Un estudio sigue la trayectoria del material radiactivo que se derramó en Fukushima
29 marzo, 2024
El 11 de marzo de 2011 ocurrió uno de los mayores accidentes nucleares de la historia. La central nuclear de Fukushima Daiichi se inundó a causa de un tsunami, el daño en la estructura provocó la fuga de material radiactivo.
Un estudio publicado recientemente en la revista científica Frontiers in Marine Science siguió el rastro del derrame. Para comprender la longevidad del material recurrió a los patrones de circulación oceánica.
El rastro de un accidente nuclear
Durante el tsunami los generadores de reserva se dañaron. Esto provocó que fallaran los sistemas de enfriamiento. El calor residual derritió parcialmente algunas barras de combustible de tres reactores. Así fue como se liberó radiación nuclear.
Una serie de explosiones dañó aún más la construcción y esto liberó radiación adicional en las zonas aledañas. El radio de evacuación alcanzó los 30 kilómetros.
Finalmente se logró enfriar los reactores. Sin embargo, para cuando esto ocurrió la radiación había llegado al océano, los suministros de alimento locales, así como los depósitos de agua.
En el océano se depositó una cantidad similar a 3.5 petabecquereles de agua contaminada. 1 becquerel equivale a una desintegración nuclear por segundo. El prefijo “peta” indica que se habla de mil billones, o un uno seguido de 15 ceros.
Para diciembre de 2011 la planta nuclear de Fukushima Daiichi pudo considerarse estable. Seis años después se levantaron las órdenes de evacuación por completo.
La investigación posterior sobre el evento se enfoca en los impactos del derrame nuclear. Un grupo de investigadores coreanos decidió explorar el movimiento y la residencia de los trazos derivados del accidente de Fukushima Daiichi. Para esto siguió su recorrido por el Pacífico Norte.
Los investigadores hicieron un modelo de las rutas subsuperficiales y la variabilidad interanual de los trazos. El periodo de reanálisis oceánico que consideraron fue de 22 años.
El momento inicial para el modelado fue antes del evento nuclear para tener un punto de comparación. Durante el proceso hay subducción con el agua de modo subtropical del Pacífico Norte durante las Estaciones frías.
Esta masa de agua tiene un grosor aproximado de 250 metros. Su densidad mayor es de 26.9 kilogramos por metro cúbico. Su temperatura promedio es de 18 grados Celsius. Cumple funciones importantes para el sistema terrestre al almacenar carbono, oxígeno, nutrientes y calor. Además, ofrece un transporte vertical y homogéneo a estas variables desde la superficie hasta la subsuperficie.
El año posterior al evento las mediciones de isótopos radiactivos de cesio registraron 6 petabecquereles de 134Cs. Esto ocurría a 300 metros de profundidad. La vida media de este isótopo es de 2 años, posteriormente se transforma en xenón o bario.
Las simulaciones se hicieron con seguimiento de partículas lagrangianas de 100 puntos liberadas de 134Cs de deposición atmosférica cada tres días entre el 1 de enero de 1994 y el 28 de diciembre de 2011. Esto se hizo para investigar la dinámica computacional de fluidos del giro subtropical.
Las simulaciones ayudaron a identificar la trayectoria de las partículas a través de la Extensión Kuroshio. Esta fluye en dirección este desde la costa japonesa hacia el Pacífico Norte. Se concentra especialmente en la región norte.
Desde este punto le tomaría entre cuatro y cinco años a los trazos nucleares expandirse por toda la cuenca. En ese tiempo alcanzaría la costa este de Taiwán, el archipiélago de Filipinas y el mar de Japón.
El 30% de las partículas del modelo se movieron por la Extensión Kuroshio. 36% fluyó en dirección este hacia la zona de transición actual de Kuroshio-Oyashio. El otro 34% fue subduccido por el giro de recirculación del agua de modo subtropical del Pacífico Norte, fue de la capa mixta superior hasta la termoclina inferior.
Durante los primeros 5 años de expansión hubo una fuerte variación estacional en la zona de transición actual de Kuroshio-Oyashio. Durante los meses más cálidos (de abril a noviembre) había subducción de partículas a 50 metros, mismas que volvían a la superficie en los meses más fríos (de diciembre a marzo). Como comparación, el patrón en la extensión de Kuroshio tenía una correlación estacional débil.
Esta investigación ayuda a comprender el desplazamiento de los trazos nucleares. Al inicio se expande dentro de la misma cuenca; sin embargo, con el tiempo se va expandiendo hacia las cuencas oceánicas vecinas, lo que ocurrirá en los próximos años y décadas.
Fuentes
Fukushima fallout transport longevity revealed by North Pacific ocean circulation patterns