– När man släpper ut gifter, som man kan betrakta det här som, är det bra att veta vart de tar vägen. Till exempel om det skulle hända något oförutsett så har man då ett hum om hur påverkan blir lokalt. Eftersom det kan bli aktuellt att bygga ut svensk kärnkraft är det extra viktigt att ha så mycket kunskap som möjligt om hur de radioaktiva ämnena sprids i framför allt bräckt vatten, som Östersjön, säger Per Törnquist, som nyligen disputerade vid Institutionen för medicin, hälsa och vård vid Linköpings universitet och är lärare vid Katedralskolan i Linköping.
Vid anläggningen Studsvik tio mil söder om Stockholm har kärnteknisk forskning bedrivits sedan slutet av 1950-talet. Forskningen och utvecklingen har haft mycket stor betydelse för svensk kärnkraft. Den sista forskningsreaktorn togs ur bruk år 2005, men anläggningen hanterar än i dag radioaktivt material.
Forskning kring kärnkraft ger upphov till en del radioaktivt avfall i vätskeform, som får släppas ut i havet. Strålningsnivåerna i avfallet är strikt reglerat och kontrollerat av Strålsäkerhetsmyndigheten. Men det är inte klarlagt hur olika typer av radioaktiva ämnen beter sig i havsmiljön och hur de sprids i naturen. I sin forskning har Per Törnquist undersökt vart dessa ämnen tar vägen i den marina miljön.
Naturlig kalender över utsläpp
På liknande sätt som årsringarna i stammen på ett träd kan berätta om dess ålder och tillväxt, kan lager av sediment på havsbotten fungera som en naturlig kalender.
Forskarna har tagit upp långa provkärnor från havsbotten utanför Studsvik och delat dem i tunna skivor, som motsvarar tidsperioder. På så sätt kan de spåra när i tiden som olika radioaktiva ämnen kom dit. Baserat på denna data har de skapat kartor över hur olika radioaktiva ämnen sprids i havsvattnet i närområdet av Studsvik.
– Nu har vi bra kartor som visar sannolikheten för var utsläppta partiklar kommer att hamna. De kan användas vid modellering av spridningen och riskbedömning av hur radioaktiva utsläpp sprids om det skulle ske en olycka, säger Per Törnquist.
Vid Studsvik har vätskorna med högst radioaktivitet kapslats in för slutförvar. Vätska med lägre radioaktivitet har renats i Studsviks eget reningsverk, kontrollmätts och släppts ut i Östersjön. Forskarna har gått genom Studsviks utsläppsrapporter från 1959 och framåt och jämfört dessa med de radioaktiva ämnen som de uppmätt i proverna från botten. De kan konstatera att forskningsanläggningen har hållit sig inom de tillåtna gränserna för utsläpp av radioaktivt avfall.
Utsläppen speglar svensk politik
Fram till år 2002 rapporterade Studsvik den totala mängden ämnen som avger en viss typ av strålning, alfastrålning. Därför gick det inte att veta hur mycket av det radioaktiva grundämnet plutonium, och vilka olika varianter av plutonium, så kallade isotoper, som släppts ut.
Forskarna har kunnat återskapa sammansättningen på utsläppen från Studsvik före år 2002. De har gjort avancerade mätningar i en accelerator-masspektrometer i Spanien, som gjort det möjligt för dem att skilja de olika isotoperna av plutonium åt. Kvoterna mellan de olika isotoperna skiljer sig åt beroende på vilken typ av verksamhet plutoniumet framställts genom. Forskarna fann att Studsvik släppt ut plutonium, främst på 1960-talet.
Betänkandet ”Den svenska linjen” år 1956 hade som mål att Sverige skulle bli självförsörjande på uran och till och med bli en kärnvapennation, med framställning av plutonium-239 (239Pu) som är optimal för konstruktion av kärnvapen. I slutet av 1960-talet övergavs ”Den svenska linjen”. Politiken återspeglas i forskarnas mätningar. De ser tydligt att sammansättningen av plutoniumisotoper skiljer sig helt åt mellan 1960-talet och 1970-talet.
Spår av olyckor och provsprängningar
Också globala händelser har lämnat spår på havsbottnen.
– Det roligaste är väl att vi med hjälp av plutonium-244 (244Pu)ser att tidigt på 1950-talet verkar plutonium ha kommit hit från provsprängningar av de tidigaste vätebomberna. Det är väldigt häftigt att det kan synas här, för de sprängdes ju på Bikiniöarna på södra halvklotet. Spåren av kärnvapensprängningar ses markant fram till 1963, när USA och dåvarande Sovjetunionen enades om att upphöra med atmosfäriska kärnvapensprängningar, säger Per Törnquist.
Provsprängningar och kärnkraftsolyckor bidrar till det globala radioaktiva nedfallet. Forskarna konstaterar att vid Studsvik är den största strålkällan i området naturlig bakgrundsstrålning. Näst största strålkällan är Tjernobylolyckan år 1986, som släppte ut cesium-137 (137Cs) som finns i hela Östersjön. Radioaktiviteten i 137Cs halveras på 30 år och har alltså sjunkit betydligt, men kommer även framöver vara en betydande källa till radioaktivitet i havsmiljön.
Forskningen fortsätter nu, för att bidra till en bättre förståelse av hur de radioaktiva ämnena sprider sig i det marina ekosystemet.
Avhandlingen: Tracing radioactive contamination: a case study of a research facility and its surrounding marine environment, Per Törnquist, Linköping University Medical Dissertations No. 1938
