Бывшему премьер-министру Японии Ёсихидэ Суга вручают образец загрязненной воды на ядерной площадке Фукусима-дайити (Фото: Офис Кабинета министров по связям с общественностью / Wikimedia Commons)
В настоящее время более миллиона тонн загрязненной тритием воды содержится примерно в тысяче резервуаров на площадке атомной электростанции Фукусима-дайчи в Японии. Это добавляется со скоростью ~ 300 тонн в день за счет перекачки воды для охлаждения расплавленного ядерного топлива из трех разрушенных реакторов на Фукусиме. Поэтому каждую неделю приходится строить новые резервуары, чтобы справиться с наплывом.
Эти проблемы являются острым напоминанием мировым СМИ о том, что ядерная катастрофа на Фукусиме не закончилась в 2011 году и продолжается без конца.
Недавно ТЕПКО и правительство Японии предложили разбавлять, а затем сбрасывать часть или все эти загрязненные тритием воды из Фукусимы в море у побережья Японии. Против этого выступили японские рыбаки и экологические группы.
В средствах массовой информации, особенно в Японии, было много споров о достоинствах и недостатках сброса трития в море.
В ходе дебатов было высказано много мнений: большинство из них либо неверны, либо неосведомлены, либо и то, и другое. Этот пост призван исправить ситуацию и поставить дискуссию на более прочную техническую основу.
1) TEPCO/правительство Японии утверждают, что, поскольку тритий встречается в природе, его можно сбрасывать в большем количестве. Этот аргумент отчасти верен, но вводит в заблуждение. Верно то, что тритий создается в стратосфере под воздействием космических лучей, но аргумент, что, поскольку он существует в природе, можно сбрасывать больше, является ложным. Например, диоксины, фураны и озон высокотоксичны и встречаются в природе, но выброс большего их количества в окружающую среду будет рассматриваться как антиобщественный и его следует избегать.
2) TEPCO и правительство Японии утверждают, что сбрасывать тритий безопасно, поскольку он уже существует в море. Да, тритий присутствует, но в низких концентрациях – несколько беккерелей на литр (Бк/л). Но концентрации трития в накопительных резервуарах на Фукусиме обычно составляют около мегабеккереля на литр (МБк/л). С точки зрения непрофессионала, это примерно в миллион раз больше концентрации.
3) TEPCO и правительство Японии утверждают, что прибрежные атомные станции регулярно сбрасывают воду, содержащую тритий, в океан. Да, это действительно (к сожалению) происходит, поскольку их охлаждающая вода загрязняется тритием во время прохождения через контуры охлаждения реактора. Но две ошибки не делают правильно. Более того, ежегодные суммы невелики по сравнению с тем, что предлагается на Фукусиме. Реактор BWR мощностью один ГВт (эл.) обычно ежегодно выбрасывает в море около терабеккереля (триллиона Бк) трития. Но в баках Фукусимы содержится около одного петабеккереля (ПБк или тысяча триллионов Бк) трития, то есть в тысячу раз больше. Гораздо большая проблема.
4) Читатели вполне могут спросить, откуда берется весь этот тритий? Большая часть (а может быть, и весь) тритий будет поступать из бетонных конструкций разрушенных зданий реактора Фукусимы. После ~40 лет эксплуатации они сильно загрязнены тритием. (Напомним, что тритий является как продуктом активации, так и третичным продуктом ядерного деления.) И да, это относится ко всем выведенным из эксплуатации (и, как следствие, к существующим) реакторам: все их бетонные конструкции сильно загрязнены тритием. Чем старше станция, тем больше она загрязнена. На мой взгляд, эта проблема является аргументом в пользу того, чтобы не строить больше атомных электростанций: в конце срока службы все корпуса реакторов останутся радиоактивными более 100 лет.
5) А как насчет других радиоактивных загрязнителей? Появляются сообщения о том, что вода в резервуарах также остается загрязненной другими нуклидами, такими как цезий-137 и особенно стронций-90. Это связано с низкой производительностью усовершенствованной системы обработки жидкости Hitachi. (АЛЬПЫ). Их концентрации намного ниже, чем концентрации трития, но они все еще недопустимо высоки.
Например, 16 октября 2018 г. Великобритания Дейли Телеграф заявил:
«Tokyo Electric Power Co (Tepco), которая управляет заводом, до недавнего времени заявляла, что единственным значительным загрязнителем воды является безопасный уровень трития, который можно найти в небольших количествах в питьевой воде, но опасен в больших количествах. [Japanese] правительство пообещало, что все другие радиоактивные материалы [apart from tritium] снижается до уровня «необнаружения» сложными (ALPS).
«Однако документы, предоставленные Телеграф источник в японском правительстве предполагает, что ALPS постоянно не может уничтожить коктейль из других радиоактивных элементов, включая йод, рутений, родий, сурьму, теллур, кобальт и стронций.
«Это дополняет отчеты об исследовании, проведенном региональным Кахоко Синпо газета, которая, по ее словам, подтвердила, что уровни йода-129 и рутения-106 превышали допустимые уровни в 45 образцах из 84 в 2017 году. Период полураспада йода-129 составляет 15,7 миллиона лет, и он может вызывать рак щитовидной железы; рутений-106 производится путем деления ядер, и высокие дозы могут быть токсичными и канцерогенными при попадании внутрь.
«В конце сентября 2017 года TEPCO была вынуждена признать, что около 80 процентов воды, хранящейся на площадке Фукусимы, по-прежнему содержит радиоактивные вещества выше допустимого уровня после того, как Министерство экономики, торговли и промышленности провело общественные слушания в Токио и Фукусиме, на которых местные власти жители и рыбаки протестовали против этих планов. Он признал, что уровни стронция-90, например, более чем в 100 раз превышают разрешенные законом уровни в 65 000 тонн воды, прошедшей через систему очистки ALPS, и в 20 000 раз превышают уровни, установленные правительством в нескольких резервуарах для хранения на объекте. ».
Так что же делать?
Прежде всего, необходимо радикально улучшить систему ALPS. После этого некоторые наблюдатели утверждали, что в идеале тритий следует отделять от воды в аквариуме. Некоторые технологии удаления изотопов трития были предложены, например, Международным агентством по атомной энергии, но картина сложная. Единственный действующий объект, о котором я знаю, находится в Дарлингтоне недалеко от Торонто в Канаде, хотя секретные военные разделительные объекты могут существовать в США или Франции.
Однако строительство объекта в Дарлингтоне было чрезвычайно сложным и дорогим (~ 12 лет на строительство и наладку), а его эксплуатация потребляет большое количество электроэнергии, получаемой от соседней Дарлингтонской атомной электростанции. Смысл его существования в том, чтобы извлекать очень дорогой дейтерий для канадских тяжеловодных реакторов.
Другие предлагаемые средства правовой защиты, вероятно, будут более дорогими. Одна проблема – это элементарная физика. Тритий находится в форме тритиевой воды, которая фактически такая же, как и сама вода, так что методы химического разделения или фильтрации просто не работают.
Другая проблема — неэффективность: при разделении изотопов исходный водород пришлось бы тысячи раз пропускать, чтобы получить даже небольшое количество выделенного нерадиоактивного водорода. Третья проблема заключается в том, что водород как наименьший элемент, как известно, трудно содержать, так что выбросы газообразного трития будут очень большими каждый год.
Ни одна из этих технологий не рекомендуется в качестве решения для Японии: любой подобный объект будет ежегодно выбрасывать в воздух большое количество газообразного трития и тритированного водяного пара, как это происходит в Дарлингтоне. Газообразный тритий быстро превращается в водяной пар трития в окружающей среде. Вдыхание водяного пара с тритием из любого обсуждаемого японского объекта, вероятно, приведет к более высоким коллективным дозам, чем прием пищи с тритием из морепродуктов, если бы тритий сбрасывался в море.
Я не рекомендую ни одно из этих предложенных решений.
Здесь нет простых ответов. За исключением чудесного технического открытия, которое маловероятно, я думаю, что TEPCO/правительству Японии придется купить больше земли и продолжать строить больше накопительных резервуаров, чтобы обеспечить возможность распада трития. Десять периодов полураспада для трития составляют 123 года: по крайней мере, столько должны прослужить эти резервуары.
Это даст время не только распаду трития, но и политикам, чтобы они задумались о мудрости своей поддержки атомной энергетики.
Эта статья переиздан из блога доктора Яна Фэрли от 18 сентября 2019 г. и обновленного им в мае 2022 г.
Source: https://www.counterpunch.org/2022/05/25/japan-plan-to-dump-tritium-contaminated-water-into-the-pacific-comes-with-big-risks/
