Жертвы фукусимы


Вообще конечно "нашим ответом Чемберлену", а точнее, HBO насчёт Чернобыля, мог бы стать сериал про аварию на Фукусиме. Потому что если честно по концентрации идиотизма на квадратный сантиметр эта история заметно превосходит чернобыльскую, а что до последствий, то они даже сегодня, спустя 8 лет после аварии, произошли ещё не все.

Как известно, в 14:46 11 марта 2011 года в Японии произошло мощное землетрясение, за которым последовало цунами.

Само землетрясение АЭС Фукусима-1 особо не повредило. Как и предусмотрено инструкцией, как только прозвучал сигнал сейсмической тревоги (или как оно у них там работает), станцию тут же заглушили.

Но даже заглушенный ядерный реактор имеет свойство греться из-за распада продуктов деления урана. Поэтому его надо охлаждать. Насосы, которыми его охлаждают, питаются от самого реактора или от аварийных дизель-генераторов. Но умные японские и американские конструкторы не придумали ничего лучше, чем расположить эти самые генераторы в зоне затопления. И их, собственно, затопило.


Станция осталась без электричества совсем (даже приборы на БЩУ не работали, так что дальше реактор колупали почти вслепую), и что самое главное — без охлаждения реактора.

В реакторах этого типа (американские BWR) предусмотрена система, которая позволяет им некоторое время охлаждаться как бы по инерции — за счёт т.н. конденсатора режима изоляции. Проблема заключалась в том, что для работы этой системы должна быть открыта одна небольшая задвижечка, которая на блоке №1 оказалась почему-то закрыта. А открыть её можно только (сюрприз!) с помощью электромотора. А он работает от всё того же станционного электричества, которого нет.

Безальтернативно завязать на электричество систему, которая должна обеспечивать охлаждение реактора на случай отключения электричества — это американцы, конечно, капитальные красавчики.

Самое интересное, что добрые ниппонцы в принципе НЕ ЗНАЛИ о том, что у них реактор чуть-чуть плавится. Они-то думали, что всё ок, конденсатор режима изоляции работает и ближайшие часов 10 реактору ничего не грозит. Но тут в 18:18 (через четыре часа!) после аварии "самопроизвольно" (это цитата) восстановилась питание (?) части приборов станции, и операторы с удивлением увидели, что задвижечка-то закрыта. То есть, получалось, что реактор №1 уже 4 часа предоставлен тупо сам себе.

Подогнали мобильные генераторы. Но оказалось, что они дают не то напряжение, которое нужно для запитки насосов системы охлаждения.


Директор станции Есида предложил заливать воду в реактор с помощью пожарных машин, коих на станции было аж три. Но оказалось, что работники станции обращаться с пожарками не обучены, а штатные пожарники заявили, что там же, наверное, радиация, так что они не поедут, ибо их контрактом это не предусмотрено………………………………………..

Второй фейл: оказалось, что из сотрудников станции никто не знает, где расположена заветная дырка, через которую можно заливать воду из внешнего источника. Ну как-то вот не сподобились за 7 лет с момента введения в эксплуатацию систему ни разу учения соответствующие провести!

Пока торговались с пожарниками и искали дырку, наступила полночь. Давление во внутреннем корпусе реактора достигло примерно 60 атмосфер. В результате даже когда нашли единственного (!) на станции человека, знающего расположение дырки, и как-то порешали с пожарными, оказалось, что закачать в систему воду насос пожарной машины не может, так как развивает меньшее давление, чем, то, что имелось в реакторе.

Дело начинало пахнуть очень нехорошим.

И вот только тогда (спустя 12 часов после начала веселья) директор станции Есида решил, что, видимо, надо бы сообщить правительству, что кое-что пошло не так.

Пока он объяснялся с властями, давление в реакторе ВНЕЗАПНО упало без всяких действий со стороны персонала. В принципе сегодня понятно, что именно произошло: оставшаяся без охлаждения активная зона расплавилась и прожгла внутренний корпус, вывалившись во внешний. Но эта простая мысль никому в голову не пришла – а если кому поумнее и пришла, то он предпочёл сделать вид, что не понял. «Ура, давление упало, подавайте воду!» — приказал Есида.


Но если внутренний корпус реактора может в принципе выдерживать до 80 атмосфер, то внешний – нет. Да он для этого и не предназначен, его задача – предотвращать утечки всякой радиоактивной гадости. Когда расплавленное вещество реактора (кориум), спёкшееся в раскалённую и страшно радиоактивную каплю, пробило дно внутреннего корпуса, во внешний корпус попал также весь пар из системы охлаждения, который был во внутреннем корпусе. Этот пар надул внешний корпус почти до предела (4 атмосфер из 5 предусмотренных). А тут ещё Есида и компания стали лить в реактор новую воду, которая, соприкасаясь с раскалённым реактором, моментально испарялась, увеличивая давление.

Решили, что надо стравить пар из внутреннего корпуса, то есть, выпустить некоторое количество сильно радиоактивного водяного пара из реактора тупо в атмосферу. Начали было стравливать, но оказалось, что предназначенные для сброса давления клапаны открываются пневматической системой, которая приводится в действие… вы уже догадались? Правильно: с помощью электричества.

Пока искали, как открыть клапаны давление внутри достигло 8 атмосфер. В 14:00 12 марта произвели сброс пара и снизили давление до безопасного уровня. Вода в реактор продолжала поступать. Казалось, что всё уже хорошо.


И вот в этот самый момент прогремел взрыв.

Сомнений в его природе быть не могло: это рванула гремучая смесь водорода с кислородом воздуха. Откуда водород? А прямиком из реактора, где разогретый до огромных температур водяной пар вступил в соответствующую реакцию с цирконием конструктивных элементов. По идее, такой водород, даже если бы и выделялся, должен был бы осесть во внешнем герметическом корпусе, заполненном инертным азотом. Однако корпус этот, вероятно, треснул из-за большого давления, и часть водорода просочилась в помещения станции, где и образовала гремучую смесь.

Взрыв был не очень сильным, хотя и привёл к новой утечке радиации за пределы станции, а главное – разнёс к чёртовой матери всю мучительно созданную за прошедшие сутки импровизированную систему охлаждения.

На самом деле это было нестрашно. Всё плохое, что могло произойти с реактором из-за потери охлаждения, уже произошло, причём ещё минувшей ночью. Тут бы директору Есиде вспомнить, что у него вообще-то есть ещё 5 энергоблоков, по крайней мере два из которых также стоят без охлаждения. Но вместо этого он с упорством маньяка продолжать восстанавливать систему охлаждения блока №1, отгоняя сотрудников блоков №2 и №3, пытавшихся обратить внимание начальства на то, что у них ситуация тоже не ау.

На блоках №2 и №3 система аварийного охлаждения, которая не запустилась на блоке №1, заработала, и какое-то время ситуация там была почти нормальной. Но аварийная система на то и аварийная, что на долгую эксплуатацию не рассчитана. И к 12 марта она стала потихонечку (на блоке №3 чуть быстрее, на блоке №2 чуть медленнее) сдыхать. Тут бы Есиде спохватиться и бросить все силы на блоки №2 и №3, но вместо этого он продолжал «тушить» блок №1, где тушить было уже нечего…


Короче, спохватились тогда, когда ситуация на блоке №3 стала такой же, как на блоке №1 сутками ранее – катастрофической. Ничтоже сумняшеся, Есида повторил с блоком №3 те же процедуры, что с блоком №1, и получил совершенно идентичный результат: расплавление активной зоны, разрушение внутреннего корпуса, выделение водорода в помещение реакторного цеха, взрыв.

Блоку №2 повезло больше. Благополучно взорвав два блока, Есида догадался, что надо СНАЧАЛА стравливать пар из внешнего корпуса, а уже ПОТОМ заливать туда воду. В итоге реактор №2, конечно, расплавился, но хотя бы не взорвался. И на том спасибо.

Вместо него взорвался реактор №4.

Почему он рванул – до конца неясно: ситуация там была более ли менее, блок остановили и даже выгрузили топливо. Вероятно, рванул водород, который в блок натянуло системой вентиляции из блоков №1 и №3. Словосочетания «Проектное рассечение коммуникаций на случай аварии» японцы и американцы, строившие станцию, видимо, не слышали.

В результате трёх взрывов уровень радиации на станции местами подскочил до освежающих 800 рентген в час при смертельной дозе 400 рентген (ну, не рентген, а БЭР, но к чёрту детали). В результате Есида объявил об эвакуации персонала, оставив лишь 50 ликвидаторов в основном из числа пожилых работников следить за работой насосов и время от времени стравливать лишнее давление из реакторов.


В принципе, первая часть истории на этом заканчивается. Три из шести (№1, 2 и 3) реакторов Фукусимы-1 расплавились, три (№1, №3 и №4) взорвались. Активные зоны расплавившихся реакторов превратились в раскалённые капли, которые прожгли конструкции станции и благополучно ушли в почву. Там они находятся и по сей день, омываемые грунтовыми водами, которые в процессе сами становятся сильно радиоактивными. Сделать с ними ничего нельзя: от них «светят» тысячи рентген в час. По оценкам экологов, ежедневно с грунтовыми водами в Мировой океан до сих пор сливается 300-400 литров сильно радиоактивной водички.

Приятный бонус: все помещения станции, расположенные ниже уровня реактора оказались залиты сильно радиоактивной водой, часть которой вскоре пришлось тупо слить в океан, потому что она мешала работать. Остальную, наиболее «грязную», в количестве 800 тысяч тонн закачали в специальные ёмкости, которые стоят на территории АЭС. Что с ними делать дальше – никто не знает. Рабочая версия: подождать лет 30, пока радиоактивность воды снизится из-за естественного закона радиоактивного распада, после чего, опять же, вылить её в море. И молиться, чтобы за это время в окрестностях Фукусимы не произошло ещё одного землетрясения, которое разрушит ёмкости.


В целом процесс ликвидации последствий аварии планируют завершить к 2050 (!) году.

Если сравнивать аварии в Фукусиме и в Чернобыле, то разница примерно такая: в Чернобыле всю грязь выбросило в воздух сразу, в Фукусиме же её истечение продолжается медленно и печально, растянувшись на десятилетия.

А теперь самое вкусное. После аварии отселили 20-километровую зону вокруг станции. Но в мае 2011 года выяснилось, что достаточно высокие уровни радиации наблюдаются и далеко за пределами этой зоны, включая участки, удалённые от станции на 40 км. Обсуждался вариант отселить всех в пределах 40 км от станции, но это сочли слишком дорогостоящей процедурой. Вместо этого японское правительство… изменило санитарные правила, повысив предельную допустимую дозу облучения для гражданского населения в 20 раз. В итоге засранная радиацией зона оказалась ничего не засранной, а вполне себе чистой.

Для понимания: посольство США рекомендовало своим гражданам, проживающим в Японии, не селиться ближе 80 (!) километров к АЭС Фукусима-1. Японцы отселены из 20-километровой зоны, из 30 километровой зоны можно отселяться «добровольно» (без компенсации от правительства, ага). Короче, японские бабы ещё нарожают, или как там положено говорить в таких случаях?

Ещё интереснее с оценками числа пострадавших. К примеру, за всё это время в Японии зафиксировано всего около 20 случаев рака щитовидной железы, связанных с аварией (после Чернобыля таких случаев было 4000).


чему так мало? А потому, что японское правительство постановило: если человек получил меньше 100 рентген, то тот, если чем и заболел, то заболел не из-за Фукусимы и пусть не выдумывает. А 100 рентген это, между прочим, нижний порог острой лучевой болезни, т.е. реально ни разу не маленькая доза: на ЧАЭС ликвидаторов полагалось «списывать» после 25 рентген. Сами понимаете, это довольно удобный способ подсчёта числа пострадавших при аварии, жаль, что в СССР о таком не знали.

Самое же интересное, что ни ВОЗ, ни ООН, ни прочие МАГАТЭ, уж не говоря о Гринписе, вся эта ситуация, включая постоянно просачивающуюся в море высокорадиоактивную жижу, ничуть не смущает, хотя следы цезия, стронция и прочих вкусняшек с Фукусимы время от времени находят в море у берегов даже Германии и Швеции, уж не говоря о всяких там китаях или дальних востоках. Но мировое сообщество снисходительно взирает на японцев, неспешно ковыряющих напильником то, что осталось от АЭС, которая вот уже 8 лет активно загаживает окружающую среду. Ну а что, ключевой союзник США в Тихоокеанском регионе, такому предъявлять – себе дороже.

© Юрий Ткачев via

Источник: www.yaplakal.com

1. Выброс, загрязнение территории и океана

Основные выбросы радиоактивных веществ произошли в первые две недели аварии. Они начались через сутки после цунами и обесточивания АЭС, и были связаны с последовательными взрывами на блоках №1 (12 марта), №3 (14-го) и №4 (15-го). При этом до 15 марта выброс шел в сторону моря. Туда же сливалась вода, направляемая для охлаждения реакторов. Поэтому до 80% выбросов с АЭС Фукусима попали в океан, а не на сушу.


В отличие от Чернобыля, на Фукусиме были разрушены 3 реактора, а не один. Однако их активные зоны не взрывались, поэтому в выбросах практически не было трансурановых элементов и частичек топлива, а были в основном летучие компоненты и благородные газы. Главные из них с точки зрения угрозы здоровью – это йод (в основном I-131) и цезий (в основном Cs-137). Первый имеет период полураспада всего 8 суток и опасен на ранних стадиях аварии. Второй имеет период полураспада 30 лет и определяет длительные загрязнения. Суммарный выброс I-131 (до 200 ПБк) и Cs-137 (до 16 ПБк) составили около 10-15% от чернобыльских выбросов.

Основное загрязнение территории – это след выпадений на северо-запад от АЭС на расстоянии около 40 км. При этом площадь территории с загрязнением более 185 кБк/м2 (или 5 Ки/км2) составила в 2011 году около 1700 км2 — 6% от площади загрязнения такого же уровня после Чернобыля). Из них 75% — леса, около 20% — сельхозугодия и 5% — территории населенных пунктов. К 2014-му площади такого загрязнения сократились до 600 км2.

Плотность выпадения радиоцезия (134-го и 137-го примерно пополам).
Плотность выпадения радиоцезия (134-го и 137-го примерно пополам).

Выбросы Cs-137 в океан через атмосферу оцениваются в 5-8 ПБк. (Отчет МАГАТЭ, стр 38), и еще от 1 до 6 ПБк Cs-137 попало в океан путем прямых сбросов с территории станции во время аварии.

Но тут важно помнить, что цезий в океане был и до Фукусимы. Это искусственный радионуклид, но «благодаря» атмосферным испытаниям ядерного оружия (частично я об этом писал в прошлой статье про ядерное разоружение), в мировом океане его скопилось уже более около 300 ПБк. А конкретно в северной части Тихого океана — около 70 ПБ, т.е. минимум в 5 раз больше, чем добавила Фукусима.

Моделирование распространения Cs-137 от АЭС в океане. Видно, как быстро океан его разбавляет.
Моделирование распространения Cs-137 от АЭС в океане. Видно, как быстро океан его разбавляет.

На схеме выше видно, что сброшенный Cs-137 довольно быстро разбавился до концентраций 1 Бк/м3 и ниже. Доаварийный уровень содержания Cs-137 в морской воде был около 3 Бк/м3. Для сравнения, норматив для питьевой воды по требованиям Всемирной организации здравоохранения в 3000 раз выше – до 10000 Бк/м3 (10 Бк/л). Так что следы фукусимского цезия, конечно, с хорошими приборами можно обнаружить и у берегов США, но опасность для здоровья людей он не представляет.

Впрочем, цезий может накапливаться в рыбе. Поэтому поначалу рыболовство в районе АЭС вообще было запрещено, а потом вся продукция подвергалась тщательному контролю. Хотя цунами и без того нанесло ущерб рыбакам, уничтожив 10% от всех рыболовных судов Японии. Однако уровень содержания цезия в образцах рыбы с годами снижался. Если после аварии до 57% отобранных проб показывали превышение японских нормативов в 100 Бк Cs-137 на килограмм сырого веса рыбы, то уже с апреля 2015-го таких превышений не обнаружено (см. статью и картинку из нее ниже), а в большинстве образцов содержание цезия было ниже 5 Бк/кг. При этом рекомендации ВОЗ по содержанию цезия в еде, даже для детей – до 1000 Бк/кг. Поэтому ограничения на вылов рыбы в префектуре в итоге были полностью сняты.

Результаты мониторинга содержания Cs-137 в рыбе из префектуры Фукусима по годам. ND - предел обнаружения, равен 5 Бк/кг
Результаты мониторинга содержания Cs-137 в рыбе из префектуры Фукусима по годам. ND — предел обнаружения, равен 5 Бк/кг

Но все эти цифры как обычно не сильно важны широкой общественности, поскольку до сих пор в отношении всей продукции из префектуры Фукусима существуют опасения как внутри Японии, так и за рубежом. До 10% японцев до сих пор предпочитают не покупать продукты из префектуры Фукусима. А в 6 странах до сих пор запрещен импорт продуктов из Японии, еще в 9 они проходят проверку. Хотя 39 стран сняли введенные ранее ограничения. Вылов морепродуктов в префектуре пока восстановился лишь на 12% от доаварийного.

2. Жертвы и пострадавшие

В первые дни после аварии были эвакуированы жители в радиусе 20 км вокруг АЭС, а затем дополнительно и жители загрязненных районов вне этого участка. Все они находятся внутри префектуры Фукусима. Всего же из префектуры с населением 1,8 млн человек по всем причинам, из-за цунами, землетрясения и аварии на АЭС, было эвакуировано 164 тыс. человек. По всей же Японии суммарно было эвакуировано 470 тыс. человек в трех провинциях. Постепенно территории очищали и восстанавливали. На сегодняшний момент около 130 тыс. эвакуированных в провинции Фукусима уже вернулись обратно.

Зоны эвакуации (цветные) вокруг АЭС Фукусима на 2017 год. Зоны "в горошек" возвращены к использованию
Зоны эвакуации (цветные) вокруг АЭС Фукусима на 2017 год. Зоны «в горошек» возвращены к использованию

При этом сам процесс эвакуации — штука не только сложная, но и опасная. Во время самого цунами в префектуре Фукусима погибли 1829 человек. Но еще 2259 жертв относят к так называемым связанным с катастрофой смертям – это погибшие позже из-за стресса или медицинских осложнений, вызванных эвакуацией. В основном это пожилые люди и/или пациенты больниц. При этом 573 случаев из них связывают с эвакуацией из-за аварии на АЭС. В некотором смысле эвакуация убила больше людей, чем сама авария и риск облучения. А он на самом деле был не так уж и велик.

По различным оценкам, включая данные Всемирной организации здравоохранения, эвакуированные в первые дни после аварии могли получить дозы до 6 мЗв, эвакуированные позже — до 10 мЗв. Это для взрослых и это консервативные оценки. Для детей оценка дозы в два раза выше. При этом дозы от природных источников в Японии составляют около 2,1 мЗв/год, и еще столько же от медицинских процедур. Т.е. средний японец и без всякой Фукусимы получает около 4 мЗв в год или порядка 200-300 мЗв за всю жизнь. Кстати, критерием для отселения территорий была величина дополнительной дозы в размере 20 мЗв, получаемая при проживании на ней в течении жизни.

Таким образом, радиационное воздействие от аварии на население получилось небольшое, сопоставимое с обычными дозами от природных источников. До сих пор, даже спустя 10 лет многочисленных исследований, как отмечается в свежем отчете Научного комитета по действию атомной радиации ООН, нет никаких свидетельств наличия негативных последствий для здоровья жителей префектуры Фукусима, связанных с радиационным воздействием от аварии.

А что с ликвидаторами? Среди рабочих и сотрудников АЭС во время прихода цунами на станцию 11 марта погибли двое рабочих. Однако из-за облучения никто во время аварии не погиб. Так же не было ни одного случая заболевания лучевой болезнью. Для сравнения, в Чернобыле 28 человек погибли от переоблучения в первые же недели, более 130 получили лучевую болезнь.

Из около 25 тыс. работников компании TEPCO (оператора АЭС Фукусима-Дайичи) и подрядных организаций, занимавшихся ликвидацией последствий аварии, средние полученные дозы составили 12 мЗв (UNSCEAR 2013 Report, стр 2018). 173 человека получили дозы более 100 мЗв, шестеро — более 250 мЗв (норматив для чернобыльцев в первые годы аварии) до 680 мЗв. Но и эти дозы ниже уровней, представляющих непосредственную угрозу здоровью в виде детерминированных эффектов или начала лучевой болезни (от 1000 мЗв).

За всеми работниками ведется наблюдение и регулярные медосмотры. Однако ожидается, что как и для населения, среди ликвидаторов статистически не удастся выявить повышение частоты рака над обычным уровнем из-за малой выборки и низких доз (ВОЗ). А в каждом конкретном случае отличить радиационно-индуцированный рак от спонтанного невозможно. Тем не менее, специальная комиссия рассматривает случаи возникновения заболеваний среди ликвидаторов для определения связи их с облучением и выделения компенсаций. Связанными с облучением уже признаны три случая заболевания лейкемией. В 2018 году был признан первый связанный с аварийным облучением смертельный случай от рака легкого. Впрочем, сторонними экспертами связь его с облучением ставится под сомнение.

3. Площадка АЭС и проблемы с радиоактивной водой

На самой станции активно идут работы по подготовке АЭС к выводу из эксплуатации. В 2014-м году было выгружено топливо из аварийного блока №4, а буквально пару недель назад, 28 февраля, была завершена выгрузка топлива из бассейна выдержки на блоке №3. Как это делали лучше посмотреть в этом ролике:

К 2028 году планируется выгрузить и разместить в безопасном хранилище топливо из остальных блоков. Но несмотря на уникальность операции по извлечению топлива из аварийных блоков, это все же событие более интересное для специалистов. Как и обращение с твердыми отходами, образующимися при очистке загрязненных территорий вне и на станции. Хотя это и серьезная по масштабам задача, но опыт и технологии для ее решения имеются. К 2028 году все их планируют переработать и разместить в специализированных хранилищах. Так что не буду перегружать статью их описанием.

Но вот главная проблема вокруг Фукусимы, которая волнует общественность в последние годы и которая весьма специфична для этой аварии — это обращение более чем с миллионом тонн загрязненной воды, накопленной на площадке АЭС. И волнует она общественность потому, что ее предполагается слить в океан.

Фото площадки АЭС Фукусима Дайчи, 2015 г. 4 энергоблока внизу, а в середине кадра видны многочисленные баки для хранения загрязненной воды.
Фото площадки АЭС Фукусима Дайчи, 2015 г. 4 энергоблока внизу, а в середине кадра видны многочисленные баки для хранения загрязненной воды.

Очень хорошее и понятное описание процесса образования этой воды уже сделал Валентин Гибалов (tnenergy), рекомендую почитать его статью на хабре «Водные преграды TEPCO».

Я лишь коротко поясню, что с самого начала аварии в марте 2011-го главной проблемой на АЭС Фукусима-Дайичи было охлаждение реакторов. Его недостаток из-за обесточивания станции, вызванного цунами, привел к расплавлению топлива в трех реакторах, образованию водорода и взрыву гермооболочек трех энергоблоков. Для охлаждения реакторов в них и заливали воду, сначала морскую, а затем пресную. Но из-за негерметичности конструкций в разрушенные здания постоянно подтекает грунтовая вода, стекающая через площадку АЭС в сторону океана. Попадая в здания АЭС она загрязняется, поэтому ее приходится откачивать и очищать. Постепенно объем этой добавки удалось снизить с 540 м3 в сутки в 2014-м до около 140 м3 в сутки сейчас. К 2025 году ее собираются снизить до 100 м3/сутки. Но в итоге суммарный объем воды, прошедшей частичную очистку, только накапливался (см картинку ниже отсюда).

Текущая схема движения воды на АЭС. Видно что грунтовые воды проходят станцию и многочисленные барьеры на пути к океану, но улавливаются во многих местах и направляются в систему очистки и хранения.
Текущая схема движения воды на АЭС. Видно что грунтовые воды проходят станцию и многочисленные барьеры на пути к океану, но улавливаются во многих местах и направляются в систему очистки и хранения.

В результате, к текущему моменту на площадке АЭС накоплено более 1 200 000 м3, собранных примерно в 1000 контейнерах. И ожидается, что к 2022 году места для хранения просто не останется. Эта вода прошла многоступенчатую очистку, благодаря чему из нее удалены 62 вида радионуклидов. 30% ее даже уже отвечают всем нормативам (кроме содержания трития). Но 70% имеют превышения по некоторым нуклидам и помимо трития.

Что такое тритий? Это изотоп водорода, т.е. этот тот же атом водорода, но с парой лишних нейтронов в ядре. Поэтому он не накапливается в организме или в каком-то органе, а участвует в обмене веществ как и водород, в основном в составе воды. Он радиоактивен, но не сильно. Это мягкий бета-излучатель, поэтому его излучение еще и экранируется окружающей водой. А несмотря на период полураспада в 12,3 года, его период полувыведения из организма всего 10 дней. Поэтому тритий гораздо менее опасен для организма чем, например, цезий-137. Это видно и по рекомендациям ВОЗ по допустимому содержанию трития в питьевой воде в 10 000 Бк/л, в то время как у цезия-137 оно всего 10 Бк/л.

К тому же тритий — это природный радионуклид. Ежегодно под действием солнечных и космических лучей его на Земле образуется 70 000 ТБк. А общий запас трития в хранилищах на Фукусиме — 860 ТБк, т.е. менее 1% этой величины, и это накоплено за 10 лет.

При этом среднее содержания трития в воде хранилищ Фукусимы около 700 000 Бк/л, в 11 раз выше требований японских регуляторов для сброса в океан – 60 000 Бк/л. Выше норматива для питьевой воды, но ниже отнесения к радиоактивным отходам (1 млн. Бк/л). Такое требование регулятора появилось не на пустом месте. Оно действовало и до аварии. На самом деле сброс трития делают все АЭС в штатном режиме – в допустимых регуляторами пределах, которые рассчитываются исходя из минимальной дозовой нагрузки на окружающую среду и людей.

Поэтому та же АЭС Фукусима-Дайичи в 2010 году, до аварии, спокойно сливала в океан суммарно около 2,2 ТБк воды с тритием. При том что регулятор разрешал в 10 раз больше — 22 ТБк в год. Если сбросить весь объем воды с тритием Фукусимы за один год то это даст дозу для местных жителей в 0,8 мкЗв. Это доза, которую они получают от природных источников за 3 часа. Такую же дозу можно получить просто съев 8 обыкновенных бананов.

И такие штатные сбросы осуществляют все АЭС — от десятых долей до сотен ТБк в год. А перерабатывающие заводы и того больше. Вот лишь некоторые примеры объемов сбросов для АЭС и заводов:

Примеры годовых сбросов (liquid) трития различных АЭС и заводов по переработке ядерного топлива.
Примеры годовых сбросов (liquid) трития различных АЭС и заводов по переработке ядерного топлива.

Поэтому если бы Фукусима сливала по те же 22 ТБк в год, как разрешал регулятор до аварии без всяких угроз для населения, то от запасов трития можно было бы избавиться за 40 лет. С учетом того что после аварии все АЭС Японии были остановлены и сброс трития с них прекратился — запасы трития на Фукусиме это лишь малая часть от того, что могло бы быть сброшено в океан у Японии по всем нормативам за эти 10 лет.

Заголовки CNN по поводу возможного сброса воды с Фукусимы: "Гринпис беспокоится о том что сброс воды с Фукусимы может изменить человеческую ДНК"
Заголовки CNN по поводу возможного сброса воды с Фукусимы: «Гринпис беспокоится о том что сброс воды с Фукусимы может изменить человеческую ДНК»

Похожая же история и с углеродом-14 (C-14). Гринпис рассказывает о нем страшное, как и про тритий – что он может изменить человеческую ДНК. Но дело как обычно в цифрах, поскольку риск мутаций связан с дозой, а значит с количеством радионуклида, попавшего в организм, а не с самим фактом его попадания. На самом деле он в нас с самого рождения, и даже с зачатия. В теле 70-кг человека содержится около 3000 Бк C-14. Т.е. каждую секунду в нашем теле распадается с испусканием бета-частиц 3000 атомов углерода-14. Всю жизнь. Что дает нам прибавку по 10 мкЗв в год. Но больший вклад дает другой природный нуклид – калий-40, которого в каждом из нас по 5000 Бк, и от которого мы получаем более 200 мкЗв в год.

Но вернемся к фукусимским цифрам. Содержание C-14 в воде хранилищ от 2 до 220 Бк/л. Норматив ВОЗ для питьевой воды — 100 Бк/л. Ну т.е. это не всегда питьевая вода, но явно всегда ниже нормативов для сброса в океан. Но даже если в течение года ежедневно пить по 2 л воды с 220 Бк/л С-14, вы получите максимум 100 мкЗв, что ниже, чем вы получаете от содержащегося в организме калия-40. Общее же содержание C-14 в хранилищах Фукусимы называется в 63,6 ГБк. В атмосфере Земли благодаря космическому излучению такое количество C-14 синтезируется (считай — сбрасывается для изменения человеческой ДНК) каждые 40 минут.

Впрочем, это все рассуждения о средних величинах. Как показано выше, воды имеют разный состав, и помимо трития отвечают критериям для сброса лишь 30% их объема. В остальных есть и другие радионуклиды, превышающие нормативы.

Распределение объемов накопленной воды по уровню соответствия их критериям для сброса (не включая тритий). Данные на март 2019..
Распределение объемов накопленной воды по уровню соответствия их критериям для сброса (не включая тритий). Данные на март 2019..

Поэтому выбор не стоит между необходимостью резко слить миллион тонн воды в океан или этого не делать. Нужен дифференцированный подход к водам разного состава. Грубо говоря – для наиболее чистых, которых больше всего по объему, можно рассматривать вариант контролируемого сброса, растянутого по времени для освобождения емкостей, с обоснованием безопасности процесса. А более грязные нужно доочищать, либо искать иные способы утилизации. В отчете TEPCO в прошлом году они рассматриваются — это может быть выпаривание, электролиз или закачки в геологические формации. Кстати, опыт последнего имеется у России, я писал о нем отдельную статью — ссылка. Но насколько я понимаю, в приоритете (см платы METI) все же вариант доочистки вод от всех радионуклидов, а затем разбавление для выполнения нормативов по тритию и сброс.

Так что в целом, проблема сброса вод в техническом плане несколько сложнее чем представляется публике, но в большей степени носит политический характер. Так что дело за регуляторами и решением правительства Японии. Ну и грамотностью населения.

4. Последствия для экономики и энергетики Японии

Общие затраты Японии на ликвидацию последствий аварии на АЭС Фукусима-Дайичи по данным японского правительства могут составить около 188 млрд. долларов. Из них около 70 млрд $ — выплаты компенсаций, около 45 млрд. $ — расходы на очистку территорий и обращение с отходами. При этом вклад самой компании TEPCO составляет около 140 млрд.$, а других энергетических компаний — около 30 млрд $. Сама компания TEPCO чтобы избежать банкротства была вынуждена перейти под контроль государства.

Прямые экономические потери от землетрясения и цунами в 2011 году для Японии составили более 200-320 млрд. долларов, без учета ядерной аварии. Правда в тех же оценках потери от Фукусимы оценивались в 60-70 млрд, а потом выросли.

До аварии Япония обладала развитой атомной энергетикой — 54 энергоблока АЭС давали 30% всей электроэнергии. Планировалось к 2030 году довести эту долю до 50%. Но после аварии все АЭС были остановлены до проведения проверок, стресс-тестов, модернизации с повышением безопасности и получения разрешения на перезапуск от местных жителей. Около 20 энергоблоков были окончательно выведены из эксплуатации. Действующее правительство хотело вообще пойти на отказ от атомной энергетики, но в итоге проиграло выборы.

Возникший дефицит электроэнергии в 2011 году (до 40%!) перекроил энергетику Японии, и без того бедную на ресурсы, на большее использование завозного угля, газа и нефти. Сейчас Япония является крупнейшим в мире импортером сжиженного природного газа, потребляя его больше, чем вся Европа целиком. К 2015 году доля сжигаемого топлива в энергобалансе Японии выросла до 88% по сравнению с 62% в 2011, а затраты на топливо после закрытия АЭС выросли в полтора раза. Несмотря на усилия по развитию возобновляемой энергетики, ни она, ни импорт зарубежного топлива пока не очень выгодны ни с экономической точки зрения, ни с точки зрения сокращения выбросов и достижения цели углеродной нейтральности экономики к 2050 году.

Утвержденный в 2015 году план развития энергетики Японии предполагает восстановление доли атома до 20-22% к 2030 году. Для этого надо будет запустить в работу оставшиеся 33 энергоблока и построить новые. С 2013 года энергоблоки стали перезапускать и сейчас работают уже 9 из них, вырабатывая 6% электроэнергии Японии.

Динамика различных источников электроэнергии в Японии. После 2011 года атом резко упал и его заменили уголь и газ.
Динамика различных источников электроэнергии в Японии. После 2011 года атом резко упал и его заменили уголь и газ.

5. Последствия для мировой атомной энергетики

Помимо Японии, другие страны имеющие АЭС тоже провели их стресс-тесты по переоценке безопасности и устойчивости на случай природных катастроф. В России в том числе. Даже на ближайшей ко мне Белоярской АЭС на всякий случай установили дополнительные мобильные генераторы (их отсутствие на Фукусиме повлияло на ход аварии), хотя до ближайшего океана почти полторы тысячи километров.

Из атомных технологий, на которые повлияла авария, можно наверно выделить три. Это большее внимание к разработкам толерантного топлива — менее склонного к пароциркониевой реакции при авариях с потерей охлаждения. Именно из-за такой реакции образовывался водород на энергоблоках Фукусимы, а затем взрывался. Впрочем, по борьбе с ним есть много других направлений, например специальные дожигатели водорода, которые ставятся в реакторных залах новых российских энергоблоков. Второе направление – малые модульные реакторы с повышенной безопасностью. Но и они развивались до Фукусимы. Третье направление – ионоселективная сорбция для очистки жидких радиоактивных отходов. Это то, чем очищают воду на Фукусиме и это реально сильно выстрелившее направление за последние годы. Сам в нем успел поработать. Но в целом атомная отрасль очень консервативна, так что технологические изменения тут идут медленно.

Как ни странно, но авария на АЭС Фукусима, вторая по величине после Чернобыля, не оказала принципиального влияния на развитие мировой атомной энергетики за пределами Японии. Да и в самой Японии, несмотря на резкий спад атомной отрасли, остается стратегическая задача по ее сохранению и развитию.

Ряд стран вроде Германии и Бельгии лишь ускорили свои планы по отказу от атомной энергетики, которые у них были и до 2011 года. Крупные атомные страны, США, Великобритания, Франция, Россия, а так же Финляндия, Чехия, Венгрия, рассматривают атомную энергетику как важную часть своей будущей низкоуглеродной экономики и не собираются от нее отказываться. Бурными темпами строит АЭС Китай, планируя в ближайшие 5 лет увеличить мощности АЭС с 50 до 70 ГВт. За последние 10 лет построили у себя первые АЭС Объединенные Арабские Эмираты, Белоруссия, строят Бангладеш, Турция, планирует строить Польша. Пожалуй единственной страной, политику которой Фукусима развернула, стала Италия. После Чернобыля она свернула свою атомную энергетику, но перед Фукусимой планировала ее восстановить. После аварии эти планы отложили.

Несмотря на спад атомной генерации в Японии, мировое производство электричества на АЭС уже вернулось на дофукусимский уровень.

Производство электроэнергии на АЭС мира по регионам.
Производство электроэнергии на АЭС мира по регионам.

Так что в гораздо большей степени, чем авария на АЭС Фукусима, на развитие атомной отрасли в мире влияют экономические факторы, доступность ресурсов и климатические соображения.

Ну а я надеюсь что мифов, заблуждений и страхов, связанных с этой аварией, по крайней мере у прочитавших мою статью, будет чуть меньше.

А в конце хочу напомнить, что даже с учетом жертв Фукусимы и Чернобыля, атомная энергетика остается одной из наиболее безопасных форм производства электроэнергии:

Жертвы фукусимы

PS:

Если вам понравилась статья, можете подписаться на мой ютуб-канал и помочь в его продвижении. Там я делаю видеоверсии своих материалов и выкладываю прочие свои выступления на атомную тематику. Скоро там появится и видеообзор этой статьи про Фукусиму. UPD от 13.03, а вот и видео:

Источник: habr.com

Развитие ситуации

В 1960-х гг. прошлого столетия Япония стала все больше уделять внимания атомной энергетике, тем самым, планируя обрести независимость от импорта энергоносителей или хотя бы его снижение. Страна стала повышать экономическое развитие, а следствие –  строительство атомных электростанций. В 2011 году было 54 реактора, производившие электроэнергию (21 электростанция), они генерировали почти 1/3 энергии страны. Как оказалось в 80-х гг. двадцатого века были ситуации, которые держались в тайне, узнали о них только после радиационной аварии в стране восходящего солнца в 2011 году.

Строительство АЭС Фукусима 1 относится к 1967 году.

Жертвы фукусимы

Первый генератор, спроектированный и построенный американской стороной, начали эксплуатировать еще весной далекого 1971 года. В течение следующих 8 лет было присоединено еще  пять энергоблоков.

Вообще при постройке АЭС учитывались все катаклизмы, в том числе и как бы  такое землетрясение, которое произошло в 2011 году. Но 11 марта 2011 года были не только колебания недр земли, через полчаса после первого толчка обрушилось цунами.

Жертвы фукусимы

Именно цунами, которое последовало почти сразу после сильнейшего землетрясения и стало главной причиной катастрофы такого огромного масштаба, таких гигантских разрушений и покалеченных жизней. Цунами уносило все на своем пути: будь то города, дома, поезда, аэропорты – все.

ФУКУСИМА КАТАСТРОФА

Цунами, землетрясение и человеческий фактор – совокупность причин произошедшей аварии на АЭС Фукусима 1. Эту катастрофу в итоге признали второй по величине в истории человечества.

Территория, которая была выделена для строительства АЭС, располагалась на обрыве, а именно 35 м. над уровнем моря, но после проведения ряда земельных работ значение снизилось до 25 м.  Данное расположение можно посчитать странным: «Зачем нужно было строить ядерную станцию недалеко от воды? Ведь их страна подвержена таким катаклизмам, как цунами». Что же случилось в тот страшный день, изменивший жизнь не только людей, но и Японии в целом?

Вообще-то  АЭС от цунами защищала специальная дамба, высота которой составляла 5,7 метра, считали, что этого будет более, чем достаточно. 11 марта 2011 года в рабочем состоянии находилось только три энергоблока из шести. В реакторах 4-6 проводилась замена топливных сборок по плану. Как только стали ощутимы толчки, сработала автоматическая система защиты (это предусмотрено правилами), то есть работавшие энергоблоки прекратили работу и приостановилось энергосбережение. Однако оно восстановилось при помощи резервных дизель-генераторов, предусмотренные именно на такие случаи, они были распложены на нижнем уровне АЭС Фукусима 1, стали охлаждаться реакторы. А в это время волна высотой 15-17 м. накрыла ядерную станцию, преодолев дамбу:  затапливается территория АЭС, в том числе и нижние уровни, дизельные генераторы перестают работать, следом останавливаются насосы, которые охлаждали остановленные энергоблоки – все это послужило повышением давления в реакторах,  которое сначала пытались сбросить в термооболочку, но после полного краха, в атмосферу. В этот момент водород проникает одновременно с паром в реактор, приводя к радиационному излучению.

Жертвы фукусимы

В течение последующих четырех дней авария на Фукусима 1 сопровождалась взрывами: сначала в энергоблоке 1, затем 3 и в конечном итоге в 2, результатом чего стало разрушение корпусов реакторов. Эти взрывы привели к высвобождению более высокого уровня радиации со станции.

Жертвы фукусимы

УСТРАНЕНИЕ АВАРИИ

Было 200 человек добровольцев-ликвидаторов, но основную и страшную часть выполняли 50 из них, их прозвали «атомные самураи».

Рабочие пытались хоть как-то справиться или уменьшить масштаб катастрофы, они стремились охладить три ядра, перекачивая в них борную кислоту и морскую воду.

По мере того, что попытки устранения проблемы не возымели нужного результата, повысился уровень радиации, власть приняла решение предупредить об опасности потребления воды и источников питания.

После некоторого успеха, а именно замедленного выпуска радиации, 6 апреля управление ядерной станции заявили, что трещины заделаны, позже стали перекачивать облученную воду в хранилище, для надлежащей обработки.

Во время ликвидации аварии не обошлось без жертв.

Эвакуация

Взрыв на АЭС Фукусима.  Власти опасались радиационного облучения жителей и поэтому создали зону без полетов – тридцатикилометровую, площадь составляла 20 000 км. вокруг станции.

Следствием чего, примерно 47 000 жителей были эвакуированы. В 12 апреля 2011 повысился уровень тяжести ядерной чрезвычайной ситуации с 5 до 7  (самый высокий балл, такой же был после Чернобыльской аварии в 1986 году).

Последствия Фукусимы

Уровень радиации превысил норму в 5 раз, даже спустя несколько месяцев он оставался высоким в зоне эвакуации. Область катастрофы была признана непригодной для жизни не на одно десятилетие.

Жертвы фукусимы

Авария на атомной станции Фукусима в Японии стала огромной бедой тысяч людей, унесшие жизни. Территория станции и ее окрестности заряжены, в том числе радиационные элементы обнаружили в питьевой воде, молоке и многих других продуктах, в морской воде и в почве. Также повысился радиационный фон и в некоторых регионах страны.

АЭС Фукусима официально была закрыта в 2013 году, до сих пор идут работы по ликвидации последствий аварии.

По данным на 2017 год ущерб составил 189 млрд. американских долларов. Акции компании упали на  80% и ей необходимо выплатить компенсации 80 000 человек – это примерно 130 млд. долларов США.

Чтобы полностью решить проблему с АЭС Фукусима, Япония потратит около 40 лет.

Источник: chernobyl-zone.info

События

Прежде, чем начать расписывать последствия аварии на Фукусиме, мы хотим сделать небольшой экскурс в события того времени, когда случился взрыв.

11 марта 2011 года, пять лет тому назад, Япония содрогнулась от сильного землетрясения, а уже через пару часов всю северную Японию накрыла мощнейшая волна цунами. От землетрясения пропала вся электроэнергия в стране – это и стало первопричиной аварии на АЭС.

fukusima_posledstviya1От волны цунами пострадало огромное количество людей, было разрушено все на пути природной катастрофы, вышли из строя реакторы на электростанции. Все поверглось в величайший хаос, установки нагревались, охладить их не было возможности, начали выпускать некоторое количество пара в атмосферу. Спустя сутки с момента землетрясения, на атомной электростанции Фукусима-1 произошел взрыв первого блока. Спустя некоторое время, взорвалось еще два энергоблока. Четвертый энергоблок на время катастрофы был заглушен, поэтому получилось избежать еще и его взрыва.

fukusima_posledstviya2

Фукусима 1 последствия

Последствия аварии на Фукусиме проявили себя в разных областях и сферах. В первую очередь, они сказались на человеческих жизнях, затем на экологии мира, также на финансовых и экономических сторонах Японии и непосредственно компании-оператора Фукусимы-1.

Последствия Фукусимы в жизни людей

fukusima_posledstviya4Хотим сказать, что наибольшее количество людей в Японии пострадало от самого цунами. С зоны, которая охватывает 30 километров от берега Тихого океана, было вывезено более 300 тысяч пострадавших. Среди них были и те, которые познали увечий от аварии на электростанции.

Но, Фукусима последствия сказались на человеческом здоровье уже после первого взрыва. Четверо работников электростанции получили серьезные телесные повреждения после первого взрыва энергоблока, также было задето двух подрядных рабочих из организаций, которые работали на территории электростанции. Не обошлось и без смертей. Через 20 дней после катастрофы на Фукусиме, было найдено двое погибших сотрудника электростанции, которые считались пропавшими без вести. Трупы нашли в зале энергоблока №4, где находились турбины реакторов.

В день второго взрыва было наибольшее количество пострадавших – 11 человек. Но, госпитализации подвергся только один, который получил самые тяжелые травмы.

Последствия Фукусимы после третьего взрыва, к счастью, не принесли никаких увечий и смертей.

fukusima_posledstviya3Первые радиоактивные выбросы и облучение на Фукусиме-1 были не так серьезны, как в случае Чернобыльской катастрофы. Поэтому Фукусима авария последствия не принесли смертей от облучения и лучевой болезни. Возможно причиной этого было то, что авария произошла постепенно и сотрудники успели приготовиться к возможному взрыву, а жителей, в связи с цунами, не было поблизости. Но все же пострадавшие были. Три человека, которые работали на Фукусиме-1, облучились в 170 мЗв. Впоследствии этого, один сотрудник был облучен на 106 мЗв и это было не особо большое превышение нормы МАГАТЭ (Международного агентства по атомной энергии). Остальные пострадавшие были доставлены в госпиталь с поражением ног и кожи тела радиацией.

fukusima_posledstviya5В общем счете, после цунами и взрыва на станции, Фукусима последствия зафиксировали 1600 человеческих смертей.

Экологические Фукусима последствия

Не учитывая того, что вся территория северной Японии покрыта обломками домов, зданий, разными кусками железа и мусора, она еще и серьезно заражена радиацией.

Многие добровольцы и эксперты проводят колоссальную работу по очищению почвы, которая очень сильно облучена. Эта процедура дезактивации очень дорого стоит, но без нее жить на территории префектуры Фукусима будет невозможно.

fukusima_posledstviya6Правительство нашло альтернативный способ очистить почву и сэкономить и без того бедный бюджет. Они прибегли к снятию верхнего слоя земляного покрова, где осело наибольшее количество радиоактивной пыли. Потом снятую почву погрузят в специальные отсеки, где она будет храниться и уничтожаться в течении 30 лет.

Большие проблемы имеются с водой в Тихом океане. По разным замерам уровня радиации, число становиться все больше и больше. Загрязнения воды определяется по наличию в ней таких микроэлементов, как иод-131, цезий-137 и плутоний. Сразу после взрыва правительство Японии запретило пить эту воду годовалым детям, позже ситуация стала улучшаться, но все-равно пить ее не рекомендуется.

fukusima_posledstviya7В морскую воду до сих пор происходит утечка из атомной станции. За последние годы уровень радиоактивных веществ в Тихом океане и прибережных зонах возрастает. Течениями морская вода вместе с радиацией уходит путешествовать по всему миру.

В связи с тем, что вода океана имеет в своей структуре радиацию, рыба океана тоже заражена. Тунец, который был пойман в Калифорнии, принес радиацию к берегам Америки. И было подтверждено, что эти рыбины приплыли в Калифорнию, убегая от катастрофы на АЭС Фукусима-1.

fukusima_posledstviya8Все эти данные сказываются и на продуктах питания. Молоко, шпинат и еще некоторые продукты запретили принимать в пищу для большей безопасности здоровья, хотя часть радиации в них была незначительной. Другие страны, опасаясь заражения, запретили импорт продуктов из некоторых районов Японии.

Авария на Фукусиме последствия находят выражение еще в одном – виде птиц семейства голубянок. Ученые зафиксировали нехарактерные изменения в размере их крыльев и расположении глаз.

Онкологические болезни, которые были бы вызваны взрывом на АЭС, еще не столь распространены в Японии, но врачи говорят, что в скором времени число больных увеличиться.fukusima_posledstviya9

Финансовые и экономические крушения

Самых больших упадов в материальном плане потерпела компания-оператор – ТЕРСО. Японские владельцы после аварии на станции обязаны выплатить 80 тысячам пострадавшим людям компенсацию в размере ста тридцати миллиардов долларов. Это развитие событий может серьезно пошатнуть состояние корпорации.

fukusima_posledstviya10Еще компании ТЕРСО грозит превратиться в национальную компанию. Владельцы собираются занимать деньги у страны, и Япония может потребовать слишком большой процент владения акциями, который будет эквивалентен большей половине от всех наличных акций.

Да, и говоря об акциях, можно отметить, что они тоже обесценились. Теперь акции ТЕРСО можно приобрести на 80 процентов ниже, чем раньше. Впоследствии этого компания потеряла больше тридцати миллиардов долларов.

Хотя Япония и грозиться тем, что всей ликвидацией и возмещением убытков будет заниматься исключительно владеющая электростанцией компания, страна все же берет в этом участие. Поскольку север Японии пострадал не только от взрыва, но и в большей мере от цунами, правительство Японии занимается восстановлением разрушенных префектур и районов.

fukusima_posledstviya11Еще экономика Японии пошла на спад. Экспорт урана перестал быть столь прибыльным, как раньше. Цены на этот природный дар резко упали, а организации, которые занимаются добыванием урана потеряли стоимость акций.

Большое количество людей выходят на митинги с лозунгами о закрытии всех АЭС Японии и переходе на альтернативный способ выработки электроэнергии. Но отказаться от всех атомных электростанций и прибегнуть к просьбам митингующих правительство Японии не может. Они планируют возобновить остановленные на данный момент станции и хотят начать строительство новых. Но, по некоторым источникам стало известно, что сейчас, чтобы построить АЭС, понадобиться на 30 процентов больше финансов, чем ранее.fukusima_posledstviya12

Источник: ChernobylGuide.com


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.