11 марта 2011 года Японию потрясло мощное землетрясение и цунами. Их последствия привели к одной из крупнейших техногенных катастроф XXI века — аварии на АЭС «Фукусима-1». Что происходит на аварийной станции в наши дни, какая там сейчас радиация, действительно ли Япония сливает зараженную воду в океан и существуют ли рядом с Фукусимой города-призраки? Мы собрали ответы на эти и другие вопросы в одном тексте.
Читать на Onlíner11 марта 2011 года у берегов Японии произошло одно из сильнейших землетрясений в истории наблюдений. Его магнитуда достигла 9,0.
Эпицентр находился в Тихом океане примерно в 130 километрах от берега. Подземный толчок возник в зоне, где Тихоокеанская тектоническая плита медленно погружается под Японскую. Напряжение там накапливается десятилетиями, а затем высвобождается за считаные минуты.
Во время землетрясения огромный участок морского дна резко сместился на несколько метров. Вместе с ним поднялась гигантская масса воды, и по океану разошлись волны цунами. В открытом море они почти незаметны — высота может быть всего несколько десятков сантиметров. Но по мере приближения к берегу волна замедляется и начинает расти, превращаясь в стремительный водяной вал.
Через несколько десятков минут цунами достигло японского побережья. В некоторых районах высота волн превышала 10—15 метров, а вода проникала на километры вглубь суши.
То, что происходило дальше, больше напоминало кадры из апокалиптического фильма.
Потоки воды ворвались в прибрежные города и начали сметать все на своем пути — лодки, автомобили и целые дома. Машины, которые ехали по дорогам, подхватывало потоком и закручивало среди обломков. В некоторых местах вода просто проходила через кварталы, оставляя после себя лишь фундаменты.
В городе Кесеннума цунами протащило почти на километр от моря 330-тонный рыболовецкий траулер Kyotoku Maru No. 18. Судно оказалось среди жилых кварталов и несколько лет лежало там как печальный памятник разрушительной силы стихии.
Катастрофу сопровождали и пожары: в портовом городе Кесеннума после удара цунами загорелись нефтехранилища, топливо разлилось по воде и огонь охватил часть бухты и прибрежных кварталов.
Волна разрушила или серьезно повредила порядка 400 тысяч зданий, уничтожила дороги и порты, затопила поля и промышленные предприятия. Погибли более 15 тысяч человек и еще около 2,5 тысячи считаются пропавшими без вести. Общий экономический ущерб оценивается примерно в $200—235 млрд.
Сама атомная станция изначально проектировалась с учетом сильных землетрясений — и первые минуты катастрофы она пережила без критических повреждений. Сразу после начала подземных толчков автоматически сработала система аварийной защиты: работавшие реакторы остановились, а их охлаждение должны были обеспечивать резервные системы питания.
Даже после остановки реакторов ядерное топливо продолжает выделять тепло. Чтобы отводить его, необходимо постоянно прокачивать через активную зону охлаждающую воду — а значит, станции требуется электричество. После землетрясения внешние линии электропередачи были повреждены, но на станции автоматически включились резервные дизельные генераторы.
Примерно через 40—50 минут после землетрясения к станции подошло цунами. Волна высотой около 15 метров легко преодолела защитную дамбу, рассчитанную примерно на шесть метров, и затопила территорию станции. Вода достигла нижних уровней зданий, где находились дизельные генераторы, и вывела их из строя. В этот момент реакторы фактически остались без электроснабжения.
Без питания остановились насосы системы охлаждения, и температура внутри реакторов начала быстро расти. Именно с этого момента ситуация на станции начала выходить из-под контроля.
По мере роста температуры вода в реакторах начинала закипать, давление внутри корпусов увеличивалось. Чтобы не допустить разрушения оборудования, инженерам приходилось периодически сбрасывать пар из реакторов в герметичную оболочку, а затем и наружу. Вместе с паром в здания энергоблоков начал попадать водород.
Этот газ образовывался при перегреве топлива: циркониевые оболочки топливных сборок вступали в реакцию с водяным паром. Постепенно водород накапливался под крышами реакторных зданий, превращая их в своеобразные газовые камеры.
Уже на следующий день после катастрофы на станции произошел первый водородный взрыв, разрушивший верхнюю часть одного из реакторных зданий. В последующие дни прогремели новые взрывы, серьезно повредившие несколько энергоблоков. В результате уровень радиации на территории станции резко вырос.
К этому моменту стало очевидно, что остановить развитие аварии обычными средствами уже невозможно. Активные зоны трех реакторов частично расплавились, и инженерам пришлось искать экстренные способы охлаждения перегревающихся энергоблоков.
Одной из таких мер стало решение начать заливать реакторы морской водой. Для атомной станции это фактически означало окончательную потерю энергоблоков, но другого способа быстро снизить температуру перегревающегося топлива уже не оставалось.
На АЭС осталась лишь небольшая группа сотрудников. В первые дни их было около пятидесяти человек — позже в прессе их назвали «пятьдесят фукусимцев». Они подключали мобильные генераторы, прокладывали временные кабели и подавали воду в поврежденные реакторы и бассейны выдержки топлива.
При этом ситуация оставалась крайне сложной. Из-за расплавления топлива и повреждения защитных оболочек радиоактивные вещества начали выходить за пределы реакторов. Загрязнению подверглась вода, которой охлаждали энергоблоки, а часть радиоактивной жидкости попадала в грунтовые воды и океан.
Постепенно ситуацию удалось взять под контроль. К концу марта восстановили внешнее электроснабжение и наладили подачу охлаждающей воды. В декабре 2011 года правительство Японии объявило, что поврежденные реакторы приведены в состояние «холодной остановки» — это означало, что температура топлива стабилизирована и риск дальнейшего развития аварии значительно снизился.
По международной шкале ядерных событий INES авария на АЭС Фукусима-1 получила 7-й уровень — максимальный, тот же, что и чернобыльская катастрофа.
Однако характер этих двух аварий был разным. В Чернобыле произошел взрыв реактора и крупный выброс радиоактивных веществ в атмосферу. На Фукусиме основная часть радиоактивных материалов осталась внутри разрушенных энергоблоков, а значительная доля загрязнения пришлась на воду, которой охлаждали реакторы.
После аварии вокруг станции была создана зона эвакуации. Сначала она составляла несколько километров, но уже через несколько дней ее расширили до 20 километров. Из городов и поселков вокруг станции вывезли около 160 тысяч человек. В результате вокруг станции появились пустующие населенные пункты и закрытые территории, доступ куда был запрещен.
Масштаб радиоактивного загрязнения при этом оказался значительно меньше, чем после аварии на Чернобыльской АЭС. По оценкам международных исследований, выбросы ключевых радиоактивных изотопов после аварии на «Фукусиме-1» составили около 7—10% от выбросов после чернобыльской катастрофы. По другим оценкам, суммарный выброс был менее 15% чернобыльского уровня.
Про Фукусиму сегодня вспоминают гораздо реже, чем в первые годы после катастрофы. Однако сама станция никуда не исчезла — и без постоянного контроля она могла бы снова стать источником серьезных проблем. Поэтому там до сих пор продолжается масштабная операция по ликвидации последствий аварии. И она, по оценкам японских властей, может завершиться только к 2051 году.
Главная проблема — расплавившееся ядерное топливо внутри трех реакторов. За прошедшие годы оно значительно остыло, но безопасным его назвать нельзя: радиоактивные вещества продолжают выделять тепло. Поэтому реакторы до сих пор охлаждают водой, чтобы температура оставалась стабильной. Извлечь это топливо очень сложно — оно расплавилось и смешалось с конструкциями реакторов, поэтому делать это будут постепенно с помощью роботов.
Из-за охлаждения на станции образуется большое количество загрязненной воды. Кроме того, в поврежденные здания попадают грунтовые и дождевые воды, которые затем тоже становятся радиоактивными. Эту воду собирают, очищают на специальных установках и хранят в тысячах резервуаров на территории АЭС.
Со временем места для новых емкостей на АЭС почти не осталось, а вода продолжала поступать. К началу 2020-х на станции накопилось уже более миллиона тонн такой воды.
Поэтому было принято решение постепенно сбрасывать ее в океан — разумеется, после тщательной очистки. Воду пропускают через систему фильтрации, которая удаляет большинство радиоактивных изотопов. Почти от всех из них можно избавиться, кроме трития — радиоактивной формы водорода, поскольку он входит в состав самой воды. Из-за этого очищенную воду дополнительно сильно разбавляют морской.
Сброс начался летом 2023 года и вызвал громкую международную реакцию. Резко против выступил Китай, который в ответ даже ввел запрет на импорт японских морепродуктов. В Южной Корее проходили протесты. В то же время эксперты МАГАТЭ заявили, что после очистки и разбавления вода соответствует международным стандартам безопасности.
После аварии возникла неожиданная проблема: через территорию станции постоянно проходят грунтовые воды, стекающие с гор к океану. Попадая в поврежденные здания реакторов, эта вода загрязнялась радионуклидами и увеличивала объемы радиоактивной жидкости, которую приходилось откачивать и очищать.
Чтобы уменьшить этот поток, инженеры построили необычную систему — подземную «ледяную стену». В земле по периметру реакторных зданий пробурили около 1500 скважин глубиной до 30 метров и установили в них трубы, по которым циркулирует охлаждающий раствор. Почва вокруг труб замерзает и образует сплошной барьер длиной примерно 1,5 километра, который должен сдерживать приток грунтовых вод к реакторам.
Система работает с 2016 года и остается частью инфраструктуры станции до сих пор. Полностью остановить воду она не может, но заметно уменьшает ее приток — и тем самым сокращает количество загрязненной воды, с которой приходится бороться ликвидаторам аварии.
После аварии территорию вокруг станции разделили на несколько категорий в зависимости от уровня радиации. Самые загрязненные районы получили статус так называемых «зон, куда возвращение затруднено» — проживание там до сих пор запрещено. В других местах ограничения постепенно смягчали: сначала людям разрешали лишь кратковременно возвращаться в дома, а затем начали готовить территории к постоянному проживанию.
В последующие годы границы зоны постепенно сокращались. После дезактивации и очистки территории ограничения начали поэтапно снимать, хотя некоторые районы рядом со станцией остаются закрытыми до сих пор.
Решение о возвращении людей напрямую зависит от радиационного фона. В районах, где сегодня разрешено жить, он обычно составляет примерно 10—30, а иногда доходит до 50 микрорентген в час.
В закрытых участках бывшей зоны эвакуации показатели находятся на уровне 50—200 микрорентген в час, а в отдельных «горячих точках» могут быть значительно выше — тысячи микрорентген в час. Наиболее высокий фон — в лесах, поскольку такие территории сложнее всего очистить.
Можно ожидать, что территория вокруг Фукусимы и сегодня выглядит как сцена из постапокалипсиса — полуразрушенные дома, брошенные машины и ни одной живой души рядом. В отдельных закрытых районах это действительно так. Но в большинстве бывших зон эвакуации картина уже другая.
За прошедшие годы японские власти провели масштабную очистку: убрали мусор и обломки, снесли поврежденные здания, расчистили улицы. Поэтому сегодня во многих местах пейзаж уже не напоминает руины. По дорогам ездят машины, ходят автобусы, работают некоторые учреждения.
Хороший пример — города Окума и Футаба, расположенные рядом с аварийной АЭС. До катастрофы здесь жили около 11,5 тысячи и 7 тысяч человек соответственно. После многих лет ограничения начали постепенно снимать, но возвращение людей идет очень медленно. В Окуме сегодня живет лишь немногим больше тысячи человек, а в Футабе — всего несколько сотен.
Сегодня территория вокруг Фукусимы выглядит по-разному. Где-то снова открываются магазины и появляются новые жители. А где-то улицы остаются безлюдными. Жизнь постепенно возвращается в эти места, но до масштабов, которые были до катастрофы 2011 года, региону еще далеко.
Перепечатка текста и фотографий Onliner.by запрещена без разрешения редакции. ga@onliner.by