Sources and distribution of artificial radionuclides in the oceans: from Fukushima to the Mediterranean sea
El objetivo de esta tesis es investigar las fuentes y distribuciones de una serie de radionúclidos artificiales (90Sr, 129I, 134Cs, 137Cs, 236U, 237Np, 239Pu and 240Pu) en dos zonas oceánicas que han recibido un gran impacto debido a actividades humanas. En primer lugar, el Océano Pacífico, que reci...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2017 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/457438 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/457438 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Radionúclids artificials Radionúclidos artificiales Artificial radionuclides Fukushima Mar mediterrani Mar mediterráneo Mediterranenan sea Ciències Experimentals 504 |
| Sumario: | El objetivo de esta tesis es investigar las fuentes y distribuciones de una serie de radionúclidos artificiales (90Sr, 129I, 134Cs, 137Cs, 236U, 237Np, 239Pu and 240Pu) en dos zonas oceánicas que han recibido un gran impacto debido a actividades humanas. En primer lugar, el Océano Pacífico, que recibió el impacto de las fugas desde la central nuclear de Fukushima Dai-ichi, inmediatamente después del accidente y en los años siguientes. El estudio se centró en el 90Sr, sobre el cual había poca información a pesar de ser uno de los radionúclidos presentes en mayor cantidad el agua contaminada almacenada en los tanques y la central. En 2013, recolectamos muestras de agua de mar y aguas subterráneas a una distancia de entre 0.8 and ~100 km de la central nuclear. Además, evaluamos el cambio temporal en las concentraciones de 134Cs, 137Cs y 90Sr demostrando la importancia de las contribuciones parciales de cada fuente. Las muestras de agua recolectadas en Septiembre de 2013 presentaban concentraciones de 8.9 ± 0.4 Bq·m-3 de 90Sr, 124 ± 3 Bq·m-3 de 137Cs and 54 ± 1 Bq·m-3 de 134Cs. Estas concentraciones eran significativamente mayores que las medidas antes del accidente nuclear en 2011 debidas a las antiguas pruebas atmosféricas de bombas nucleares: ~1 Bq·m-3, 1-2 Bq·m-3 y negligible, respectivamente. Los resultados confirmaron mediante la relación 137Cs/90Sr la existencia de vertidos continuados de 90Sr desde la central, que estimamos en 2.3-8.5 GB·d-1 en Septiembre de 2013. Si bien loes vertidos continuados son menores que las estimadas para los vertidos que ocurrieron justo después del accidente, existe el riesgo de que sean mayores y por lo tanto, recomendamos continuar con el muestreo y el control de radionúclidos artificiales en el Océano Pacífico. En segundo lugar, estudiamos el Mar Mediterráneo que recibió los aportes de diferentes fuentes desde 1950: i) a nivel global, las pruebas atmosféricas con bombas nucleares entre 1950 y 1960, y el accidente nuclear de Chernobyl en 1986; ii) a nivel regional, las descargas de agua radioactiva desde la planta de reprocesamiento de Marcoule entre 1958 y 1997; iii) y a nivel local, el accidente de Palomares en 1966. Los resultados muestran que las distribuciones de 129I, 236U, 237Np y 137Cs, estaban controladas por la circulación termohalina. Los resultados también resaltan la importancia relativa de cada una de las fuentes. En particular, estimamos la contaminación derivada de la planta de reprocesamiento nuclear de Marcoule, que fue en comparación con el global fallout, del mismo orden de magnitud para el 236U (10-20 kg) y el 237Np (~7 kg), y dos órdenes de magnitud superior para el 129I (70-90 kg). Marcoule representa entorno al 30% del 237Np presente en el Mar Mediterráneo en 2013. Los cambios temporales en la distribución del 137Cs mostraron la influencia de las fuentes y la circulación oceánica. La relación atómica 240Pu/239Pu era ~0.19 indicando que la fuente principal de este radionúclido en el Mar Mediterráneo es el global fallout. La distribución del 239,240Pu estaba influenciada además, por el proceso de scavenging y la remineralización del material particulado. Uno de los resultados a destacar es el hecho que de las concentraciones e inventarios del plutonio en la cuenca oriental eran menores que en la cuenca occidental. Ello puede ser debido a: i) la mayor importancia del ‘boundary scavenging’ en los sedimentos de la plataforma oriental o ii) a la reducida actividad biológica (que conllevaría una menor exportación del plutonio por las partículas), unida a un mayor transporte lateral por las Levantine Intermediate Waters. |
|---|