Fukushima: dove finirà l’acqua contaminata dall’incidente nucleare?

Il 26 agosto 2021, il governo giapponese ha approvato un disegno di legge per scaricare l’acqua trattata contaminata dall’incidente nucleare di Fukushima nell’Oceano Pacifico per alleviare il problema dello stoccaggio delle acque reflue nucleari. 

Gli effetti globali dello scarico di Fukushima

Tuttavia, grandi quantità di radionuclidi possono influenzare le catene biologiche marine se inalate dalla vita marina e influenzare negativamente la pesca marina e la salute umana. Gli effetti globali dello scarico di Fukushima, che dureranno 30-40 anni, rimangono sconosciuti. Pertanto, è fondamentale identificare il processo di diffusione dell’acqua radioattiva negli oceani.

Per risolvere questo problema, un team della Tsinghua University, in Cina, ha sviluppato modelli di analisi da prospettive sia macroscopiche che microscopiche, per simulare il processo di diffusione degli elementi nucleari. Il primo si concentra sulla distribuzione complessiva degli inquinanti, mentre il secondo si concentra sul comportamento dei singoli inquinanti.

(A) SOTTOPROCESSI DI ANALISI DI DIFFUSIONE MACROSCOPICA E MICROSCOPICA E LORO RELAZIONI. RISULTATI DELLE ANALISI DI DIFFUSIONE (B) MACROSCOPICHE E (C) MICROSCOPICHE PER UNA CONCENTRAZIONE RELATIVA DI 1 UNITÀ DI CIRCA 29BQ/M3. (D) VARIAZIONI DELLA CONCENTRAZIONE DI INQUINANTI NELLE ACQUE VICINE ALLE TRE CITTÀ COSTIERE. (E) CONFRONTO DELLE CURVE DI CONCENTRAZIONE DEGLI INQUINANTI MEDIANTE METODI MACRO E MICRO.
(A) sottoprocessi di analisi di diffusione macroscopica e microscopica e le loro reazioni. Risultati delle analisi di diffusione (B)  macroscopiche (C) e microscopiche per una concentrazione relativa di 1 unità di circa 29BQ/M3. (D) Variazioni della concentrazione di inquinanti nelle acque vicine alle tre città costiere.(E) Confronto delle curve di concentrazione degli inquinanti mediante metodi macro e micro.

I risultati della macro simulazione (Figura b) hanno rivelato che nelle prime fasi di scarico degli inquinanti, l’area inquinata aumenta rapidamente, raggiungendo i 30° di latitudine × 40° di longitudine entro 120 giorni. A causa delle correnti oceaniche, la velocità di diffusione dell’inquinante è notevolmente più elevata in direzione della latitudine rispetto a quella in direzione della longitudine.

In 1200 giorni, gli inquinanti copriranno quasi l’intera regione del Pacifico settentrionale, arrivando fino alle coste del Nord America a est e all’Australia a sud. Gli inquinanti si diffonderanno poi rapidamente nell’Oceano Pacifico meridionale, sotto l’influenza della corrente equatoriale lungo il Canale di Panama. Anche l’Oceano Indiano sarà influenzato, a causa delle acque di riempimento dal nord dell’Australia, tra 2400 giorniIl giorno 3600, gli inquinanti copriranno quasi l’intero Oceano Pacifico.

In particolare, sebbene l’acqua contaminata venga scaricata vicino all’isola giapponese, il centro di contaminazione (rappresentato in giallo e rosso nelle Fig. b e c) si sposterà nel tempo verso est lungo la linea di latitudine 35°N.

Il team ha tracciato le concentrazioni di inquinanti nelle acque adiacenti di Miyazaki, Shanghai e San Diego, tutte vicine a 30°N, come mostrato nella Figura d. Miyazaki viene inquinato per primo, seguito da Shanghai e San Diego, in ordine di distanza da Fukushima. Secondo l’andamento delle tre curve, la concentrazione dell’inquinante in ciascuna regione aumenta rapidamente all’inizio prima della stabilizzazione. 

Sebbene San Diego sia l’ultima città tra le tre ad essere colpita, la concentrazione di sostanze inquinanti nelle acque adiacenti allo stato stazionario è persino superiore a quella vicino a Miyazaki.

Le differenze nelle concentrazioni di inquinanti vicino a Miyazaki, Shanghai e San Diego derivano dalla forte corrente oceanica vicino al Giappone. Nello specifico, Fukushima si trova alla confluenza di Kuroshio (a nord) e Oyashio (a sud). Pertanto, la maggior parte degli inquinanti non migra verso nord e sud lungo i bordi della terraferma, ma si diffonde verso est con la deriva del vento da ovest del Pacifico settentrionale. Nella fase iniziale dello scarico dell’acqua trattata, si dovrebbe concentrare l’attenzione sul suo impatto sull’Asia costiera. Tuttavia, in una fase successiva, l’elevata concentrazione di elementi nucleari vicino al Nord America diventerà sicuramente una preoccupazione.

L’articolo è stato pubblicato sulla rivista National Science Review.

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