Япония начнет сброс воды с АЭС «Фукусима-1» 24 августа.

Японцы на русском (!) - очевидно, стараются подать свою точку зрения. Думаю, есть переводы и на китайский с корейским.
Цитирую в лёгком сокращении (фото и графики см. по ссылке).

---

Обработанная вода: изрядно ниже пределов, изложенных в инструкциях ВОЗ

На атомной электростанции «Фукусима-1» для охлаждения расплавившегося и стекшего на дно реакторов ядерного топлива продолжают подавать воду, и в результате образуется загрязненная вода с высокой концентрацией радиоактивных веществ. Эта вода смешивается с подземными и дождевыми водами, которые попадают в здания, где находятся реакторы, и за сутки получается в общей сложности около 100 тонн загрязненной воды. Такую загрязненную воду пропускают через фильтрующее оборудование, которое позволяет извлечь из нее главным образом цезий и стронций, а затем вода проходит обработку многофункциональной системой очистки ALPS, что позволяет извлечь из нее большинство радиоактивных веществ за исключением трития, после чего такая вода скапливается в цистернах. Именно ее и называют «обработанной водой».

Система ALPS позволяет очистить воду от содержания 62 видов радиоактивных веществ, за исключением трития. Очищенную таким образом воду и называют «обработанной водой» (снимок сделан редакцией Nippon.com)

Тритий нестабилен, и при потере электрона один из нейтронов обращается в протон, а вещество – в стабильный элемент гелий. В момент распада с выделением электрона возникает бета-излучение. Но энергия этого бета-излучения крайне невелика, преградой для него служит простой лист бумаги, то есть такое излучение не способно проникать сквозь кожный покров или стенки сосуда, что снимает беспокойство о нанесении радиационного ущерба извне.

Но если тритий находится в воде, содержащейся в человеческом организме, то он наносит организму радиационный ущерб изнутри. Именно это служит поводом для опасений в связи со сбросом в океан обработанной воды. Конечно, если концентрация трития в содержащейся в организме воде высока, то это приводит к проблемам, и тем не менее, согласно инструкциям, подготовленным Всемирной организацией здравоохранения, воду можно пить, если содержание в ней радиоактивного трития не превышает 10 тыс. беккерелей на литр.

Прошедшую обработку воду с АЭС «Фукусима-1» предполагается сбрасывать в океан, предварительно разбавляя морской водой с тем, чтобы содержание составляло не более 1 500 беккерелей на литр, то есть менее одной шестой от уровня, который считает безопасным Всемирная организация здравоохранения. Иными словами, человек сможет безопасно пить эту воду без воздействия на организм, если только избавить ее от морской соли. Даже если в течение года пить только воду с таким содержанием трития, то это не нанесет радиационного ущерба организму (уже не говоря о том, что речь идет о морской воде, в принципе не предназначенной для питья).

При всем притом воду предполагается сбрасывать в океан, где невероятно велик разбавляющий эффект составляющей его морской воды. Уже в нескольких километрах от места сброса выявить повышение содержания в воде и морских организмах трития, вызванное сбросом, оказывается крайне трудно.



Содержание трития (беккерелей на литр)

Доза облучения, получаемая при употреблении на протяжении одного года (микрозивертов в год)

Инструкция ВОЗ для питьевой воды 10000 0,15
Предельная концентрация для питьевой воды в Канаде 7000 0,10
Обработанная вода с АЭС «Фукусима-1» 1500 (максимальная величина) 0,022
Федеральный стандарт для питьевой воды (США) 740 0,011
Концентрация в дождевых осадках в 1960-е годы 110 0,0016
В питьевой воде в ЕС 100 0,0015
В нынешних дождевых осадках 0,5 0,0000074
В нынешней морской воде 0,1 0,0000015

Доза облучения, получаемая за год, рассчитана исходя из норматива потребления воды во время стихийных бедствий, который составляет 2,25 литра в сутки.


Тритий постоянно выбрасывается со всех АЭС мира

Поскольку реакции ядерного деления неизменно сопровождаются образованием трития, тритий постоянно выбрасывают в процессе эксплуатации все атомные электростанции, а также все объекты по переработке ядерного топлива по всему миру. Объемы этих выбросов трития безусловно больше того объема, источником которого служила и служит на данный момент атомная электростанция «Фукусима-1». Но при всех этих выбросах увеличения концентрации трития в водах морей и океанов не происходит.

Годовое количество трития, производимого объектами ядерной энергетики мира

Наименование объектов

Количество (трлн беккерелей)

Объект для переработки ядерного топлива Ла-Аг (Франция, 2018 г.) 11 460
Объект для переработки ядерного топлива Селлафилд (Великобритания, 2019 г.) 479
Атомная электростанция «Дарлингтон» (Канада, 2018 г.) 430
Атомная электростанция «Тайшань-3» (Китай, 2019 г.) 238
Атомная электростанция «Вольсон» (Южная Корея, 2019 г.) 141
Атомная электростанция «Фукусима-1» (максимально за год) 22

Большое количество трития попало в окружающую среду в результате испытаний ядерного оружия, производившихся с 1945 по 1980-е годы.

Даже в условиях, когда тритий поступает в окружающую среду с объектов ядерной энергетики по всему миру, повышения концентрации трития в морской воде при этом не происходит, поскольку тритий попадал в эту среду в чрезвычайно больших количествах в период проведения ядерных испытаний, и теперь, даже при всех новых выбросах, концентрация трития снижается в связи с тем, что остается все меньше трития, попавшего в окружающую среду за время, когда проводились испытания ядерного оружия.

Между прочим, в 1960-е годы, когда ядерные испытания производились особенно обильно, чрезвычайно много трития содержалось в дождевых осадках, и в 1963 году была зарегистрирована рекордно высокая величина в 110 беккерелей на литр. Поскольку в Японии источником 90% питьевой воды выступают реки, в те времена концентрация трития в водопроводной воде была очень велика. В 1966 году, когда автор этих строк был маленьким ребенком, он сам употреблял питьевую воду с высоким содержанием трития.



Необходимость сброса для перехода к демонтажу реакторов

В дальнейшем на АЭС «Фукусима-1» планируется проведение таких работ, как извлечение из реакторов расплавившегося ядерного топлива, а также демонтаж самих реакторов. Для этого потребуется построить объекты для анализа образцов, для хранения материалов и оборудования, а также на случай внештатных ситуаций и т. п.

В настоящее время территория АЭС «Фукусима-1» заставлена цистернами для хранения обработанной воды. Для того, чтобы продвигаться в работе по демонтажу реакторов, нет иного выхода, кроме как произвести сброс воды и разобрать эти цистерны, обеспечив таким образом пространство для строительства объектов, необходимых для перехода к следующим этапам работы.

Вполне естественно, что люди с недоверием относятся к Токийской электроэнергетической компании (TEPCO), поскольку авария, случившаяся на данной АЭС, отнесенная к высшему седьмому уровню опасности, повергла в нестабильность и тревогу всю Японию. И тем не менее, сброс обработанной воды в океан, с которым тяжело согласиться психологически, в определенном смысле можно принять как неизбежно необходимый шаг.

При всем притом сброс обработанной воды предполагается произвести отнюдь не для TEPCO. Для того, чтобы добиться в истинном смысле возрождения Фукусимы, необходимо перейти к практическим действиям по демонтажу реакторов, а откладывание сброса в океан обработанной воды, которая практически никак не влияет ни на людей, ни на окружающую среду, лишь задерживает это возрождение.


Новый метод анализа содержания трития в рыбе и морепродуктах поможет снизить репутационный ущерб

Сколько бы ни объясняла Токийская электроэнергетическая компания правительству страны безопасность предпринимаемых действий, в случае начала сброса в океан обработанной воды какая-то часть населения наверняка предпочтет занять выжидательную позицию и перестанет покупать рыбу. Ущерба, именуемого репутационным, не избежать.

Для того, чтобы по возможности уменьшить этот ущерб, очень важно раскрывать факты, свидетельствующие о безопасности предпринимаемых действий. Но измерение содержания трития для подтверждения безопасности пищевой продукции требует чрезвычайно много времени и усилий. При использовании общественно утвержденных методов для определения концентрации трития в морской воде требуется более одной недели, а для того, чтобы измерить содержание трития в воде, которую содержит организм рыбы, требуется около месяца. Вряд ли кто-то захочет есть рыбу по прошествии месяца после того, как улов доставили на берег.

Понимая, что для подтверждения безопасности продуктов питания необходимо определять содержание трития гораздо быстрее, студенты путем многократных экспериментов разработали метод, получивший название «метод микроволнового нагрева». Коротко говоря, этот метод позволяет эффективно извлекать содержащуюся в рыбе влагу с использованием микроволновой печи. Применение данного метода дает возможность измерить концентрацию трития в морской воде примерно за 30 минут, а замер содержания трития во влаге в организме рыбы требует не более час, что позволяет проводить анализ и подтверждать безопасность за то время, пока доставленный рыбаками улов везут в магазин.

Это дает возможность уверенно предлагать такую рыбу как покупателям в супермаркетах, так и посетителям рыбных ресторанов, поэтому очень хочется, чтобы данная технология анализа получила распространение в сфере логистики, чтобы люди могли с уверенностью есть рыбу из Фукусимы. Вот почему мы не намерены патентовать данный метод, а собираемся продолжать оказывать поддержку путем проведения семинаров и других мероприятий по методике измерения содержания трития.

Я родился, когда мой отец работал в деревне Каваути округа Футаба префектуры Фукусима. И пусть я почти ничего не помню о том времени, поскольку был совсем маленький, я, конечно, желаю Фукусиме скорейшего безопасного возрождения как своей малой родине. И мне будет очень радостно, если мои профессиональные знания ученого хоть немного поспособствуют снижению репутационного ущерба.

Фотография к заголовку: Оборудование для сброса в океан обработанной воды, продемонстрированное представителям СМИ на АЭС «Фукусима-1». Прошедшая обработку вода, содержащая радиоактивный тритий, после разбавления путем смешивания с морской водой через трубу будет поступать к месту сброса по тоннелю, проложенному под океанским дном. 26 июня, территория городов Окума и Футаба префектуры Фукусима (© Jiji Press)

---

---

Жидкие отходы считаются радиоактивными, если в них удельная активность трития превышает значение 7,7·10⁴ Бк/кг (2·10^–6 Ки/кг).



Поскольку HTO радиотоксичнее трития в 10⁴ раз [12], то даже при со-
держании HTO в выбросах в количестве долей процента, основным фактором
радиационной опасности для населения следует считать HTO, содержащуюся
в газовых выбросах.


Тритий, сброшенный в окружающую среду, поступает в звенья экологи-
ческой системы (почвенная вода – растительность – животное – человек). При
этом количество выбрасываемого в окружающую среду трития – основной
фактор, определяющий его содержание в звеньях экологической системы.
Между тритием в форме HTO и другими звеньями экологической системы
достаточно быстро устанавливается равновесие [13]. Считается, что Т избира-
тельно не накапливается в отдельных элементах экологической системы, по-
скольку не обнаружено биохимических реакций, приводящих к его накопле-
нию. Поэтому концентрация трития в любом звене экологической системы не
превышает его содержания в воде.


Моделированию поведения трития в окружающей среде посвящено дос-
таточно большое количество публикаций [14–16]. Существуют численные мо-
дели различной сложности и различной иерархии, начиная с моделей глобаль-
ного трития, моделей, описывающих поведение трития в воздухе, почве, рас-
тительности [14]. В последние годы достигнут значительный прогресс в об-
ласти математического моделирования поведения трития в объектах окру-
жающей среды [17–20]. Для этих целей при МАГАТЭ была создана рабочая
группа BIOMASS (Biosphere Modeling and Assessment), в которую входили
представители США, Англии, Германии, Франции, России и др. Эта группа
разрабатывает типовые модели поведения трития в объектах окружающей сре-
ды на основе экспериментальных данных, представляемых странами-участ-
никами группы.



Содержание трития в окружающей среде Японии [9]

Вид пробы, химическая
форма трития Пункт контроля измерения Единица активность Удельная
Пары HTO в воздухе г. Фукусима* мБк/м3 19–23
HTO в воздухе г. Фукусима* мБк/м3 33–47
Осадки г. Фукусима* мБк/л 0,1–3,4
Грунтовые воды Преф. Той Ята мБк/л 0,0–4,8
Речная вода Вся Япония мБк/л 0,4–1,1
Вода в океане Тихий океан,
Японское море мБк/л 0,0–0,6
* Приведены результаты контроля до аварии 2010 года


Следует отметить, что Япония является островной страной, поэтому кон-
центрация HTO в атмосфере, а также в речной и грунтовой воде на материковой
части суши может быть в несколько раз выше. Содержание HTO в атмосферной
влаге на суше на 1…2 порядка величины выше, чем над поверхностью океана.



За период с 1980 по 1984 годы изучено содержание HTO в воде открытых
водоемов (прудов) на различных расстояниях от источника выброса (табл. 3.4).

Результаты измерений содержания трития в пище человека представле-
ны в табл. 3.5.
Т а б л и ц а 3.5
Тритий в пище и человеке г. Акита (Япония)
Вид пробы
Тритий
в свободной
воде пробы, Бк/л
Органически
связанный тритий
(ОСТ), Бк/л
Суточное
поступление
трития, Бк/сутки
Сырая пища:
– рис 2,5 1,8 0,279
– овощи 1,0–1,4 1,7–1,8 0,307
– рыба, малюски 0,49 1,0 0,055
– мясо 1,3 1,8 0,094
– молоко 2,0 2,1 0,241
–яйца 1,7 2,1 0,068
Водопроводная вода 1,9 – 2,25
Суточное поступление:
– человек 1,7 1,9
– мозг 1,6 1,7
– легкие 1,6 1,9
– печень 1,6 1,8

На основании этих исследований было определено, что общее суточное
поступление трития у японца составляет 4,95 Бк, из которых 1,7 Бк относится
к пище, 0,4 Бк к водяному пару и 2,25 к питьевой воде.
Согласно табл. 3.5 количество Т в воде человека (43 кг жидкости) со-
ставляет 1,6 Бк/л и ОСТ в мягкой ткани – 1,8 Бк/кг. При равномерном распреде-
лении в мягкой ткани человека (63 кг) концентрация трития составляет 1,67 Бк/кг,
тогда в существующей окружающей среде японцы будут облучаться тритием
в дозе, равной 0,048 мкЗв/год (4,8 мкБэр/год) [22].

---

Пути решения проблемы газовых выбросов трития

До недавнего времени на большинстве объектов атомной отрасли России проблема очистки от трития газовых выбросов в окружающую среду не решалась. Это стало одной из причин того, что допустимые выбросы трития в России в соответствии с НРБ-99 примерно на порядок больше, чем в США (7700 Бк/л против 740 Бк/л), и более чем в 75 раз выше норм Евросоюза (100 Бк/л). Отечественные нормативы соизмеримы, пожалуй, только с установленными в Канаде, где атомная энергетика, в отличие от российской, основана на использовании тяжеловодных реакторов CANDU (при их эксплуатации образуется на два порядка больше трития, чем в легководных реакторах).

 

- и ничего: никто особо не орал. Не только из наших, но даже на удивление Греты с Гринписей что-то не слышно.


Технология, кстати, интересная.

Фазовый изотопный обмен

В настоящее время предложена альтернативная технология очистки воздуха от паров тритированной воды. Она основана на противоточном процессе фазового изотопного обмена паров воды в воздухе с жидкой водой природного изотопного состава. По своему аппаратурному оформлению этот процесс очень прост и освоен в промышленных масштабах для абсорбционной очистки различных газов. Его суть заключается в том, что в колонну, заполненную какой-либо насадкой для развития поверхности контакта между газом и жидкостью, сверху подается природная вода, а снизу – поток очищаемого воздуха. Учитывая, что процесс является противоточным, по высоте колонны концентрация трития в парах воды в воздухе снизу вверх уменьшается, а в воде – увеличивается. Процесс проводится при температуре 20-30°С. Фазовый изотопный обмен воды сопровождается изотопным эффектом, при этом равновесная концентрация трития в жидкой воде при температуре 20°С на 10% выше, чем в водяных парах. Это означает, что количество подаваемой в колонну воды, и, следовательно, образующихся вторичных радиоактивных отходов, меньше, чем количество паров воды в очищаемом воздухе. Изменяя высоту колонны, можно достигать любой требуемой степени очистки воздуха от трития.

Российский гидрофобный платиновый катализатор изотопного обмена водорода с водой

Экспериментальные данные доказывают, что для детритизации 1500 м3/ч воздуха (степень очистки равна 1000) необходима колонна диаметром около 600 мм и высотой около 10 м. При этом, если очищаемый воздух имеет относительную влажность 100% при температуре 20°С, количество образующихся вторичных отходов в виде воды, выходящей из колонны, составит около 30 кг/ч.