Тритиевый эксперимент: российские ученые готовы помочь очистить воду с «Фукусимы‑1»

В конце августа Tokyo Electric Power Company (TEPCO), обслуживающая АЭС «Фукусима‑1», начала сброс воды с аварийных блоков в Тихий океан. На станции скопилось более 1 млн т очищенной от радионуклидов жидкости, которая, хоть уже и в невысоких концентрациях, все еще содержит тритий. По планам японских атомщиков, на утилизацию уйдет около 30 лет. И хотя проект одобрили эксперты МАГАТЭ, представители соседних стран и рыбопромысловой отрасли бьют тревогу.

История вопроса

В 2011 году у берегов Японии произошло землетрясение магнитудой 9. Эпицентр располагался в 70 км восточнее острова Хонсю. Через несколько минут цунами ударило по прибрежной инфраструктуре, в том числе по АЭС «Фукусима‑1» и «Фукусима‑2». Волна повредила систему охлаждения реакторов и прудов-наполнителей с отработавшим ядерным топливом (ОЯТ). Три блока «Фукусимы‑1» были серьезно повреждены. Начался пожар, последовал выброс в атмосферу радиоактивных элементов. Зону бедствия в радиусе 20 км оцепили, более 150 тыс. человек эвакуировали.

Для охлаждения аварийных реакторов брали воду из Тихого океана. После использования ее очищали от радионуклидов и заливали в герметичные цистерны. Вдобавок на АЭС собирают и изолируют грунтовую и дождевую воду.

Воду обрабатывала система ALPS (advanced liquid processing system), которая позволяет избавиться от 62 видов радионуклидов, кроме трития (3H) — ​радиоактивного изотопа водорода. Помимо него в воде, пусть и в меньшем количестве, сохранились углерод‑14 (14C), калий‑40 (40K), стронций‑90 (90Sr), йод‑129 (129I), изотопы цезия и плутония.

Тысячи цистерн стоят на территории АЭС — ​это 1,34 млн т воды. Накапливать ее дальше невозможно. Еще в 2013 году в TEPCO начали обсуждать планы слива тритиевой воды в Тихий океан, что встретило сильное противодействие научного сообщества, экологов и политиков в соседних странах: Китае, Южной Корее, России, да и в самой Японии. Потребовалось более 10 лет, чтобы убедить ключевых оппонентов в безопасности решения.

В июле этого года эксперты Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) выпустили финальный отчет, где одобрили схему сброса воды с АЭС «Фукусима‑1». 24 августа ТЕРСО начала операцию. Пробный этап длился 17 дней, в океан слили около 7,8 тыс. м3 очищенной воды. Плановый объем до 31 марта 2024 года — ​31,2 тыс. т. Концентрация трития в сбрасываемой воде — ​5 трлн Бк.

1 сентября TEPCO впервые зафиксировала наличие трития в морских водах на северо-восточной границе примыкающего к станции порта. Концентрация — ​10 Бк/л. Допустимая норма в тысячу раз больше. Ранее TEPCO установила для себя лимит в 700 Бк/л, при достижении которого сброс воды с АЭС «Фукусима‑1» прекратят.

Алармистские настроения

Накануне старта сброса воды по информационным каналам стран Юго-­Восточной Азии (главным образом в соцсетях) прокатилась волна хейта. Пользователи в Китае рассказывали о массовой рассылке с описаниями возможных последствий сброса в океан воды с тритием. Аналогичные сообщения приходили из Южной Кореи. Спам-рассылки были зафиксированы и в Японии. На официальном уровне наибольшее недовольство действиями TEPCO выразил Пекин. Замглавы МИД Китая Сунь Вэйдун даже вызвал японского посла Хидэо Таруми и, по сообщению телеканала CGTN, «сделал ему серьезное представление».

В Гонконге заявили о запрете с 24 августа импорта морепродуктов из 10 префектур Японии. Те же меры предприняли в Макао — ​еще одном специальном административном районе КНР. Обеспокоенность выражают и власти Тайваня. Руководство Южной Кореи долгое время тоже выступало против плана сбрасывать воду, но изменило свою позицию после публикации доклада МАГАТЭ. Чего нельзя сказать об общественниках: в Сеуле несколько протестующих ворвались на территорию дипломатического представительства Японии и были арестованы полицией.

Рыбный день

«Обеспокоенность общественности ряда стран, в том числе России, с моей точки зрения, обоснованна, — ​считает член совета Центра экологической политики России и общественного совета «Росатома» Валерий Меньщиков. — ​Если бы сброс очищенной воды был разовым, не возникло бы тревоги. Сейчас было сброшено 7,8 тыс. т воды с уровнем загрязнения по тритию 10 Бк/л, что входит в границы допуска для обеспечения радиационной безопасности. Но вся беда в том, что на территории станции накоплено больше 1 млн т загрязненной воды, и сброс будет продолжаться не менее 10 лет. В этом случае в океан попадет примерно до 1 трлн Бк трития. Получается, что Япония ставит глобальный эксперимент по влиянию такого объема изотопа на морскую среду и живущих в ней существ. Возникает не исследованная до сих пор научная задача — ​оценить влияние малых доз радиации на океаническую биоту».

В первую очередь необходимо проанализировать последствия возможного радиоактивного загрязнения рыбы, подчеркивает Валерий Меньщиков. Ихтиологи обращают внимание, что накопление избыточной радиоактивности затронет прежде всего долгоживущих рыб. Не до конца изучено и влияние малых и сверхмалых доз радиации на здоровье человека.

Премьер-министр Японии Фумио Кисида публично, на камеру, съел рыбу и морепродукты из Фукусимы. Запись получила широкое распространение в СМИ, однако мало кого убедила в безобидности действий TEPCO.

«Указываемое для сбрасываемой воды содержание трития неопасно ввиду его относительно слабых радиационных характеристик, — ​считает профессор кафедры «Атомные станции и возобновляемые источники энергии» Уральского федерального университета Олег Ташлыков. — ​Однако не существует достоверной информации о концентрировании трития в каких-то определенных водорослях, планктоне и другой океанской живности, которые могут являться пищей для рыб и других морских обитателей — ​а ведь они могут оказаться и на нашем столе. Обоснование, что вода с тритием еще будет многократно разбавляться океанской водой, не вызывает полной уверенности в безопасности такого способа».

Альтернативные решения

Между тем альтернатива сбросу тысяч тонн воды с тритием в океан имеется. До Фукусимы в России сделали образец опытно-промышленной установки для очистки тритиевой воды (он сейчас на Ленинградской АЭС как музейный экспонат). Вот только производительность была явно недостаточной — ​до 10 м3 в сутки. Японские атомщики предложение отвергли.

В 2019 году канадская Laker TRF заявила, что разработала технологию AWD (advanced water distillation), которая сделает очистку воды на АЭС «Фукусима‑1» экономически эффективной и надежной. Однако до промышленного применения этой технологии на станции так и не дошло.

Значительную часть воды, содержащую тритий, можно использовать непосредственно на площадке «Фукусимы» (при условии строгого соблюдения санитарных норм и правил) для изготовления бетонных изделий и конструкций: дорожных плит, зданий для хранилищ радиоактивных отходов и проч. Допустимое содержание трития в бетонных изделиях и конструкциях на порядок выше, чем в воде, говорит Олег Ташлыков.

Кобальт, который также содержится в очищенной воде с «Фукусимы‑1», можно перевести из жидкого состояния в твердое. Физики Уральского федерального университета участвовали в усовершенствовании радиационной защиты для технологии кондиционирования жидких радиоактивных отходов (ЖРО), изобретенной уральскими учеными. Они спроектировали контейнер для отвержденных ЖРО с долгоживущими 137Cs и 60Co. Контейнеры снижают излучение до безопасного уровня, один такой контейнер может заменить пять-шесть обычных, отмечается в сообщении университета. Ответа на это предложение от японских коллег не последовало. А в просьбе наших атомщиков дать пробы океанской воды из вод префектуры Фукусима TEPCO отказала.

Доверяй, но проверяй

«Любое ограничение в предоставлении информации, а тем более отказ в возможности непосредственного контроля, взятия проб вызывают недоверие и сомнение в объективности сведений, предоставляемых японской стороной. И это недоверие усиливается тем, что действия японской стороны по предотвращению и ограничению развития аварии показали нежелание принимать консультации и помощь специалистов из России», — ​резюмирует Олег Ташлыков.

Ученые Дальневосточного отделения Российской академии наук (ДВО РАН) предлагают организовать мониторинг последствий сбросов с АЭС «Фукусима‑1». «Мы считаем, что нужно собрать комиссию из членов ДВО РАН. До 1 ноября нам нужно сформулировать программу. Предполагаем, что в нее необходимо включить морские экспедиции к Камчатскому полуострову и Курильским островам, а также в те районы акватории, где находится рыба, которая позже приходит в наши воды», — ​сказал на заседании президиума ДВО РАН академик РАН, директор Тихоокеанского океанологического института им. Ильичева Григорий Долгих. Также, по его мнению, нужно организовать наблюдения в атмосфере с помощью лазерных локаторов — ​лидаров.