Une grande quantité de radioactivité a été libérée dans l'environnement lors de l'accident de la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi en 2011. La radioactivité libérée comprenait de petites, peu soluble, microparticules riches en césium. Les microparticules ont une radioactivité par unité de masse très élevée (~1011 Bq/g), mais leur répartition, numéro, la source, et le mouvement dans l'environnement est resté mal compris. Ce manque d'information a rendu difficile la prédiction de l'impact potentiel des microparticules radioactives.

Cependant, une étude vient de paraître dans la revue scientifique Chémosphère , impliquant des scientifiques du Japon, Finlande, La France, et les États-Unis, aborde ces questions. L'équipe, dirigé par le Dr Satoshi Utsunomiya, Ryohei Ikehara, et Kazuya Morooka (Université de Kyushu), a développé une méthode en 2018 qui permet aux scientifiques de quantifier la quantité de microparticules riches en césium dans des échantillons de sol et de sédiments.

Ils ont maintenant appliqué la méthode à un large éventail d'échantillons de sol prélevés à l'intérieur, et dehors, la zone d'exclusion nucléaire de Fukushima Daiichi, et cela leur a permis de publier la première carte quantitative de la distribution des microparticules riches en césium dans certaines parties de la région de Fukushima.

Trois régions d'intérêt à moins de 60 km du site de Fukushima Daiichi

Le Dr Utsunomiya dit, « En utilisant notre méthode, nous avons déterminé le nombre et la quantité de microparticules riches en césium dans les sols de surface à partir d'un large éventail d'emplacements jusqu'à 60 km du site de Fukushima Daiichi. Notre travail révèle trois régions d'un intérêt particulier. Dans deux régions au nord-ouest des réacteurs nucléaires endommagés, le nombre de microparticules riches en césium par gramme de sol variait entre 22 et 101, et la quantité de radioactivité totale de césium du sol associée aux microparticules variait de 15 à 37 pour cent. Dans une autre région au sud-ouest des réacteurs nucléaires, 1 à 8 microparticules riches en césium ont été trouvées par gramme de sol, et ces microparticules représentaient 27 à 80 % de la radioactivité totale du césium dans le sol."

Prof. Gareth Law (Université d'Helsinki), un co-auteur de l'étude, dit que l'article « rapporte des régions où les microparticules riches en césium sont étonnamment abondantes et représentent une grande quantité de radioactivité du sol. Ces données, et l'application de notre technique à un plus large éventail d'échantillons pourrait aider à éclairer les efforts de nettoyage. » Utsunomiya a également ajouté que le travail « fournit une compréhension importante sur la dynamique de dispersion des microparticules riches en césium, qui peut être utilisé pour évaluer les risques et les impacts environnementaux dans les régions habitées.

Les auteurs ont constaté que la distribution des microparticules riches en césium était cohérente avec les trajectoires des principaux panaches de radioactivité libérés par le site de Fukushima Daiichi en fin d'après-midi du 14 mars. 2011, à la fin d'après-midi du 15 mars, 2011. Cela peut indiquer que les microparticules ne se sont formées que pendant cette courte période. Utsunomiya ajoute :« sur la base de la distribution et de la séquence connue des événements au cours de l'accident, nos données suggèrent que l'unité de réacteur 3 était la source la plus plausible des microparticules riches en césium au début de la période de libération. »