Mức phóng xạ trong đại dương sau sự cố hạt nhân ở Nhật Bản

Hàm lượng bức xạ trong đại dương vào năm 1990, chủ yếu do sự thử vũ khí hạt nhân gây ra, đo theo đơn vị Becquerel. Ảnh: Viện Hải dương học Woods Hole

Trong số những thiệt hại của trận động đất và sóng thần ngày 11 tháng 3 năm 2011 ở Nhật Bản là nhà máy điện hạt nhân Fukushima Daiichi của nước này.

Là kết quả của sự mất điện, sự quá nhiệt tại nhà máy điện trên đã dẫn tới sự phóng thích đáng kể lượng iodine, cesium và những đồng vị phóng xạ khác vào môi trường.

Các viên chức Nhật Bản mới đây đã nâng mức tàn khốc của sự cố nhà máy điện hạt nhân trên lên mức 7, mức cao nhất trên thang đo quốc tế và chỉ có thể sánh với sự cố Chernonyl hồi 25 năm trước, theo lời Ken Buesseler, một nhà hóa hải dương học tại Viện Hải Dương học Woods Hole.

“Tuy nhiên, khi xét đến các đại dương thì tác động của Fukushima đã vượt quá Chernobyl”.

Theo báo cáo, người ta đã tìm thấy các hạt nhân phóng xạ từ kênh thải của nhà máy Fukushima, từ nước duyên hải ở cách nhà máy 5 đến 10 km về phía nam, và từ ngoài khơi 30 km.

“Hàm lượng của một số hạt nhân phóng xạ ít nhất là vào cỡ độ lớn cao hơn những hàm lượng cao nhất hồi năm 1986 ở Biển Baltic và Biển Đen, hai vùng nước đại dương gần Chernobyl nhất”, Buesseler nói.

Ảnh chụp qua vệ tinh vùng cách nhà máy điện hạt nhân Fukushima 160 km về hướng bắc ở Nhật Bản. Hai dòng hải lưu lớn của Nhật Bản – Kuroshio và Oyashio gặp nhau ở đây. Ảnh: NASA

Ông đã được một nguồn tài trợ phản ứng nhanh từ Phân viện Khoa học Đại dương thuộc Quỹ Khoa học quốc gia (NSF) để xác lập hàm lượng của một số hạt nhân phóng xạ trong Đại Tây Dương và Thái Bình Dương.

“Việc tìm ra thông tin này sớm là khâu quan trọng để tìm hiểu tính khắc nghiệt của sự rò rỉ và những vấn đề liên quan đến sức khỏe cộng đồng”, Buesseler nói.

Ông cùng các đồng nghiệp sẽ xác lập một bộ dữ liệu đường cơ sở hạt nhân phóng xạ cho Đại Tây Dương và Thái Bình Dương, sử dụng một mạng lưới trạm thu mẫu bố trí rộng khắp từ-đông-sang-tây.

Các nhà nghiên cứu đã học được nhiều điều từ Chernobyl về số phận của sự rò rỉ phóng xạ phân tán đến các đại dương, và về việc sử dụng sự rò rỉ đó làm “vật theo dõi” xem nước đại dương hòa trộn và lắng đọng trầm tích nhanh như thế nào.

“Sau Chernobyl, chất rõ rỉ không những đo thấy trong những mẫu lấy ở gần địa điểm trên, như mẫu lấy ở Biển Đen, mà còn thấy ở những nơi xa tận như bắc Thái Bình Dương”, Buesseler nói.

Do khí quyển và đại dương có liên quan với nhau, nên các nhà khoa học nghĩ các hạt nhân phóng xạ có mặt trong khí quyển cũng sẽ có mặt trong đại dương, mặc dù ở hàm lượng rất thấp, theo lời nhà hóa hải dương học Henrieta Dulaiova thuộc trường Đại học Hawaii.

Dulaiova cũng nhận được một nguồn tài trợ phản ứng nhanh từ Phân viện Khoa học Đại dương thuộc NSF để nghiên cứu sự rò rỉ phóng xạ đó.

Bà đang theo dõi nước đại dương để xác lập đường cơ sở hàm lượng của các hạt nhân phóng xạ, và xác định sự phân tán của các hạt nhân phóng xạ đã rò rỉ.

“Giống như người dân Nhật Bản – mặc dù chắc chắn là ở mức độ ít hơn – chúng ta đang quan tâm đến tình trạng hóa chất phóng xạ sẽ tồn tại bên cạnh chúng ta trong một thời gian dài”, phát biểu của Don Rice, giám đốc chương trình hóa hải dương học thuộc NSF.

“Để tìm hiểu xem đại dương và khí quyển xử lí sự ô nhiễm này như thế nào trong những năm sắp tới, trước tiên chúng ta phải có cái nhìn toàn cảnh thực trạng hiện nay”, Rice nói. “Buesseler và Dulaiova hiện đang làm công việc đó”.

Các nguồn phóng xạ nhân tạo trong khí quyển, so sánh với các hạt nhân phóng xạ tự nhiên trong đại dương. Ảnh: Jack Cook, Viện Khoa học Đại dương Woods Hole

Nghiên cứu của Dulaiova tập trung vào Trung Thái Bình Dương, và bao gồm những vùng nước duyên hải và ngoài khơi Hawaii, Guam và Quần đảo Midway.

“Sự lân cận Nhật Bản của Hawaii biến nó thành là một điểm theo dõi quan trọng”, Dulaiova nói. “Chúng tôi đang tiến hành lấy mẫu duyên hải hàng tuần và lấy mẫu ngoài khơi hàng tháng”.

Mẫu nước ba tuần một lần ở Guam cũng đã được thu gom, và việc gom mẫu do các tàu tuần tra ở Tây Thái Bình Dương thực hiện.

Sau đó, các mẫu được phân tích đồng vị cesium, chất có dấu hiệu cho phép các nhà khoa học nhận dạng các đồng vị phóng xạ rò rỉ từ Fukushima.

Dulaiova còn có kế hoạch khảo sát những hạt nhân phóng xạ khác như iodine, strontium và một số actinide đã rò rỉ.

Các nhà nghiên cứu hi vọng có được kiến thức đầy đủ về các hạt nhân phóng xạ đại dương trên quy mô toàn cầu.

Nguồn: NSF, PhysOrg.com