Продолжительность переноса радиоактивных осадков на Фукусиме выявлена ​​с помощью моделей циркуляции океана в северной части Тихого океана

Фукусима сейчас печально известна ядерной катастрофой, произошедшей в марте 2011 года, ставшей второй по величине в своем роде после чернобыльской катастрофы 1986 года. Вызванное землетрясением цунами у японского побережья повредило резервные генераторы на АЭС Фукусима, что привело к выходу из строя системы охлаждения реакторов. Остаточное тепло частично расплавило несколько топливных стержней в трех реакторах, что привело к выбросу ядерной радиации. Серия взрывов еще больше повредила здания содержания и вызвала дополнительную радиацию на прилегающей территории, что привело к эвакуации в радиусе 30 км.

Хотя усилия по охлаждению реакторов и предотвращению дальнейших взрывов увенчались некоторым успехом за счет доставки воды с вертолетов и использования установленных на грузовиках пушек, впоследствии было обнаружено, что радиация попала в океаны (около 3,5 петабеккерелей загрязненной воды), а также в местные продукты питания. и водоснабжение. Лишь в декабре 2011 года атомную станцию ​​наконец признали стабильной, но прошло еще шесть лет, прежде чем были отменены все приказы об эвакуации.

Долгосрочные последствия этого события являются источником дальнейшего расследования, а новые исследования опубликованы в журнале Границы морской наукиизучая перемещение и местонахождение трассеров, доставленных с Фукусимы, в северной части Тихого океана.

Сан-Ёб Ким, старший научный сотрудник Корейского института океанологии и технологий, и его коллеги смоделировали подповерхностные пути и межгодовую изменчивость трассеров в течение 22-летнего периода повторного анализа океана (начиная с момента до ядерного события для сравнения), когда они погружаются с вода субтропического режима северной части Тихого океана в более прохладные сезоны.

Эта водная масса толщиной ~ 250 м имеет более высокую плотность ~ 26,9 кг / м.³ и средняя температура 18 °C. Это важное хранилище углерода, кислорода, питательных веществ и тепла Земли, поскольку оно однородно по вертикали и позволяет транспортировать эти переменные вещества с поверхности в подземный океан.

Через год после события наблюдательные измерения радиоактивных изотопов цезия зафиксировали 6 петабеккерелей ¹³⁴Cs в водах субтропического режима северной части Тихого океана на глубине 300 м.

Исследовательская группа использовала лагранжево моделирование отслеживания частиц в 100 точках выброса. ¹³⁴Cs из атмосферных выпадений каждые три дня с 1 января 1994 г. по 28 декабря 2011 г. для исследования вычислительной гидродинамики субтропического круговорота. При этом они определили путь частиц вдоль расширения Куросио, текущих на восток от японского побережья в северную часть Тихого океана, особенно сконцентрированных на севере региона.

Отсюда ядерным трассерам потребовалось четыре-пять лет, чтобы распространиться по всему субтропическому региону бассейна и достичь восточного побережья Тайваня, Филиппинских островов и Японского моря.

В то время как 30% смоделированных частиц двигались вдоль расширения Куросио, а еще 36% текли на восток в сторону переходной зоны течений Куросио-Оясио, оставшиеся 34% были субдуцированы в рециркуляционном круговороте воды субтропического режима северной части Тихого океана из верхнего смешанного слоя в нижний термоклин.

Отслеживая океанографические изменения за этот пятилетний период распространения, глубина и температура переходной зоны течения Куросио-Оясио демонстрировали сильные сезонные колебания: частицы погружались на глубину 50 м в теплые месяцы (апрель – ноябрь) и возвращались на поверхность в более прохладные месяцы. (декабрь – март). Для сравнения, модель расширения Куросио имела слабую сезонную корреляцию.

Это исследование имеет важное значение, поскольку оно подчеркивает продолжительность времени, в течение которого трассеры распространяются по одному бассейну, и, следовательно, их долговечность в окружающей среде, поскольку они продолжают распространяться по прилегающим океанским бассейнам в ближайшие годы (и десятилетия).

© 2024 Сеть Science X