Что не так (и что так) со сбросом воды с тритием с АЭС Фукусима

Пишет Дмитрий Горчаков, физик-инженер: 24 августа начался сброс в море первой партии воды с тритием с АЭС Фукусима. Планируется, что в течение 17 дней они сольют первую партию из 7800 т. из более чем миллиона тонн воды, накопленной на площадке. Весь же процесс слива воды займет более 30 лет. Так что нет, они не будут в ближайшие дни сливать весь миллион тонн воды.

Пару лет назад, на 10-летие аварии, я писал для Хабра большую и подробную статью с разбором всех радиоэкологических последствий аварии, начиная с описания того сколько радиоактивных материалов было выброшено и куда она улетели, какие дозы получило население и работники станции, как это повлияло на загрязнение рыбы и рыболовство, энергетику и экономику Японии и атомную энергетику в мире и так далее. В том числе, конечно, я подробно рассматривал и вопрос о том, что делать с накопленной загрязненной водой.

Тогда еще не было принято окончательное решение о том, что с ней делать, но было понятно, что сброс в море - это наиболее вероятный вариант. И я его тоже детально анализировал, с циферками.

Месяц назад МАГАТЭ выпустило подробный 140-страничный доклад по теме сброса воды с Фукусимы, и в целом их выводы на основе оценок TEPCO схожи с теми, о которых я писал два года назад: в чисто техническом плане, такой сброс не несет серьезных рисков для людей и морской флоры и фауны, а возможные дозы для людей даже вблизи точки сброса будут в сотни тысяч раз ниже допустимых нормативов для населения. А к границе территориальных вод Японии уровни трития от сброса будут сопоставимы с фоновыми.

Оценки доз для населения, сделанная TEPCO, из отчета МАГАТЭ, стр 24

Поэтому сейчас я не буду повторяться с расчетами и рассказами о том сколько там трития и откуда он берется в природе помимо АЭС Фукусима. В этой короткой статье я только расскажу о том, что на мой взгляд не так с этим сбросом и на что следует обращать внимание в будущем.

В целом критиков идеи сброса воды хватает. Давайте сначала коротко их агрументы разберем. Критикуют это решение ряд соседних с Японией стран, например Южная Корея, Китай и Россия. Последние ведут совместную длительную переписку в рамках МАГАТЭ с Японией, причём она доступна и желающие могут почитать вопросы и ответы сторон с разделе информационных циркуляров МАГАТЭ. Увлекательное чтение.

Например, Китай и Россия спрашивают почему выбран именно такой вариант обращения с водой, а не решено и дальше хранить ее на площадке или выпарить? Намекают на то, что помимо трития могут быть сброшены и другие радионуклиды в больших количествах, сомневаются в качественом мониторинге и т.д.

Япония отвечает, что хранить воду на площадке не получается потому, что для нее, во-первых, уже места не остается, и действительно если вы посмотрите на любую. Фотографию этой АЭС сейчас она вся заставлена баками с водой, и они заполнены почти на 97%. А во вторых, отвечает Япония, это в целом не долгосрочное решение и небезопасный способ. Воду и так уже более 10 лет хранят в баках, бывают протечки, и со временем их может быть больше и больше. Так что нужно какое-то окончательное решение, которое они и выбирали все эти годы. Касательно отказа от выпаривания они ссылаются на то, что процесс воздушного уноса трития при этом будет сложнее контролировать, чем водный сброс. Добравлю, что это еще и дороже, ибо энергозатратно.

Площадка АЭС Фукусима заставленная баками с водой

Кроме того, японцы пеняют Китайцам, что те зря так форсируют опасность трития, и напоминают, что одна из АЭС Китая (конкретно - АЭС Qinshan, где за большой сброс трития в основном отвечают два тяжеловодных реактора) ежегодно сбрасывает в океан трития в 10 раз больше, причем совершенно легально и под контролем всех регулирующих органов, чем ежегодно планируют сбрасывать с АЭС Фукусима. В целом, о сбросе трития с разных атомных объектов в разных странах, и о том какая это часть от того трития что ежегодно генерится в природе, я подробно писал в прошлой статье. Ниже на картинке показаны примеры сбросов трития с различных атмоных объектов в мире.

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

Аргумент китайце в том что одно дело штатные сбросы с действующих АЭС, а другое - с аварийных. Хотя любому организму, о безопасности которого мы беспокоимся, в принципе не важно происхождение радиоактивного элемента (природное или техногенное, штатное или аварийное), который может в него попасть.

Короче, эта перепалка между странами идет не первый год, в ход идет запрет на экспорт рыбы из Японии и в этой история очень много политики и жонглирования цифрами и понятиями.

Тем не менее, я бы назвал минимум три важных проблемы, которые вытекают из ситуации сброса воды (простите за каламбур) и за которыми следует следить.

Прозрачность процесса

Во-первых, действительно важна прозрачность процесса. С учетом справедливого недоверия к оператору Фукусимы – компании TEPCO, которая и будет осуществлять процесс, и наличия критики от соседних стран и общественности, пусть и не всегда обоснованной и местами ангажированной, важен независимый мониторинг процесса – насколько соблюдают предложенную технологию, что именно направляют на сброс, достаточно ли разбавляют и т.д. МАГАТЭ для этого организует свою миссию на объект, что-то вроде той что она сейчас держит на Запорожской АЭС, чтобы наблюдать за процессом, делать независимые замеры и информировать общественность.

Глава МАГАТЭ Рафаэль Гросси даже записал наглядное видео о том, как работает система и что и как они будут там мониторить:

Это шаг в правильном направлении. Уже сейчас на сайте МАГАТЭ появился специальный раздел, где можно наблюдать практически в реальном времени за показателями работы установки. Вот скриншот показателей за первый день слива воды:

Схема и показатели работы системы сброса воды с АЭС Фукусима

По нему видно, что подают на разбавление воду со скоростью около 19 кубометров в час, разбавляют ее морской водой примерно в 800 раз (добавляя 15225 м3 морской воды), и в итоге в океан идет вода с содержанием трития в 207 Бк/л, что примерно в 50 раз ниже, чем норматив ВОЗ для питьевой воды, который составляет 10 тысяч Бк/л.

Исходная же вода, судя по всему, имеет активность около 160 тысяч Бк/л. Так что мониторинг важен и роль МАГАТЭ тут сложно переоценить, но за этим стоит следить. Потому что сейчас начинают явно с наиболее простых и чистых вод, а проблемные (а там далеко не вся вода еще почищена от других, кроме трития, радионуклидов) оставляют на потом, так что что и как будут сливать через год или пять лет – надо наблюдать. Ну и оценивать эффект для окружающей среды.  Уверен, будет куча научных работ на эту тему. Ну и политически ангажированных стартей в СМИ, увы, с гораздо большим числом прочтений, тоже...

 Нехороший пример

Вторая проблема этого слива в том, что он может стать нехорошим примером. Дело в том, что международными конвенциями запрещена практика как сброса жидких радиоактивных отходов (ЖРО) в моря и океаны, так и разбавление радиоактивных отходов для их сброса и утилизации. Иначе от таких отходов можно легко избавиться, ведь разбавить можно что угодно и до какого угодно уровня, даже самого безопасного.

Более того, такая дурная практика слива ЖРО в моря была 20-м веке, когда и СССР и США и другие страны сливали жидкие радиоактивные отходы в океан. Но тут важно понимать несколько нюансов. Да, вода на АЭС Фукусима – это не радиоактивные отходы. Там убраны практически все радионуклиды за исключением трития, а по тритию там уровни на порядки ниже, чем уровни отнесения их даже к низкоактивным отходам (см табличку ниже).

Табличка с показателими некоторых растворов и нормативов для наглядности

Средние концентрации трития в воде Фукусимы до 700 кБк/л, а сейчас, как мы видим, на вход системы перед разбавлением подавалась вода с содержанием трития около 160 кБк/л. К низкоактивным же отходам относят воду с содержанием трития более миллиона Бк/л.

При этом, как я упоминал выше, существует обширная практика сброса вод с небольшими разрешенными концентрациями трития со всех АЭС и ядерных объектов в мире. Я уже говорил, что одна лишь китайская АЭС, а их там два десятка, сбрасывает трития больше, чем сбрасывает Фукусима. И такие сбросы есть и с АЭС в России, в Европе, и в Южной Корее, которая тоже критикует Японию. Но такие сбросы идут при контроле и там есть допустимые уровни для сброса. А вот трития в воде Фукусимы больше, чем допустимо в Японии для сбросов в океан. Этот разрешенный уровень в Японии составляет 60 тысяч Бк/л. Потому ее и разбавляют. Причем, с большим запасом, чтобы после разбавления она содержала менее 1500 Бк/л, что в разы ниже, чем допустимые всемирной организацией здравоохранения уровни для питьевой воды в 10 тыс. Бк/л.

Но тем не менее, японцы добиваются понижения уровней до нужных концентраций разбавлением. Понятно, что случай экстренный и уникальный, и понятно, что к сбросу готовились, изучали и согласовывали долгие годы, но все же прецедент для отрасли в 21-веке некрасивый. И будет активно использоваться в политических дебатах и пропаганде, разгоняя радиофобию. Если им можно, то почему другим нельзя? И если все безопасно, то почему так долго к этому шли и так долго все согласовывали?

Аргумент в спорах и радиофобия

Третья проблема, что все это, все эти страхи, опасения и противоречия, увы, будут заходить широкой публике. Потому что сочетание страшных слов «авария на АЭС Фукусима» и «сливают что-то в океан» будет как красная тряпка всплывать в любом споре об атомной энергетике и радиоактивных отходах, независимо от того, насколько там в итоге незначительные уровни трития в сбрасываемой воде. Эти детали и нюансы цифр мало кому интересны. Но поясняя их, надо не впадать и в обратную крайность и говорить, что все абсолютно безопасно, как иногда делают те, кто защищает решение Японии. Абсолютной безопасности не бывает. И без должного контроля за процессом и взаимодействия с заинтересованными сторонами, любая благая и технически грамотная идея может быть испорчена дурным исполнением, политикой и плохим пиар-сопровождением. 

Ну а мою статью и прошлое видео на эту тему посмотрите, там все гораздо детальнее, как раз для вдумчивой публики.

Источник