Oceanmodellen geven inzicht in de langetermijnverdeling van tritium in vrijgegeven Fukushima-water
Onderzoekers van het Instituut voor Industriële Wetenschappen van de Universiteit van Tokio en het Instituut voor Milieu-radioactiviteit van de Universiteit van Fukushima hebben met behulp van een wereldwijd oceaanmodel vastgesteld dat de korte- en langetermijnbijdrage van behandeld water dat wordt vrijgegeven door de Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (FDNPP) aan de tritiumconcentratie in de oceaan verwaarloosbaar is, zelfs in scenario’s van klimaatverandering.
Sinds het ongeval in 2011 pompen de exploitanten water om de nucleaire reactoren van de FDNPP te koelen en wordt dit koelwater behandeld met het Advanced Liquid Processing System (ALPS), een geavanceerd zuiveringssysteem dat radioactieve materialen verwijdert, behalve tritium.
Tritium, een radionuclide dat deel uitmaakt van het watermolecuul, heeft een halveringstijd van 12,32 jaar en is zeer kostbaar en moeilijk te verwijderen. Het ALPS-behandelde water werd opgeslagen op de FDNPP-locatie, waar beperkte opslagcapaciteit beschikbaar is. Daarom kondigde de Japanse overheid in 2021 een beleid aan om het ALPS-behandelde water via een ongeveer één kilometer lange tunnel in de oceaan te lozen. Geplande lozingen van het ALPS-behandelde water, verdund met oceaanwater, begonnen in augustus 2023 en zullen naar verwachting in 2050 zijn voltooid.
In een recente numerieke modellering hebben onderzoekers onthuld dat de gesimuleerde toename van tritiumconcentratie in de Stille Oceaan door het tritium afkomstig van het ALPS-behandelde water ongeveer 0,1% of minder bedraagt dan de achtergrondconcentratie van tritium van 0,03-0,2 Bq/L in de nabijheid van de lozingslocatie (binnen 25 km) en daarbuiten. Dit ligt onder de detectiegrenzen en is ver onder de internationale veiligheidsnorm van de WHO van 10.000 Bq/L, wat consistent is met de resultaten van de monitoring van tritiumconcentraties in zeewater die zijn uitgevoerd in verband met de lozing van ALPS-behandeld water.
De resultaten zijn gepubliceerd in het Marine Pollution Bulletin.
De onderzoekers benadrukken dat, sinds de aankondiging van de overheid in 2021 om het ALPS-behandelde water te lozen, verschillende studies de radiologische impact van deze lozing op de tritiumconcentratie in zeewater en mariene biota hebben onderzocht. Echter, er waren geen wereldwijde oceaanmodellen met antropogene tritiumconcentratie die gebruik maakten van een realistisch lozingsscenario en over een lange periode om langetermijneffecten zoals de opwarming van de aarde te overwegen, legt hoofdauteur van de studie, Alexandre Cauquoin, uit.
“In onze wereldwijde oceansimulaties konden we onderzoeken hoe oceaancirculatie verandert door de opwarming van de aarde en hoe de representatie van fijnmazige oceaanspiralen de temporele en ruimtelijke distributie van tritium beïnvloedt die afkomstig is van deze lozingen,” voegt hij toe.
Klimaatverandering en wervelingen in de waterstromen versnellen de beweging van tritium door de oceaan. Toch ontdekten de onderzoekers dat de concentraties van tritium uit de lozing van ALPS-behandeld water gelijk en zeer laag blijven.
“Onze simulaties tonen aan dat het antropogene tritium van de lozing van ALPS-behandeld water een verwaarloosbare impact zou hebben op de tritiumconcentratie in de oceaan, zowel op korte als lange termijn,” zegt Maksym Gusyev van het Instituut voor Milieu-radioactiviteit van de Universiteit van Fukushima.
Deze studie kan bijdragen aan het bouwen van modellen om te begrijpen hoe tritium als tritiated watermolecuul zich door waterdamp en oceaanwater verplaatst. Tritium is nuttig voor het traceren van de dynamiek van de watercyclus, en klimaatmodellen die tritiated water kunnen simuleren, kunnen helpen bij studies over neerslagpatronen, atmosferische en oceaanstromingen, vochtbronnen, rivierafvoer en grondwaterstroming in de toekomst.
