Simulatie van de verspreiding van Cesium 137 na Fukushima meltdown

Abstract

Een serie van wereldwijde oceaancirculatiemodellen, met horizontale maaswijdte van 0,5 °, 0.25 ° en 0,1 ° worden gebruikt om de lange termijn dispersie door zeestromingen en mesoschaal draaikolken te schatten van een langzaam rottende tracer (halfwaardetijd van 30 jaar, vergelijkbaar met die van 137Cs) uit de lokale wateren voor de Fukushima Dai-ichi kerncentrale. Gedurende enkele weken werd de tracer continu geïnjecteerd in de kustwateren en de latere verspreiding en verdunning in de Stille Oceaan werd vervolgens gesimuleerd over een periode van 10 jaar.

De simulaties bevatten geen data-assimilatie en houden dus geen rekening met de werkelijke staat van de lokale zeestromingen bij de introductie van sterk vervuild water uit de beschadigde reactoren dd. maart-april 2011. Het samengestelde beeld van initiële stroom patronen illustreert het belang ervan voor de tracer patronen tijdens de eerste maanden, maar suggereert een ondergeschikt belang voor de grootschalige tracer na 2-3 jaar.

Rond die tijd is het sample doorgedrongen tot een diepte van meer dan 400 m, verspreid over de westelijke en centrale Stille Oceaan Noord tussen 25 ° N en 55 ° N, wat leidt tot een snelle verdunning van concentraties. De snelheid van verdunning van de belangrijkste tracer patch, terwijl die zich propageert naar het oosten over de Stille Oceaan, maakt dat deze de kustwateren van Noord-Amerika na ongeveer 5-6 jaar bereikt.

Voorlopig uitgaande van een waarde van 10 PBq voor de netto-137Cs inbreng tijdens de eerste weken na het Fukushima incident, suggereert de simulatie een snelle verdunning van de piek radioactiviteit waarden tot ongeveer 10 Bq m-3 tijdens de eerste twee jaar, gevolgd door een geleidelijke daling te 1-2 Bq m-3 in de komende 4-7 jaar. De totale maximale radioactiviteit zou dan nog steeds ongeveer twee keer de pre-Fukushima waarden blijven.

iopscience.iop.org