26 de octubre 2011
Esta nota informativa presenta las últimas informaciones recogidas por el IRSN, después de la nota anterior del 11 de julio sobre el mismo tema.
Se ha producido una elevada contaminación del medio marino después del accidente nuclear en la planta de Fukushima Dai-ichi el pasado 11 de marzo de 2011. El vertido fue directamente al mar, durando hasta el 8 de abril, y en menor medida por la precipitación al océano de los radionucleidos lanzados a la atmósfera entre el 12 y el 22 de marzo. En las inmediaciones de la planta, las concentraciones en el agua del mar llegaron a ser a finales de marzo y principios de abril de varias decenas de becquerelios por litro (Bq/l) en lo que se refiere al cesio 134 y 137, e incluso llegaron a superar los 100.000 Bq/l para el yodo 131. Las concentraciones de yodo 131 se han reducido rápidamente debido a que su vida media es corta (8 días) y los resultados de la mediciones estaban por debajo de los límites de detección a finales de mayo. Las concentraciones de cesio 134 y 137 comenzaron a descender a partir del 11 de abril y desde el mes de julio están por debajo de los límites de detección (5 Bq/l), según las técnicas de medición utilizadas para el seguimiento.
En la interpretación de los resultados de la medición del cesio 137 en el agua de mar, el IRSN ha actualizado su estimación sobre la cantidad de cesio 137 vertido al mar entre el 21 de marzo hasta mediados de julio. El valor obtenido de 27.105 Bq proviene del vertido realizado hasta el 8 de abril (que supone la mayor parte del mismo, el 82%). El vertido radiactivo realizado al mar es el mayor que se haya hecho de una sola vez, y suponen las mayores concentraciones de radionucleidos artificiales presentes en el medio marino. Debido a la ubicación de la central nuclear de Fukushima, la dispersión de los radionucleidos en muy rápida, ya que recorre estas cosas una de las corrientes más importantes del mundo, llevando muy lejos las aguas contaminadas por el Océano Pacífico. Por lo tanto, los resultados obtenidos en el agua de mar y los sedimentos costeros sugieren que las consecuencias del accidente, en términos de efectos de la radiación, será el debilitamiento de las especies pelágicas en el otoño de 2011 (bajas concentraciones en el agua del mar y almacenamiento limitado en los sedimentos).
Sin embargo, hay una contaminación significativa del agua en la zona cercana a la costa que puede persistir en el tiempo debido a la continua llegada de sustancias radiactivas por escorrentía de las aguas superficiales de los suelos contaminados. Además, algunas áreas costeras, todavía no identificadas, podrían presentar condiciones de dilución o sedimentación menos favorables que las observadas hasta ahora. Por último, es probable la presencia de otros radionucleidos persistentes, tales como el estroncio 90, plutonio, que no han sido suficientemente tenidos en cuenta al hacer las mediciones.
Los resultados de las mediciones muestras una contaminación persistente de las especies marinas ( peces en su mayoría), según se desprende de los análisis de las capturas realizadas en la prefectura de Fukushima. Organismos bentónicos filtradores y los peces que se encuentran en la parte de la cadena alimentaria, son los más sensibles a la contaminación por cesio. Por consiguiente, se debe continuar con el seguimiento de las especies marinas capturadas en las aguas de las costa de Fukushima.
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Evolución de la contaminación radiactiva en el agua del mar
A partir del 21 de marzo, y los días posteriores, se observó una elevada contaminación del medio marino en las aguas cercanas a la central nuclear de Fukushima Dai-ichi. La caracterización de los estos contaminantes se obtuvo principalmente mediante la medición de muestras de agua, de sedimentos marinos y de las especies marinas, cuyos resultados fueron publicados por MEXT1 y TEPCO. El IRSN no está en condiciones de realizar mediciones en Japón, y lo que hace es recoger de forma periódica los resultados de estos análisis para evaluar la contaminación del medio marino.
La medición de los resultados publicados en Japón se centra en los radionucleidos de emisión gamma, que se enumeran en la Tabla 1
| Principales radionucleidos detectados | Vida media |
| Yodo 131 | 8 días |
| Cesio 137 | 30,15 años |
| Cesio 134 | 2,1 años |
| Cesio 136 | 13,1 días |
| Telurio 132/Yodo 132 | 78 horas |
Tabla 1 – Principales radionucleidos medidos en el agua de mar
Otros radionucleidos artificiales, la mayoría de una vida corta, también se han detectado de forma esporádica, en concentraciones más bajas. Las mediciones de radionucleidos de emisión beta son menos numerosas: 9 detecciones de estroncio 90 en el agua de mar, en una concentración de entre 1 a 10 Becquerelios/l, lo que representa entre el 1 al 20% de la actividad del Cesio 137, es decir una proporción superior a la observada en la deposición de los sedimentos presentes en la atmósfera en el suelo de Japón, que representa alrededor del 0,1%.
El yodo 131 y el cesio 137 con los principales radionucleidos controlados en el medio marino. Aunque el Yodo 131 fue el de mayor presencia en las semanas posteriores al accidente, rápidamente disminuyó su concentración debido a su rápida desintegración, de modo que ya no era detectable a finales de mayo.
Las dos fuentes principales de contaminación radiactiva han sido: los vertidos de líquidos radiactivos y la deposición de las partículas atmosféricas en el mar, en el momento de la dispersión de las emisiones al aire. Los cambios en las concentraciones de radionucleidos en el agua del mar indican que estas dos fuentes de contaminación no fueron detectadas por el sistema de vigilancia. Al mismo tiempo, siempre existe el riesgo de contaminación del suelo marino por los lixiviados contaminados de la costa o transportados por las aguas fluviales.
- Dispersión de los contaminantes radiactivos en el océano
Las mediciones realizadas cerca de la central mostraron una elevada contaminación ambiental marina a partir del 21 de marzo, como consecuencia de las corrientes que se desplazan en esta zona costera.
Los cambios en el tiempo y en el espacio de la concentraciones de cesio 137 y yodo 131 son representativas de la presencia de radionucleidos en el medio marino. Los resultados se resumen en estas dos figuras:
Figura 1: Concentraciones en la desembocadura, que son representativas de los radionucleidos vertidos ;
Figura 2: Concentraciones de cesio 137, mostrando la distribución de la contaminación radiactiva del agua de mar en diferentes momentos.
Fuente: IRSN medidas basadas TEPCO – MEXT
Figura 1 – Concentraciones de Cesio 137 y comparación con la ratio (Yodo 131/Cesio 137) a menos de 500 metros de la central nuclear de Fukushima Dai-ichi. El valor de la ratio se ha corregido para permitir un comparación entre ambos datos.
Las mediciones realizadas en las cercanía de las instalaciones muestra una ratio entre el yodo 131 y el cesio 137 bastante homogénea, en torno a 20, con una tendencia a disminuir hasta el 19 de abril. Esta disminución no es el resultado de la desintegración radiactiva del yodo, que ya se ha tenido en cuenta en el cálculo de la ratio, sino de un proceso de eliminación del yodo 131 presente en el agua del mar, con un período de decadencia (vida media) de 35 días. Una tendencia similar se observa entre los 10 a 20 kilómetros hacia el sur entre el 27 de marzo y el 16 de abril, pero no es perceptible a esta distancia de la costa. Las causas de este fenómeno de eliminación del yodo en el agua del mar no ha sido identificado, y quizás pudiera ser un comportamiento específico del yodo en el interior de las instalaciones dañadas y antes de su vertido al medio marino.
A partir del 19 de abril, la relación entre el yodo 131 y el cesio 137 es muy variable, probablemente debido a la imprecisión en la medición del yodo 131 en el agua del mar, ya que su actividad disminuye como resultado de la desintegración radiactiva. También es posible que estas variaciones sean debidas a las fluctuaciones en la composición de los residuos en el lugar del accidente, o también a que la toma de datos es mucho más fiable a partir del 11 de abril, con una disminución considerable de la radiactividad en zona marina cercana a la central.
Figura 2.- Evolución de la distribución espacial de las concentraciones de cesio 137 en el agua del mar entre el 11 de abril y el 11 de julio de 2011.
Estos mapas muestran una distribución similar en los alrededores de la planta de energía nuclear. Las concentraciones disminuyeron significativamente con el tiempo y la extensión de las áreas coloreadas, que se corresponden a mediciones por encima de los límites de detección (alrededor de 5Bq) disminuye en consecuencia.
Después del 11 de julio, las concentraciones medidas en el mar están en su mayoría por debajo de los límites de detección de los aparatos utilizados, no siendo ya posible la realización de un inventario de la contaminación residual en el mar.
- Actualización de la estimación de cantidades de cesio 137 vertido al mar.
De los mapas de la figura 2, el IRSN ha actualizado su estimación de las cantidades de Cesio 137 presentes en el mar, que sería el área pintada de azul. Esta estimación toma en cuenta la batimetría y el espesor de la capa de mezcla en base a la salinidad y la temperatura realizada por MEXT, siempre que el espesor de esta capa es mejor que la altura de agua de mar. Los resultados se representan en la tabla 2 y la evolución de estas cantidades estimadas se muestra en la Figura 3.
Periodo de inventario
Inicio Fin Middle number of steps amount of 137Cs (TBq)
11/04/11 18/04/11 14/04/11 92 11600
18/04/11 25/04/11 21/04/11 77 4750
25/04/11 02/05/11 28/04/11 118 3380
02/05/11 16/05/11 09/05/11 293 667
16/05/11 30/05/11 23/05/11 233 261
30/05/11 13/06/11 06/06/11 227 163
13/06/11 27/06/11 20/06/11 250 42
27/06/11 12/07/11 04/07/11 202 2.4
Tabla 2: Las cantidades de cesio 137 en la zona costera cercana a la central del Fukushima Dai-ichi se calcula a partir de la interpolación de las mediciones individuales en el agua de mar, en diferentes períodos desde el 11 de abril.
Fuente: IRSN medidas basadas en TEPCO MEXT
Figura 3.- Evolución en las cantidades de cesio 137 en el agua del mar en la zona litoral entre el 11 de abril y 11 de julio de 2011.
[…]Esta disminución se produce por la dilución del agua de mar contaminada arrastrada por las corrientes marinas presentes en la zona. La tasa de renovación del agua es muy rápida, resultado de la intensidad de las corrientes de Kuroshio y Oyashio. La regularidad en la dilución es notable, teniendo en cuenta la variabilidad de los flujos observados en esta zona.
Esta dilución ha permitido que se haya reducido el impacto del accidente en las aguas costeras. El agua contaminada es transportada con rapidez hacia el este, hacia el centro del océano Pacífico, hacia donde se dispensan las aguas marinas.
Si miramos a más largo plazo, el ritmo de esta dilución puede verse alterada por dos fenómenos:
-Los cambios estacionales en la circulación oceánica (Kuroshio y Oyashio);
– Un regreso de los contaminantes vertidos a la zona, debido a la recirculación de las masas de agua en el zona Noroeste del Pacífico. Esto quizás pueda retrasar conseguir los niveles de cesio 137 antes del accidente (entre 0,001 y 0,004 Bq/l).
Por lo tanto, a diferencia del ambiente terrestre, en el que el depósito residual persiste durante varios años, el período de contaminación del agua en un ambiente marino es de unos 6 meses. Este período no es una característica general de la contaminación en áreas marinas, sino el resultado de las condiciones hidrodinámicas particularmente favorables, la orientación hacia el mar y tamaño del ambiente receptor (el océano Pacífico). Si este suceso hubiese tenido lugar en un mar más cerrado ( al oeste de Japón, por ejemplo), o en un bahía, las consecuencias podrían haber sido 10 veces más catastróficas, tanto a corto como a largo plazo.
Sirva como comparación, los valores medidos en el golfo de Norman-Breton, donde se encuentra el centro Flamanville, en la Mancha, en un período de 3 meses son doce veces mayores que los registrados en la región de Fukushima, a pesar de que las corrientes producidas por las mareas son muy intensas.
La extrapolación de la recta de regresión a partir del 8 de abril permite estimar la cantidad total de cesio 137 vertido a finales del período principal de vertido (26 de marzo al 8 de abril). El monto estimado por extrapolación es de 22×1015 (22 millones de millones de Becquerelios), con un intervalo de confianza del 95%, desde 20,8 a 23,1 x1015 Bq. El error más importante asociado a este cálculo está relacionado con la profundidad de la mezcla, donde la incertidumbre es del 50%. Este aumento en la cantidad de cesio 127 vertido conduce a un resultado unas dos veces mayor que el estimado por el IRSN en el mes de julio (véase la nota de 11 de julio IRSN sobre el impacto de los vertidos marinos de materiales nucleares en el lugar del accidente, Fukushima Dai-ichi), y 20 veces mayor que la estimación realizada por TEPCO, publicada en junio.
El IRSN ha podido establecer una correlación empírica entre la cantidad total estimada de cesio 137 para el período del 26 de marzo al 8 de abril, y las concentraciones medias de cesio 137 medido en el agua del mar, cerca de la zona montañosa central durante el mismo período, teniendo en cuenta que el fenómeno de la dilución es estable y homogéneo a esta escala.
Aplicando esta correlación con las mediciones realizadas hasta el 18 de julio, fecha a partir de la cual se producen vertidos menos significativos, lo que hace que sea difícil hacer una estimación de los mismos, el IRSN ha sido capaz de determinar la cantidad total de cesio 137 vertido al agua hasta mediados de julio. El valor resultante es de 27×015 Bq. Como era de esperar, la mayor parte del vertido se produjo antes del 8 de abril, siendo los vertidos estimados posteriores de sólo el 18%. Es el vertido mayor de radionucleidos artificiales al medio ambiente marino jamás observado.
Acceso al informe (en francés):