2025:08 Carbon-14 in the marine environment of Ringhals nuclear power plant

Report for project SSM2022-4035

SSM perspektiv

Bakgrund

Kol-14 förekommer i miljön som ett resultat av naturlig produktion samt atmosfäriska kärnvapentester, vilka främst genomfördes under 1950- och 1960-talen. Kol-14 är en viktig radionuklid ur strålskyddssynpunkt, eftersom den ofta dominerar den dos allmänheten får från verksamheter såsom drift av kärnkraftverk, upparbetning av använt kärnbränsle och förvaring av radioaktivt avfall, etc.

Till skillnad från de festa andra radionuklider (som ofta är metaller) kan omfördelning och ackumulering av kol-14 i marina ekosystem inte lika enkelt beskrivas med en fördelningskoefcient (Kd). Kol (C), och därmed radionukliden kol-14, är mycket biotillgängligt och tas upp under fotosyntesen av primärproducenter (t.ex. fytoplankton och makroalger). Från primärproducenterna överförs kol-14 vidare till andra delar av det marina ekosystemet.

Utöver sin biologiska tillgänglighet är kol-14 också en del av den säsongsbundna karbonatcykeln i havet, och styrs av havsvattnets säsongsvariationer i temperatur, pH m.m., vilket medför ett varierande utbyte av kol (kol-14) mellan havsytan och atmosfären. På grund av en allmän brist på data om kol-14 i miljön kring kärntekniska anläggningar är möjligheterna att validera dosmodeller för kol-14 generellt sett begränsade.

I detta projekt har en ettårig studie genomförts av den marina radioekologin kopplad till vattenburna utsläpp av kol-14 från Ringhals kärnkraftverk (KKV). Provtagningsplatserna valdes utifrån Ringhals KKVs ordinarie miljöövervakningsprogram och täckte kustområdet från cirka 9 km norr till cirka 8 km söder om kärnkraftverkets utlopp för kylvatten. Prover togs från följande typer av material och organismer: påväxtplattor, Fucus vesiculosus (blåstång), Symphodus melops (tångsnälla), Mytilus edulis (blåmussla), Magallana gigas (stillahavsostron), Cancer pagurus (krabba), sediment och partikulärt kol.

Rapporten innehåller även en omfattande beskrivning av källor till kol-14 i miljön samt tidigare studier om kol-14:s radioekologi.

Resultat

Resultaten från studien visar att även om utsläppen till vatten från Ringhals KKV antas vara små jämfört med utsläppen till luft, är de resulterande kol-14-nivåerna i marina organismer avsevärt högre än i terrestra organismer. Resultaten indikerar att den kemiska formen av kol-14 som släpps ut spelar en avgörande roll för dess upptag och spridning i marina organismer.

De högsta koncentrationerna i den marina miljön av kol-14 observerades nära kärnkraftverkets utlopp för kylvatten. Organismer som samlats in från en påväxtplatta uppvisade F¹4C-värden1 upp till cirka 700 % över uppskattad marin bakgrundsnivå. Mjukvävnad från Symphodus melops (tångsnälla) visade ett överskott på upp till cirka 400 %, Mytilus edulis (blåmussla) upp till cirka 170 % och Fucus vesiculosus (blåstång) upp till cirka 100 %.