В начале сентября правительство Японии заявило о возможности слива в Тихий океан всех накопленных за 8 лет охладительных вод с разрушенной АЭС «Фукусима». По официальным данным, емкости для хранения жидкости переполнятся уже в ближайшее время и другого способа избавиться от опасной жидкости, по мнению экспертов, фактически нет. Заявление вызвало протест японских рыбаков. Также резко отрицательно отреагировали официальные представители Южной Кореи. Несмотря на то, что японская сторона заверяет, что охладительные воды на Фукусиме содержат только изотоп водорода тритий, решение сбросить воду в океан вызывает серьезную тревогу у международного сообщества.
Председатель президиума ДВО РАН, академик, ученый в области химии и спектрохимиии Валентин Сергиенко убежден, что сложившейся ситуации можно было избежать. Дальневосточное отделение Российской академии наук неоднократно предлагало свою помощь в решении проблемы накопления радиоактивных жидких и твердых отходов, однако японцы пошли по «американскому пути». Также в интервью ИА PrimaMedia председатель ДВО РАН отметил, что «Фукусима» оставила сразу несколько важных вопросов без ответов.
Валентин Иванович, как вы относитесь к заявлению японской стороны о необходимости слить зараженную воду в Тихий океан? Есть ли по вашему мнению иные способы решения проблемы?
— Ну я бы сразу сказал, что ситуация, к которой они пришли после 8 лет и которая была озвучена японскими СМИ, — это ожидаемая ситуация. К этому они неизбежно должны были прийти. Удивляюсь, что прошло восемь, а не пять лет или даже не три года для того, что бы понять ожидаемые последствия «легкого» решения. Потому что корни всего этого зарыты в не совсем правильном, на наш взгляд, выборе технологического подхода к утилизации контурных и грунтовых вод на аварийных блоках.
Японцы по настоянию американской стороны для очистки ЖРО (жидкие радиоактивные отходы) приняли за основу так называемую схему соосаждения. Поскольку данная схема не позволяет довести уровень очистки загрязненных вод до уровня, который позволяет считать их нерадиоактивными, то весь объем очищаемых вод формирует точно такой же объем вторичных ЖРО меньшей активности и дополнительно сотни, если не тысячи тонн твердых радиоактивных отходов низкой активности. Это плата, за казалось бы легкое решение проблемы. В емкостях сейчас хранится миллион кубометров этой воды. Эти тысячекубовые емкости видно со спутника, их все строят и строят, и уже нет свободных площадей на территории станции, где можно ставить эти емкости. Вторичные твердые РАО (радиоактивные отходы) также хранятся на территории станции прямо под открытым небом, а они загрязнены радионуклидами стронция, цезия и других элементов.
Имея с 2011 года большой опыт в переработке ЖРО, возникающих при эксплуатации, обслуживании, ремонте и утилизации АПЛ (атомных подводных лодок) на Тихоокеанском флоте, мы предложили японской стороне использовать наш подход, основанный на применении высокоселективных и сорбционно-реагентных сорбентов нового поколения, созданных дальневосточными учеными. Предлагаемый подход показал свою высокую эффективность при ликвидации огромных «запасов» ЖРО, в том числе сложного состава – ЖРО, загрязненных нефтепродуктами, морской водой — в Приморском крае и на Камчатке. Однако они не поддержали нас. Основной мотив – отсутствие в России производства сорбентов в объемах сотни и тысячи тонн в месяц. Предложение купить лицензию и организовать производство у себя так же не было принято. Выбор был сделан в пользу технологической схемы в основе которой лежит процесс соосаждения. Им казалось, что таким путем они решат проблему переработки ЖРО за год-полтора.
Расскажите упрощенно, чем отличается американский метод соосаждения от вашего — с использованием сорбентов?
— Если совсем просто, то соосаждение — это процесс выпадения в осадок вместе с осаждаемым соединением каких-либо посторонних веществ. Добавляя в ЖРО некие компоненты, которые кристаллизуются или образуют коллоидные частицы, и осаждаются на дно, захватывая из раствора радионуклиды. Однако степень очистки в такой схеме достаточна низкая и требуется подключение других физико-химических процессов для достижения требуемых показателей очистки. Многократное повторение процедуры соосаждения также не позволяет очистить растворы до требуемых санитарных норм. Отсюда огромное количество вторичных жидких и твердых радиоактивных отходов.
В сорбционной схеме, разработанной и запатентованной нами, степень очистки достигает 1000000 за один проход. И этот показатель достигается не только при переработке «легких» ЖРО – контурные воды, воды бассейнов выдержки отработанного топлива, но и ЖРО сложного состава с содержание солей до сотен грамм в литре и ЖРО, загрязненных органическими веществами. Это абсолютно неподъемная задача для схемы соосаждения. Наша технология подразумевает, что радиоактивная вода поступает на установку, проходит обработку и поступает в накопительную емкость, из которой после соответствующего контроля, она сбрасывается. Единственным вторичным РАО в этой схеме являются отработанные сорбенты. Соотношение переработанных ЖРО к объему полученных твердых РАО более, чем 1000:1.
Почему ваше решение было отвергнуто?
— Ну первое — они поставили нам условие, можем ли мы поставить сразу 100 тонн сорбента. Конечно, нет. Наше производство вообще ограничивается в институте — 1-2 тонны в год. Нам больше не надо для научных исследований и промышленных экспериментов. Второе — японская сторона хотела использовать наш сорбент в своей технологической схеме, но он не был пригоден по механическим свойствам, попытки быстро решить вопрос о повышении механических свойств сорбентов при сохранении их служебных свойств не увенчались успехом. Японские коллеги многократно были в нашей лаборатории, испытывали образцы наших материалов в своих лабораториях, подтверждая высокие характеристики сорбентов, но компромисс так и не был найден. Они пытались облагородить схему соосаждения, а мы далее совершенствовали свою технологию и реализовывали ее в промышленном масштабе на заводе «Звезда» и ФГУП «ДальРАО».
А в чем состоит сложность очистки воды от трития?
— В том, что везде вода. В окружающей среде водород везде. Его очень и очень много. Тритий — это изотоп водорода, масса которого в три раза больше привычного для нас и этот изотоп не устойчив и распадается с периодом полураспада 12 лет. Тритий не отличается по своему химическому поведению от обычного водорода и потому легко замещает его в любых молекулах. Так вот путем обмена он быстро распространяется. Безусловно высокая концентрация трития представляет угрозу в силу того, что он в состоянии легко попасть в организм живых существ через питьевую воду, с продуктами питания. Селективное выделение трития из водных растворов представляет собой чрезвычайно сложную научно-техническую задачу, которая по большому счету еще не решена нигде в мире. Известны попытки ученых Москвы и Санкт-Петербурга создать оригинальную технологию, получены обнадеживающие результаты, но это только в экспериментах. Совершенно очевидно, что сливать большие объемы вод, содержащих тритий, в открытые водоемы нельзя. Но я не понимаю, почему говорят о каких-то высоких экстремальных концентрациях трития, его там быть не должно.
Какое сейчас решение вы видите ситуации, к которой пришла Фукусима?
— Хотелось бы прежде, чем говорить о решениях, посмотреть результаты анализов того, что сейчас хранится в емкостях. Я не знаю как сейчас, но года три тому назад мне было известно, что от цезия японцы фактически очистили воду, он был на уровне предельно допустимой концентрации. А вот концентрация радиоактивного изотопа стронций-90 существенно превышала предельно допустимый уровень. Если это так до сих пор, то с помощью наших материалов воды можно очистить до уровня ПДК.
Как по вашему мнению, почему такой международный резонанс вызвало заявление японцев о сливе воды?
— Ну это вполне объяснимая реакция обывателей во всех странах. Особая тревога, естественно, наблюдается у соседей – Кореи, Китая и у представителей бизнеса, связанного с добычей и переработкой морских биоресурсов. Сброс радиоактивных вод в больших объемах в зонах рыболовства – прямая угроза бизнесу, а для населения, потребляющего морепродукты, — это прямая угроза здоровью и безопасности.
С Фукусимой есть еще несколько вопросов, на которые никто не может ответить. Первое – как случилось, что авария состоялась? Ее вообще там не должно было быть. Станция выдержала удар землетрясения, своевременно сработала автоматика, реакторы были заглушены. Но 14 метровая волна цунами повредила устройства резервного электропитания и остановившиеся энергоблоки остались без обязательного охлаждения. Эта ситуация не была предусмотрена инструкциями проектанта АЭС, которыми руководствовался персонал станции. Затянувшиеся консультации специалистов Японии и США привели, в конечном итоге, к перегреву реакторов и к тепловому взрыву. Нечто близкое у нас было в Чажме. В результате взрыва произошло обрушение строительных конструкций на бассейны выдержки отработанного топлива и их повреждение.
Здесь возникает второй вопрос. Почему на станции хранилось все отработанное ядерное топливо с момента запуска первого реактора? Почему после соответствующей выдержки топливо не было отправлено на радиохимические заводы для переработки? Вопрос.
В отработанном ядерном топливе накапливается плутоний, один из самых опасных радиоактивных материалов в мире, который используется для производства ядерного оружия. Думаю, что в хранившемся в бассейнах выдержки отработанных тепловыделяющих элементах содержалось плутония не на одну атомную бомбу.
Известно, что отработанное ядерное топливо со всех АЭС, построенных в 1970 – 2000 гг. Советским Союзом, позднее Россией, в Европе и Азии в соответствии с договором о нераспространение радиоактивных материалов, возвращалось в страну для переработки.
АЭС располагается вблизи береговой черты, поэтому все стоки со станции, включая поверхностные и грунтовые стоки, поступают в море. Были сделаны попытки перехватить и локализовать загрязненные грунтовые воды, но успех этих действий вызывает сомнение, прежде всего по вопросу полноты перехвата. Так или иначе в значительных количествах радиоактивные воды попали и продолжают попадать в океаническую воду. Радиоизотопы цезия и стронция фиксируются в донных осадках, планктоне, микроорганизмах на расстояниях сто и более километров от берега. Концентрации, конечно, малы, но факт остается фактом. Наше счастье, что гидрология в этом регионе такова, что холодное северное течение, которое идет из Охотского моря, сталкивается с тёплым, идущим с юга, и поток уходит на восток к Гавайским островам и дальше в сторону Америки. Воздушные потоки идут точно таким же образом, они от Японии уходят на восток. Поэтому Японское море фактически не испытало сколь-нибудь значимых отрицательных последствий катастрофической аварии на АЭС «Фукусима-1».
Вы говорили еще про твердые отходы. Они не менее опасны, чем жидкие?
— При условии, что радионуклиды находятся в связанном состоянии, что ограничивает их миграцию в окружающей среде, менее опасны. Если же изоляция радионуклидов не высока, то они могут вымываться из ТРО и также легко мигрировать, как и в случае с ЖРО.
Сколько еще будет длиться эхо Фукусимы?
— Если объективно, 10 периодов полураспада самого долгоживущего радионуклида. То есть, например, по цезию и стронцию – 300 лет. А если там был выброс топлива, то у плутония полураспад – около полумиллиона лет, то есть это навсегда. За счет распада короткоживущих радионуклидов (наиболее опасный для человека йод-131) область радиационного загрязнения сужается, но там где было выпадение радиоизотопов стронция, цезия, кобальта и материалов топливной композиции ситуация будет опасной для человека сотни лет. Это будет очень долго.