SRP: Fukushimaulykken og teorien for det radioaktive henfald

Fukushimaulykken og teorien for det radioaktive henfald

Abstract

This paper explores the Fukushima dai-ichi accident that released large amounts of radioactive nuclides into the atmosphere, with focus on the reason why it happened in the first place and the consequences it had for the European population. The paper explains the two radioactive nuclides that people worried most about, iodine-131 and caesium-137, and how it could come into the human body and how it would interact with the body. The paper demonstrates the theory behind radioactive decay with focus on halve life and activity. The paper also explains the radiation doses that is used to determine the harm the radiation can have on biological tissue. The paper analyses the amount of radioactive nuclides released into the atmosphere and the spread from Fukushima in Japan to Europe in order to determine consequences. Furthermore the paper discusses the parallel between the Fukushima dai-ichi accident and the Chernobyl accident from 1986. The paper characterizes the genre popular science article and which role the readers have on how the article is written. The paper then demonstrates how a popular science article can be written when about the theme of the Fukushima dai-ichi accident and its consequences for a self-elected media and target group. The paper then analyses and discusses the article and its features used.

Iod, cæsium

Risikoen for fare ved radioaktive nuklider afhænger af hvor nukliderne befinder sig. Hvis de radioaktive nuklider befinder sig inde i kroppen er der større farerisiko, da der ikke er nær så meget til at stoppe nukliderne og dermed mindske skaden de kan forårsage. Indtagning af nuklider sker oftest ved inhalering af de radioaktive nuklider eller gennem føde. Det ses for jod at det hurtigt kan hobe sige op gennem planter og nå frem til eksempelvis køernes mælk. [1] Ved at mætte skjoldbruskkirtlen med ikke radioaktiv jod betyder det at meget lidt af det radioaktive jod vil blive optaget og dermed mindske risikoen for skade. Cæsium ligner i sin kemiske form kalium, hvor kroppen bruger kalium til at væskebalance, blodtrykket og funktionen af nerve og muskelceller.[2] Cæsium kan ophobe sig i eksempelvis fødekæder hos fisk, men også gennem planter.

Radioaktivt henfald

Vi vil nu hurtigt se på beta minus og gamma henfald da både iod-131 og cæsium-137 henfalder med beta minus og gammastråling.

Ved betaminus-henfald omdannes en neutron inde i kernen til en proton, og der udsendes en elektron og en antineutrino. Denne omdannelse sker efter skemaet:

Ved gammastråling er der overskud af energi og kernen befinder sig i en exciteret tilstand der markeres ved asterisk ved dens navn (*). En kerne kan henfalde med kun gammastråling eller ved en kombination af gamma og en anden henfaldstype. Kernen henfalder ved at udsende gamma stråling beskrevet ved et henfaldsskema:

Når radioaktive nuklider er ustabile er det en stokatisk proces hvor det ikke er muligt at sige, hvornår en kerne henfalder. Man siger derfor, at en ustabil kerne har en vis sandsynlighed for at henfalde inden for et bestemt tidsrum. Dette kan derved oversættes til, at der i et bestemt tidsrum henfalder en vis procentdel af kernerne.

Denne definition giver derved henfaldsloven:

Her er begyndelsesværdien altså antal kerner til tiden t = 0. a er en fremskrivningsfaktor som må være mindre end 1, da antallet af kerner N aftager med tiden.

Henfaldsloven kan også skrives ved hjælp af den naturlige eksponentialfunktion:

Hvor værdien og k derfor må være givet ved . Her kaldes størrelsen k for henfaldskonstanten.

Man kan bestemme halveringstiden, altså hvor lang tid der går før man forventer at halvdelen af kernerne er henfaldet. Dette kan beskrives:

er også den værdi man kan finde fra fysik og kemi databogen for de enkelte nuklider. Nuklidernes halveringstid kan variere fra langt under et sekund og helt op til over flere trillioner af år. Jo længere halveringstiden for nukliden er jo længere tid vil der gå før halvdelen vil have henfaldet.

Indsætter man at ved halveringstiden får man:

Henfaldsloven kan endnu også skrives ved formlen:

Hvor eksponenten angiver antallet af halveringer.

Man kan for en radioaktiv kilde beskrive dens aktivitet, som er antallet af kerner der i et tidsrum henfalder pr. tid. Aktiviteten betegnes A og har enheden Bq eller , og betyder henfald pr. sekund. Bq der står for becquerel bruges dog oftest som enhed for aktiviteten. Aktiviteten er proportional med antallet af kerner og udtrykkes:

Indsætter man formlen får man da aktiviteten givet ved:

Da størrelsen er aktiviteten til tiden t = 0 får man da formlerne:

Strålings vekselvirkning med stof

Når stråling vekselvirker med stof bliver stråling absorberet af materialet, men ikke alt stråling behøves at blive absorberet. Det stråling der ikke bliver absorberet af materialet går derved igennem materialet, men er svækket fra absorptionen. Man taler om at en stråling med intensiteten rammer et lag stof med tykkelse x. Noget af strålingen absorberes derved af materialet og intensiteten på den anden side ’I’ er nu lavere. Heraf fås formlen:

I den sidste formel forstås som materialekonstanten, som kaldes for den lineære absorptionskoefficient. Værdien kan man slå op for forskellige stoffer i opslagsværker.

Stoftykkelsen der kræves for at få den halve strålingsintensitet kaldes halveringstykkelse. Tager man teorien for eksponentielt aftagende funktioner får man ligesom fra halveringstiden en formel givet ved:

Når radioaktive partikler afgiver sin energi til det stof den bevæger sig i vil der dannes et spor af ioner efter partiklen. Dette skyldes at de radioaktive partikler løsriver elektroner fra materialet. Energien der afsættes i materialet kaldes absorberede strålingsdosis og er givet ved formlen:

Hvor D er den absorberede strålingsdosis givet ved den energi strålingen afsætter pr. kg af det stof den absorberes i. D har enheden gray (Gy), E som energi i Joule og m som masse i kg.

De forskellige henfaldstyper absorberes dog ikke med samme virkning, derfor er en værdi i gray ikke altid nok for at vide om strålingen virker skadelig. Man gør brug af kvalitetsfaktor Q, til at se hvor skadelig en strålingstype er. Gammastråling har en Q værdi på 1, og alfa partikler 20, dette betyder at alfastråling er 20 gange farligere hvis absorberet i biologisk væv. Betahenfald og elektroner har Q værdien 1. Ved hjælp af en kvalitetsfaktor kan man bestemme strålingens biologiske skadevirkning, der kaldes dosisækvivalent givet ved H og har formlen:

Enheden for dosisækvivalenten kalder man for sievert (Sv)

Det er svært at sige præcis hvor stor skade radioaktiv stråling har for f.eks. at få kræft, men man har alligevel prøvet at beskrive dette ved en risikomodel med formlen:

Her vil risikoen sige hvor stor sandsynlighed personen har for at få kræft på grund af bestråling, eftersom at man også kan få kræft uden at det skyldes bestråling.

Der skelnes mellem skader ved lav- og høj strålingsdosis. Højdosis skader er bestråling, ofte store mængder over kort tid, der forårsager celledød af mange celler, hvor cellen ikke kan lave datterceller. Dette kan medføre væsentlige skader på immunsystemet, da det er særligt følsomt overfor radioaktivitet, hvilket gør infektion ekstra farlig. Ved skade af celledeling på fostre, der er ved at udvikle dele af hjernen, har stråling vist at have intelligensreducerende effekt.

Ved lav strålingsdosis forårsager bestråling, ofte over længere tid, brud på DNA i meget få celler. Cellerne bliver derefter repareret forkert og giver mutation ved at give fejlen videre til datterceller. Dette kan bl.a. føre til kræft af forskellige slags. Det er en del sværere at konkludere de præcise skader, men ud fra sygdomme set efter atomsprængninger eller ulykker og erhverv med stråling får store dele af personerne sygdomme man ikke ser nær så hyppigt andre steder, og dermed regnes at være forårsaget af lav strålingsdosis.[3]

Fukushima dai-ichi ulykken

Det store Tohoku jordskælv marts 11 2011, der var målt til 8,9 på richterskalaen, og en uforventet høj tsunami forårsagede store skader på atomkræftværket Fukushima dai-ichi. Alle tre reaktorer der var i drift under jordskælvet blev automatisk stoppet som forventet af kontrolstængerne. Derefter blev diesel generatorer tændt for at køle reaktorerne og kølebassinerne. Tsunamien der efterfølgende ramte forårsagede skade på diesel generatorerne, backup-kølesystemer og meget af elforsyningen til værket. Selvom at fussionsprocessen var stoppet dannede det nukleare brændstof stadig meget varme. På grund af den manglende køling til reaktorerne begyndte vandet i reaktorerne at koge og forårsagede ekstremt højt tryk. For at gøre trykket mindre ventilerede man. På grund af manglende elektricitet strømmede store mængder gas fra reaktoren tilbage ind på service etagen. Blandt disse gasser var også hydrogen, der var blevet dannet af den exotermiske reaktion mellem brændstoffets zirconiumbelægning og damp og vand ved høje temperaturer. Dette gav en blanding af hydrogen og oxygen og forårsagede adskillige eksplosioner (reaktor 1,3 og 4). Ved reaktor 2 forårsagede en hydrogen eksplosion brud på et trykkammer. Store mængder radioaktive nuklider blev heraf frigivet fra reaktor 1,2 og 3 i atmosfære, af dem regnes iod-131 (153-160 PBq) og cæsium-137 (13-15 PBq) for at være de højeste[4]. Derudover blev også radioaktive nuklider som cæsium-132, tellur-132, iod-132, cæsium-136, ædelgasserne xenon-133 og xenon 135 frigivet i atmosfæren. Dette sker dog i løbet af flere dage, eksplosion ved reaktor 1 den 12 marts, reaktor 2 den 15 marts, reaktor 3 den 14 marts og reaktor 4 den 15 marts[5]. Reaktor 4 var tom, hvilket er grunden til at der ikke var udslip fra denne reaktor.

På grund af stærk vind mod øst kunne man måle en markant højere radioaktivitet først på Hawaii, senere på vestkysten i USA. Endnu senere kunne man også på adskillige Europæiske laboratorier måle forøget radioaktivitet forårsaget af Fukushima dai-ichi ulykken. De mest betydningsfulde nuklider der kunne måles i Europa efter ulykken var cæsium-137, cæsium-134 og iod-131. Dette skyldes de store mængder frigivet og deres halveringstid, og . Fukushima dai-ichi ulykken er klassificeret på den internationale nukleare og radiologiske begivenheds skala (”International Nuclear and Radiological Event Scale”) på 7, som er det maksimale og dermed lige så højt som Tjernobyl ulykken fra 1986. Udslippet fra Fukushima af iod-131 og cæsium-137 er dog lavere med en faktor 12 og 7, for hver, end Tjernobyl ulykken[6].

Miljømæssige konsekvenser fra Fukushima ulykken på basis af datamateriale

Til at undersøge de miljømæssige konsekvenser er der taget datamateriale fra bogen ”Fukushima Accident; Radioactivity Impact on the Environment” af Povenic (2013) hvor der for hvert bilag også vil stå hvor bogen har sit data fra. Der vil til denne del indgå 3 bilag, det første bilag er med det radioaktive udslip i atmosfære fra Fukushima, nr. 2 er et kort over spredningen af de radioaktive partikler i atmosfære fra den 13. til den 26 marts 2011. Det tredje bilag er data over radioaktive udslip fra Tjernobyl ulykken 1986.

Det kan ses fra bilag 1. at store mængder radioaktive nuklider blev frigivet i atmosfæren, det er især fra reaktor 2 (core 2) der er højere end udslippet fra reaktor 1 og 3. Det højere udslip hænger dog ikke direkte sammen med antallet af nuklider på lager. Det ses at aktiviteten fra lager stort set for alle radioaktive stoffer har samme potens, og endda enkelte tilfælde hvor reaktor 3 har højere aktivitet. Tager man eksempelvis plutonium 239 ses aktiviteten fra lager for reaktor 1,2 og 3 henholdsvis 7.00E+14, 8.83E+14 og 1.04E+15. Det ses at reaktor 3 har højere aktivitet end reaktor 2 på 1.57E+14. Alligevel er udslippet i atmosfære højere for reaktor 2 end 1 og 3, der er henholdsvis 3.10E+09 (reaktor 2), 8.60E+07 (1) og 4.00E+07 (3). Det ses at udslippet fra reaktor 2 er generelt væsentlig højere end reaktor 1 og 3, alt fra 2,17 gange større som set ved jod 133 fra reaktor 1 (1 udregning) og til 77,5 gange større ved plutonium 239 (2. udregning). Det ses dog også at det ikke gælder for alle nukliderne, her er strontium-89, strontium-90 og molybdæn-99 højere ved reaktor 3 der til sammenligning har stort set samme aktivitet fra lager mellem reaktor 2 og 3.

Udslippet af cæsium-137 er også højere for reaktor 2 end de to andre. Det samme gælder for iod-131

På baggrund af dette ses det at der generelt er blevet frigivet mere fra reaktor 2 end reaktor 1 og 3. Dermed må det kunne konkluderes at eksplosionen eller måde hvorpå nukliderne blev frigjort på ved denne reaktor har været anderledes end reaktor 1 eller 3 og har forårsaget et øget udslip. Dette passe også med beskrivelse af hvor der var eksplosioner henne som beskrevet i det foregående kapitel. Til videre behandling bruges det samlede udslip for cæsium-137 og iod-131 som reference, dog gælder næste bilag for alle nukliders aktivitet alt efter højde i luften. Det skal dog nævnes at der ses bort fra nedbør og fordampning af vand i overfladen der kan trække nuklider med sig, henholdsvis ned mod jorden og op i luften.

I bilag 2 ses 5 kort fra forskellige tidspunkter i kronologisk rækkefølge fra 13/3/2011 til 26/3/2011. Der kan først ses et lille men meget koncentreret udbrud fra og omkring Japan der nogen lunde burde svarer til aktiviteten fra bilag 1. Med udgangspunkt i tiden det tager at sprede nukliderne vil aktiviteten for nogle nuklider ændre sig meget på 13 dage. Eksempelvis har iod-131 en halveringstid på 8,02 dage og ud fra formlen; kan man bestemme aktiviteten den 26/3/2011 hvis man regner med alt radioaktivitet blev sluppet ud den 13 på en gang. således:

Her ses en meget høj aktivitet i starten, men som hurtigt også bliver mindre på grund af sin halveringstid.

I Tabel 1 er der udregnet aktiviteten for forskellige nuklider til den 26. marts, 3 måneder efter og 1 år efter. Der er valgt den 26 marts da det er her nukliderne begynder at være spredt mest ud. Det ses nemlig fra bilag 2 at den største koncentration af nuklider i Europa er omkring den 26, hvorefter det forventes at være nogen lunde lige store koncentrationer over Europa. Der ses omkring den 18 at de første nuklider har nået Europa, det er dog i en højde over 6 km. Denne koncentration bliver større efterhånden som tiden går. Der ses mellem den 21 og den 26 en øget koncentration af nuklider fra 0 til 6 km højde over jorden ved Europa. Koncentrationen af lavtliggende nuklider i højde 0 til 3 km er dog væsentlig højere mellem det nordlige og sydlige Stillehav, ned gennem store dele af Nordamerika og den sydlige del af nord Atlanterhavet. Det ses derfra at Europa til sammenligning med Nordamerika ikke har været nær så slemt ramt som det ses fra den 18 til den 21 marts da koncentrationen her har været meget høj af både lavt- og højtliggende nuklider.

Det kan ses fra Tabel 1 at Xe-133 og I-131 i starten er væsentlig højere end både Cs-137 og Cs-134, men at de begge relativt hurtigt bliver mindre end de to cæsium nuklider. Dette skyldes deres korte halveringstid. Ved udregning kan man finde at der efter 27 dage vil være næsten lige stor aktivitet for iod-131 og cæsium-137 og at cæsium derefter vil have højest aktivitet af de to.

I bilag 3 ses resultater fra Tjernobyl ulykken over det totale udslip. Her ses at der er væsentlig højere procentdel der blev frigjort end ved Fukushima. For at sammenligne mængden af udslip er i Tabel 2 udregnet og sammensat en tabel for den samlede aktivitet fra Fukushima og Tjernobyl ulykken. Det ses fra Tabel 2 at forholdet for I-131, Cs-134 og Cs-137 er størst fra Tjernobyl med henholdsvis 11, 3 og 5,5 gange større.

Tjernobyl ligger i det der i dag er Ukraine og ligger i forhold til Fukushima i Japan væsentlig tættere på Centraleuropa. Omkring 43 % af de radioaktive nuklider faldt over det daværende sovjet union, resten spredte sig over resten af Europa og nærtliggende områder.[7] Omkring 135.000 mennesker blev evakueret ved Tjernobyl ulykken og en 30 km radius evakuerings zone blev senere opsat. Strålingsdosisen for den europæiske befolkning var dog under 1 mSv pr. år[8], hvilket er den maksimale strålingsdosis for den almene befolkning. Den store spredning fra Japan og til Europa ses på at man regner med at under 1 % af nukliderne er blevet aflejret i Atlanten og Europa[9] og man har i Europa målt radioaktiviteten efter Fukushima til at være 3 til 4 gange lavere end fra Tjernobyl ulykken. Der blev den 30 marts 2011 målt på iod-131 og cæsium-137 til henholdsvis , hvor man til sammenligning i Europa målte henholdsvis fra Tjernobyl[10]. Dermed er konsekvenserne for Centraleuropa til sammenligning med fra Tjernobyl ulykken 3 gange mindre, og derfor er strålingsdosisen også under de 1 mSv pr. år. Dermed har Fukushima til sammenligning med Tjernobyl haft mindre konsekvenser for den Europæiske befolkning i form af radioaktivitet i atmosfæren.

Populærvidenskab som genre og dens læsere

Inden for videnskabelige artikler findes der tre forskellige genre, videnskabelige artikler, faglige artikler og formidlende/populærvidenskabelige artikler. Ved at se på artiklens faglighed kan man ofte kategorisere artiklen i et spektrum fra videnskab og til formidling. Et genremeter kan vise inden for hvilken genre man befinder sig at efter faglighed. Se figur 1.

Kort opridset er den videnskabelige artikel skrevet af forskere eller studerende til forskere og specialiserede inden for deres fagområde som del af deres forskning og udgives i videnskabelige tidsskrifter. Den faglige artikel er artikler hvis formål er at videregive faglig viden og holdninger til en bredere men professionel kreds, herunder fagets udøvere, forskere eller studerende.

Den formidlende artikel er i modsætning til de to andre genre en genre der findes i kommercielle publikationer som ikke er rettet mod professionelle kredse. Artiklerne læses derfor frivilligt og i fritiden, og er i konkurrence med andre spændende artikler. Der er ikke nogle faste krav til struktureringen af artiklen. Der kan være forskellige formål med den formidlende artikel, men generelt ønsker artiklen at formidle videnskabelig viden til ikke fagfolk, der ikke har til formål at uddanne dem til fagfolk. Her gælder der 3 definitioner for genren: 1. Den er ikke videnskab i sig selv, men handler om videnskab, dens resultater, deres betydning og konsekvenser. 2. Den er enkel og letlæselig og bruger et absolut minimum af fagsprog. 3. Den skal kunne læses og forstås uden hjælp fra en fagkyndig.[11]

Den formidlende artikel har fokus på sine læsere, altså målgruppe, og det er derfor læsernes interesser som er afgørende for valgt og fravalg af stof. Dette gør ofte at man ikke tager teori, begreber, faglige metoder og undersøgelsens fremgangsmåde med i artiklen, hvilket ellers danner en vigtig baggrund for en dybere forståelse af emnet og artiklens resultater. Til gengæld kommer der ekstra fokus på at anskueliggøre et emnet så en bredere offentlighed vil kunne få indsigt i emnet.

Alt efter hvilket medie der trykkes i kan mediet variere i hvor bred læserskaren er. Hvis mediet har mange forskellige målgrupper som læsere er det ofte umuligt at nå hele målgruppen, og man vælger derfor ofte en primær målgruppen inden for mediets samlede målgrupper. Det er altid vigtigt at lave en målgruppeanalyse når man bestemmer sine primære læsere. Målgruppen kan bestemmes ud fra forskellige definitioner. Deres viden inden for emnet, deres interesse inden for emnet, deres synsvinkel i forhold til emnet, hvad læseren får ud af at læse artiklen, deres holdning til emnet og deres livsindstilling.[12] I forlængelse af dette kan man vælge hvem man vil fokusere på og hvordan man primært vil appellere til læserne i form af logos til intellekt, etos til følelse af ret, moral og pålidelighed, eller patos til følelse. Dette gør også at fremstillingsformerne og de formidlingsmæssige virkemidler ofte er meget anderledes end de videnskabelige og faglige artikler. Der hvor de videnskabelige og faglige artikler skal forklare alle fagets redskaber, perspektiver og sammenhæng, kan den formidlende artikel nøjes med at tage de redskaber som er mest relevant for at forklare sammenhænget alt efter hvordan perspektivet til emnet er.

Der skal i den formidlende artikel også være en grund til at læseren vil læse artiklen, her er det artiklens formål og hensigt man skal tage stilling til. Der kan være mange forskellige formål med artiklen, nogle forskellige eksempler kunne være: at informere, forklare, fortolke, konkretisere, perspektivere, vejlede, vurdere eller bare underholde.[13] Hensigten hænger direkte sammen med formålet, hvis man eksempelvis ønsker at læseren skal mene noget kan man forklare og argumentere, hvis læseren skal kunne noget bag efter kan man informere og vejlede. På denne måde kan man videregive videnskabelig viden til ikke fagfolk på en let forståelig måde men samtidig påvirke læserne og give indsigt i emnet.

Radioaktivitet er et emne de fleste har hørt om fra adskillige nyhedsmedier enten fra Irans ønske om nukleare våben, konflikten mellem USA og Rusland under den kolde krig, nedsmeltninger af reaktorer gennem tiden eller ønsket om nye energikilder der ikke forurener. På grund de store konsekvenser radioaktivitet kan have, vil folk vide om de er i fare og hvilke konsekvenser det kan have for dem, og derved vil populærvidenskabelige artikler kunne fortolke og anskueliggøre resultater og deres betydning for en interesseret befolkning. Selvom radioaktivitet er et omtalt emne er selve videnskaben bag ikke almen viden, derfor vil populærvidenskabelige artikler herom stadig være nød til at gøre brug af et minimum af fagsprog. Fordi radioaktivitet er noget man ikke direkte kan se og mærke kan det til tider virke abstrakt for læseren og det er her skribentens rolle at forklare, konkretisere eller måske perspektivere til noget læseren bedre kan forstå hvor den populærvidenskabelige artikel netop er beregnet til sådan slags opgaver. På grund af de mange virkemidler populærvidenskab kan gøre brug af, kan man gøre de fleste ting let forståeligt for en bredere befolkning, også selvom emnet er abstrakt.

Radioaktiv stråling rammer Danmark

Store mængder radioaktiv stråling frigivet i atmosfæren fra Fukushima atomkræftværket på niveau med Tjernobylulykken

Strålingen stammer fra atomkræftværket i Fukushima i Japan. Kræftværket blev beskadiget af jordskælvet og den efterfølgende tsunami der ramte Japan i marts 2011. Skaderne på kræftværket forårsagede eksplosioner der frigjorde radioaktiv stråling i atmosfæren. Kraftig vind mod øst blæste radioaktive stoffer mod USA og Europa, og efter nogle dage kunne man måle den forøgede stråling i hele Europa

Da det stort jordskælv rammer ude for Japans kyst den 11 marts, er 3 af de i alt 6 reaktorer på Fukushima kræftværket aktive. Reaktorerne 1, 2 og 3 kører under normal drift før jordskælvet, mens reaktorerne 4, 5 og 6 er under inspektion. Reaktorerne stopper automatisk da jordskælvet rammer, men der bliver stadig dannet meget varme fra reaktorerne selvom at de er stoppet. Jordskælvet ødelægger elforsyningen til Fukushima kræftværket, man er derfor nød til at bruge nødgeneratorer for at køle reaktorerne. Ikke lang tid efter rammer en uforventet høj tsunami kræftværket og flere af generatorerne virker ikke længere. Da man ikke længere har noget at køle reaktorerne med bliver temperaturen inde i reaktorerne højere og højere. Trykket inde i reaktorerne bliver også højere på grund af den høje temperatur.

Man reducerer trykket i reaktor-kammeret ved at lade noget af luften ud i atmosfæren. Meget af luften strømmer tilbage ind på service etagen på grund af manglende elektricitet. En eksplosion sker på grund af en blanding mellem hydrogen fra reaktorkammeret og luften på service etagen. Hydrogen er et meget reaktionsvilligt stof og kan reagere med oxygenen i luften. Blandingen udvikler hurtigt meget varme og kan forårsage en eksplosion, ligesom der sker her. På denne måde eksploderer både reaktor 1, 3 og delvis 4, dette forårsager at en mindre del radioaktive stoffer slipper ud i atmosfæren. Eksplosionen i reaktor 4 sker på grund af et delt udluftningsstem mellem reaktor bygning 3 og 4, da det som bekendt er under inspektion, så der er ingen brændstof i selve reaktorkammeret på reaktor 4. Her strømmer luften fra reaktor 3 over i reaktor 4’s service etage, da man ventilerer reaktor 3. Igen forårsager en blanding mellem hydrogen og luften en eksplosion.

I reaktor 2 forårsager en hydrogeneksplosion brud på et trykkammer. Den største mængde radioaktive stoffer bliver frigivet efter bruddet i reaktor nr. 2. Det er især et radioaktivt stof af jod og cæsium man bekymre sig om.

Vejen til Europa

Efter de adskillige eksplosioner kommer en del af de radioaktive stoffer op i atmosfæren. Den nu luftbåren radioaktivitet kan derfra blive spredt af de hårde vinde der rammer Japan på samme tidspunkt. En kraftig vind mod øst rammer Japan omkring den 16. marts og skubber meget af radioaktiviteten ind over Stillehavet og videre mod USA. Efterhånden som de radioaktive stoffer bevæger sig jo mere spreder de sig. Efter noget tid måler man på Hawaii en forøget radioaktivitet, og ikke længe efter på vestkysten i USA. En stor mængde radioaktive stoffer bliver længe ►

Katastrofen døgn for døgn

Fredag den 11 marts
14:46 Et jordskælv rammer uden for Japans kyst der ødelægger elforsyningen til kraftværket og forårsager en tsunami
15:41 Nødgeneratorer for kræftværkets reaktorere bliver ødelagt af tsunamien
19:30 Regeringen erklærer radioaktiv nødsituation og beboere inden for 3 km radius evakueres

Lørdag den 12 marts
15:30 Der er en stor eksplosion ved reaktor 1 der ødelægger det øverste af bygningen.

Mandag den 14 marts
11:01 En stor eksplosion ved reaktor 3 ødelægger det øverste af bygningen.
Tirsdag den 15 Marts
6:00 En eksplosion ved reaktor 4 ødelægger det øverste af bygningen.
6:10 En eksplosion ved reaktor 2 ødelægger et kontrol kar der er rundt om reaktoren. Store mængder radioaktive stoffer slipper ud i atmosfæren

► over USA, og efterhånden kommer mere og mere radioaktivitet ind over Europa. Island er de første i Europa der måler radioaktiviteten fra Fukushima ulykken. Hurtigt efter måler mange laboratorier i andre lande i Europa også den øgede radioaktivitet.

På blot 2 uger har de radioaktive stoffer spredt sig over store dele af den nordlige halvkugle. Forholdsvis store dele af disse stoffer er et radioaktivt stof af jod og cæsium. Meget af denne radioaktivitet der bevæger sig ind over Europa befinder sig i en højde fra 3 km til over 6 km over jorden, dermed umiddelbart langt væk fra jorden. Disse radioaktive stoffer kan dog komme ned til jorden ved hjælp af regn, sne og lign. Store mængder radioaktivitet i højden 0 til 3 km over jorden befinder syd for Europa og over store dele af Stillehavet.

Man regner med at omkring 80 % af de radioaktive stoffer ligger i eller over Stillehavet, og næsten 20 % over store dele af Japan. På grund af den store spredning fra Japan og til Europa regner man med at kun omkring 0,5 % kom til Europa.

Fukushima sammenlignet med Tjernobyl

Tilbage i 1986 under det daværende sovjet union eksploderede en atomreaktor og frigjorde kæmpe mængder radioaktive stoffer. Der blev frigjort omkring 7 til 10 gange så meget ved Tjernobyl som ved Fukushima ulykken, dog har begge ulykker niveau 7, der er det højeste, på den internationale nukleare og radiologiske begivenheds skala.

I starten blev radioaktive stoffer blæst mod nord, op gennem Hviderusland, Litauen, Finland, Sverige osv. Nogle dage efter blæste andet radioaktivt stof mod vest over Central og Vesteuropa heriblandt Danmark. Tjernobyl, der ligger i det der i dag er Ukraine, ligger væsentlig tættere på Danmark end Fukushima i Japan. Her vil spredningen derfor også være væsentlig mindre for at nå Danmark. Man evakuerede omkring 135.000 personer i nærtliggende byer ved Tjernobyl ulykken, og der blev senere sat en 30 km radius evakuerings zone rundt om kræftværket. Her var det det samme radioaktive stof af jod og cæsium man bekymrede sig om, da de også blev frigivet i atmosfæren i store mængder.

Forklaring

Enheden sievert (Sv) er en enhed for hvor skadelig strålingen er for biologisk væv. Der findes forskellige strålingstyper der har forskellig skadevirkning på væv. Enheden sievert bruges derfor til at give et sammenligneligt resultat for de forskellige strålers skadevirkning på væv.

Mange folk der befandt sig tæt på kræftværket fik efterhånden bivirkninger af den høje dosis af stråling de havde modtaget. Mange af arbejderne på kræftværket døde efter to måneder og folk i nærheden kunne blive syge af strålingen i form af kløe og kvalme og fik øget risiko for at udvikle kræft. Store dele af radioaktiviteten blev inden for det daværende sovjetunion men også meget faldt over resten af Europa.

Stadig i dag er Europæiske lande påvirket af Tjernobyl ulykken. F.eks. er man i Norge nød til at give rensdyr specielt mad i perioden inden slagtning, fordi deres ellers normale fødekilde er forurenet med radioaktive stoffer. Med kontrol af fødevare ses dog at effekten af de radioaktive stoffer i atmosfæren fra Tjernobyl er væsentlig små. Den europæiske befolkning fik en strålingsdosis under det maksimale 1 millisievert pr. år (1 mSv pr. år) ekstra fra Tjernobyl ulykken. Til sammenligning fik den Europæiske befolkning 3 til 4 gange mindre stråling fra Fukushima ulykken som ved Tjernobylulykken.

Strålings indflydelse på mennesker

Radioaktivitet er når et ustabilt stof henfald og udsender energi. Når stoffet henfalder laves den om og bliver til et andet stof. Energien som stoffet udsender, kan ødelægge DNA strengene eller ødelægge cellen helt hvis den har nok energi. Med ødelagt DNA strenge kan der opstå mutation hvis strengen bliver sat sammen igen forkert. Jo flere radioaktive stoffer der er jo mere skade kan de forårsage. Hvis stofferne er inde i kroppen er risikoen for at få beskadiget cellerne større da de er i direkte kontakt med biologisk væv. De forskellige radioaktive stoffer henfalder efter noget tid afhænger af hvilket stof det er. Ser man på jod henfalder halvdelen af jod stofferne efter 8 dage, og efter 8 dage igen henfalder halvdelen af den halvdel der er tilbage osv. Så for at forstå hvorfor det især er det radioaktive jod og cæsium man bekymre sig om skal man forstå hvordan kroppen bruger disse stoffer.

Vi kan få de radioaktive stoffer ind i kroppen når vi trækker vejret eller fra det vi spiser. Jod er noget kroppen har brug for til skjoldbruskkirtlen som sidder på indersiden af halsen. Skjoldbruskkirtlen bruges bl.a. til at holde stofskiftet i balance. Ved at spise jod der ikke er radioaktivt kan man opfylde skjoldbuskkitlens behov for jod. Når den radioaktive jod så kommer ind i kroppen vil skjoldbruskkitlen ikke have behov for mere, og den radioaktive jod vil blive sendt væk, og til sidst ud af kroppen.

Cæsium ligner kalium, hvor kroppen bruger kalium til væskebalance, blodtrykket og funktionen af nerver og muskler. Jod kan hobe sig op gennem planter og nå frem til kødet i dyr eller f.eks. køernes mælk. Også cæsium kan hobe sig op gennem planter, eller nå ud i fødekæderne hos fisk vi spiser.

Verdenens befolkning modtager gennemsnitlig 1.5 til 3.5 milli Sievert om året. Over halvdelen af strålingen stammer fra radon i undergrunden. Alt efter hvilken slags undergrund der er i ens område kan denne stråling variere. På Bornholm er strålingen f.eks. højere på grund af meget granit i undergrunden. Næsten to tiendedele af strålingen man modtager om året komme fra rummet. Alt efter hvilken slags medicin og behandling man modtager kan dette være helt op mod 25 % af den stråling man modtager om året der kommer herfra. Det vi spiser kan også indeholde stråling, men det er ikke noget man bør bekymre sig om. Strålingen i atmosfæren fra Fukushima, og stråling tilbage fra Tjernobylulykken og tilbage fra prøvesprængninger under den kolde krig udgør til sammen blot nogle enkelte procenter.

Dermed betyder Fukushima ikke at vi skal frygte at spise vores normale mad herhjemme eller være bange for at trække vejret. Man kan se sig tryg ved at spise det man plejer og være udendørs lige så meget som man vil, da strålingen fra Fukushima er ganske lille i de Europæiske lande. Til sammenligning udgør radioaktiviteten fra Fukushima nemlig en meget lille del af den stråling vi ellers optager fra vores omverden.

Find mere om emnet på www.illvid.dk

Metadel

Den populærvidenskabelige artikel fokuserer på læseren, dens behov og interesse overfor emnet. Der er dermed læserne der er afgørende for udvalget af informationer.

Jeg ønsker at kernelæserne, de læsere som jeg primært vil henvende mig til, har kendskab til emnet eller interesseret overfor emnet hvilket ville gøre at man ikke skulle forklare begreberne i nær så høj grad som hvis emnet var helt ukendt for læseren. Et eksempel på dette er forklaringen på hvorfor der var en eksplosion, hvor jeg vælger at forklare det som reaktionen mellem to grundstoffer og ikke vælger at uddybe dette mere. Et andet eksempel er at forklaringen på sievert først kommer på sidst side, og er en generel forklaring på forståelse i forhold til det grafiske billede og skaden på DNA i stedet for en detaljeret forklaring. Et eksempel på et begrænset fagsprog er der da også, da der i stedet for radioaktiv nuklid er brugt radioaktivt stof da den almene kendskab til dette begreb er begrænset for det bragte medie og dets ønskede målgruppe. Ved at erstatte det med almindelige ord undgår man da at skulle forklarer begrebet omhyggeligt, da dette ikke vil givere bedre forståelse for konklusionen og den pointe jeg ønsker at frembringe.

Mit formål med artiklen er at læseren bliver klogere på hvilke konsekvenser Fukushima ulykken har for læseren selv. For at læseren skal kunne forstå konsekvenserne er det derfor også vigtigt at få sammenhængen med altså hvad der forårsagede den radioaktive stråling til at starte med og hvordan de radioaktive nuklider kom til Europa. Læseren må gerne være kritisk overfor radioaktivitet for at artiklen derved kan opstille rationelle modargumenter mod læserens forforståelse. Jeg ønsker ikke at overbevise læseren, men blot opstille en alternativ vinkel på emnet. Holdningen er dog ikke begrænsende, da en læser uden holdning til emnet stadig ville kunne forstå og følge med i argumenterne. Synsvinklen på emnet er overvejende ensidigt, da det for så vidt muligt skal reflektere resultaterne bag.

Tjernobylulykken og prøvesprængninger fra den kolde krig er nævnt i artikel hvor nogle af læserne muligvis ville kunne mindes dette eller hørt om det, det er dog ikke en begrænsning for artiklens målgruppe. Tjernobyl ulykken er kort forklaret og ved brug af det rette ordvalg ” kæmpe mængder radioaktive stoffer” til at beskrive Tjernobyl og så ” Store mængder radioaktiv stråling frigivet i atmosfæren” vil man hurtigt kvalitativt kunne se hvilken ulykke der frigjorde flest radioaktive nuklider. Herudover sammenligner jeg dem også så man kan få et kvantitativt overblik ”Til sammenligning fik den Europæiske befolkning 3 til 4 gange mindre stråling fra Fukushima ulykken end ved Tjernobylulykken.” Da det er en populærvidenskabelig artikel vælger jeg ikke at give de specifikke forskelle i becquerel, da dette vil kræve yderligere unødvendig forklaring af begrebet. Dette ville også kunne skabe tvivl om hvilke data der sammenlignes da målingerne afhænger af forskellige ting og er over i faglige metoder, teori og fremgangsmåde man helst skal undgå i populærvidenskabelig artikler. De faglige metoder, teori og fremgangsmåde vil kun gøre artikel svære at forstå end nødvendigt.

Ved at vælge Illustreret Videnskab ville jeg kunne beskæftige mig med en bred læserskare og vælge en mindre målgruppe ud fra dette, samtidig med at læserne ville have en vis forståelse for naturvidenskab. Det gode ved at vælge et medie med bred læserskare er at redaktionen ikke vil forvente at man når ud til alle mediets læsere som hvis mediet havde haft færre læsere. Derudover vil man i illustreret videnskab kunne nå ud til læsere der ikke er helt uviden omkring emnet, men heller ikke har så meget viden at artiklen ikke ville kunne give læseren en værdi ved at læse artiklen. En ulempe ved at vælge Illustreret videnskab til en selvskrevet artikel er, at den ikke vil kunne bidrage med nær så gode grafiske tegninger som Illustreret videnskab normalt har i deres artikler når man beskæftiger sig med et forholdsvis abstrakt emne som stråling.

Artiklen er overordnet set blevet struktureret efter princippet om, at en årsag også har en virkning. Der er herefter gjort brug af to forskellige strukturprincipper. I starten blev brugt et narrativt strukturprincip, hvorved jeg kan forklare hvordan ulykken skete kronologisk og sammenhængende så årsagen er så forståelig som mulig. Ved derudover at skrive handlingsforløbet i nutid skabes en vis spænding for, hvad der kommer til at ske. Herefter har jeg gjort brug af casedisposition, hvor der opstille 3 forskellige nedslag til at understøtte min pointe om hvilken virkning det har fået. Ved denne struktur bygger artiklen også op mod et klimaks, når læseren venter på at vide, hvilken skade strålingen reelt har på læseren. Ved også at anvende 3 forskellige nedslag får man forskellige vinkler på emnet og kører ikke rundt i det samme. Ved casedispositionen har jeg mulighed for at knytte det lidt abstrakte emne radioaktivitet tættere sammen til noget læseren ville kunne forstå. Her ses at casematerialer er det samme som fra tidligere. I stedet for at gengive eller omskrive resultaterne herfra blev jeg derfor også nød til at omformulere resultaterne til noget en læser på mediet ville kunne forstå og forholde sig til.

Ved at være så konkret som muligt ved eksempelvis at gentage Fukushima ulykken i stedet for ulykken, eller gentage hvilken reaktor der er tale om, skaber artiklen ikke unødig tvivl. Ved at bruge grundleddet inden for de 5 første ord undgår man tunge sætninger. Eksempelvis ses forklaringen på reaktor 4’s eksplosion med grundleddet tidligt, og derefter en indskudt sætning til sidst. Her kunne man ellers have taget den indskudte sætning først, hvor den så ville virke tungere. Det ville i stedet blive til: ”Reaktor 4 er som bekendt under inspektion så der er ingen brændstof i selve reaktorkammeret, så eksplosionen sker på grund af et delt udluftningssystem mellem reaktorbygning 3 og 4” hvor det væsentlige nu i stedet kommer med det samme. Derudover bliver der peget tilbage i teksten for at samle op på information. Generelt er sætninger holdt korte for igen at gøre det overskueligt og undgå lange tunge sætninger hvor læseren mister fokus. For at skabe en rød tråd i teksten går begreberne atmosfære, radioaktive stoffer, jod og cæsium igen gennem meget af teksten.

Afsnittene er bygget op efter at introducere afsnittets emne, derefter at uddybe emnet med begrundelse og sammenligninger, og til sidst bliver der samlet op og man når frem til konklusionen på afsnittet. På denne måde skaber artiklen en bedre forståelse for hvert enkelte afsnit.

Da Illustreret videnskab gør det muligt at læse to sider på en gang har jeg god mulighed for fange læseren med et blikfang i form af grafik eller en stor tekst uden at de virker forstyrrende. Ved at vælge rubrikken ”Radioaktiv stråling rammer Danmark” har jeg mulighed for at fange læserens opmærksomhed der gerne skulle læse videre og se, at ulykken er på det samme niveau som Tjernobylulykken og dermed give læseren en grund til at læse videre for at se hvilken effekt dette har på læseren. Det grafiske billede med de 4 reaktorer er valgt da det bidrager til en forståelsesmæssige sammenhæng ud over at være iøjefaldende. Hvis læseren i stedet vælger at skimme tværs over siden for at bladre side, støder læseren på kortet over den nordlige halvkugle, hvor læseren vil kunne se et illustrativt billede over spredningen. Udbredelsen på kortet er i sig selv iøjefaldende da det til sidst dækker stort set hele kortet. Med Manchetten formår artiklen at sætte de to ulykker op mod hinanden så læseren kan forvente at artiklen også vil inddrage og sammenligne Tjernobyl. Manchetten fastholder derved suspens og sammen med indledningen antyder de det spændende læsestof i artiklen. Selvom at Tjernobyl nævnes er det ikke begrænsende for målgruppen, idet at ”ulykke” stadig vil skabe suspens og antyde noget slemt og dermed en grund til at læse videre. I indledningen formår artiklen at udbrede fokus og hvilke ting man kan forvente af artiklen. Ved yderligere at gentage stråling der rammer os og dermed læseren formår artiklen at få personlig relevans igen for læseren.

Et forståelsesredskab der er blevet brugt i artiklen er begrebsafklaring / definition af radioaktiv stråling. Dette er gjort da Illustreret videnskab er et medie, hvor læseren kan forvente at få forklaret hvordan tingene hænger sammen, ved evt. fagbegreber. Derudover benytter Illustreret videnskab sig også af adskillige faktabokse og forklaringer af forskellig form. Her ses i artiklen det samme med Sievert og tidspunkterne for diverse eksplosioner. Dette bruges til at give et overblik over emnet sideløbende med den egentlige historie. Derudover er faktaboksene mere tekniske og ikke en absolut nødvendig del af artiklen da konklusionen stadig fremgår selvom man ikke forstår begrebet sievert.

Bylinen er sat nede i hjørnet, hvor også Illustreret videnskab har deres byline for deres længere artikler.

Artiklen har blikfang til at fange læseren og er læserrelevant ved at inkludere læseren som et potentielt offer for strålingen. Artiklen er udformet til at forklare og vurdere Fukushima ulykken med kun det nødvendige fagsprog, og forklare ellers relevant fagbegreber. Ved at bygge op mod et klimaks fastholder artiklen læseren og ud fra nedslag får forklaret emnet således læseren ville kunne forstå emnet og artiklens konklusion.

Samlede konklusion

Som konklusion ses at Fukushima ulykken skyldes jordskælvet og den efterfølgende tsunami den forårsagede. 4 dage efter jordskælvet ramte, var alle førhen aktive reaktorere beskadig i så stor grad at radioaktive nuklider blev frigivet i atmosfæren. Det kan ses at der fra Fukushima i Japan og til Europa kun er omkring 1 % af de radioaktive nuklider der aflejres i Europa. Fukushima ulykken frigjorde ved sammenligning med Tjernobylulykken 7 til 12 gange minde af det radioaktive jod-131 og cæsium-137, som var de to nuklider man frygtede mest på grund af mængden. Det kan konkluderes at den egentlige dosisækvivalens i sievert fra Fukushima er langt mindre end det maksimalt anbefalede på 1 mSv/år, og derfor ikke grund til at være alarmeret. Det ses at den populærvidenskabelig artikel formår at formidle et videnskabeligt emne til en bredere befolkning der ikke er brugt som undervisningsmateriale, men i større grad til at give forståelse for et emne.

Litteraturliste

Brier, S. (2002) Fra Fakta til Fikta: Videnskabsformidling og populærvidenskab i underholdningens tidsalder. Danmark: Akademisk Forlag A/S

Kalium. Madpyramiden. Hentet 16/12-2014 fra http://madpyramiden.dk/brug-madpyramiden/vitaminer-og-mineraler/kalium

Leakspinner. reactors 1-2-3-4 after explosions. Worldpress. Hentet 16/12-2014 fra https://leakspinner.wordpress.com/category/fukushima-daiichi-reactors/ eller https://leakspinner.files.wordpress.com/2011/04/fukushima-nuclear-plant.jpg

Povinec, P. P., Hirose, K & Aoyama M. (2013) Fukushima Accident: Radioactivity Impact on the Environment. Elseiver

Rienecker, L., Jørgensen, P. S. & Gandil, M. (2013). Skriv en artikel: om videnskabelige faglige og formidlende artikler (1. udg.). Gylling: Narayana Press.

Terney, O. (2011) Atomkraftulykker: Fukushima Tjernobyl Three Mile Island Windscale. Esbjerg: Rosendahls Bogtrykkeri

Bilag 1 (Povinec, Hirose & Aoyama, 2013. Side 118)

Figur 1 (Reinecker, Jørgensen & Gandil, 2013. side 14) 

Bilag 2 (Povinec, Hirose & Aoyama, 2013. Side 222)

Bilag 3 (Povinec, Hirose & Aoyama, 2013. Side 125)

Tabel 1

Tabel 2 

• Data fra bilag 1
• Data fra bilag 3

[1] Terney, 2011. Side 11

[2] Madpyramiden, Kalium

[3] Terney, 2011 side 28-29

[4] Povinec, Hirose & Aoyama, 2013. Side 1

[5]Povinec, Hirose & Aoyama, 2013. Side 66-73

[6] Povinec, Hirose & Aoyama, 2013. Side x

[7] Terney, 2011. side 10

[8] Povinec, Hirose & Aoyama, 2013. Side 349

[9] Povinec, Hirose & Aoyama, 2013. Side 4

[10] Povinec, Hirose & Aoyama, 2013. Side 223

[11] Brier. 2002. side 25

[12] Reinecker, Jørgensen & Gandil, 2013. side 99

[13] Reinecker, Jørgensen & Gandil, 2013. side 19