Utsunomiya erläuterte, dass das Team die Erlaubnis erhalten habe, ein 2,8 km vom Kernkraftwerk entferntes Schulgebäude zu betreten, das 2011 aufgegeben worden sei.
„Glücklicherweise erhielten wir die Erlaubnis, in einer Grundschule Nachforschungen anzustellen. Als wir das Schulgebäude betraten, waren wir alle schockiert über das, was wir sahen. Bis zur Probenahme im Jahr 2016 waren fünf Jahre vergangen, aber alles war noch so, wie es im Moment war.“ „Es ist, als ob die Zeit stehen geblieben wäre“, sagt Utsunomiya.
Das Team sammelte Staubproben von Böden in der Nähe des Schuleingangs, im zweiten Stock und auf dem nahegelegenen Schulhof. Mithilfe einer zuvor vom Team erfundenen Autoradiographiemethode konnten die Schüler Kazuki Fueda und Tatsuki Komiya die Anzahl der CsMPs in den Schulproben zählen und zuordnen, wie viel Cs-Radioaktivität in jeder Probe von den Mikropartikeln stammte.
Die Cs-Radioaktivität des Staubs auf den Böden der Schule lag im Bereich von 340–4040 Bq/m2 (134+137 Cs-Aktivitätsabfall korrigiert zum 15. März 2011. Dies entspricht 125–1490 Bq/m2 im Jahr 2023), mit 4,5–38,9 %. der Radioaktivität kommt von den CsMPs.
Die höchste Menge an CsMPs wurde in der Nähe des Schuleingangs gefunden (bis zu 2481 Partikel pro m2), während signifikante (aber geringere) Mengen an CsMPs im zweiten Stock gefunden wurden (bis zu 1273 Partikel pro m2). Dies zeigt, dass die winzigen Fallout-Partikel tief in das Gebäude eindringen. Interessanterweise waren die CsMP-Zahlen und der Anteil der Cs-Radioaktivität, die CsMPs in nahe gelegenen Freiluftproben zugeschrieben wird, viel niedriger (23–63 Partikel/g Staub oder Boden bzw. 1,14–1,61 % der gesamten Cs-Radioaktivität).
Das Team gibt an, dass in den Innenräumen Cs-Fallout durch trockene Ablagerungen verzeichnet wurde und dass die CsMPs dort in beträchtlicher Zahl verblieben, da die Schule seit dem Unfall ungestört geblieben war. Die Außenproben erfassen inzwischen den Cs-Fallout aus trockener und nasser Ablagerung.
Dort ist es wahrscheinlich, dass einige CsMPs durch Regen und Wind weggespült oder weggeweht wurden, so dass die an der Außenstelle verbleibenden Cs überwiegend durch nasse Ablagerungen stammen. Diese Cs-Spezies lagen in leicht löslichen (löslichen) Formen vor, die mittlerweile größtenteils mit Staub und Bodenpartikeln (z. B. Ton) in Verbindung gebracht werden.
Im Rahmen der Studie führte das Team einen „Nasstest“ an den Innenproben durch, um zu bewerten, ob in den Proben häufig lösliche Cs-Spezies wie CsOH oder CsI vorhanden waren. Nach Benetzung der Proben mit Wasser wurden in den Innenraumstäuben keine wasserlöslichen Cs-Spezies gefunden.
Utsunomiya gibt an, dass „die Eigenschaften der Schul-CsMPs denen ähneln, über die in vielen früheren Studien berichtet wurde; sie ähneln sogar denen, die in Tokio gefunden wurden. Diese CsMPs waren über ein weites Gebiet verteilt, einschließlich der Präfektur Fukushima und der Region Kanto (Tokio). CsMPs können eine Bedrohung darstellen; wie unsere Arbeit zeigt, können sich CsMPs lokal ansammeln und selbst in Innenräumen Hotspots bilden.“
Professor Gareth Law von der Universität Helsinki, Mitforscher der Studie, fügte hinzu, dass „das potenzielle Auftreten von CsMPs in Innenräumen die Notwendigkeit detaillierter Studien zu CsMPs in Innenräumen in Wohngebieten erfordert, die vom FDNPP-Fallout betroffen sind.“ Er fährt fort, dass „weitere Untersuchungen zum Verhalten von CsMPs beim Einatmen und Untersuchungen zu gesundheitlichen Auswirkungen erforderlich sind.“
Nützliche Informationen zur Behebung des Schadens in der Ukraine
Law und Utsunomiya fügten hinzu: „Angesichts der Tatsache, dass Mikropartikel eine universelle radioaktive Verunreinigung bei schweren nuklearen Unfällen zu sein scheinen, werden detaillierte Kenntnisse über ihre Eigenschaften, neue Ansätze zur Schätzung ihrer Mengen und Studien zu ihrem Verhalten und ihren Auswirkungen auf Umwelt- und biologische Systeme erforderlich sein.“ entscheidend, wenn wir die wahren Auswirkungen der Atomkatastrophen verstehen wollen.“
Die jüngsten Aktivitäten in der Ukraine in der Nähe von Atomanlagen machen die Notwendigkeit solcher Forschung noch dringlicher.
Professor Bernd Grambow, Co-Forscher an der Universität Nantes, fügte hinzu: „Jede Dekontaminationsstrategie muss berücksichtigen, dass in unmittelbarer Nähe des Kraftwerks große Unterschiede im Kontaminationsgrad auftreten können und dass sowohl ionisches als auch partikelgebundenes C vorhanden sein muss.“ analysiert und entfernt, wobei letzteres besonders für Reinigungskräfte gefährlich ist.“
Professor Rodney C. Ewing von der Stanford University fügte weiter hinzu: „Diese Studie ist die neueste einer langen Reihe von Arbeiten, die sich mit der Zusammensetzung, den Eigenschaften, der Bildung und der Anzahl von CsMPs befassen. Der bahnbrechende Aspekt dieser Arbeiten ist die kombinierte Anwendung mehrerer fortschrittlicher.“ B. die Autoradiographiemethoden des Teams, die hochauflösende Elektronenmikroskopie und die Isotopenanalyse. Die Auflösung dieser Studien im atomaren Maßstab bietet ein Modell für zukünftige Studien zur Umweltverschmutzung.“
Utsunomiya sprach schließlich über die Probenahmereise des Teams und die Geschichte ihrer Arbeit an CsMPs. „Ich glaube, dass es unsere Pflicht ist, eine gründliche wissenschaftliche Forschung zu den tragischen Ereignissen in Fukushima durchzuführen, um neues Wissen zu finden und zu veröffentlichen, das für die Gesellschaft und die nächste Generation von Bedeutung sein wird.“
„Vielleicht kann eines Tages die Zeit für verlassene Gebäude wie die Schule wieder beginnen, aber dafür sind erhebliche Aufräumarbeiten erforderlich, und wenn das weitergehen soll, müssen wir zunächst die Formen und das Ausmaß der Kontamination in diesen Gebäuden kennen.“ Gebäuden, so dass Arbeiter und potenzielle Bewohner geschützt werden können.“
Mehr Informationen:
Kazuki Fueda et al., Vorkommen radioaktiver cesiumreicher Mikropartikel (CsMPs) in einem Schulgebäude 2,8 km südwestlich des Kernkraftwerks Fukushima Daiichi, Chemosphäre (2023). DOI: 10.1016/j.chemosphere.2023.138566