ”låga doser”, men i skyddsnormerna för USA antas konservativt att all exponering för strålning medför en viss risk och att risken ökar med dosen.3
Vad är cesiumisotoper?
137Cs och 134Cs är radionuklider som produceras genom kärnklyvning för användning i medicinska apparater och mätare och är också en av biprodukterna från kärnklyvningsprocesser i kärnreaktorer och kärnvapentester.
137Cs och 134Cs fanns redan före kärnkraftskatastrofen i Fukushima i miljön på grund av kärnvapentester på 1950- och 1960-talen, upparbetning av kärnbränsle på 1980-talet och Tjernobylolyckan 1986. Olyckan 2011 kompletterar dock dessa etablerade källor, och den långa halveringstiden för 137Cs (30,04 år) innebär att det kommer att finnas kvar i miljön under ganska lång tid jämfört med 134Cs (2,07 år).
Hur påverkar radiocesium fisk?
Området för 137Cs i havsmiljön beror på att det tas upp och sprids i fettinnehållet i fiskens biologiska vävnad och på potentialen för bioackumulering genom näringsväven. Marin fisk har visat sig ta upp Cs från både vattenfasen och från kosten.5
Av femtio blåfenade tonfiskar som provtogs utanför USA:s västkust 2012 hade de mindre blåfenade tonfiskarna (nyligen invandrade från Japan) 134Cs (0,7 ± 0,2 Bq/kg) och förhöjda halter av 137Cs (2,0 ± 0,5 Bq/kg) i sin vita muskelvävnad, medan de flesta större, äldre fiskar inte hade några 134Cs och endast bakgrundshalter av 137Cs. För forskare fungerar radionukliderna som en markör som indikerar vandringsvägar. Om t.ex. en blåfenad tonfisk i Stilla havet hade påvisbara nivåer av 134Cs (som bryts ned relativt snabbt), tyder det på att den nyligen vandrat från Japan.
Mer information
Strålning
- Glossar över radioaktiva termer
- Ursprung, egenskaper och hälsoeffekter av radioaktivt cesium
- NOAA:s karta över spridningen av radioaktiva aerosoler från Fukushima
- Nationell övervakning av miljörelaterad strålning (RadNet)
- U.US Food and Drug Administration update on Fukushima radiation
Relevant litteratur
- Smith, JN, et al. 2015. Ankomst av Fukushimas radioaktivitetsplym i nordamerikanska kontinentala vatten. PNAS, 112: 1310-1315.
- Buesseler, KO. 2014. Fukushima och radioaktivitet i haven. Oceanography 27(1):92-105.
- Neville, DR, et al. 2014. Spårnivåer av radionuklider från Fukushima-katastrofen i tonfisk i östra Stilla havet. Environ. Sci. Technol., 48 (9), pp 4739-4743.
- Fisher, N., et al. 2013. Utvärdering av strålningsdoser och tillhörande risker från kärnkraftsolyckan i Fukushima för marina biota och mänskliga konsumenter av fisk och skaldjur. PNAS, 110 (26) 10670-10675.
- Fisher, N., et al. 2013. Radioaktivitet från Fukushima i tonfisk: Implikationer för folkhälsan och spårning av migrationer. Rapp. Comm. int. Mer Médit., 40.
- Madigan DJ, et al. 2013. Radiocesium i blåfenad tonfisk i Stilla havet Thunnus orientalis 2012 validerar ny spårningsteknik. Environ Sci Technol 47(5): 2287-2294.
- Behrens, E., et al. 2012. Modellsimuleringar av den långsiktiga spridningen av 137Cs som släppts ut i Stilla havet utanför Fukushima. Environmental Research Letters, 7.
- Buesseler, KO., et al. 2012. Fukushima-derived radionuclides in the ocean and biota off Japan. Proc. Natl. Acad. Sci.,109: 5984-5988.
Information om fisk och skaldjur
- NOAA FishWatch – Pacific albacore tuna
- NOAA FishWatch – Pacific bluefin tuna
- NOAA FishWatch- Latest Seafood Research
- U.US Food and Drug Administration – Seafood
- Madigan, Daniel J., et al. ”Radiocesium i blåfenad tonfisk Thunnus orientalis från Stilla havet 2012 validerar ny spårningsteknik”. 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.