Субарктический

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 7524 (2023) Цитировать эту статью

229 Доступов

Подробности о метриках

Методом низкофоновой γ-спектрометрии изучены пространственно-временные вариации концентраций 134Cs, 137Cs и 228Ra на поверхности моря у юго-восточного Хоккайдо, Япония (район Дото) в период с 2018 по 2022 гг. Концентрации 134Cs в регионе за пределами Дото, скорректированные с учетом распада на дату аварии на АЭС Фукусима-1 (FDNPP), каждый год демонстрировали широкие латеральные колебания (например, 0,7–1,1 мБк/л в 2020 году). Изучив концентрации и соленость 228Ra, это изменение было объяснено на основе современных закономерностей смешивания. Кроме того, концентрации 134Cs в водах, сильно пострадавших от течения Оясио (OYC), постепенно увеличивались с 2018 по 2020 г., а затем снижались в 2022 г. Это означает, что максимально загрязненная 134Cs водная масса была перенесена обратно в сторону Японских островов. Через 10 лет после аварии на ПДНЭС вместе с течениями против часовой стрелки (например, OYC) в северной части Тихого океана. Концентрации 134Cs в водах, пострадавших от OYC, в регионе за пределами Дото в 2020 году были примерно в 1/6 раза выше, чем в обогащенном 134Cs ядре вод у западного побережья Америки в 2015 году, что можно объяснить разбавлением за счет пространственного рассеяния во время Субарктическая циркуляция течений. В целом мы выяснили системы субарктических течений океанского масштаба в северо-западной части северной части Тихого океана, включая продолжительность циркуляции воды.

Авария на атомной электростанции «Фукусима-1» (FDNPP), произошедшая 11 марта 2011 года, привела к выбросу большого количества радиоцезия (134Cs и 137Cs) в северо-западную часть северной части Тихого океана, особенно вокруг восточной части Японии1. Хотя на содержание 137Cs (период полураспада: 30,2 года) в образцах морской воды, исследованных в этом исследовании, влияют остатки глобальных выпадений в результате испытательных ядерных взрывов в атмосфере (особенно с середины 1950-х до начала 1960-х годов), считается, что обнаруженный 134Cs полностью возник в результате аварии на ФДНЭС из-за более короткого периода полураспада (2,06 года). Поскольку время поступления 134Cs (март 2011 г.) в морскую воду, районы прямого сброса в морскую воду (вблизи ПДНЭС) и поведение радиоактивного осаждения 134Cs (северо-запад северной части Тихого океана) известны2,3, этот радионуклид появился как сильный химический индикатор циркуляции воды; циркуляцию можно отслеживать до тех пор, пока радионуклид не станет необнаружимым из-за его радиоактивного распада и рассеяния. В субтропической зоне низкие уровни 134Cs были перенесены обратно в сторону Японских островов (в Охотское море через Японское море) с 2013 г. Теплым течением Куросио (КТК) по часовой стрелке4,5. Напротив, 134Cs также переносился в западную часть Берингова моря до 2018 г. в субарктической зоне через западное побережье Америки6,7,8,9. Кроме того, наши предыдущие радионуклидные исследования, проведенные у юго-восточного побережья Хоккайдо, Япония (далее именуемого «вне Дото») в 2018 и 2019 годах, показали, что 134Cs был перенесен в регион за пределами Дото течением Оясио (OYC) через Восточно-Камчатское течение (EKC). ), с участием других течений вокруг Хоккайдо10.

Кроме того, латеральные распределения концентраций 228Ra — природного и растворимого радионуклида с периодом полураспада 5,75 лет и обычного индикатора, используемого для изучения водных течений11,12 — использовались для изучения закономерностей переноса радиоцезия в морях вокруг Япония13.

В этом исследовании мы использовали специальную низкофоновую γ-спектрометрию для точного изучения временных и латеральных изменений низких концентраций 134Cs, 137Cs, 226Ra и 228Ra в поверхностных водах в регионе за пределами Дото и вокруг него в течение 2020–2022 годов. Концентрации 226Ra в пробах воды, полезные для понимания вертикальной циркуляции, будут представлены в другом месте. Кроме того, сосредоточив внимание на концентрациях 134Cs, мы обсудили системы субарктических течений океанского масштаба в северо-западной части северной части Тихого океана, включая временные рамки, после аварии на ФДНЭС. Таким образом, это исследование может обеспечить основу для прогнозирования моделей переноса растворимых загрязнителей в воде.