Gli scienziati sono stati in grado per la prima volta di stimare la quantità di microparticelle radioattive ricche di cesio rilasciate dal disastro della centrale elettrica di Fukushima nel 2011. Questo lavoro, che avrà importanti implicazioni per la salute e l'ambiente, viene presentato alla conferenza di geochimica Goldschmidt a Boston.

L'inondazione della centrale nucleare di Fukushima Daiichi (FDNPP) dopo il disastroso terremoto dell'11 marzo 2011 ha causato il rilascio di quantità significative di materiale radioattivo, compresi gli isotopi di cesio (Cs) 134Cs (emivita, 2 anni) e 137Cs (emivita, 30 anni). Inizialmente gli scienziati pensavano che tutto il C fosse rilasciato in forma solubile. Ora però, si sono resi conto che una parte del Cs rilasciato era sotto forma di microparticelle vetrose, formato al momento della fusione del reattore; queste particelle sono state lanciate su una vasta area, ma fino ad ora non c'era una stima affidabile di quante microparticelle radioattive ricche di cesio si fossero depositate nell'area circostante, e come questo materiale è stato distribuito.

Ora un gruppo di scienziati internazionali, guidato dal Dr. Satoshi Utsunomiya (Professore Associato dell'Università di Kyushu, Fukuoka, Giappone) è stato in grado di fornire le prime stime accurate della quantità di microparticelle radioattive nell'ambiente. Questo lavoro descrive il significato delle microparticelle per gli attuali livelli di radiazione, e fornisce dati fondamentali per una futura rivalutazione dei rischi per la salute derivanti dalle microparticelle altamente radioattive che rimangono nell'ambiente locale.

"La maggior parte delle microparticelle vetrose ha una dimensione di pochi micron, e sono stati sparsi insieme al cesio solubile. Il cesio solubile è generalmente legato ai minerali argillosi dopo deposizione umida, con i minerali argillosi che formano anche particelle, quindi era difficile distinguere le microparticelle ricche di cesio dal cesio assorbito sull'argilla", ha affermato il dott. Utsunomiya, "Però, ci siamo resi conto che la microparticella ricca di cesio ha una radioattività estremamente elevata ~1011 Bq/g rispetto alla radioattività molto inferiore per le particelle di argilla che assorbono il cesio, e questo può essere usato per distinguere i due tipi. Quindi abbiamo stabilito una nuova procedura per quantificare le microparticelle ricche di cesio applicando un metodo di autoradiografia quantitativa".

L'autoradiografia espone una pellicola fotografica o un rivelatore a una sorgente radioattiva, che fa apparire la radiazione sulla pellicola (i raggi X medici sono la tecnica di autoradiografia più comune). Il team ha determinato la radioattività soglia per le microparticelle ricche di Cs nella frazione setacciata in base alla relazione tra il segnale di luminescenza fotostimolato e la radioattività. Hanno applicato questo metodo a campioni di suolo di 20 aree colpite.

Il Dr. Utsunomiya ha continuato "In alcune aree, queste particelle vetrose sono altamente concentrate, quindi sono una grande preoccupazione. Abbiamo trovato fino a 318 di queste particelle in appena 1 grammo di terreno, vicino alla centrale elettrica di Fukushima Daiichi. La maggior parte di queste particelle sono ancora negli ambienti ambientali, indicando l'elevata stabilità.

Dall'incidente di Fukushima stiamo gradualmente arrivando a capire come sono state distribuite le microparticelle, e cosa questo potrebbe significare per la salute e l'ambiente. Come ti aspetteresti, ci sono più particelle radioattive vicino al reattore:crediamo che ci sia stata una percentuale di cesio rilasciata come materiale solubile, ma abbiamo trovato che l'area a sud del reattore contiene una proporzione maggiore di particelle vetrose. La nostra stima è che circa il 78% del cesio radioattivo sia stato rilasciato sotto forma di particelle vetrose. Molte delle microparticelle sono state lavate dai tetti e dalle piante, e ora si sono accumulati in punti caldi radioattivi.

Ora che abbiamo un'idea migliore delle quantità coinvolte e di come è stata distribuita la radiazione, dà al nostro team un'idea migliore di come affrontare l'effetto sulla salute, che è ovviamente una grande preoccupazione. Questo lavoro non implica che ci siano radiazioni aggiuntive che sono state perse:la quantità totale di cesio rilasciata a Fukushima rimane la stessa. Però, le particelle vetrose hanno concentrato la radiazione, il che significa che c'è ancora molto lavoro da fare per capire come questa radiazione concentrata potrebbe influenzare la salute"

Commentando il lavoro, Dr. Ken Buesseler (Woods Hole Oceanographic Institution) said:

"The idea of microparticles has not been 'missed' in the assessment of total cesium levels in soil after Fukushima; it has been included, although this work highlights the fraction found in cesium microparticles. So we shouldn't think that there is additional radiation to worry about, but nevertheless in this highly concentrated form it may have different health impacts. These researchers have done a fine job of developing new tools to quantify these microparticles, and that is an important story to tell"