Твердые знания о тритии снизят репутационный ущерб: именно плановый сброс обработанной воды с АЭС в океан надежно обеспечит безопасность

Страх перед неизвестным: боязнь оборотней и трития

Есть все основания утверждать, что до того, как возник вопрос о сбросе в океан обработанной воды с атомной электростанции, само слово «тритий» было известно не слишком многим.

Лично для меня как исследователя отправной точкой послужил анимационный сериал «Мобильный воин Гандам», который шел примерно в годы моей учебы в неполной средней школе. Одной из тем моих исследований стали вопросы возможности безопасного использования трития в качестве топлива при реализации компактного ядерного реактора высокой эффективности – наподобие того, что служил источником энергии для брони мобильного воина Гандама. А моим хобби стал сбор образцов воды из различных источников по всей стране и их исследование на предмет содержания трития. Как специалисту, которого многое связывает с тритием как по работе, так и в личных увлечениях, мне хочется поделиться своими знаниями о тритии самыми простыми и понятными словами.

Оборотень страшен тем, что мы не знаем его истинного лица. Аналогично и с тритием – наличие верных знаний о нем избавляет от излишних страхов.

Обработанная вода: изрядно ниже пределов, изложенных в инструкциях ВОЗ

На атомной электростанции «Фукусима-1» для охлаждения расплавившегося и стекшего на дно реакторов ядерного топлива продолжают подавать воду, и в результате образуется загрязненная вода с высокой концентрацией радиоактивных веществ. Эта вода смешивается с подземными и дождевыми водами, которые попадают в здания, где находятся реакторы, и за сутки получается в общей сложности около 100 тонн загрязненной воды. Такую загрязненную воду пропускают через фильтрующее оборудование, которое позволяет извлечь из нее главным образом цезий и стронций, а затем вода проходит обработку многофункциональной системой очистки ALPS, что позволяет извлечь из нее большинство радиоактивных веществ за исключением трития, после чего такая вода скапливается в цистернах. Именно ее и называют «обработанной водой».

Система ALPS позволяет очистить воду от содержания 62 видов радиоактивных веществ, за исключением трития. Очищенную таким образом воду и называют «обработанной водой» (снимок сделан редакцией Nippon.com)

Тритий является радиоактивным изотопом водорода и обладает схожими с ним химическими характеристиками, за исключением того, что он имеет по сравнению с обычным водородом на два нейтрона больше. Тритий нестабилен, и при потере электрона один из нейтронов обращается в протон, а вещество – в стабильный элемент гелий. В момент распада с выделением электрона возникает бета-излучение. Но энергия этого бета-излучения крайне невелика, преградой для него служит простой лист бумаги, то есть такое излучение не способно проникать сквозь кожный покров или стенки сосуда, что снимает беспокойство о нанесении радиационного ущерба извне.

Но если тритий находится в воде, содержащейся в человеческом организме, то он наносит организму радиационный ущерб изнутри. Именно это служит поводом для опасений в связи со сбросом в океан обработанной воды. Конечно, если концентрация трития в содержащейся в организме воде высока, то это приводит к проблемам, и тем не менее, согласно инструкциям, подготовленным Всемирной организацией здравоохранения, воду можно пить, если содержание в ней радиоактивного трития не превышает 10 тыс. беккерелей на литр.

Прошедшую обработку воду с АЭС «Фукусима-1» предполагается сбрасывать в океан, предварительно разбавляя морской водой с тем, чтобы содержание составляло не более 1 500 беккерелей на литр, то есть менее одной шестой от уровня, который считает безопасным Всемирная организация здравоохранения. Иными словами, человек сможет безопасно пить эту воду без воздействия на организм, если только избавить ее от морской соли. Даже если в течение года пить только воду с таким содержанием трития, то это не нанесет радиационного ущерба организму (уже не говоря о том, что речь идет о морской воде, в принципе не предназначенной для питья).

При всем притом воду предполагается сбрасывать в океан, где невероятно велик разбавляющий эффект составляющей его морской воды. Уже в нескольких километрах от места сброса выявить повышение содержания в воде и морских организмах трития, вызванное сбросом, оказывается крайне трудно.

Доза облучения, получаемая за год, рассчитана исходя из норматива потребления воды во время стихийных бедствий, который составляет 2,25 литра в сутки.

Тритий постоянно выбрасывается со всех АЭС мира

Поскольку реакции ядерного деления неизменно сопровождаются образованием трития, тритий постоянно выбрасывают в процессе эксплуатации все атомные электростанции, а также все объекты по переработке ядерного топлива по всему миру. Объемы этих выбросов трития безусловно больше того объема, источником которого служила и служит на данный момент атомная электростанция «Фукусима-1». Но при всех этих выбросах увеличения концентрации трития в водах морей и океанов не происходит.

Годовое количество трития, производимого объектами ядерной энергетики мира

Большое количество трития попало в окружающую среду в результате испытаний ядерного оружия, производившихся с 1945 по 1980-е годы.

Даже в условиях, когда тритий поступает в окружающую среду с объектов ядерной энергетики по всему миру, повышения концентрации трития в морской воде при этом не происходит, поскольку тритий попадал в эту среду в чрезвычайно больших количествах в период проведения ядерных испытаний, и теперь, даже при всех новых выбросах, концентрация трития снижается в связи с тем, что остается все меньше трития, попавшего в окружающую среду за время, когда проводились испытания ядерного оружия.

Между прочим, в 1960-е годы, когда ядерные испытания производились особенно обильно, чрезвычайно много трития содержалось в дождевых осадках, и в 1963 году была зарегистрирована рекордно высокая величина в 110 беккерелей на литр. Поскольку в Японии источником 90% питьевой воды выступают реки, в те времена концентрация трития в водопроводной воде была очень велика. В 1966 году, когда автор этих строк был маленьким ребенком, он сам употреблял питьевую воду с высоким содержанием трития.

Необходимость сброса для перехода к демонтажу реакторов

В дальнейшем на АЭС «Фукусима-1» планируется проведение таких работ, как извлечение из реакторов расплавившегося ядерного топлива, а также демонтаж самих реакторов. Для этого потребуется построить объекты для анализа образцов, для хранения материалов и оборудования, а также на случай внештатных ситуаций и т. п.

В настоящее время территория АЭС «Фукусима-1» заставлена цистернами для хранения обработанной воды. Для того, чтобы продвигаться в работе по демонтажу реакторов, нет иного выхода, кроме как произвести сброс воды и разобрать эти цистерны, обеспечив таким образом пространство для строительства объектов, необходимых для перехода к следующим этапам работы.

Вполне естественно, что люди с недоверием относятся к Токийской электроэнергетической компании (TEPCO), поскольку авария, случившаяся на данной АЭС, отнесенная к высшему седьмому уровню опасности, повергла в нестабильность и тревогу всю Японию. И тем не менее, сброс обработанной воды в океан, с которым тяжело согласиться психологически, в определенном смысле можно принять как неизбежно необходимый шаг.

При всем притом сброс обработанной воды предполагается произвести отнюдь не для TEPCO. Для того, чтобы добиться в истинном смысле возрождения Фукусимы, необходимо перейти к практическим действиям по демонтажу реакторов, а откладывание сброса в океан обработанной воды, которая практически никак не влияет ни на людей, ни на окружающую среду, лишь задерживает это возрождение.

Территория АЭС «Фукусима-1», загроможденная цистернами для воды (снимок сделан редакцией Nippon.com)

Работы по сооружению подземного тоннеля для сброса обработанной воды в океан на расстоянии километра от берега (сентябрь 2022 г., снимок сделан редакцией Nippon.com)

Новый метод анализа содержания трития в рыбе и морепродуктах поможет снизить репутационный ущерб

Сколько бы ни объясняла Токийская электроэнергетическая компания правительству страны безопасность предпринимаемых действий, в случае начала сброса в океан обработанной воды какая-то часть населения наверняка предпочтет занять выжидательную позицию и перестанет покупать рыбу. Ущерба, именуемого репутационным, не избежать.

Для того, чтобы по возможности уменьшить этот ущерб, очень важно раскрывать факты, свидетельствующие о безопасности предпринимаемых действий. Но измерение содержания трития для подтверждения безопасности пищевой продукции требует чрезвычайно много времени и усилий. При использовании общественно утвержденных методов для определения концентрации трития в морской воде требуется более одной недели, а для того, чтобы измерить содержание трития в воде, которую содержит организм рыбы, требуется около месяца. Вряд ли кто-то захочет есть рыбу по прошествии месяца после того, как улов доставили на берег.

Понимая, что для подтверждения безопасности продуктов питания необходимо определять содержание трития гораздо быстрее, студенты путем многократных экспериментов разработали метод, получивший название «метод микроволнового нагрева». Коротко говоря, этот метод позволяет эффективно извлекать содержащуюся в рыбе влагу с использованием микроволновой печи. Применение данного метода дает возможность измерить концентрацию трития в морской воде примерно за 30 минут, а замер содержания трития во влаге в организме рыбы требует не более час, что позволяет проводить анализ и подтверждать безопасность за то время, пока доставленный рыбаками улов везут в магазин.

Это дает возможность уверенно предлагать такую рыбу как покупателям в супермаркетах, так и посетителям рыбных ресторанов, поэтому очень хочется, чтобы данная технология анализа получила распространение в сфере логистики, чтобы люди могли с уверенностью есть рыбу из Фукусимы. Вот почему мы не намерены патентовать данный метод, а собираемся продолжать оказывать поддержку путем проведения семинаров и других мероприятий по методике измерения содержания трития.

Я родился, когда мой отец работал в деревне Каваути округа Футаба префектуры Фукусима. И пусть я почти ничего не помню о том времени, поскольку был совсем маленький, я, конечно, желаю Фукусиме скорейшего безопасного возрождения как своей малой родине. И мне будет очень радостно, если мои профессиональные знания ученого хоть немного поспособствуют снижению репутационного ущерба.

Фотография к заголовку: Оборудование для сброса в океан обработанной воды, продемонстрированное представителям СМИ на АЭС «Фукусима-1». Прошедшая обработку вода, содержащая радиоактивный тритий, после разбавления путем смешивания с морской водой через трубу будет поступать к месту сброса по тоннелю, проложенному под океанским дном. 26 июня, территория городов Окума и Футаба префектуры Фукусима (© Jiji Press)