В марте 2011 года на атомной станции «Фукусима-1» (Япония) случилась серьёзная авария — взорвались три ядерных реактора из шести. С тех пор прошло более 10 лет, но Япония до сих пор не может ликвидировать её последствия. Одним из них является необходимость постоянной откачки со станции радиоактивной воды с её последующим накоплением. Если перестать откачивать эту воду, то она будет загрязнять как территорию острова Хонсю (вместе с грунтовыми водами), так и море вокруг него. На данный момент японцы накопили более миллиона тонн радиоактивной воды, но что же они могут с ней сделать? Путь у этой воды только один — в мировой океан, причём слив, скорее всего, будет продолжаться десятки лет.
Откуда берётся радиоактивная вода на Фукусиме?
Сердцем атомной станции «Фукусима-1» были 6 ядерных реакторов, построенных на основе достаточно старых американских технологий. В день аварии только три из них (№№1, 2 и 3) работали, остальные были заглушены для проведения техобслуживания. Когда по острову Хонсю прокатилось цунами, три энергоблока залило водой, и вся автоматика на них отключилась. Из-за этого отведение тепла из реакторных активных зон было нарушено, и они в конечном итоге разрушились (расплавились). В результате корпуса реакторов 1,2 и 3 потеряли целостность, и значительная часть радиоактивного топлива была выброшена в окружающую среду. Заметим, масштабы выбросов были сравнимы с выбросами в Чернобыле.
Что сделали японцы? Они сначала охлаждали реакторы и потерявшие герметичность корпуса с помощью морской воды. А охлаждение требовалось — расплавленное топливо выделяло очень много тепла, и без его отведения разрушения стали бы ещё больше. Потом была организована прокачка воды через частично уцелевшие контуры охлаждения, подвалы, в которых находились реакторы, и их корпуса. Вода, проходя по длинному маршруту, смывала остатки топлива и подвергалась действию радиоактивного излучения, из-за чего сама становилась радиоактивной. После очистки её заливали в ёмкости и хранили.
В чём подвох?
Подвох в том, что радиоактивную воду можно очистить, например, от радиоактивных изотопов цезия, но удалить из неё тритий, который появляется при облучении атомов водорода, входящих в состав молекул воды, практически невозможно. Тут мы сделаем небольшое отступление.
Тритий — радиоактивный изотоп водорода. Два атома трития, соединяясь с обычным кислородом-16, образуют молекулу тяжёлой воды, чьи химические свойства крайне схожи с химическими свойствами обычной (лёгкой) воды из-под крана.
Как японцам быть с радиоактивной водой, загрязнённой тритием?
Отделить от обычной воды радиоактивную тяжёлую воду химическими способами нельзя. Поэтому можно использовать только физические методы, например, ректификацию. Для этого нужно забрать весь водород с его изотопами из воды, а затем сжижить их и привести к температуре, при которой обычный жидкий водород будет кипеть, а тяжёлый (тритий) будет оставаться жидким. В итоге пары водорода уйдут, а жидкий тритий останется.
Понятно, что этот процесс крайне энергозатратный, а местами очень опасный. Но и остальные способы выделения изотопов тоже недёшевы. Насколько? Один килограмм тяжёлой воды стоит около тысячи долларов. Если теперь вспомнить, что нужно выделять очень радиоактивный изотоп, то ситуация становится намного грустнее.
В свете всего сказанного становится понятным — миллиарды килограмм радиоактивной воды очищать от трития японцы не будут. Слишком дорого, слишком хлопотно, слишком опасно. И они уже заявили — мол, разбавим и сольём в океан. Жёстко и прагматично.
Вместо заключения
Что же можно сказать вместо заключения? Только то, что логично следует из сказанного выше. Япония сольёт радиоактивную воду в океан. Более того, это она будет делать ещё долгие годы. Дело в том, что грунтовые воды постоянно подтапливают разрушенные энергоблоки, и японцы вынуждены вести откачку. Так как вытащить из них остатки радиоактивного топлива они не могут, то откачиваемая вода по-прежнему будет загрязняться тритием и складироваться до последующего слива в океан. Вы можете спросить насчёт остатков топлива, мол, почему вытащить-то не могут. А тут очень просто. Электроника роботов в непосредственной близи от остатков расплавленного топлива отказывает, и они становятся бесполезными, а на подвиг прагматичные японцы в отличие от наших чернобыльцев с ведёрком и лопатой идти не хотят. Для них намного безопаснее исподтишка травить мировой океан радиоактивной водой, чем рисковать своими людьми или придумать по-настоящему безопасный способ дезактивации радиоактивных материалов…