Уральские ученые предложили способы очистки воды с АЭС «Фукусима-1»

13:53, 30 августа 2023

По словам физиков, можно использовать специальные сорбенты, а воду утилизировать

Сброс воды в океан Япония начала 24 августа 2023 года. Фото: wikimedia.com / IAEA Imagebank.

Уральские ученые предложили способ утилизации воды с АЭС «Фукусима-1». По словам профессора кафедры «Атомные станции и возобновляемые источники энергии» УрФУ Олега Ташлыкова, часть накопленной воды, содержащей тритий (сверхтяжелый радиоактивный изотоп водорода с периодом полураспада 12,3 года), можно использовать при производстве бетонных изделий, к примеру, для строительства хранилища радиоактивных отходов на «Фукусиме» или других зданий. Кроме того, очистить воду от радионуклида можно было бы с помощью сорбента, который разработали на Урале.

«Очищать и хранить воду крайне затратно, и японцы постановили решить проблему таким образом. Часть воды они переработали: пропустили через специальную установку, фильтры. Концентрированные отходы сливать не будут, их захоронят. То, что очистили, начали сбрасывать в океан. Проблема в том, что воду очистили не на 100 %. В ней остались радионуклиды — кобальт, рутений, тритий, цезий, плутоний, стронций и другие долгоживущие изотопы, которые опасны в случае попадания внутрь живого организма с водой или с едой», — рассказывает Олег Ташлыков.

Опасность радионуклидов в том, что со временем они могут накапливаться в различных органах, замещать атомы стабильных элементов в структурах клеток, биологических соединениях. Накопление радионуклидов в организме может привести к перестройке молекул, угнетению иммунной системы, повышенной вероятности появления опухолей. Поэтому, к примеру, в случае радиационной аварии для защиты щитовидной железы от радиоактивного йода рекомендуют принимать обычный стабильный йод (йодид калия).

«Со временем последствия будут усугубляться. Дело в том, что разрешенные МАГАТЭ нормативы в 60 тыс. беккерелей на один литр воды не страшны. Но, как любой радионуклид, тритий со временем накапливается в растениях, а затем в морских обитателях, которые поедают эти водоросли. В итоге это затронет всю экосистему, в том числе человека. Поэтому соседние страны — Китай, Южная и Северная Кореи, Россия, Филиппины, Индонезия — беспокоятся не зря», — поясняет Олег Ташлыков.

Утилизировать воду с тритием можно было бы при производстве бетонных изделий, полагает физик-ядерщик. Дело в том, что тритий опасен при попадании в организм (с водой, едой), но «запечатанный» в бетоне бета-излучатель безвреден для человека или окружающей среды, добавляет эксперт.

«Конечно, всю воду утилизировать таким образом не получится, но значительную часть можно применить с пользой. В сооружениях допускается тритий даже в бо́льших дозах, чем в воде, потому что бетон по сути капитально запаковывает тритий», — добавляет физик-ядерщик.

Кроме того, очистить воду от радиоактивного изотопа можно с помощью сорбента.

«Группа уральских ученых под руководством известного радиохимика Виктора Ремеза давно работает над созданием сорбентов, которые выборочно могут извлекать радиоактивные изотопы из водной среды. Несколько лет назад он запатентовал сорбент по очистке воды от радиоактивных изотопов, включая тритий, а также способ по использованию тритийсодержащей воды для изготовления бетонных изделий», — рассказывает Олег Ташлыков.

Кобальт, который также содержится в воде, можно было бы перевести из жидкого состояния в твердое. Физики УрФУ участвовали в усовершенствовании радиационной защиты для технологии кондиционирования жидких радиоактивных отходов, изобретенной группой Виктора Ремеза. Был спроектирован контейнер для хранения отвержденных жидких радиоактивных отходов, содержащих долгоживущие цезий-137 и кобальт-60 — наиболее потенциально опасные из всех радиоактивных отходов. Контейнеры снижают излучение до безопасного уровня, а один такой контейнер может заменить пять-шесть аналогов традиционного типа.

Справка

После катастрофы в 2011-м на территории АЭС «Фукусима» установили около тысячи резервуаров для хранения очищенной от радионуклидов (за исключением трития) воды. Ежедневно в резервуарах прибавлялось около 140 тонн радиоактивной воды. К 2023 году резервуары были заполнены почти на 90 % (1,37 млн тонн). Утилизировать воду решили не только из-за нехватки хранилищ, но и из-за подготовки станции к ликвидации. Предполагается, что на утилизацию воды таким образом уйдет 30 лет.

Вопрос о способах утилизации воды рассматривался с 2013 года. В итоге решили сбросить воду в море, предварительно разбавив ее (концентрация трития составляет 1,5 тыс. беккерелей на литр). Согласно данным министерства промышленности Японии, радиоактивность трития в скопившейся на АЭС воды составляет 860 трлн беккерелей. До аварии станция ежегодно сбрасывала в море воду с содержанием трития 2,2 трлн беккерелей. По информации агентства Киодо, до марта следующего года планируют утилизировать 31,2 тыс. тонн воды, содержащей пять терабеккерелей трития.

Анна Маринович