Silvia Diez-Fernández, Hugo Jaegler, Amélie Hubert, Fabien Pointurier, Alkiviadis Gourgiotis, Yuichi Onda, Olivier Evrard, J. Patrick Laceby, Seiji Hayashi, Hideki Tsuji, Hélène Isnard, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), CEA/DAM, CEA/DEN, PSE-ENV/SEDRE/LELI, Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), National Institute for Environmental Science [Fukushima], Center for Research in Isotopes and Environmental Dynamics, Université de Tsukuba = University of Tsukuba, Extrèmes : Statistiques, Impacts et Régionalisation (ESTIMR), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), The collection and the analysis of the sediment samples were funded by the TOFU (ANR-11-JAPN-001) and the AMORAD (ANR-11-RSNR-0002) projects, funded by the French National Research Agency (ANR, Agence Nationale de la Recherche). Hugo Jaegler received a PhD fellowship from the French Atomic Energy Commission (CEA, Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives). The authors are grateful to the Fukushima Agricultural Technology Centre for providing the soil samples collected before the FDNPP accident. This work is IRSN Paterson platform contribution number 2., ANR-11-JAPN-0001,TOFU,Traçage des conséquences environnementales du tsunami provoqué par le séisme de TOhoku et de l'accident de FUkushima(2011), ANR-11-RSNR-0002,AMORAD,AMORAD1(2011), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de recherche sur le devenir des pollutions de sites radioactifs (IRSN/PSE-ENV/SEDRE/LELI), Service des déchets radioactifs et des transferts dans la géosphère (IRSN/PSE-ENV/SEDRE), Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN)-Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), and Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
The Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant (FDNPP) accident in Japan resulted in a major release of radionuclides into the environment. Compared to other radionuclides, few studies have investigated the fate of actinides in the environment. Accordingly, this research investigates the Pu composition in soil samples collected in paddy fields before and after the accident. Furthermore, the vertical distributions of Pu and U isotopic signatures, along with 137Cs activities, were measured in a sediment core collected in the Mano Dam reservoir, in the Fukushima Prefecture. Changes in the relative contributions of the major actinide sources (global fallout or FDNPP derived fallout) were investigated in sediment deposited in the reservoir. The distinct peak observed for all Pu isotope ratios (240Pu/239Pu, 241Pu/239Pu and 242Pu/239Pu) and for 137Cs concentrations in the sediment core was attributed to the Fukushima fallout, and coincided with the maximum atomic contribution of only 4.8 ± 1.0% of Pu from the FDNPP. Furthermore, 236U/238U ratios measured in the sediment core remained close to the global fallout signature indicating there was likely no U from the FDNPP accident detected in the sediment core. More research is required on the environmental dynamics of trace actinides in landscapes closer to the FDNPP where there are likely to be greater abundances of FDNPP-derived Pu and U.