Как известно, крупнейшая техногенная катастрофа, сопровождавшаяся выбросом огромного количества радиоактивных веществ в атмосферу и прибрежные воды, произошла 11 марта 2011 года на территории Японии. Поводом для нее послужило землетрясение и последовавшее за ним цунами, которое привело к разрушениям на атомной станции «Фукусима», несовместимым с дальнейшим функционированием. Официально станция была закрыта в 2013 году.

Представители японской стороны озвучили срок в 40 лет. Именно столько, по мнению специалистов-ядерщиков, понадобится для приведения этого объекта в стабильное состояние. А что же до этого? С момента катастрофы прошло уже более 6 лет. Появляются первые данные, которые помогут оценить экологические последствия этого страшного события.

Уровень радиации на АЭС до сих пор настолько высок, что там не могут находиться не только люди, но и роботы. Даже учитывая высочайший уровень развития Японии в сфере робототехники, до сих пор не удалось создать устройство, которое бы проработало там долгое время. Из-за колоссального излучения все роботы выходят из строя спустя несколько часов, так и не успев пробраться сквозь завалы к нужному участку. То есть каких-то масштабных работ по устранению утечек радиоактивного топлива на станции не ведется. В связи с этим, с момента аварии и до настоящего времени Фукусима поставляет в мировой океан около 300 тонн радиоактивной воды ежедневно. Эта вода содержит радиоактивный йод-131, который распадается почти в самом начале, а также цезий-137, период полураспада, которого составляет 30 лет. Одновременно происходит утечка ядерного топлива, об истинных масштабах которой точно ничего не известно.

Конечно, такие колоссальные объемы зараженной жидкости не способны бесследно раствориться даже в самом большом океане планеты. Благодаря особенностям циркуляции водных масс в Тихом океане, морские течения относят радиоактивные загрязнения от Фукусимы в сторону северо-востока, к берегам Аляски и Калифорнии. Как отмечают специалисты Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйственного центра, по состоянию на начало 2016 года, радиационный фон в Охотском море и других российских рыбопромысловых зонах находится в пределах нормы. В то же время ситуация у берегов Северной Америки, куда зараженная вода поступает вместе с Северо-Тихоокеанским течением, выглядит не так оптимистично. У берегов Западной Канады эксперты фиксируют рост уровня радиации на 300%, в связи с чем, здесь произошло сокращение местной ихтиофауны на 10%, в том числе популяции тихоокеанской сельди. Также наблюдаются повсеместные случаи гибели рыбы и морских звезд. А содержание радиоактивных веществ в пробах орегонского тунца выросло в 3 раза. Общий уровень радиации в Тихом океане на сегодняшний день в 5-10 раз превышает таковой во времена испытания атомных бомб США.

Даже этих немногочисленных сведений достаточно, чтобы сделать неутешительный вывод: по площади воздействия Фукусима уже превзошла Чернобыльскую аварию, которая считалась самой страшной в истории планеты. К сожалению, человечество с его уровнем технического развития на данный момент не способно предотвратить последствия таких масштабных экологических катастроф.

Многие эксперты склоняются к мнению, что авария на АЭС «Фукусима-1» вызвана не только землетрясением, как единственной причиной, факты говорят, что сама станция достаточно успешно выдержала сейсмические толчки. Однако проблема была в том, что тут произошло наложение двух стихийных бедствий, что и привело к такой масштабной катастрофе. Хотя официальное расследование причин аварии еще не завершено - ее выводы будут готовы только к концу года, предварительные выводы показывают, что землетрясение было причиной потери внешнего энергоснабжения. После этого, как и полагалось, были запущены дизель - генераторы, но их работа нарушилась пришедшим цунами.

Причины аварии

Таким образом, наложение двух катастрофических событий еще более усугубило и без того сложную ситуацию на АЭС. Станция не выдержала воздействия стихий, по причине того, что была построена еще в 1970 году. Ее проект, с современной точки зрения, уже устарел, и у нее не было средств управления авариями, выходящими за пределы проекта. Результатом неготовности станции было то, что следствием наложения двух аварийных ситуаций – потери внешнего снабжения и отказа дизель – генераторов, было расплавление активной зоны реактора. При этом образовывался радиоактивный пар, который персонал вынужденно сбрасывал в атмосферу. А взрыв выделившегося при этом водорода показал, что на станции не было средств его контроля и подавления, или их было недостаточно.

Все три работавшие до аварии энергоблока остались без достаточного охлаждения, следствием этого, стало снижение уровня теплоносителя, а создаваемое образующимся паром давление, стало резко повышаться. Катастрофическое развитие событий начало развиваться с энергоблока №1. Персонал, для того, чтобы избежать повреждения реактора высоким давлением, стал сбрасывать пар сначала в гермооболочку, а это привело к тому, что в ней давление увеличилось более чем в два раза. Теперь же, чтобы сохранить гермооболочку, пар стали сбрасывать в атмосферу, при этом ответственные организации заявили, что из выбрасываемого пара будут отфильтровываться радионуклиды. Таким образом, удалось сбросить давление в гермооболочке. Но при этом, водород, образовавшийся по причине оголения топлива и окисления оболочки тепловыделяющих элементов, изготовленной из циркония, проник в обстройку реакторного отделения. Высокая температура и концентрация пара привели к последующему взрыву водорода в первом энергоблоке АЭС. Это событие произошло на следующий после землетрясения день, 12 марта утром в 6:36 по всемирному координированному времени (UTC). Последствием взрыва, было разрушение части бетонных конструкций, при этом, корпус реактора не был поврежден, была повреждена только внешняя железобетонная оболочка.

Развитие событий

Сразу после взрыва произошло сильное повышение уровня радиации, достигшее более 1000 мкЗв/час, но через несколько часов, уровень радиации упал до 70,5 мкЗв/час. Передвижные лаборатории, взявшие пробы на территории АЭС, показали наличие цезия, что могло указывать на нарушение герметичности оболочек тепловыделяющих элементов. Правительство Японии в полдень этого же дня, подтвердило, что действительно произошла утечка радиации, но о масштабах не сообщалось. Впоследствии, официальные лица, как из правительства, так и из компании TEPCO, в чьем ведении находится АЭС, заявили, что для охлаждения реактора, в его гермооболочку будет закачиваться морская вода, смешанная с борной кислотой, а по некоторым сведениям, воду будут закачивать и в сам реактор. По официальной версии, водород просочился в пространство между стальной оболочкой и бетонной стеной, там смешавшись с воздухом, он и взорвался.

На следующий день, на АЭС «Фукусима-1» начались проблемы с блоком № 3. У него оказалась поврежденной система аварийного охлаждения, которая должна была подключиться при понижении уровня теплоносителя ниже заданного. Так же, предварительные данные говорили, что тепловыделяющие элементы частично оголились, поэтому опять возникла угроза взрыва водорода. Начался контролируемый сброс пара из гермооболочки, для снижения давления. Так как не было возможности охлаждения реактора блока №3 в него, тоже, начали закачку морской воды.

Однако, принятые меры, не помогли избежать взрыва на третьем энергоблоке. Утром 14 марта на этом блоке прогремел взрыв аналогичный взрыву на первом энергоблоке. При этом и корпус реактора, и гермооболочка не пострадали. Персонал стал восстанавливать аварийное энергоснабжение на 1 и 2 блоках, а подкачка морской воды осуществлялась на 1 и 3 блоки. В дальнейшем, в этот день отказала система аварийного охлаждения и на втором энергоблоке. TEPCO сообщила, что на этом блоке принимаются такие же меры, как на 1 и 3 блоках. Во время закачки морской воды во 2 блок, отказал предохранительный клапан для сброса пара, давление возросло, и закачка воды стала невозможной. Из-за временного полного оголения активной зоны, часть тепловыделяющих элементов повредилась, но впоследствии удалось восстановить функцию клапана, и возобновить подачу морской воды.

На этом беды АЭС не закончились. На следующее утро прогремел взрыв и на втором энергоблоке, результатом которого был выход из строя блока для конденсации пара, выходящего из реактора при авариях. Так же, возможно, была повреждена гермооболочка. В это же время прогремел взрыв в хранилище отработанного ядерного топлива на блоке №4, но пожар удалось потушить за 2 часа. Персонал со станции, из-за возросшего уровня радиации, пришлось эвакуировать, осталось только 50 инженеров.

Утром 17 марта начался сброс морской воды с вертолетов в бассейны 3 и 4 энергоблоков, для устранения возможного повреждения отработавшего топлива. Два вертолета сделав по 4 рейса, попытались наполнить бассейны водой. В дальнейшем из-за масштабов повреждений и широкого фронта работ, перед штабом по ликвидации аварии встает сложная задача по выбору приоритетных работ. Морскую воду нужно закачивать в первые четыре энергоблока, при этом, основной персонал нужен на 5 и 6 блоках, для поддержания их в нормальном состоянии. Все это осложнялось очень высоким уровнем радиации, особенно во время сброса пара, при котором люди должны уходить в укрытие. Поэтому было решено увеличить количество персонала на промплощадке до 130 человек, в числе которых были и солдаты. Удалось восстановить дизельную электростанцию 6 блока, и, ее стали использовать для подачи воды, так же и на 5 энергоблок.

На восьмой день, после разрушительного землетрясения, у АЭС было развернуто пожарное спецподразделение, в арсенале которого были мощные автомобили. С их помощью в бассейн отработанного топлива 3 энергоблока заливается вода. В то же время, на крышах 5 и 6 блока просверлили небольшие отверстия, чтобы предотвратить скопление водорода. На следующий день 20 марта, по плану, было намечено восстановление электроснабжения 2 блока АЭС.

Ликвидация

В конце марта возникла необходимость в откачке воды из затопленных турбинных отделений 1,2 и 3 блоков. Если этого не сделать, то восстановление электроснабжения будет невозможно, да и штатные системы не смогут функционировать. Учитывая размеры затопленных помещений, ликвидаторы затруднялись говорить о сроках выполнения этих работ, при этом, конденсаторы турбин, куда планировалось закачивать эту воду, были заполнены, значит, предварительно надо было куда–то откачать воду и из них. Активность воды в турбинных отделениях указывала на то, что гермооболочки первых трех блоков имеют утечку радиоактивной воды. В турбинных отделениях стоит высокий уровень радиации, что значительно тормозит аварийные работы.

Состояние всех реакторов остается относительно стабильным, в них с помощью электронасоса подается пресная вода. Давление в гермооболочках 1,2 и 3 блоков постепенно входит в норму. TEPCO приняла решение соорудить очистные сооружения рядом с аварийными блоками, чтобы решить проблему затопленных помещений. Ведутся подготовительные работы для того, чтобы откачать воду из конденсаторов, в специальные баки для хранения конденсата, а из них в другие емкости.

Начало апреля ознаменовалось тем, что ликвидаторы обнаружили в бетонном канале для прокладки электрокабелей, находящемся на глубине 2 метров, высокоактивную воду. Помимо этого, в стене кабельного канала обнаружили трещину шириной 20 см. Несколько попыток залить трещину бетоном не увенчались успехом, так как вода не давала бетону затвердеть. После этого попробовали заделать трещину специальным полимерным составом, но эта попытка тоже оказалась неудачной. Чтобы не тратить время на эту работу, сотрудники решили удостовериться в том, что именно через эту трещину радиоактивная вода попадает в море, но проведенное исследование опровергло это предположение. Попытки заделать трещину все равно продолжились, а в случае их неудачи, было решено укрепить химическими веществами землю в районе течи.

2 апреля временные электронасосы, подающие воду в гермооболочки первых трех блоков, переключили с мобильных установок на внешнее электропитание. Из конденсатора 2 блока началась откачка воды в баки хранения, для последующей закачки воды в конденсатор, из подвальных помещений энергоблока. TEPCO заявила, что вынуждена сбросить в море 10 тысяч тонн низкорадиоактивной воды в море, чтобы освободить штатное хранилище для закачки высокорадиоактивной воды из 1,2 и 3 блоков. Правительство Японии разрешило пойти на такие меры, тем более, как сообщалось, этот сброс не угрожает здоровью людей живущих неподалеку от АЭС.

Удалось заделать течь из канала для электрокабелей. В гермооблочку первого блока был закачан азот для вытеснения водорода, во избежание возникновения взрывоопасной концентрации. По-прежнему, остро стоит вопрос с закачкой воды в хранилища, их объемов явно не хватает, поэтому по просьбе TEPCO, в район аварии направили технический «остров» «Mega-Float», который рассчитан на 10000 тонн воды. По прибытию к месту назначения, его переоборудовали, приспособив для хранения радиоактивной воды. Кроме того, компания собирается строить в районе станции временные хранилища для радиоактивной воды.

В середине апреля мощные афтершоки и 7 – бальное землетрясение, не помешали ходу аварийных работ, однако, некоторые операции пришлось отложить. Из сооружений 2 блока началась откачка воды. В бассейне выдержки 4 блока поднялась температура, и туда было решено закачать 195 тонн воды для его охлаждения. Снизился уровень загрязнения морской воды иодом-131, однако в радиусе 30 км от станции, уровень радиации морской воды еще значительно выше допустимого и, чем ближе к станции, тем он выше. TEPCO, для исключения повторной утечки воды, решила соорудить стальные плиты, полностью отгородившие от моря, водозаборы технической воды.

В середине апреля TEPCO объявила, что утвержден новый план ликвидации аварии. По этому плану компания намеревается соорудить замкнутую систему, состоящую из насосов, для откачки воды из помещений, с последующей ее фильтрацией и очисткой, и ее дальнейшим охлаждением. Впоследствии, очищенную воду можно будет использовать для охлаждения реакторов. Благодаря этому, не придется сбрасывать воду в хранилища, ее объем не будет увеличиваться. На работы по монтажу этой системы уйдет около 3 месяцев, а в течение полугода ликвидация аварии должна быть завершена.

Параллельно с этими работами, с помощью техники управляемой дистанционно, убирается территория станции. С 20 апреля над промплощадкой началось полномасштабное распыление химреагентов, для осаждения пыли. Эти реагенты связывают пыль в более крупные частицы, и, она оседает недалеко от места аварии, не уносясь ветром. В конце апреля TEPCO начала подготовку к новому этапу охлаждения реакторов.

Последствия аварии

В результате всех этих инцидентов на АЭС «Фукусима-1» возникла утечка радиации, как по воздуху, так и по воде, поэтому властям пришлось эвакуировать население из зоны радиусом 20 км от станции. Кроме того, в зоне отчуждения людям было запрещено находиться, а людям, живущим в радиусе 30 км от станции, было настоятельно рекомендовано согласиться на эвакуацию. Немного позже, появилась информация, о том, что в некоторых районах Японии обнаружены радиоактивные элементы изотопов цезия и йода. Через две недели после аварии в питьевой воде некоторых префектур был обнаружен радиоактивный йод – 130, однако его концентрация была ниже допустимой. В тот же период в молоке и некоторых продуктах были обнаружены радиоактивные йод – 131 и цезий – 137, и хотя их концентрация не была опасна для здоровья, их употребление временно запретили.

В этот же период в пробах морской воды, взятых в пределах 30 – километровой зоны станции, было обнаружено повышенное содержание йода – 131, и незначительное присутствие цезия – 137. Однако, в дальнейшем, из-за утечки из реакторов радиоактивной воды, концентрация этих веществ в морской воде сильно повысилась и временами достигала концентрации в несколько тысяч раз, превышающей допустимую. Кроме этого, в конце марта в пробах почвы взятых на промплощадке обнаружили незначительную концентрацию плутония. В это же время, во многих регионах планеты, в том числе и в Западной Европе и США, было отмечено присутствие, нехарактерных для этих местностей, радиоактивных веществ. Многие страны временно запретили ввоз продуктов из некоторых префектур Японии.

В финансовом отношении авария на «Фукусиме-1», тоже имеет тяжелые последствия, особенно для Японии и, в частности, для владельца АЭС – компании TEPCO. Атомная отрасль тоже понесла значительный урон, например, после аварии резко снизились котировки уранодобывающих компаний и упали спотовые цены на сырье для атомных электростанций. По оценкам экспертов, постройка новых АЭС, после аварии в Японии, возрастет на 20 – 30%. Компания TEPCO, по требованию правительства Японии, обязана выплатить компенсации для 80 тысяч человек, пострадавших от последствий аварии, сумма выплат может достичь $130 млрд. Сама же компания – владелец АЭС потеряла $32 млрд своей рыночной стоимости, из-за снижения цены своих акций. И хотя АЭС и была застрахована на несколько миллионов долларов, этот случай, по договору не подпадает под категорию «страхового».

Состояние проблемы на сегодняшний день

Последние сведения о состоянии реактора первого энергоблока, опубликованные компанией TEPCO, показывают, что, скорее всего, значительная часть активной зоны расплавилась и, упав на дно реактора, прожгла его, затем попала в герметичную оболочку, повредив ее, поэтому возникла течь в подземные сооружения блока. Сейчас проводятся работы по поиску места течи в гермооболочке. Сегодня идет сооружение защитного укрытия для первого энергоблока, для устранения дальнейшего попадания радиации в атмосферу. Рядом с блоком закончена расчистка территории, что позволяет установить там большой подъемный кран. Весь блок, по плану, будет закрыт сооружением из стального каркаса, прикрытого полиэфирной тканью.

24 мая компания TEPCO заявила, что допускает расплавление активных зон 2 и 3 реакторов, произошедшее еще в первые дни аварии, а также что необходимо. Так, как по заявлению компании, тех усилий, которые были приложены в первые дни, по всей вероятности, не хватило, чтобы охладить реактор. Так как расход воды был очень большим и, в результате, активная зона оставалась полностью открытой. Поэтому, большая часть топливных элементов 3 блока, а чуть ранее и 2 блока расплавилась и скопилась на днище реакторов. Но компания надеется, что значительная часть топливных элементов сохранилась, так как приборы показывают, что сейчас уровень воды достаточен для предотвращения полного расплавления активной зоны. На сегодня, состояние 2 и 3 блоков стабильное, и не представляет никакой опасности.

26 мая компания заявила, что в очистных сооружениях 3 блока обнаружила утечку радиоактивной воды, поэтому была временно приостановлена откачка воды из 2 и 3 блоков. В это же время проводятся работы на линиях электроснабжения. И, хотя, компания заявляет, что вода скоро перестанет вытекать, но ей придется предпринять определенные меры для устранения проблемы, которые затрудняются из-за высокого уровня радиации, исходящей от загрязненной воды. В последний день мая, на 4 энергоблоке произошел взрыв. По предположениям, это взорвался газовый баллон в груде разбираемых завалов, который задели дистанционно управляемой техникой.

Хотя, по заявлению TEPCO, сделанному в середине апреля, компания утверждала, что сможет ликвидировать последствия аварии до конца года, сегодня ясно, что эти сроки соблюдаться не будут. Об этом говорят, как специалисты, так и представители самой компании. График не сможет быть соблюден, из-за очевидного расплавления топлива в первых трех реакторах АЭС. Поэтому, проблему расплавления топлива придется решать в первую очередь, а это отрицательно скажется на всем графике работ, который будет сильно отставать от намеченного. Никаких новых сроков окончания работ, представители компании не предоставили.