в каком году произошла катастрофа на фукусима
Катастрофа на Фукусиме
В 2011 году 11 марта в Японии произошла самая страшная радиационная авария на АЭС Фукусима 1, в результате землетрясения и последовавшего цунами.
Центр этой экологической катастрофы располагался в 70 км. восточнее от острова Хонсю. После страшного землетрясения в 9,1 балла последовало цунами, которое подняло океанские воды на 40 м. ввысь. Эта катастрофа привела в ужас как жителей Японии, так и всего мира в целом, масштабы и последствия просто ужасающие.
Люди, на фоне данной трагедии, даже в далекой Германии покупали дозиметры, марлевые повязки и пытались «защититься» от радиации последствия аварии на фукусиме. Люди были в паническом состоянии, при том не только в Японии. Относительно самой компании, владеющей АЭС Фукусима 1, так она понесла колоссальные убытки, а сама страна проиграла гонку среди ряда других стран в области инженерии.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
«Данные о радиации скрывали» 10 лет назад цунами разрушило японскую АЭС «Фукусима». Что происходит сегодня на месте катастрофы?
Днем 11 марта 2011 года в водах Тихого океана к северо-востоку от Токио произошло землетрясение магнитудой 9. Подземные толчки, позже признанные самыми мощными в Японии за всю историю современных наблюдений, спровоцировали цунами. Волны высотой 30-40 метров снесли дома, автомобили и даже самолеты в местных аэропортах.
Аварии присвоили максимальный, 7-й уровень. Катастрофа на «Фукусима-1» хоть и уступила Чернобылю по масштабам последствий, но стала самой страшной аварией на АЭС в XXI веке. Эту цепочку трагических событий по аналогии с терактами 11 сентября в США принято называть «3/11».
Плачущая женщина на фоне города, разрушенного землетрясением и цунами
Фото: Asahi Shimbun / Reuters
Горечь утраты и воспоминания о пережитом не отпускают выживших даже спустя 10 лет. «Я думал, что время лечит, но теперь я знаю, что это не так. Есть вещи, которые ты хочешь забыть, но не можешь. Некоторые воспоминания со временем становятся лишь более отчетливыми», — говорит 70-летний Ёсихито Сасаки, потерявший в катастрофе жену и младшего сына.
Цена ошибки
Землетрясения и цунами далеко не редкость в Японии. Более того, стихийные бедствия, сопоставимые по масштабам с событиями 2011 года, происходили на архипелаге неоднократно за последние тысячелетия. И сейчас ученые сходятся во мнении, что катастрофу на АЭС вполне можно было предотвратить.
«Фукусиму-1» строила Токийская энергетическая компания (TEPCO), это была для нее первая атомная электростанция. И еще на самом начальном этапе была совершена роковая ошибка: объект попросту нельзя было строить так близко к океану. Более того, при проектировании в качестве максимальной нагрузки, которую должна была выдержать станция, было заложено землетрясение магнитудой около 7 и цунами высотой в 3,1 метра над уровнем моря.
О риске возникновения мощного цунами в районе АЭС сейсмологи предупреждали еще в 2002 году. В 2008-м TEPCO подготовила и собственную компьютерную симуляцию, которая показала: риск цунами при проектировании станции был существенно недооценен. Новые расчеты исключали возможность землетрясения магнитудой более 8, но даже они указывали на необходимость принятия мер по укреплению станции.
Однако компания никаких действий не предприняла и сообщила надзорному органу о своих изысканиях лишь 7 марта 2011 года — по стечению обстоятельств всего лишь за четыре дня до катастрофы. Владельцы АЭС медлили, поскольку считали, что меры по подготовке к серьезной аварии могут спровоцировать «ненужную обеспокоенность и недопонимание» со стороны местных жителей. При этом риск полного обесточивания станции в TEPCO даже не рассматривали, а регуляторы не включали такой сценарий развития событий в свои планы действий в случае возникновения ЧП.
Город, полностью затопленный в результате цунами
Японское правительство тоже не приняло предупреждение сейсмологов к сведению. Власти даже надавили на экспертов, потребовав признать свои прогнозы не до конца точными и надежными. «Если бы на основе нашего долгосрочного прогноза были приняты все необходимые контрмеры, многие жизни были бы спасены», — сетовал спустя семь лет после аварии на АЭС один из них, сейсмолог Кунихико Симадзаки.
Наото Кан, занимавший в 2011 году пост премьер-министра страны, спустя год после аварии признал, что катастрофа обнажила целый ворох недостатков и проблем в ядерной энергетике страны.
Мы были совершенно не готовы к 3/11. Не только с точки зрения технических средств — вся наша система на всех уровнях оказалась не подготовлена. Это было главной проблемой
Примерно тогда же группа независимых ученых выпустила доклад, в котором констатировалось: реагирование властей и TEPCO на аварию на АЭС было катастрофически провальным. Обсуждения даже критически важных мер вроде подачи морской воды для охлаждения реакторов могли растягиваться на часы. Кроме того, между правительством, топ-менеджерами TEPCO и руководством АЭС не была налажена нормальная коммуникация, а бюрократические препоны лишь создавали ненужную напряженность.
Миф об «абсолютной безопасности»
Неподготовленность японцев к аварии на АЭС объясняют мифом об абсолютной безопасности ядерной энергетики. В 1950-х годах, когда власти страны впервые задумались о строительстве ядерных электростанций, в памяти граждан страны еще были свежи воспоминания об ужасах атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки — а потому использование ядерных технологий, пусть и в мирных целях, неизбежно столкнулось бы с шквалом критики и вызвало панику среди населения. Тогда сторонники ядерной энергетики из политической и бизнес-элиты принялись убеждать общественность в том, что АЭС полностью безопасны.
В погоне за новым источником энергии японские власти «импортировали» американские проекты АЭС. Однако сделали они это совершенно не принимая в расчет собственные природные и сейсмические условия. Авария на АЭС «Фукусима» стала прямым следствием такого безответственного подхода.
Дело в том, что изначальный проект электростанции от американской компании General Electric учитывал торнадо, нередко случающиеся в США. Из-за этого аварийные генераторы располагались в подвальных помещениях. В Японии же значительно чаще можно встретить цунами — в итоге они и затопили подвалы. А генераторы, которые могли бы предотвратить катастрофу, вышли из строя.
АЭС «Фукусима-1», 11 марта 2011 года
Фото: Yomiuri / Reuters
В некотором смысле человечеству «повезло» во время аварии на АЭС «Фукусима». По счастливому стечению обстоятельств удалось избежать худшего сценария, при котором катастрофа достигла бы масштабов Чернобыля, а радиоактивные выбросы продолжались бы целый год. В противном случае фукусимская зона отчуждения растянулась бы не на 20-30 километров, а на все 170. Эвакуировать пришлось бы и все многомиллионное население Токио, расположенного всего в 220 километрах от АЭС.
Долгий путь к восстановлению
Спустя 10 лет после катастрофы Фукусима постепенно восстанавливается. Власти разрешают жителям покинутых городов вернуться домой, а в местную зону отчуждения, подобно чернобыльской, уже организуют туристические поездки. 25 марта 2021 года с футбольного стадиона в Фукусиме, где до недавнего времени базировались ликвидаторы аварии, стартует эстафета олимпийского огня. Всего в 70 километрах от аварийной станции пройдут олимпийские состязания по бейсболу и софтболу. На японских прилавках можно все чаще встретить продукцию из Фукусимы, например пиво на основе премиального сорта помидоров, которыми до катастрофы славилась префектура, — от былой стигмы почти не осталось и следа.
Тосихидэ Ёсида собирается стряхнуть пыль с семейной фотографии
Постиранное белье до сих пор висит на улице одного из домов в фукусимском городке Футаба. Его улицы сейчас пусты, а сквозь разбитые окна и перекошенные двери видны остатки чужой жизни. Обувь в домах ожидает своих хозяев, но вот властвуют там сейчас не люди, а крысы.
«Это «Олимпиада восстановления» только на словах. Огромные деньги, потраченные на нее, должны были использовать для настоящей реконструкции», — говорит 71-летний Тосихидэ Ёсида (Toshihide Yoshida). Его эвакуировали из Футабы после землетрясения, сейчас он живет неподалеку от Токио.. Фото: Jae C. Hong / AP
Тем не менее в Фукусиме по-прежнему остаются города, в которых можно находиться лишь в дневное время и в защитных костюмах, а природа взяла свое: сквозь асфальт и бетон проросли трава и деревья, а по улицам буквально ходят медведи. «Я все еще надеюсь вернуться на родину, хотя знаю, что шансы невелики, — вздыхает пожилой Соичи Сайто, покинувший родной город после катастрофы. — Правительство заверяло нас, что АЭС пойдет нам на пользу. А когда случилась авария, они не знали как быть. Мне грустно. Я опустошен».
Но возвращение домой далеко не всегда приносит лишь радость. Десятилетие, проведенное жителями в эвакуации, совершенно изменило уклад жизни и атмосферу в прибрежном городке Намиэ, который недавно полностью восстановили после цунами. Масару Кумакава рассказывает, что до катастрофы все буквально знали друг друга, могли пригласить прохожего на обед и не боялись оставлять двери в свои дома открытыми. Сейчас же люди даже не знают своих соседей по именам.
Если бы город восстановили раньше, через три, четыре или даже пять лет после катастрофы, наверное, все было бы совсем иначе. Те, кто родился незадолго до землетрясения, сейчас уже десятилетние школьники. Возвращаться сюда уже поздно
Эмико Фудзиока, работающая с жертвами катастрофы, рассказывает, что многие из них до сих пор остро нуждаются в финансовой и психологической помощи, но с каждым годом о них все реже и реже вспоминают. «Фукусима никогда не будет прежней. Как и сами люди», — признает женщина.
Сложности ликвидации
На полную ликвидацию последствий аварии, по самым скромным оценкам, уйдут десятилетия. Сложнее всего будет убрать 800 тонн ядерного топлива из расплавленных реакторов. Изначально власти ставили очень амбициозную задачу: они хотели извлечь все топливо и вывести станцию из эксплуатации всего через 10 лет после аварии — то есть как раз в 2021-м. Однако высокие уровни радиации в поврежденных энергоблоках вынудили их пересмотреть свои планы.
Новая схема подразумевала, что работы по извлечению топлива начнутся к концу 2021 года, а завершатся в 2041-м или 2051-м. Но из-за пандемии коронавируса произошла накладка с разработкой необходимого оборудования в Великобритании, и начало операции пришлось отложить еще на год, до конца 2022 года.
Тем не менее эксперты подчеркивают: даже выделенных сроков может оказаться недостаточно. Дело в том, что из-за высоких уровней радиации роботы не могут подобраться к топливу в двух из трех поврежденных энергоблоков, а технологий, которые позволили бы вести работы в условиях столь сильного радиоактивного заражения, пока попросту не существует.
Бассейн с отработавшим ядерным топливом
Фото: Kimimasa Mayama / Reuters
Также специалистам нужно будет извлечь свыше 1500 топливных стержней, которые сейчас хранятся в специальных охлаждающих бассейнах. Они представляют наибольшую опасность: если при очередном землетрясении конструкция повредится или вода из нее выплеснется, то стержни могут обнажиться и начать плавиться, выделяя в атмосферу радиоактивные вещества.
Однако есть и более насущная проблема: летом 2022 года на АЭС «Фукусима» закончатся резервуары для хранения радиоактивной воды. В японском правительстве предложили достаточно неоднозначное решение проблемы — вылить ее в океан.
Власти заверяют: вода не будет представлять никакого риска для жизни и здоровья людей. После очистки на специальных установках ALPS в ней не остается радиоактивных элементов, кроме «относительно неопасного» изотопа трития, который не поддается фильтрации.
С этим не согласны в экологической организации «Гринпис». В своем последнем докладе экоактивисты предупреждают: после очистки радиоактивной воды помимо трития в ней остается еще один радиоактивный изотоп, углерод-14. Он может привести к повреждению ДНК, а оно в свою очередь — к возникновению наследственных заболеваний. Период полураспада углерода-14 составляет 5370 лет.
Цистерны с радиоактивной водой
Фото: Sakura Murakami / Reuters
Шон Берни, автор доклада и старший специалист по ядерной энергетике «Гринпис Германия», обвинил японские власти в намеренном сокрытии подлинных масштабов катастрофы 2011 года. «Они сознательно в течение многих лет держали в секрете подробные данные о радиоактивных материалах в загрязненной воде и не объясняли жителям Фукусимы, Японии и соседних стран, таких как Южная Корея и Китай, что загрязненная вода, сбрасываемая в Тихий океан, содержит опасные уровни углерода-14», — заявил активист.
Местные фермеры и рыбаки тоже не в восторге от планов государства. Спустя 10 лет они только начали отходить от последствий катастрофы, а сброс радиоактивной воды в океан — даже если она действительно окажется безопасной для человека — нанесет такой репутационный урон их продукции, после которого многие из них не оправятся.
В апреле 2020-го эксперты правительства Японии предупредили о «неизбежности» подземных толчков магнитудой 9 на севере страны. По оценкам специалистов, они спровоцируют цунами, высота которого вблизи АЭС может превысить 20 метров. При таком сценарии будет недостаточно 11-метровых стен, которые TEPCO возвела вокруг аварийной станции, и стихийное бедствие обернется катастрофическими последствиями.
В TEPCO доклад правительства приняли к сведению и пообещали построить стены высотой в 16 метров, но лишь к 2023 году. Но даже года не прошло, как в районе префектуры Фукусима произошло новое мощное землетрясение — магнитудой 7,1, пострадали более сотни людей. К счастью, толчки оказались недостаточно сильными, чтобы спровоцировать мощное цунами.
Уроки Фукусимы
После аварии все атомные реакторы в Японии были отключены — страна впервые за 40 лет оказалась без ядерной энергии. Со временем большую часть из них вернули в строй, хотя решения и сопровождались протестами населения.
Сразу после аварии был учрежден новый надзорный орган, который ввел «самые строгие в мире правила безопасности» на всех АЭС страны. Однако дискуссии вокруг отказа от ядерной энергии до сих пор не утихают. Бывший премьер-министр Наото Кан, некогда сторонник ядерной энергетики, после аварии оказался по другую сторону баррикад. Он призывает нынешнего главу государства отказаться от новой энергетической политики, которая предполагает лишь дальнейшее увеличение числа АЭС. В правительстве возражают: бедная на природные ресурсы Япония попросту не может себе этого позволить. А значит, единственный путь — это учиться на ошибках.
Кеннетт Бенедикт, преподаватель Чикагского университета и старший научный сотрудник Института энергетической политики, считает, что главным уроком катастрофы на АЭС «Фукусима-1» стало осознание всей пагубности мифа об абсолютной безопасности ядерной энергетики. «Будь то самолеты или стоматологические рентгеновские снимки — когда мы говорим о технологиях, которые формируют нашу жизнь, такого понятия, как абсолютная безопасность, не существует», — отмечает ученая.
В атомной энергетике никто не застрахован от человеческой ошибки, как это произошло в Чернобыле. А когда к ней прибавляется стихийное бедствие — последствия непредсказуемы.
10 лет аварии на АЭС Фукусима. Последствия и итоги
11 марта 2011 года у побережья Японии произошло крупнейшее в истории страны Великое восточно-японское землетрясение и вызванное им цунами. В результате погибло и пропало без вести почти 20 тысяч человек, было разрушено около миллиона домов, около полумиллиона человек были вынуждены эвакуироваться.
Но для многих главным событием тех дней стала авария на АЭС Фукусима-Дайичи, крупнейшая авария на атомной станции после Чернобыльской катастрофы. Цунами обесточило станцию, вызвало перегрев реакторов и последовавшие за ним взрывы трех энергоблоков в течение 12-15 марта. Как физик-ядерщик я наблюдал за событиями тех дней, переживая за людей в Японии и коллег по отрасли на станции. Многое уже написано о причинах аварии и событиях тех дней. Но в своей статье я хочу рассказать не об этом, а о последствиях аварии — для людей, окружающей среды и мировой атомной отрасли, и о том что сделано за эти 10 лет.
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).
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.
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.
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
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).
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.
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.
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.
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»
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.
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..
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
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.
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.
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.
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:
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:
Ссылки и источники:
Сайт префектуры Фукусима с описанием мер по реабилитации (ссылка) и презентация.