Источник питания, света и будущее термоядерной энергетики. Кажется, что это инновационное решение в сфере стабильной и безопасной энергии. Почему же радиоактивные свойства трития стали обсуждать чаще его преимуществ? Давайте разбираться.
Тритий стал беспокоить потребителей с момента появления новостей о желании Японии сбрасывать воду, использовавшуюся на станции «Фукусима» для охлаждения реакторов после разрушительного цунами в марте 2011 года. Согласно данным сервиса Wordstat от «Яндекс», в июле 2023 года информацию по запросу «тритий» искали 10 005 раз, а в августе — уже 26 056.
Представьте, что перед вами два похожих друг на друга человека и нужно понять, кто настроен агрессивно, а кто — нет. Первый — водород, второй — тритий. Оба несут с собой ядра, в каждом какое-то количество нейтронов и протонов. Ваша задача — узнать, в каком ядре это количество одинаковое, а в каком есть дополнительный нейтрон. Если вы попросите их показать, что внутри ядер, окажется, что тритий принёс один дополнительный нейтрон, хотя это было строго запрещено. Из-за этой разницы его ядро находится в неустойчивом состоянии и скоро распадётся.
В реальной жизни тритий распадается чуть больше двенадцати лет и испускает низкоэнергетическое бета-излучение, что делает его прекрасным источником энергии на промышленных предприятиях.
Несмотря на то что современное сообщество учёных работает над вопросом переработки трития и его дальнейшего коммерческого использования, проблема остаётся достаточно острой. Переизбыток трития характерен для большинства реакторов, в том числе самых распространённых во всём мире, водо-водяных.
Цезиевые реки, тритиевые берега: сброс воды с АЭС
В августе этого года правительство Японии приняло решение о сбросе воды с атомной электростанции «Фукусима» в океан. Может показаться, что ситуация из ряда вон выходящая и достаточно пугающая. Действительно, до инцидента с сознательным сбросом воды после аварии на АЭС в океан страницы нашей истории не знали подобного. Вода подвергалась радиационному воздействию по понятным всем причинам, например вследствие испытания ядерного оружия. Всё, что мы наблюдаем сейчас, — нестандартный способ борьбы с последствиями аварии на «Фукусиме».
После взрыва на АЭС реакторы вывели из строя, однако необходимость в их охлаждении осталась. Вода, которую использовали для этих целей, долгое время копилась на территории станции. На данный момент в цистернах больше не осталось места, поэтому было принято решение начать опорожнять их.
Важно понимать, что к моменту начала сброса воды с АЭС мировой океан нельзя было считать природно-чистым. В ходе многочисленных исследований учёные со всего мира обнаружили радиоактивный изотоп цезия — цезий-137. Опять же, всему виной техногенные катастрофы и испытание оружия.
До инцидента на «Фукусиме» его концентрация в воде оставалась в пределах нормы, а исследования прошлых лет показывали отрицательную статистику. Сразу же после инцидента концентрация цезия сильно увеличилась, однако довольно быстро разбавилась до допустимого содержания.
В баках на территории «Фукусимы» скопилось 1,25 миллиона тонн воды, которая использовалась для охлаждения реакторов, повреждённых в результате цунами в марте 2011 года. Несмотря на то что жидкость предварительно прошла процедуру фильтрации, один из шестидесяти двух радиоактивных изотопов всё же был обнаружен — это тритий. Вполне логично, что наличие элемента, который практически не поддаётся удалению из молекул воды, вызвал беспокойство у общественности.
Более 60 лет назад уровень трития в воде мирового океана составлял 1 Бк/л. Этот показатель принимался за норму для всех водных источников. Однако после проведения испытаний термоядерного оружия и нескольких крупных техногенных катастроф, в том числе аварии на Чернобыльской АЭС, было зафиксировано 35-кратное увеличение концентрации трития в атмосфере. С годами нормативы безопасного уровня трития менялись несколько раз с учётом фиксации его концентрации в воздухе и воде.
Беккерель — единица измерения радиоактивности, которая равна одному распаду ядра за одну секунду. Бк/л — это единица измерения радиоактивности в единице объема. Она используется для измерения количества радиоактивных веществ в жидкости, например, в воде.
В России нормы радиационной безопасности НРБ-99/2009 устанавливают пределы содержания трития в воде — 7 600 Бк/л.Эти пределы выше, чем в большинстве других стран. В США, Канаде и Европе предельно допустимые концентрации трития в воде составляет 740 Бк/л, 7 000 Бк/л и 100 Бк/л соответственно.
Следует отметить, что уровень трития в воде в большинстве регионов мира не превышает установленных нормативов.
Безопасный сброс
24 августа Tokyo Electric Power приступила к сбросу в океан первой партии очищенной от радиоактивных веществ воды с «Фукусима-1». На АЭС используют многоступенчатую систему очистки, а содержание изотопа доводят до 1/40 от нормы безопасности и 1/7 от нормы для питьевой воды.
Основными свойствами трития являются радиоактивность и большая подвижность, то есть его распространение в воде будет происходить достаточно быстро. Несмотря на то что от излучения, свойственного тритию, можно укрыться с помощью простых преград по типу одежды, оно представляет радиационную опасность при вдыхании и поглощении с пищей. Если в организм человека один раз попадёт тритиевая вода, последствия будут неощутимыми, так как он выводится через 7–14 дней, однако потребление продуктов с повышенным содержанием на постоянной основе может быть опасно для здоровья.
Специалисты сообщают, что каждая тонна загрязнённого состава будет разбавляться 1,2 тысячами литров морской воды, а весь процесс займёт около тридцати лет. По распространённому мнению, из-за тяжести своей структуры тритий осядет на дно, однако это не исключает возможные биологические изменения и негативное влияние на обитателей водной среды.
В пробах воды, взятых у места сброса с АЭС «Фукусима-1» 31 августа 2023 года, был выявлен тритий в объёме 10 Бк/л. Это в 6 тысяч раз ниже допустимой нормы, установленной Международной комиссией по радиологической защите и правительством Японии, которая составляет 60 тысяч Бк/л. Это также в 1050 раз меньше допустимой нормы, установленной ВОЗ для питьевой воды, которая составляет 10,5 тысяч Бк/л.
Российские эксперты ещё не получили возможность провести анализ воды непосредственно вблизи АЭС, поэтому о прямой опасности для России говорить рано. Что точно стоит ожидать, так это усиления санитарного контроля за рядом товаров из Японии со стороны соседних стран.
