Радиоактивный цезий из Фукусимы в Токио сконцентрирован в стеклянных микрочастицах

Новое исследование показывает, что большая часть радиоактивных осадков, выпавших в центре Токио через несколько дней после аварии на Фукусиме, была сконцентрирована и отложена в нерастворимых стеклянных микрочастицах, своего рода «стекловидной саже». Это означает, что большая часть радиоактивного материала не растворялась в дожде и стоках и, вероятно, сохранялась в окружающей среде до прямого смыва или физического удаления. Частицы также концентрировали радиоактивный цезий (Cs), поэтому в некоторых случаях последствия доз облучения от осадков всё ещё неясны. Результаты представлены на геохимической конференции Goldschmidt в Йокогаме, Япония.

Японские геохимики под руководством доктора Сатоси Уцуномия (Университет Кюсю) проанализировали образцы, собранные в радиусе до 230 км от АЭС «Фукусима-дайити» (Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant, FDNPP). Поскольку цезий растворим в воде, предполагалось, что большая часть радиоактивных осадков будет смыта дождевой водой. Однако анализ с помощью современной электронной микроскопии и методов авторадиографии показал, что большая часть радиоактивного цезия фактически выпала на землю, заключённая в стекловидные микрочастицы, образовавшиеся во время расплава реактора.

Эти частицы в основном состоят из наночастиц оксидов Fe-Zn, которые вместе с цезием были включены в стекло на основе оксида кремния, сформировавшееся при взаимодействии расплавленной активной зоны с бетоном внутри гермооболочки реакторов №1 и/или №3 на Фукусиме. Из-за высокого содержания Cs радиоактивность на единицу массы в частицах достигала ~4.4×10¹¹ Бк/г, что на 10⁷–10⁸ раз выше фоновой радиоактивности цезия в типичных почвах Фукусимы.

Анализ воздушных фильтров, собранных в Токио 15 марта 2011 года, показал, что 89% общей радиоактивности было связано именно с этими богатыми цезием микрочастицами, а не с растворимым Cs, как изначально предполагалось.

По словам доктора Сатоси Уцуномия, эта работа меняет некоторые представления о фукусимских осадках. Концентрация радиоактивного цезия в микрочастицах означает, что на крайне локальном уровне радиоактивные выпадения могли быть более (или менее) концентрированными, чем ожидалось, что может потребовать корректировки оценки последствий для здоровья.