Полная ликвидация последствий аварии на Фукусиме займет еще 30-40 лет

Рабочие замеряют уровень радиации у контейнеров с зараженной нуклидами жидкостью. Фото Reuters

В конце февраля 2020 года в Японии с визитом находился генеральный директор Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) Рафаэль Мариано Гросси, утвержденный на этой должности 2 декабря 2019 года, и это был ознакомительный пятидневный визит в Японию.

Во время визита Рафаэль Гросси встречался с премьер-министром Японии Синдзо Абэ и провел переговоры с рядом членов кабинета министров, включая министра иностранных дел Тосимицу Мотэги, министра промышленности Хироси Кадзияма. Судя по сообщениям средств массовой информации Японии, важной темой обсуждения была обстановка с процессом ликвидации последствий катастрофы на АЭС «Фукусима-1». По оценкам японских специалистов, он займет еще 30–40 лет.

Шаг к активному удалению радионуклидов

Проблема радиационной безопасности после техногенной катастрофы на территории вокруг АЭС «Фукусима-1» поднималась в Японии в разной степени и сферах неоднократно, но по мере неотложности. Кроме очевидного поражения территории радионуклидами почти сразу проявилось, например, что их содержание в сточных водах в океан с территории АЭС было опасным и значительно выше допустимых норм, особенно после дождей. Предлагалось несколько мер против этого, вплоть до заморозки грунта, чтобы создать защитный подземный барьер. Сейчас проблема, видимо, решена. В СМИ она не упоминается. Более насущными оказались другие опасности.

В ходе визита в Японию Рафаэля Гросси в первую очередь интересовал весь комплекс работ по ликвидации радиационных угроз от объектов АЭС «Фукусима-1». Среди наиболее злободневных и неотложных проблем, затрагиваемых Рафаэлем Гросси, как отмечает газета Mainichi Japan, был вопрос о планах ликвидации более 1 млн т воды, загрязненной радиоактивными материалами, после ее использования в бассейнах для охлаждения отработанных и поврежденных при катастрофе тепловыделяющих сборок (ТВС) для реакторов.

Отработанное на японских АЭС ядерное топливо (ОЯТ) хранится в бассейнах под защитным слоем воды в несколько метров над активной частью ТВС. Хранение ОЯТ при АЭС предполагается как временное для естественного снижения радиоактивности в основном за счет распада короткоживущих продуктов деления. Радиоактивность уменьшается почти в 10 раз уже через месяц после выгрузки ТВС из реактора. Но остается недопустимой по нормам для транспортировки на места длительного хранения или на предприятия по переработке ОЯТ.

Для снижения радиоактивности до нормы требуется несколько месяцев хранения ОЯТ в бассейнах хранилищ АЭС. Конкретных планов использования или захоронения ОЯТ ни энергетические компании Японии, ни правительство страны не оглашали. Все отслужившие сроки ТВС по нормам безопасности перегружаются из реакторов в бассейны для ОЯТ при АЭС.

При работе в штатном режиме вода в бассейнах используется многократно, а ее необходимое качество и количество обеспечиваются очисткой от взвешенных частиц и в специальных установках для удаления опасных радионуклидов. Так было и на АЭС «Фукусима-1» до катастрофы.

В настоящее время состояние шести реакторов АЭС «Фукусима-1» можно разделить на три категории. Реакторы № 5 и № 6 в момент катастрофы находились на плановом регламентном осмотре и не пострадали. ТВС из них выгружены и хранятся в бассейнах АЭС для охлаждения. По этим реакторам принято решение о демонтаже. Хотя они работоспособны, но приведение их к новым требованиям безопасности потребует вряд ли окупаемых капиталовложений.

Реакторы № 1, № 2 и № 3 были разрушены от взрывов водорода, а № 4 от пожара. Все они получили оценку как не подлежащие восстановлению. При этом активная зона реактора № 1 расплавилась и доступ к ней персонала невозможен. ТВС реакторов № 2, № 3 и № 4 повреждены, но, можно полагать, будут выгружены в бассейн для хранения ОЯТ при АЭС.

В японских СМИ были публикации, что бассейны реакторов № 1 и № 2 АЭС «Фукусима-1» загружены на 75% и могут принять ТВС из поврежденных реакторов. Вода бассейнов проходит очистку для удаления большинства опасных веществ, но не всех. Некоторые радионуклиды удалить не удается, особенно трития. Степень загрязнения воды снижается, но она остается опасной по действующим нормам. Поэтому не сбрасывается, а хранится в резервуарах на территории АЭС, где, как ожидается, к лету 2022 года свободных участков территории не останется. Большинство иллюстраций в японской прессе о проблемах «Фукусимы-1» сопровождаются фотографиями плотных рядов таких хранилищ.

Международная поддержка

Проблема удаления накопившейся в хранилищах-цистернах воды с радионуклидами на АЭС «Фукусима-1» волнует японцев уже много лет. Правительство Японии и администрация региональной электроэнергетической компании Tokyo Electric Power Company Holdings Inc. (TEPCO) как оператора станции рассматривали разные способы безопасного удаления воды с территории АЭС. Но все они вызывали протесты местных жителей из-за слабой надежности безопасности предлагаемых технологий.

Во многом в связи с этими протестами министр иностранных дел Японии Тосимицу Мотэги еще в декабре 2019 года встретился с генеральным директором МАГАТЭ Рафаэлем Гросси и обсудил эту проблему. Мотэги стремился получить международную поддержку со стороны МАГАТЭ. На встрече Гросси выразил готовность играть «конструктивную роль» в решении проблемы, заявив, что МАГАТЭ «поможет обеспечить прозрачность в этом вопросе», писала газета Mainichi Japan.

Администрация TEPCO пыталась самостоятельно решить проблему. Например, испытывались новейшие технологии очистки воды от радионуклидов. Но безопасного уровня их содержания получить не удавалось, и воду приходилось закачивать в хранилища. Продолжались и попытки найти «технологичные варианты» безопасного сброса воды в атмосферу или океан.

Выбросы в атмосферу были отклонены практически сразу. Предлагалось, что вода, содержащая тритий, разными способами будет преобразовываться в пар и выбрасываться в воздух. Пар будет смешиваться с воздухом. Считалось, что содержание нуклидов в выбросах снизится до безопасного для здоровья людей уровня. Но поскольку было весьма трудно сформировать реалистичную модель процесса и возможные последствия выброса в атмосферу паров, содержащих нуклиды, от этого отказались и остановились на технологии сброса зараженной воды в море.

Этот способ был основан на убедительных расчетах и модельных проверках. Они показывали, что накопленные в хранилищах объемы воды после обработки на очистных установках можно с гарантией безопасности сбрасывать в Тихий океан.

План дезактивации на годы

24 марта администрация TEPCO впервые опубликовала технологию того, как вода из хранилищ, прошедшая очистку, будет сбрасываться и распространяться в морской воде. Раньше подобной детализации процесса не делалось. Видимо, это можно рассматривать как результат обещания генерального директора МАГАТЭ играть «конструктивную роль» в решении проблемы зараженной воды на территории АЭС «Фукусима-1». В программе его визита в Японию была запланирована встреча с жителями префектуры.

В презентации проекта представитель TEPCO сразу признал, что полной очистки воды от радионуклидов достичь весьма трудно. Но даже если вода после очистки будет содержать радиоактивный тритий – особенно опасный элемент, который наиболее трудно полностью удалить, сливать воду в океан будет безопасно даже в прибрежной зоне в районе АЭС.

Работы на АЭС «Фукусима» не прекращаются. Фото Reuters

Общее количество радиоактивных материалов, содержащихся в воде резервуаров АЭС «Фукусима-1», составляет около 860 трлн Бк. Для обеспечения абсолютной безопасности на сброс потребуется около 30 лет. Окончательное решение необходимо принять достаточно быстро, поскольку на территории всего комплекса АЭС «Фукусима-1» у TEPCO почти не осталось места для хранения воды. Руководство TEPCO считает, что ядерный комплекс АЭС исчерпает свои возможности хранения загрязненной воды примерно летом 2022 года. Об этом сообщает Asahi Shimbun.

В расчетах TEPCO рассматривались четыре сценария выброса в океан загрязненной воды с содержанием радиоактивных материалов от 22 трлн до 100 трлн Бк в год, исходя из складывающейся обстановки. Даже при сливе максимальных объемов воды из хранилищ при имеющихся очистных мощностях вероятность временного повышения уровня радионуклидов трития в морской воде будет распространяться на морской акватории примерно на 600 км от берега и длиной примерно 500 км. При этом представитель TEPCO заверил, что содержание радионуклидов в воде в указанной акватории будет «значительно ниже, чем стандарт для питьевой воды», пишет Yomiuri Shimbun.

Ликвидация хранилищ опасной воды, содержащей радиоактивные компоненты трития, на АЭС «Фукусима-1» – проблема сложная, но пути ее разрешения, видимо, найдены. Ответственная за это региональная электроэнергетическая компания TEPCO, владелица АЭС, в конце марта провела собрание акционеров компании в связи с окончанием очередного финансового года. В Японии финансовый год государства и подавляющего большинства экономических структур заканчивается 30 марта. Судя по утечкам в СМИ, каких-либо нареканий к администрации у акционеров не было. TEPCO прогнозирует чистую прибыль в размере 79 млрд иен в текущем финансовом году, что все же на 66% меньше, чем в закончившемся в марте 2019 финансовом году.

Что касается работ по ликвидации последствий катастрофы на АЭС «Фукусима-1», то работы идут в соответствии с наработанными ранее планами. На будущее, по оценкам экспертов, в течение 12 лет только для удаления расплавленного ядерного топлива из реакторов аварийной АЭС «Фукусима-1» потребуется 1,37 трлн иен (12,6 млрд долл.). В качестве подготовительных мер, в том числе и дезактивации зоны вокруг реакторов, потребуется в общей сложности 330 млрд долл., утверждает Asahi Shimbun.

Долгий процесс

Проблема ликвидации воды с радионуклидами в хранилищах АЭС «Фукусима-1» уже не злободневная, но продолжительная. Приходится мириться и с долгосрочным естественным снижением уровня радиоактивной опасности на территории вокруг АЭС. Хотя и здесь природа напоминает о необходимости соблюдать безопасность во время дезактивационных мероприятий.

В префектуре Фукусима выделено 721 временное место для хранения загрязненных радионуклидами предметов и мусора, собранных после техногенной катастрофы 2011 года. В самом крупном из них сложено 21 тыс. куб. м мешков с таким мусором, в других по несколько тысяч. Агентство по обеспечению безопасности окружающей среды считает, что нужны превентивные меры по обустройству этих мест, поскольку есть опасность, что в приближающийся летний сезон дождей и особенно тайфунов осенью ливневыми потоками эти хранилища могут быть разрушены. Чиновники управления справедливо опасаются, что повторится неприятный случай, когда в октябре прошлого года во время тайфуна № 19 сотни мешков с радиоактивным мусором были смыты в реку. По оценкам СМИ, в зоне риска находится более десятка таких мест. Пока же лишь идут переговоры о порядке финансирования расходов на эти цели.

Поворот энергетической стратегии

Техногенная катастрофа на японской АЭС «Фукусима-1» и решение связанных с ней проблем важны для мировой общественности как опыт при выборе не только направлений безопасного развития атомной энергетики, но и курса на развитие всей энергетики Японии, а возможно, и мировой. АЭС «Фукусима-1» принадлежит крупнейшей из 10 японских региональных электроэнергетических компаний (РЭЭК) Tokyo Electric Power Company Holdings Inc., которая обеспечивает электроэнергией экономический регион Канто с центром в Токио. Взгляды руководства компании во многом определяли курс страны в сфере энергетики.

Бесспорные успехи Японии в развитии экономики страны в послевоенные годы обеспечивались в первую очередь опережающим развитием энергетики и ее базовой составляющей электроэнергетической промышленности. К началу 1970-х годов по размерам установленных мощностей и производству электроэнергии на душу населения Япония была мировым лидером при почти стопроцентной электрификации. Достигнуто это было организационной структурой электроэнергетики страны.

Япония была разделена на 10 регионов. В каждом была учреждена региональная электроэнергетическая компания (РЭЭК) с исключительным почти монопольным правом, но и каждая РЭЭК была обязана обеспечивать энергией потребителей на своей территории, чем и объясняется 100-процентная электрификация страны. Правительство влияло на деятельность РЭЭК, во-первых, как их акционер, а в большей мере – законодательными актами, например контролем за тарифами. Каждая РЭЭК развивалась соразмерно с темпами развития экономики своего региона.

Опережающими темпами рос ВВП экономического региона Канто с центром в Токио, включающего десяток прилегающих префектур. На него приходится сейчас до 40% ВВП страны. И естественно, что из 10 японских РЭЭК ведущей является TEPCO, обеспечивающая электроэнергией этот экономический регион.

До середины 1950-х годов наращивание мощностей у всех РЭЭК шло путем развития гидроэнергетики. Но ее ресурсы быстро иссякли, и рост, довольно быстрый в связи с бурным развитием производства, стал обеспечиваться строительством тепловых электростанций (ТЭС) за счет наращивания добычи угля внутри страны и импорта. С начала 1960-х годов уголь начали заменять нефтью из стран Персидского залива как более удобным топливом для ТЭС. Но тепловые электростанции стали причиной экологических проблем, и с начала 1970-х годов в Японии был принят курс на развитие атомной энергетики. Планировалось, что к 2050 году половина мощностей электрогенерации в стране будет приходиться на АЭС. Ежегодно в стране вводилось в строй до двух реакторов. На момент катастрофы на АЭС «Фукусима-1» в марте 2011 года на АЭС страны было 54 силовых реактора, вырабатывалось около 28% потребляемой электроэнергии.

При этом на четырех АЭС TEPCO работало 19 реакторов, а на трех АЭС РЭЭК, обслуживающей второй по значению экономический регион страны Кансай (центры Осака, Нагоя, Кобэ), – 11 реакторов. В других регионах было по 1–2 АЭС и на каждой 2–3 реактора. На Окинаве АЭС не было.

Продвижение к поставленной в 1970-х годах долгосрочной цели в энергетике, по которой половина потребностей в электроэнергии страны в 2050-х годах покрывалась бы АЭС, шло с опережением. Но техногенная катастрофа на АЭС «Фукусима-1» в марте 2011 года помешала этому. За девять лет после катастрофы в Японии идет постепенное снижение роли атомной энергетики в энергетическом балансе страны.

Новые требования к безопасности, утвержденные в июне 2013 года, весьма строгие. На все реакторы, останавливаемые на установленные законом профилактические осмотры, необходимо получать сертификаты на соответствие этим нормам. Выполнение их требует времени и часто больших капиталовложений РЭЭК.

На начало 2019 года такие сертификаты получили 15 реакторов, из них 9 возобновили работу. Но РЭЭК, видимо, будут вынуждены остановить некоторые из них. Сертификаты были даны при условии, что РЭЭК до 2020 года выполнят работы по обеспечению уже дополнительных норм безопасности, например по защите от террористической атаки с воздуха угнанным пассажирским самолетом. Эти работы не выполнены на нескольких реакторах. РЭЭК, несмотря на просьбы продлить сроки работ, как сообщается в СМИ, согласия от правительства не получили и будут вынуждены останавливать реакторы.

Можно обратить внимание и на подходы руководства TEPCO в отношении своих АЭС. Уже в 2013 году было принято решение готовить все шесть реакторов АЭС «Фукусима-1» к демонтажу, хотя реакторы № 5 и № 6 уцелели. Это понятно, вся территория АЭС требует дезактивации. Но уже объявлено о намерении начать подготовку к демонтажу совершенно не пострадавших четырех реакторов АЭС «Фукусима-2». Простаивают семь реакторов самой мощной АЭС «Касивадзаки-Карива», где предполагается запуск двух реакторов, а судьбу пяти решат позднее.

В правительственных планах в 2014 году указывалось как цель доведение доли атомной энергетики в энергетическом балансе страны до 21–22% к 2030 году. Но есть сомнения в ее достижимости, судя по практическим делам TEPCO.