Сброс воды с японской АЭС: достигнет ли «фукусимский» тритий российских берегов?

24 августа в Японии начался сброс воды с АЭС «Фукусима», которая использовалась для охлаждения реакторов. С момента аварии, произошедшей в 2011 году, ее скопилось более миллиона тонн, и потребуется 30 лет на то, чтобы сбросить всю воду. Каждую тонну – перед, тем, как она попадет в океан, – разбавляют морской водой для того, чтобы очистить ее от радиоактивных веществ — за исключением трития. Ситуация вызвала общественное напряжение в странах АТР. Так, например, в Китае запрещен импорт японских морепродуктов. В широком поле публикуются «мнения» даже о том, что «фукусимский» тритий погубит всех крабов. Но насколько действительно опасна разбавленная вода с «Фукусимы», существует ли угроза российскому рыболовству и, соответственно, потребителям рыбы?

Корреспондент «Вечернего Владивостока» взял интервью у участников экспедиции Тихоокеанского океанологического института им. В. И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук, проводящих в настоящий момент исследования в Тихом океане на НИС «Академик Опарин». На вопросы Егора Коваленко ответили начальник экспедиции Лобанов Вячеслав Борисович; заведующий лабораторией ядерной океанологии, руководитель радиохимического отряда Горячев Владимир Алексеевич и старший научный сотрудник этой же лаборатории, заместитель начальника экспедиции Сергеев Александр Федорович.

— Сейчас Вы уже занимаетесь исследованиями. Где они проводятся, как долго будут проводиться, и о чём уже можно сказать: каков уровень радиоактивного загрязнения вод?

ЛВБ: Мы проводим исследования в Тихом океане, в районе Камчатки и северных Курильских островов, до этого работали у восточного побережья о-ва Сахалин в Охотском море, в конце рейса также проведем работы и в Японском море. Продолжительность экспедиции составит 42 суток, планируем вернуться во Владивосток 18 сентября.

Пробы воды для оценки содержания искусственных и естественных радиоизотопов отбираются из поверхностного слоя океана по всему маршруту судна, это дает нам пространственную картину. В отдельных точках проводим отбор воды с различных глубин, до горизонтов 1000 м, чтобы оценить вертикальное распределение радионуклидов, их содержание в различных водных массах океана. Результаты будут получены после тщательных лабораторных анализов, которые потребуют довольно много времени. Но такие исследования мы проводим уже не первый год. Этим занимается лаборатория ядерной океанологии, созданная в нашем институте еще в середине 1970-х годов. По результатам исследований прошлого года в Японском и Охотском морях можно сказать, что уровень радиоактивных изотопов близок к фоновому и составляет, например, по тритию около 0,1-0,2 Беккерелей на литр воды (Бк/л). Это естественный природный уровень. Сейчас обстановка — спокойная, но необходим регулярный мониторинг наших акваторий, в частности, в связи с начавшимся сливом в океан накопленной радиоактивной воды на АЭС «Фукусима-1».

— Чему еще посвящена экспедиция?

ЛВБ: Наша экспедиция проводится в рамках межведомственной федеральной научной программы «Экологическая безопасность Камчатки и прилегающих акваторий», инициированной губернатором Камчатского края и Министерством науки и высшего образования в 2020 году после экологической катастрофы в Авачинском заливе, когда произошла внезапная и интенсивная гибель морских организмов в прибрежной зоне. Причиной ее, с наибольшей вероятностью, является быстрое развитие ядовитых водорослей, так называемый «красный прилив». На следующий год такое же явление случилось у берегов Хоккайдо в Японии. Но механизмы его пока не ясны. Это может быть связано и с глобальными процессами, такими как потепление вод океана и увеличение количества биогенных элементов, что благоприятствует росту планктона; региональными причинами, связанными с динамикой Восточно-Камчатского течения, где формируются интенсивные вихревые образования и, заходя в заливы, могут поднимать с глубин на шельф воду с низким содержанием кислорода и богатую биогенами; а также и местными особенностями Камчатки – вулканами, извергающими пепел, богатый минеральными веществами, переносимыми далее реками и многочисленными ручьями с тающих снегов прямо в океан.

В последние десятилетия воды около Камчатки мало исследовались, поэтому кроме непосредственных причин экологической катастрофы 2020 года мы проводим оценку и иных возможных рисков, связанных с климатическими изменениями и другими природными и антропогенными факторами. В том числе и оценку радиационного фона наших морских акваторий.

— Расскажите подробнее о самом процессе: как берутся пробы на радиоизотопы, как проводятся исследования?

ГВА: Физико-химические свойства техногенных радионуклидов и сравнительно малая их концентрация в морской воде пока не позволяют измерять их содержание непосредственно в океане. Необходим отбор проб воды больших объемов — от 100 литров и более для измерения радиоизотопов цезия. Это — большая работа. Нужно опустить специальные емкости, которые закроются именно на исследуемых горизонтах. Отбор проб воды в одной точке производится обычно с 5-6 различных горизонтов от поверхности до 5 км. Это занимает 5-10 часов при спокойной погоде. Для измерения трития требуется меньше воды — от 0,5 до 5 литров. В дальнейшем проводится концентрирование изотопов цезия на избирательных сорбентах на борту судна, а трития — электролизом в лаборатории на берегу. После чего радиоактивный цезий на сорбенте измеряется на гамма-спектрометре, а тритий — на жидкосцинтилляционном низкофоновом альфа-бета-спектрометре. Вся процедура подготовки и измерения радиоцезия в морской воде в зависимости от концентрации может занимать от нескольких суток до двух-четырёх недель при измерении трития. Для этого требуется высокоточная и дорогостоящая аппаратура и специально оборудованные лаборатории, которыми мы располагаем.

— Будут ли браться пробы в непосредственной близости от места сброса в Японии?

САФ: Повышенное внимание прессы к нынешним событиям на АЭС «Фукусима-1» это, наверное, вопрос больше политический. Нас же интересует научный результат, проверенные факты и состояние вод у наших берегов. Поэтому, прежде всего, мы хотим оценить радиационный уровень российских морей, пока сливаемые воды не дошли до их границ, а в дальнейшем, зная фоновое состояние, мы сможем судить о реальности загрязнения. В ноябре мы планируем провести съемку в районе Южных Курил и вдоль границ экономической зоны Японии, а на следующий год ее повторить.

— Расскажите подробнее о месте сброса: где, какие там течения, куда они могут принести сброшенную воду?

ЛВБ: Район АЭС «Фукусима-1» располагается на восточном побережье о. Хонсю, чуть севернее того места, где проходит основная ветвь течения Куросио. Куросио меандрирует [меандрировать — принимать извилистую форму], изгибается большими петлями на север и на юг. Поэтому часть сливаемых вод может быть увлечена этим быстрым течением на восток в центральную часть Тихого океана.  Кроме того, из меандров Куросио формируются крупные и долгоживущие вихри размеров 100-200 км. Они захватывают воду и переносят ее в процессе своего медленного движения вдоль оси Японского желоба на север к о. Хоккайдо и далее на северо-восток к Курильским островам. Наши исследования показали, что вихри сохраняются долго, в течение нескольких месяцев и даже лет, достигая района центральных Курильских островов. Расположенные рядом вихри обмениваются водой, и таким образом осуществляется быстрый перенос по цепочке вихрей. Именно так происходило сразу после аварии на АЭС «Фукусима-1» в 2011 году. Наши коллеги на основании спутниковых наблюдений и математического моделирования рассчитали траектории распространения вод от места аварии АЭС «Фукусима-1», а мы, используя эти данные, провели целенаправленные экспедиционные исследования летом 2012 года и показали, что обогащенная радионуклидами вода накапливалась именно в вихрях Куросио. За счет зимнего конвективного перемешивания она переносилась с поверхности в глубинные слои и далее перемещалась вместе с вихрями.

— Больше миллиона тонн воды планируется сбросить с АЭС: что это значит для акватории Азиатско-Тихоокеанского региона, какие риски?

ГВА: Да, сообщалось, что накоплено около одного миллиона двухсот тысяч тонн отработанной воды. Но сброс запланирован в течение 30 лет, т.е. в среднем по 110 тонн в день. Это меньше, чем две железнодорожные цистерны. Капля в море, точнее — в океане. Тем более что, как сообщалось, эти отходы очищены от наиболее опасных радиоизотопов, таких как цезий, стронций и кобальт, имеющих длительный период полураспада. Возможно, вблизи места слива концентрация трития в океане будет повышенной. Но на расстоянии 100, а тем более 1000 км в результате смешения с океанскими водами она будет незначительной. Даже после значительно более серьезного поступления радионуклидов в океан, случившегося во время аварии на АЭС, концентрации радиоцезия на расстоянии 30 км составляли 10-15 Бк/л, в 10-15 тысяч раз превышая фоновые (0,001-0,002 Бк/л). И это не вызывало какого либо ажиотажа.

— Может ли так называемая отработанная и очищенная вода с «Фукусимы» попасть в Японское море и когда-либо дойти до берегов Дальнего Востока, Приморского края?

ЛВБ: Как я уже говорил, в первую очередь вода может дойти до берегов Курильских островов. В Японское море проникновение вод из океана затруднено тем, что уровень моря выше, чем в океане, и вода постоянно вытекает из него через Сангарский пролив между островами Хонсю и Хоккайдо. Исключение может произойти в момент очень сильных ветровых нагонов, которые происходят нечасто. По наблюдениям японских ученых, после аварии 2011 года в Японском море у берегов Японии действительно отмечался повышенный уровень радиоцезия, но это было результатом стока рек и смыва почвы после выброса радионуклидов в атмосферу во время аварии на АЭС. Мы также зарегистрировали повышенное содержание цезия в заливе Петра Великого через две недели после аварии, что объясняется атмосферными переносом радиации вокруг планеты и выпавшими осадками.

Существует и другой путь проникновения океанских вод в Японское море. После аварии 2011 года было обнаружено, что воды, обогащенные радиоцезием, погрузились под основную ветвь Куросио на юг и с глубинным противотечением пошли на запад к островам Рюкю, а оттуда с Цусимским течением в Японское море. Их зарегистрировали в северо-восточной части моря в 2017 году. Основная же масса загрязненных вод двигалась на восток к берегам Америки, затем в океанском субарктическом круговороте на север и на запад в направлении против часовой стрелки вдоль Алеутских островов, к Камчатке, вдоль Курил на юг, и в 2020 году наши коллеги обнаружили эти воды с океанской стороны Хоккайдо. А в следующем году — с Охотоморской стороны Хоккайдо. Это — часть вод, которая зашла в Охотское море и также в циклоническом круговороте прошла на север вдоль Камчатки, а затем на юг вдоль Сахалина. Таким образом, полный оборот вод в океанском круговороте составляет 9-10 лет. Конечно, концентрации радиоизотопов в этих водах были ничтожно малы, на грани чувствительности приборов. Никакой угрозы здоровью людей и экосистеме это не принесло. Но оказалось удобным маркером для научных исследований.

— Какие последствия для биоты, для рыболовства могут быть? В частности, допускается ли, что в результате миграции рыба может «кормиться» у места сброса воды с АЭС, а затем вернуться в места добычи предприятиями Дальнего Востока?

САФ: Действительно, некоторые виды промысловых рыб нерестятся вблизи о. Хонсю, а для некоторых этот район является нагульным. На этот вопрос, конечно, лучше ответят специалисты по ихтиологии. Из нашего опыта могу сказать, что анализ радиоцезия в рыбах, кальмарах и планктоне в районах традиционного российского промысла у Курильских островов, проведенный нами после аварии на АЭС в 2012 году, показал, что содержание радиоизотопов в тканях морских организмов повышен, но составляет всего лишь 1-10 Бк/кг, что примерно в тысячу раз меньше нормы радиационной безопасности. То есть даже после попадания в океан неочищенной воды, аварийно использованной для охлаждения реактора в марте 2011 года, морепродукты в российских водах были вполне безопасными. Наиболее ценный объект промысла, лососевые, нагуливаются далеко от Фукусимы на огромных просторах Тихого океана, где концентрации трития ничтожно малы.

— Полностью от радиоактивных элементов очистить воду невозможно. Запрет на импорт морепродуктов со стороны Китая — это адекватная мера в части опасений, что морепродукты могут быть заражены?

ЛВБ: Смотря какие морепродукты и откуда. В отличие от воды, которая переносится и перемешивается, разбавляется чистыми водами, морские организмы, могут накапливать радионуклиды. Особенно донные организмы, которые привязаны к определенному месту обитания. Радиоизотопы собираются на взвеси. Это могут быть глинистые частицы с суши, отмерший планктон, детрит. Вместе с ними изотопы оседают на дно, где могут накапливаться в донных организмах, фильтрующих воду.

— Насколько опасен тритий? Как его нужно разбавлять, чтобы угрозы не было совсем — возможно ли такое вообще?

ГВА: Тритий — это радиоактивный изотоп водорода (³Н). Он входит в состав молекулы воды. По происхождению он может быть космогенным и техногенным. Первый образуется при взаимодействии космических лучей с атомами атмосферного азота в основном в нижней стратосфере, затем, взаимодействуя с кислородом, формирует молекулу воды и с осадкими выпадает на сушу и в океан. Техногенный тритий попал в атмосферу при испытаниях ядерного оружия (атомных и водородных бомб) в конце 1950 – начале 1960-х годов, пока они не были запрещены в 1963 году Московским договором. Тогда концентрации трития в атмосфере возросли более чем в тысячу раз, а в океане — в два-три раза. Такая разница объясняется значительно большим объемом воды океана в сравнении с объемом атмосферной влаги, а также быстрым перемешиванием океанскими круговоротами. Только через 60 лет, к началу 2020-х годов, содержание трития в океане снизилось до природного уровня. Это подтверждается нашими исследованиями, а также данными других исследователей и МАГАТЭ.

Как всякий радиоактивный изотоп тритий вызывает нарушения в организме человека на клеточном уровне. Но только при достаточно высоких концентрациях. Кроме того, он обладает низкой проникающей способностью и наносит вред только тогда, когда попадает внутрь организма. Существуют нормы радиационной безопасности (НРБ). Для трития НРБ Всемирной организации здравоохранения составляет 10000 Бк/л; норма, принятая в России — 7700 Бк/л.

Насколько известно, сейчас в накопленной на АЭС отработанной воде содержание трития составляет около 800 тысяч Бк/л. Перед сливом в океан планируется ее разбавить морской водой так, что оно снизится до менее 1500 тысяч Бк/л. По недавним сообщениям контроль содержания трития в месте сброса показал, что всего в 200 м его концентрация составила 10 Бк/л .   

— Говорится, что на сброс всей воды потребуется 30 лет. Насколько это прецедент для исследователей: как будет контролироваться ситуация, можно ли выстроить долгосрочный график наблюдений?

САФ: Нужен хорошо организованный мониторинг. Как сообщается в прессе, правительство Японии и МАГАТЭ принимают необходимые меры. Разработана долгосрочная программа, включая оперативное информирование на специальном сайте. Но и с нашей стороны необходим мониторинг российских морей. Этим должны серьезно заниматься Роспотребнадзор, Гидрометслужба, Федеральное агентство по рыболовству и другие органы контроля.

Но и Академия наук может внести свой вклад. Не заменяя работу государственных служб мониторинга, мы делаем уклон в сторону научного исследования проблемы. Тихоокеанский океанологический институт имеет многолетний опыт мониторинга подобных ситуаций. Еще в середине 1980-х годов лаборатория ядерной океанологии создала сеть тритиевого мониторинга на Дальнем Востоке, которая обеспечивала оперативный контроль ядерной деятельности на планете, включая испытание ядерного оружия, работу АЭС, переработку ядерного топлива. Это основные источники техногенного трития. По результатам опубликованы отчеты и монография. Тогда же, после аварии в бухте Чажма, была разработана и реализована многолетняя программа оценки и мониторинга состояния вод и донных осадков в Уссурийском заливе. Сразу после аварии на АЭС «Фукусима-1» в марте 2011 года мы обратились к руководству Дальневосточного отделения Академии наук о формировании экстренной научной программы по оценке последствий этой катастрофы, а также по оценке возможных иных техногенных поступлений радиоизотопов в моря Дальнего Востока. Такая программа была создана, и начались регулярные исследования Японского моря, а затем и других районов.

— Что, по Вашему экспертному мнению, может произойти? Действительно ли существуют риски? Что по этому поводу говорят Ваши коллеги?

ЛВБ: С большой вероятностью ничего опасного не произойдет. Это подтверждается высказываниями серьезных экспертов. Но, конечно, в интернете можно найти все что угодно. Доходит до анекдотов. Некий эксперт логично рассуждает, что тритий — это «тяжелая вода», а раз тяжелая, значит, она потонет, пойдет на дно и погубит всех крабов. Другой считает, что наступит крах всего дальневосточного рыболовства. Как будто рыбу ловят только вблизи Японии. В общем много курьезов и выдумок. А нужна правдивая информация и научно обоснованные оценки. Конечно, риски всегда есть, если происходит аварийная ситуация или работа идет с нарушением заявленного регламента. Но я не думаю, что в Японии такое допустят. Кроме того, ситуацию контролирует МАГАТЭ, авторитетная международная организация. Конечно, такого рода масштабные операции нужно согласовывать с соседними странами. Это возмущает население КНР, Кореи и России. Что, конечно, справедливо. Ситуацию используют политики. Здесь нужны коллективные решения. Но наиболее важно предоставление открытой информации и правдивое донесение ее до общественности, чтобы исключить догадки и домыслы. А это уже дело журналистов.

• Больше новостей и актуальных интервью всегда публикует Telegram-канал «Вечернего Владивостока» (12+). Подпишитесь, чтобы быть в курсе событий.