Авария на АЭС Фукусима 1 – одна из крупнейших в мире техногенных экологических катастроф, которая получила максимальную – 7 степень опасности по Международной шкале ядерных происшествий. Такая же степень опасности была присвоена аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году. АЭС Фукусима была закрыта в 2013 году, однако по оценке японских специалистов, работать над устранением последствий аварии только на самой АЭС нужно будет еще 40 лет. Кроме того, выброс радиации нанес огромный ущерб окружающей среде, в частности, населению вокруг электростанции и мировому океану.
Причины и ход аварии
11 марта 2011 года в Японии началось «Великое восточно-японское землетрясение» магнитудой 9 единиц. Эпицентр находится в 180 километрах от АЭС. В это время 1-3 энергоблоки работали на низких мощностях, а 4-6 временно не работали. Подземные толчки привели к автоматической остановке работы реакторов. После этого землетрясение разрушило опоры ЛЭП и станция лишилась электричества из внешних источников, после чего АЭС перевели на внутренние дизельные генераторы. По оценке экспертов, непосредственно с землетрясением АЭС бы справилась, однако через сорок минут после первых толчков из за подъема морского дна на Фукусиму обрушилось цунами. Первая волна высотой 4 метра столкнулась с защитными сооружениями, однако вторая волна была уже 15 метров и накрыла станцию полностью. Волна разрушила насосы, которые закачивали воду для охлаждения реакторов, кроме того из-за воды вышли из строя дизельные генераторы. Из источников электроэнергии осталась только батарея 3,5 и 6 блока и один дизельный генератор на воздушном охлаждении, также предназначенный для 6 энергоблока. Также после цунами отключились приборы на станции. Сотрудники пытались читать инструкции на случай аварии в темноте, однако во всех инструкциях предполагалось, что у сотрудников есть доступ к показаниям приборов.
В отсутствии показаний приборов сотрудники станции ошибочно думали что система конденсатора режима изоляции первого энергоблока, которая должна отводить остаточное тепло от реактора, работает.
Только в 21:51 сотрудники замерили радиационный фон и поняли, что он значительно превышает норму. Это означало, что реактор поврежден.В 23:56 сотрудники выяснили, что в гермооболочке повышенное давление. Только в этот момент сотрудники поняли, что на первом энергоблоке критичная ситуация.
Ночью 12 марта сотрудники АЭС начали искать способ подать воду на реактор, чтобы его охладить. Для этих целей было решено использовать пожарные машины. Однако долгое время из-за высокого давления это было невозможно. Однако после того, как давление снизилось практически в десять раз без видимых на то причин, сотрудники АЭС начали закачивать воду в реактор. Но, как отмечали уже после аварии изучавшие ее специалисты, скорее всего, только малая доля воды смогла попасть в реактор. Проблема осложнялась разрушенным цунами зданием энергоблоки и трудностями доступа к системам подвода воды.
Несмотря на все действия персонала, давление все равно оставалось повышенным и к 3 часам ночи сотрудники доложили правительству, что необходим сброс давления, сопряженный с выбросом радиации. Правительство соглашается. В это время уровень радиации растет. Начинается эвакуация населения вокруг станции.
В 15:36 первый энергоблок взорвался. Причиной взрыва стал водород, который образовался из-за пароциркониевой реакции в активной зоне реактора. Такого сценария не предусматривали никакие документы, которые составляются при проектировании АЭС.
13 марта дестабилизируется ситуация на третьем энергоблоке. Повышается давления, некоторые системы расхолаживания отключаются. 14 марта начальник станции все больше опасается взрыва водорода на третьем реакторе. Ситуация была похожа на первый энергоблок. Уровень радиации рос. 14 марта в 11:01 произошел взрыв на третьем энергоблоке.
15 марта взрывается четвертый энергоблок. Причиной взрыва стал водород, который поступил в четвертый реактор из третьего по вентиляции. Начальник станции, узнав об этом, эвакуирует персонал (650 человек), оставляя только 50 сотрудников, без которых не может быть борьбы с последствиями.
Из-за регулярных сбросов пара из реакторов ухудшается радиационная обстановка на АЭС. Работать становится все сложнее. Фон вблизи реакторов - 1000 мЗв/час, когда норма 1-10 мЗв в год. 18 минут работы вблизи реактора достаточно, чтобы получить лучевую болезнь.
29 марта анализы проб воды в 300 метрах от АЭС показали превышение по йоду-131 и цезию-137 в 3355 раз. Через два дня превышение уже в 4385 раз превышало норму.
С 17 марта работники станции замечают, что «фонить» начинают морские воды, и излучение водой разносится дальше от станции. Это означает, что на станции есть участки, в которых нарушена герметичность.
Со 2 по 4 апреля ликвидаторы нашли бетонный канал для электрокабелей, через 20-сантиметровую щель в котором радиоактивная вода из второго реактора попадала в море. На протяжении трех дней ликвидаторы пытались заделать щель бетоном, однако его вымывало, также предпринимались попытки залить его жидным стеклом.
На АЭС накапливается доля высокоактивной воды (около 50 тысяч тонн), все это время реакторы продолжают заливать водой, часть которой (примерно 500 тонн) загрязняется и копится на АЭС. Руководство станции просит разрешения сбросить в воду 10 тысяч тонн малоактивной воды из хранилища радиоактивных отходов, чтобы поместить туда высокоактивную воду. Правительство разрешает, но такой объем слишком мал.
С 11 по 14 апреля на расстоянии 30 км от станции фиксируется превышение йода-131 в 2 раза, на расстоянии 15 км – в 23. Специальными стальными плитами ликвидаторы изолируют технический водозабор энергоблоков. Периодически фиксируются течи высокоактивной воды в море.
С 15 апреля начинается обследование АЭС роботами и дезактивация территории станции. Радиационный фон от 20 до 700 мЗв/час.
5 мая впервые с момента аварии на АЭС заходят люди, чтобы установить системы вентиляции. Из-за радиации работают по 10 минут. В этот период ситуация уже в целом стабилизирована, продолжается сброс воды на реакторы.
В декабре 2011 ситуацию удалось стабилизировать полностью. Следующий этап ликвидации – извлечение расплавленного ядерного топлива. Японские специалисты говорят, что смогут приступить к этому только через 10 лет.
По настоящее время ядерное топливо охлаждается водой, которая скапливается под энергоблоками и просачивается в грунтовые воды. В 2015 году на станции уже было свыше 150 тысяч радиоактивных отходов. В основном это вода и строительный мусор. Власти опасаются, что резервуары с высокоактивной водой может повредить землетрясением или иным катаклизмом, и тогда произойдут разливы радиоактивной воды.
Уровень радиации на станции до сих пор высокий и не позволяет на ней работать. При этом вокруг станции фон пришел в нормальные значения. Для работы используются роботы, которые разгребают завалы и проводят обследования зданий. Ранее, после аварии, на энергоблоки также посылали роботов, однако некоторые из них не выдерживали радиации. Остальные сталкивались с завалами и не могли их преодолеть. В 2017 году началась операция по ликвидации завалов с помощью специально спроектированных для этого роботов. Также завалы разгребались строительной техникой, обитой свинцом.
Экологические последствия аварии на АЭС Фукусима-1
Радионуклиды, попавшие в воду быстро распространились по планете. Спустя десять дней после аварии небольшое превышение радиационного фона фиксировалось в некоторых штатах США, Южной Корее, на суда, которые проходили зараженный участок вод. После происшествия несколько стран, в том числе Россия, запретили ввоз рыбы с территорий Японии.
После аварии рыбу, например, тунца с повышенным содержанием цезия-137 ловили в Калифорнии. По мнению специалистов, рыбе понадобилось около четырех месяцев, чтобы приплыть к берегам Америки. Возможно, в момент аварии этот косяк находился как раз в районе Фукусимы. Еще одним аргументом в пользу распространения радионуклидов с водой стали перемещения бетонного пирса массой 160 тонн. После цунами через 15 месяцев пирс прибыло к берегам Калифорнии. Это значит, что и радиоактивная вода с легкостью могла распространиться в воде и на более далекие расстояния.
В 2012 год в акватории Фукусимы наблюдалось превышение радиационного фона в 100 раз. Также ученые, изучающие последствия аварии, обнаружили мутации у обитающих в регионе дневных бабочек.
Из района поражения радиацией в общей сложности было эвакуировано до 320 тысяч человек ( в их число попали и те, кому потребовалась эвакуация из-за цунами). Из этого числа 135 тысяч до сих пор проживают в пунктах временного размещения. Радиус зоны эвакуации составил 30 километров. Большое количество людей было занято деактивацией земель. Полностью обезопасить землю невозможно, поэтому верхние слои почвы срывали и увозили на захоронение. Для полного завершения такой операции необходимо еще 30 лет. Кроме того, землю хранят в специальных мешках под открытым небом. Проблема в том, что все префектуры Японии отказались складировать радиоактивную землю на своей территории, а полигонов для радиоактивных отходов в стране нет.
Несмотря на это благодаря достаточно плодотворной работе радиус зоны отчуждения был сокращен до 10 километров. Отметим, что зона отчуждения не имеет очертания ровной окружности, она удлинена в северо-западном направлении на 45 км, так как в ту сторону дул ветер, уносивший радиоактивный пар. Сейчас зону отчуждения в северо-западном направлении сократили на 10 километров.
В 2019 году в Японии внесли законопроект по возрождению брошенных населенных пунктов, на которых уже нет опасности радиационного воздействия. Там будет проводиться деактивация и работы по восстановлению инфраструктуры, чтобы люди могли вернуться в свои дома.
Самой большой проблемой в контексте деактивации японские специалисты называют радиоактивную воды, так как технологии очищения воды от трития в мире не существует. Общая масса такой воды превышает миллион тонн.
Издание «Зеленый портал» со ссылкой на СМИ США сообщает, что воздействию радиационного заражения подверглась треть мирового океана. Основная масса радионуклидов осела на дно, но разносится по планете подводными течениями. Загрязняющими элементами являются 2 изотопа цезия. По данным портала, утечки с Фукусимы продолжаются, судя по наблюдениям за радиационным фоном. Отметим, что ежедневно для охлаждения расплавленного ядерного топлива, находящегося в разрушенных реакторах, используется 300 тонн воды.
Основные радионуклиды
Основными элементами, которые попали в атмосферу при аварии стали йод-131 и цезий-137. Их количество составляло примерно 10% от выбросов Чернобыльской АЭС.
Цезий-137 имеет период полураспада 30 лет, а полного распада – 300 лет. Цезий накапливается в организме человека, в тканях, в кишечнике. Всасывается в кровь и приводит к саркоме. Время биологического выведения цезия из организма составляет от 40 до 200 суток.
Цезий-134 – более опасный элемент с сильным гамма-излучением, аккумулируется в почве и воде.
Ликвидаторы
Непосредственно в ликвидации аварии в марте занимались пятьдесят человек. Добровольцами на смертельную работу вызвались только пожилые люди. Сейчас ежедневно на станции работает около 7 тысяч человек. Правительство установило пороговые значения дозы радиации для ликвидаторов. Получив ее людям больше нельзя работать на станции. В настоящий момент около 200 тысяч человек получили максимальные дозы облучения.
Фукусима сейчас
Всемирная организация здоровья сообщала, что в ближайшем будущем у жителей Фукусимы, которые подверглись радиационному воздействию, будут наблюдать увеличение количества онкологических заболеваний. В основном это коснется молодых людей. Онкология может начать проявлять себя в течение 15 лет. Отметим, что похожая ситуация складывалась после аварии на Чернобыльской АЭС. Там в результате употребления в пищу продуктов с повышенным содержанием йода-131 наблюдался всплеск рака щитовидной железы.
В настоящее время ведутся работы над расчисткой завалов. Периодически внутрь реактора посылают роботов. Один из них даже смог сделать несколько кадров под реактором 1 энергоблока. Роботы предназначены для извлечения урановых стержней, однако в непосредственной близости к радиоактивности топливу уровень радиации настолько сильный, что выводит технику из строя.
Также под реакторы заливают жидкий азот, чтобы заморозить почву и не дать радиоактивной воде и ядерному топливу смешаться с грунтовыми водами.
По данным Российской газеты, сейчас даже в некоторых зонах АЭС можно ходить без защитного обмундирования, поскольку фон пришел в норму. В Токио есть магазины, где продают товары из Фукусимы: рис, сакэ, яблоки, хурму. Их фон не превышает природный. Японцы любят все необычное, поэтому охотно берут.
Продолжаются суды между жителями префектуры и компанией-владельцем АЭС: это и компенсация материального вреда, и морального вреда, и другие иски.
Тем не менее рыбаки начали вылов рыбы в водах Фукусимы. Радиационный фон в 10 раз превышает фон до аварии, но все равно укладывается в норму. Правительство Японии дало разрешение на ловлю некоторых видов. В апреле 2018 Россия разрешила поставку рыбы из Японии при наличии документов и сертификатов проверок на ридионуклиды цезия и стронция.
Атомная энергетика
После аварии на Фукусиме в Японии были заглушены все ядерные реакторы, что нанесло значительный ущерб экономике страны. Это связано с тем, что Япония была вынуждена покупать энергию и сырье для ТЭЦ за рубежом, а производства, которые требуют больших энергозатрат столкнулись с дефицитом энергии и вынужденно сокращали мощности. Только в 2013 году, после публикации новых ужесточенных требований к безопасности АЭС в Японии возрождается атомная энергетика.
Всего в Японии 17 АЭС, большинство которых до сих пор не работают. Только 5 АЭС с 9 энергоблоками введены в эксплуатацию и работают.
Читайте также:
Экологические последствия Чернобыльской аварии спустя 30 лет