После аварии на атомной электростанции «Фукусима-дайити» (Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant, FDNPP) в 2011 году операторы закачивали воду для охлаждения ядерных реакторов. Эта охлаждающая вода обрабатывалась системой Advanced Liquid Processing System (ALPS) — современной системой очистки, которая удаляет радиоактивные материалы, кроме трития.
Трудности очистки
Радионуклид тритий в составе молекулы воды имеет период полураспада 12,32 года, и его удаление очень затратно и сложно. Обработанная системой ALPS вода накапливалась и хранилась на территории FDNPP, но места для хранения было мало. Поэтому в 2021 году правительство Японии объявило о политике, которая предусматривала сброс обработанной ALPS воды через туннель длиной около километра в океан. Планируемый сброс обработанной ALPS воды, разбавленной океанской водой, начался в августе 2023 года и будет завершён к 2050 году.
Результаты численного моделирования
В новом исследовании учёные показали, что смоделированное увеличение концентрации трития в Тихом океане из-за трития, происходящего из обработанной ALPS воды, составляет около 0,1% или меньше фоновой концентрации трития 0,03–0,2 Бк/л вблизи места сброса (в пределах 25 км) и за его пределами. Это ниже пределов обнаружения (то есть настолько мало, что разницу из-за присутствия или отсутствия обработанной ALPS воды, добавленной к исходной морской воде, невозможно измерить), намного ниже международного стандарта безопасности ВОЗ в 10 000 Бк/л и согласуется с результатами мониторинга концентрации трития в морской воде, проведённого одновременно со сбросом обработанной ALPS воды.
Результаты опубликованы в Marine Pollution Bulletin. Исследователи из Института промышленных наук Токийского университета в сотрудничестве с Университетом Фукусимы.
«С момента объявления правительства в 2021 году о сбросе обработанной ALPS воды несколько исследований изучали радиологическое воздействие сброса обработанной ALPS воды на концентрацию трития в морской воде и морской биоте, но не было глобальных океанических симуляций с концентрацией антропогенного трития с использованием реалистичного сценария сброса и в течение периода, достаточно долгого, чтобы учитывать долгосрочные последствия, такие как глобальное потепление», — объясняет ведущий автор исследования Александр Кокен.
Влияние климатических изменений и океанических течений
«В нашем глобальном моделировании океана мы могли исследовать, как изменения циркуляции океана из-за глобального потепления и представление мелкомасштабных океанических вихрей влияют на временное и пространственное распределение трития, происходящего из этих сбросов обработанной воды», — говорится в исследовании.
Климатические изменения и вихри в водных течениях ускоряют движение трития по океану. Однако исследователи обнаружили, что концентрации трития из сбросов обработанной ALPS воды остаются похожими и очень низкими.
«Наши симуляции показывают, что антропогенный тритий из сбросов обработанной ALPS воды окажет незначительное влияние на концентрацию трития в океане как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе», — говорит Максим Гусеев из Института экологической радиоактивности Университета Фукусимы.
Это исследование может помочь в создании моделей для понимания того, как тритий в виде молекулы тритированной воды перемещается через водяной пар и океанскую воду. Тритий полезен для отслеживания динамики водного цикла, поэтому климатические модели, которые могут имитировать тритированную воду, могут помочь в изучении моделей осадков, атмосферной и океанической циркуляции, источников влаги, речных водосборов и потоков подземных вод в будущем.
Предоставлено Университетом Токио.