Авария на АЭС Фукусима 1 – одна из крупнейших в мире техногенных экологических катастроф, которая получила максимальную – 7 степень опасности по Международной шкале ядерных происшествий. Такая же степень опасности была присвоена аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году. АЭС Фукусима была закрыта в 2013 году, однако по оценке японских специалистов, работать над устранением последствий аварии только на самой АЭС нужно будет еще 40 лет. Кроме того, выброс радиации нанес огромный ущерб окружающей среде, в частности, населению вокруг электростанции и мировому океану. Хроника событий Первый удар стихия нанесла в 14.46 местного времени. Работавшие на тот момент реакторы АЭС Фукусима-1 (энергоблоки № 1, 2 и 3) были заглушены сработавшими системами аварийной защиты. И все бы обошлось, но примерно в 15.36 дамбу, защищающую станцию с моря, настигла волна цунами высотой 5,7 метра. Волна легко перелилась через дамбу, проникла на территорию АЭС, нанося различные повреждения, начала затоплять здания и помещения, и в 15.41 вода вывела из строя штатные системы электропитания систем охлаждения реакторов и аварийные дизельные электростанции. Именно этот момент можно считать нулевой точкой отсчета катастрофы. Как известно, реакторы и после остановки продолжают выделять большое количество тепла — это, в основном, обусловлено продолжающимся распадом высокоактивных продуктов деления ядерного топлива. И, несмотря на то, что реактор фактически «выключен» (цепные ядерные реакции остановлены), в нем выделяются мегаватты тепловой энергии, способные расплавить активную зону и привести к катастрофе. Именно это и произошло на трех реакторах Фукусимы. Каждый из них выделял от 4 до 7 мегаватт энергии, но из-за остановки систем охлаждения это тепло никуда не отводилось. Поэтому в первые часы после цунами в активных зонах 1, 2 и 3-го реакторов значительно понизился уровень воды и одновременно поднялось давление (вода просто превращалась в пар), и, как предполагают специалисты, часть тепловыделяющих сборок с ядерным топливом расплавились. Уже вечером 11 марта в гермооболочке энергоблока № 1 было зафиксировано значительное повышение давления, которое вдвое превысило допустимое. А в 15.36 12 марта прогремел первый взрыв, в результате которого было частично разрушено здание энергоблока, но реактор не пострадал. Причиной взрыва стало скопление водорода, который выделяется при взаимодействии перегретого пара и циркониевых оболочек топливных сборок. На второй день после катастрофы — утром 12 марта — было принято решение охлаждать реактор № 1 подачей морской воды. Сначала от этой меры хотели отказаться, так как морская вода, насыщенная солями, ускоряет процессы коррозии, однако иного выхода не было, взять многие тысячи тонн пресной воды было просто неоткуда. Утром 13 марта было зафиксировано повышение давления внутри реактора № 3, и в него тоже началась подача морской воды. Однако в 11.01 утра 14 марта в третьем энергоблоке раздался взрыв (как и в первом энергоблоке, взорвался водород), который не привел к серьезным повреждениям. Вечером этого же дня началась подача морской воды внутрь реактора № 2, но в 6.20 утра 15 марта и в его помещениях прогремел взрыв, не повлекший серьезных разрушений. В это же время взрыв раздался и в энергоблоке № 4, как предполагается — в хранилище ядерных отходов. В результате конструкции четвертого энергоблока получили серьезные повреждения. После цепочки этих аварий и значительного повышения радиации на территории станции, было принято решение об эвакуации персонала. На Фукусиме осталось всего 50 инженеров, которые решали текущие задачи. Однако к ликвидации последствий аварии привлекались сотрудники сторонних компаний, которые производили закачку воды, прокладку электрических кабелей и т.д. Из-за отсутствия электричества угрозу стали представлять и бассейны выдержки, в которых находились тепловыделяющие сборки четвертого, пятого и шестого реакторов. Вода в бассейнах не циркулировала, ее уровень падал, и с 16 марта началась операция по закачке в них воды. На следующий день ситуация стала крайне опасной, и в бассейны выдержки блоков № 3 и 4 было спрошено несколько десятков тонн воды с вертолетов. С первого дня велись работы по подведению к станции электропитания от расположенной в полутора километрах линии электропередач. Нужно сказать, что дизельная электростанция шестого энергоблока продолжала работать, и ее периодически подключали к другим энергоблокам, но ее мощности не хватало. И только к 22 марта было налажено электропитание всех шести энергоблоков. Именно закачка морской, а затем пресной воды в реакторы стала главной стратегией стабилизации ситуации. Вода в реакторы подавалась вплоть до конца мая, когда удалось восстановить замкнутую систему охлаждения. Только 5 мая в энергоблок № 1 впервые после аварии зашли люди — всего на 10 минут, так как уровень радиоактивного загрязнения был очень высок. Полностью заглушить реакторы и перевести их в режим холодной остановки удалось только к середине декабря 2011 года. Причины трагедии Множество работ было опубликовано с целью пролить свет на обстоятельства и причины катастрофы. В самой Японии независимо друг от друга было проведено четыре масштабных расследования, результаты которых были представлены в 2012 году. Это отчёт владельца АЭС Токийской электроэнергетической компании (TEPCO), отчёты комиссии кабинета министров, парламентской комиссии и, так называемой, независимой комиссии[156]. Последняя была создана по инициативе главного редактора газеты «The Asahi Shimbun» Фунабаси Ёити; возглавил комиссию Коити Китадзава, бывший глава японского агентства по науке и технологиям[157]. Позднее, в 2015 году, был опубликован доклад генерального директора МАГАТЭ, посвященный аварии. Доклад был подготовлен с привлечением международных экспертов[158]. Хотя непосредственной причиной аварии были названы разрушительное землетрясение и цунами, однако, по мнению правительственной комиссии, недостатки в противоаварийных мероприятиях привели к полной неготовности станции к удару стихии и определили масштабы катастрофы[159]. Первоначально TEPCO утверждала, что возможность цунами такого масштаба лежала за границей области разумных предположений[160]. Но в окончательном отчёте было признано, что «оценка цунами, в итоге, оказалась неудовлетворительной, и коренной причиной аварии является недостаточная подготовка к воздействию цунами»[161]. Парламентская комиссия прямо назвала катастрофу «рукотворной», в том смысле, что хотя недостатки в безопасности АЭС, особенно по отношению к стихийным бедствиям, были выявлены ещё до 2011 года, ни TEPCO, ни регулирующие органы, ни профильное министерство не сделали ничего чтобы устранить их[162]. Глава комиссии Киёси Курокава в своём предисловии к отчёту написал: «Что нужно признать, и это особенно болезненно, то что эта катастрофа „сделана в Японии“. Её глубинные причины происходят из самой японской культуры: нашего рефлекторного подчинения, нашего нежелания задавать вопросы начальству, нашего стремления „продолжать следовать выбранному пути“, нашего группизма и нашей замкнутости»[163]. Независимая комиссия обратила внимание на «миф о безопасности», господствовавший во всей атомной отрасли Японии. В самой индустрии, в регулирующем ведомстве и в сознании местных властей не допускалась мысль о том, что АЭС могут представлять серьёзную опасность. Это привело к тому, что тяжелые аварии на станциях не рассматривались как вероятные, и никакая подготовка к ним не велась[164]. Последствия аварии на Фукусиме Авария на атомной станции Фукусима-1 имела самые пагубные последствия, которые, как это ни удивительно, возникли по вине людей. Самое неприятное во всех радиационных авариях — заражение воздуха, воды и земли высокоактивными продуктами деления ядерного топлива. То есть — радиационное заражение местности. Определенный вклад в это загрязнение внесли взрывы на энергоблоках, которые произошли с 12 по 15 марта 2011 года — пар, выброшенный из гермооболочек реакторов, нес в себе некоторое количество радионуклидов, осевших вокруг станции. Однако наибольшие загрязнения произвела морская вода, которая закачивалась в реакторы в первую неделю после аварии. Ведь эта вода, проходя активную зону реакторов, снова попадала в океан. В результате уже к 31 марта 2011 года радиоактивность океанской воды на расстоянии 330 метров от станции превышала допустимую норму в 4385 раз! В настоящее время этот показатель значительно снизился, но радиоактивность побережья у станции практически в 100 раз выше всех допустимых норм. Выбросы радиоактивных веществ вынудили уже 11 марта провести эвакуацию людей из 2-километровой зоны вокруг станции, а уже к 24 марта радиус зоны эвакуации увеличился до 30 км. Всего по разным подсчетам было эвакуировано от 185 до 320 тысяч человек, однако в это число входят и эвакуированные с территорий, подвергшихся серьезным разрушениям от землетрясения и цунами. В результате заражения воды в ряде районов запрещена ловля рыбы, а также поставлен запрет на использовании земель в 30-километровой зоне вокруг Фукусимы-1. В настоящее время ведутся активные работы по дезактивации почвы в этой зоне, однако из-за высоких концентраций радионуклидов самым простым решением стало снятие верхнего пласта земли с его последующим уничтожением. В связи с этим местным жителям запрещено возвращаться в свои дома, когда это можно будет сделать — неизвестно. Что касается воздействия аварии на здоровье людей, то особых опасений по этому поводу нет. Считается, что даже жители 2-километровой зоны получили минимальные дозы облучения, не представляющие опасности — ведь основное загрязнение местности произошло уже после эвакуации. Однако по заявлению экспертов, истинные последствия катастрофы для здоровья людей будут ясны не раньше, чем через 15 лет. Авария на АЭС Фукусима-1 имела последствия и совершенно иного рода. Япония из-за остановки всех своих атомных станций была вынуждена значительно увеличить выработку электроэнергии на традиционных тепловых станциях. Но самое главное, что авария стала причиной ожесточенных споров по поводу необходимости атомной энергетики для Японии, и вполне возможно, что страна к 2040-м годам вообще откажется от использования АЭС. Схема экологических исследований Выбрать исследуемую среду (вода, воздух почва). Вода Выбрать параметры, которые необходимо исследовать. Выбор параметров объяснить. Уровень радиационного фона. Увеличение уровня радиационного фона влияет на здоровье животных, людей. Предложите план исследований причин, текущей ситуации и возможных последствий. Причиной увеличения радиационного фона стала авария на АЭС. Радионуклиды, попавшие в воду быстро распространились по планете. В 2012 год в акватории Фукусимы наблюдалось превышение радиационного фона в 100 раз. Также ученые, изучающие последствия аварии, обнаружили мутации у обитающих в регионе дневных бабочек. Тритий служит источником бета-излучения, которое задерживается верхним слоем кожи человека, и, в отличие от ионизирующего, не повреждает клетки и генетический материал. Этот изотоп хорошо растворяется в воде и биологически активен. С водой он быстро проникает в организм и быстро из него выводится: у рыб — через два дня, у человека — через десять дней. Опишите методы и средства, которые рационально использовать в представленной ситуации. Воду для охлаждения реакторов и ОЯТ на "Фукусиме-1" качают из океана, после контакта с высокорадиоактивным топливом ее очищают от опасных радионуклидов, за исключением трития, и помещают в емкости. На территории АЭС хранится сейчас более миллиона тонн воды в 960 цистернах. Как пишут СМИ со ссылкой на представителей TEPCO, через три года эти возможности будут исчерпаны, и предстоит решать, что делать с водой дальше. Не исключено, что оптимальным вариантом будет слить ее постепенно в океан, если не найдется другое решение. Период полураспада трития — 12,3 года. Вывод: в ходе исследования экологической проблемы обнаружились причины, из-за которых произошла авария на АЭС. Эта ситуация довольно существенно повлияла на биосферу (атмосферу, гидросферу и почву), на развитие и жизнедеятельность живых организмов. Эта катастрофа стала причиной загрязнения окружающей среды, из-за чего пострадали люди и последующие поколения, а также были нарушены экосистемы.