Fissionsprodukter i Seattle avslöjar ledtrådar om kärnkraftskatastrofen i Japan

När kärnkraftskatastrofen i Fukushima började utspela sig efter jordbävningen och tsunamin den 11 mars, stod det snabbt klart att allt i medvind fanns med i ett stänk av radioaktivitet. Så Jonathan Diaz Leon och kompisar vid University of Washington i Seattle var redo.

De här killarna började ta bort luftfilter från inloppet till ventilationssystemet i fysik- och astronomibyggnaden vid University of Washington och mätte sedan nivåerna av strålning de avgav. Till en början innehöll filtren inget utöver det vanliga. Sedan, någon gång mellan klockan 12 den 17 mars och klockan 14 den 18 mars, började strålningsnivåerna stiga.

Genom att mäta energin från gammastrålningen från filtren har dessa killar identifierat exakt vilka fissionsprodukter som har tagit sig över Stilla havet. Och detta i sin tur tillåter dem att dra ett antal intressanta slutsatser om vad som har gått fel i Fukushima. Idag lägger de upp resultaten av de första fem dagarnas övervakning på arXiv.

Det de hittade var små mängder jod-131, jod-132, tellur-132, jod-133, cesium-134 och cesium 137.

Först och främst: halterna av alla dessa ämnen var alla långt under de gränsvärden som satts av US Environmental Protection Agency. Nivåerna av jod-131, till exempel, var minst 100 gånger lägre än EPA:s gräns. Vi noterar att de observerade radioaktivitetsnivåerna ligger långt under alarmerande gränser på vår plats, säger Diaz Leon och kompisar.

Efter att ha fått det ur vägen drar de ett antal intressanta slutsatser från data.

Den första kommer från mängden jod-131 och tellur-132 som båda är kortlivade med halveringstider på 8 respektive 3 dagar. Det tyder på att de måste ha kommit från bränslestavar som nyligen var aktiva snarare än från använt bränsle.

För det andra kunde de nästan inte hitta jod-133. Denna har en halveringstid på bara 20 timmar. Eftersom det finns ungefär dubbelt så mycket jod-133 som jod-131 i en stadigt brinnande reaktor, uppskattar Diaz Leon och co att det måste ha gått cirka 8 dagar sedan bränslet slutat brinna regelbundet. Det överensstämmer ungefär med tiden mellan olyckan och det datum då detta nådde Seattle, vilket var 7 dagar.

Slutligen finns det ett stort antal möjliga nedbrytningsprodukter från kärnklyvning i en reaktor och ändå hittade Seattle-teamet bevis på endast tre klyvningsproduktelement - jod, cesium och tellur. Detta pekar på en specifik process för utsläpp i atmosfären, säger de.

Cesiumjodid är mycket lösligt i vatten. Så de här killarna spekulerar i att det de ser är resultatet av att förorenad ånga släpps ut i atmosfären. Tjernobylskräp, omvänt, visade ett mycket bredare spektrum av element, vilket återspeglar den direkta spridningen av aktiva bränsleelement, säger de.

Det är betryggande, så långt det går. Men saker och ting kan fortfarande förändras. Deras rapport täcker endast de första fem dagarna av övervakning efter den första upptäckten av fissionsprodukter. De fortsätter att studera sina luftfilter och har lovat att släppa data när de får det. Vi kommer att titta.

Ref: arxiv.org/abs/1103.4853 : Ankomsttid och omfattning av luftburna fissionsprodukter från Fukushima, Japan, reaktorincident uppmätt i Seattle, WA, USA

Du kan nu följa The Physics arXiv Blog på Twitter

Dölj