Dit zag niemand aankomen..

In 2011 leidt een aardbeving en tsunami tot grote problemen in de Japanse kerncentrale Fukushima. Een kernramp volgt en er komt radioactief materiaal vrij. En nu – meer dan zes jaar na dato – hebben onderzoekers een nieuwe plek ontdekt waar dat radioactieve materiaal zich ophoopt: in grondwater onder stranden die tot wel 95 kilometer van Fukushima verwijderd zijn. “Niemand verwachtte dat de hoogste concentraties in cesium in oceaanwater vandaag de dag niet in de haven van de Fukushima-reactor, maar in het grondwater onder stranden die vele kilometers van Fukushima verwijderd zijn, zou worden aangetroffen,” aldus onderzoeker Virginie Sanial.

Grondwater
Sanial en collega’s reisden af naar acht stranden binnen een straal van 95 kilometer van Fukushima en joegen daar tot wel twee meter lange buizen in de grond. Vervolgens pompten ze via die buizen het onderliggende grondwater op en analyseerden hoeveel cesium-137 – een radioactief isotoop dat ontstaat door kernsplijting van bijvoorbeeld uranium – er in dat grondwater te vinden was. De onderzoekers troffen in het grondwater tot wel tien keer hogere concentraties cesium-137 aan dan in het oppervlaktewater in de haven waaraan de Fukushima-reactor ligt.

WIST JE DAT…

…in Nederland sinds kort geëxperimenteerd wordt met een nieuwe splijtstof? De experimenten met thorium kunnen de weg vrijmaken voor de veelbelovende gesmoltenzoutreactor. In zo’n reactor wordt kernenergie opgewekt zonder het gevaar van een meltdown en met aanzienlijk minder langlevend radioactief afval.

De theorie
Maar hoe is dat radioactieve materiaal hier verzeild geraakt? De onderzoekers hebben daar wel een theorie over. Ze denken dat grote concentraties cesium-137 die tijdens de kernramp vrijkwamen door stromingen in de oceaan langs de kust werd getransporteerd. In de dagen en weken na de kernramp brachten golven en getijden het cesium naar de kust, waar het bleef ‘plakken’ aan het oppervlak van de zandkorrels. De met cesium verrijkte zandkorrels bleven hangen op de stranden en in de lichtgezouten mix van zoet- en zout water onder het strand.

Tijdelijk
Maar dat is slechts tijdelijk. Want in zout water blijft cesium niet langer aan zand plakken. Golven en getijden blijven over de kust glijden en maken het brakke water onder de stranden steeds zouter. Uiteindelijk wordt het zo zout, dat het cesium de zandkorrels loslaat en terug de oceaan in wordt getrokken. “Het is alsof het zand dienst doet als een ‘spons’ die in 2011 vervuild werd en langzaam meer leegloopt,” stelt onderzoeker Ken Buesseler. De hoeveelheid vervuild water die – door toedoen van dat brakke grondwater onder het strand – weer terug de oceaan in stroomt, is indrukwekkend. Volgens de onderzoekers is de hoeveelheid water grofweg vergelijkbaar met de input van twee andere bronnen van radioactief materiaal afkomstig van Fukushima: het radioactieve water dat nog altijd van de kernreactor wegloopt en rivieren die cesium van het land naar de oceaan brengen.

Een schematische weergave van wat er precies is gebeurd. Rechts bovenaan zie je de kernreactor. Tijdens de kernramp kwam hier cesium-137 vrij. Dat werd door stromingen langs de kust verspreid en vervolgens door toedoen van golven en getijden richting het strand gebracht, waar het in een mix van zoet en zout water terecht kwam. Dat brakke grondwater wordt doordat getijden en golven over het strand blijven rollen steeds zouter. En als het eenmaal zout genoeg is, komt het opgeslagen cesium-137 – op grote afstand van waar het oorspronkelijk ontstond – weer vrij. Afbeelding: Natalie Renier / Woods Hole Oceanographic Institution.

De onderzoekers hebben in feite een heel nieuwe manier ontdekt waarop radioactief materiaal getransporteerd, jarenlang opgeslagen kan worden en uiteindelijk – op grote afstand van waar het ontstond – weer vrij kan komen. De ontdekking heeft beperkte implicaties voor de volksgezondheid. “Niemand wordt aan dit water blootgesteld of drinkt het water, dus de volksgezondheid is geen primaire zorg,” zo schrijven de onderzoekers. De studie heeft wel implicaties voor de vele kernreactoren wereldwijd die net als Fukushima aan de kust liggen. “Er zijn 440 operationele kernreactoren in de wereld en ongeveer de helft bevindt zich aan de kust,” zo schrijven de onderzoekers. “Men zou bij het managen van kustgebieden waarin kerncentrales liggen, rekening moeten houden met deze nieuwe en onverwachte wijze waarop radionucliden worden opgeslagen en in de oceaan belanden.”

Heeft kernenergie nog toekomst? Iedereen vroeg zich dat na de kernramp van Fukushima af. Het antwoord is nog niet zo eenvoudig: zelfs deskundigen zijn verdeeld. “Ik twijfel er niet aan dat nucleaire energie nog decennialang deel gaat uitmaken van de energiemix,” zo vertelde dr. Eugene Shwageraus, verbonden aan het Nuclear Energy Centre van de universiteit van Cambridge ons. Aviel Verbruggen, energie- en milieu-econoom aan de universiteit van Antwerpen en lid van het Intergovernmental Panel on Climate Change, ziet dat heel anders. “Duitsland toont duidelijk dat kernenergie misbaar en vervangbaar is via een sterk industrieel-economisch beleid voor de ontwikkeling en ontplooiing van hernieuwbare stroom.” Meer weten? Lees hier verder!