По следам аварии на «Фукусима-Дайити». Крайне радиоактивные микрочастицы найдены по всей Японии

11 марта 2011 года  землетрясение и последовавшее за ним цунами спровоцировало аварию на АЭС «Фукусима-Дайити», что привело к выбросу значительного количества радиоактивных веществ, в том числе йода-131 (период полураспада –  8 дней), изотопов цезия (Cs) Cs -134 (период полураспада – 2 года) и Cs -137 (период полураспада – 30 лет).

В результате радиоактивного загрязнения было эвакуировано более ста тысяч человек. Радиус зоны отчуждения составил 30 километров и доходил до 45 километров на северо-запад от АЭС, так как в день взрыва ветер дул в этом направлении.

По мере проведения работ по дезактивации и обеззараживанию земель границы зоны отчуждения сократились до 10 км и до 35 км на северо-запад с 2011 по 2019.

На конец марта 2018 года Токийская электроэнергетическая компания (TEPCO) выплатила порядка 8 триллионов иен компенсации пострадавшим от аварии. Примерно половина этой суммы была выплачена людям, проживающим вблизи поврежденных реакторов, за причиненный моральный ущерб, а вторая часть - компаниям и организациям, которые пострадали и потерпели убытки в результате катастрофы.

На подвергшейся радиоактивному загрязнению территории до сих пор продолжаются работы по ликвидации последствий аварии и проводятся исследования. Начиная с 2011 и по сей день ученые выявляют факты о воздействии радиоактивных веществ на окружающую среду.

В 2018-2019 годах группа ученых из разных стран, включая Японию, Францию, США и Финляндию, во главе с доктором Сатоши Уцуномией (Satoshi Utsunomiya), доцентом в Университете Кюсю, Япония, провела исследования почв на загрязненных территориях, которые позволили оценить количество  и территорию распространения микрочастиц, содержащих большую концентрацию цезия (CsMPs).

CsMPs - это микроскопические радиоактивные частицы, которые образовались внутри реакторов АЭС Фукусима, когда плавящееся ядерное топливо взаимодействовало с конструкционным бетоном реактора. В результате разрушения реакторов частицы были выброшены в атмосферу. Многие из них осели по всей территории Японии. Они очень радиоактивны и состоят в основном из стекла (с оксидом кремния) и радиоцезия или цезия-137 (продукт деления, образующийся в реакторах).

Распределение Cs 134+137  и местонахождение образцов

Первоначально ученые полагали, что весь цезий выделяется в растворимой форме. Проведя исследования, они поняли, что часть высвобожденного цезия находилась в виде стекловидных микрочастиц, образовавшихся в момент расплавления реактора. Эти частицы были разбросаны по значительной территории, и долгое время у ученых не было всех данных, чтобы дать точную оценку.

В процессе исследования ученые взяли образцы почвы в различных районах в пределах 60 километровой зоны от АЭС «Фукусима-Дайити». Результаты показали большую концентрацию стекловидных микрочастиц на некоторых территориях, что вызывало сильное беспокойство.

«Мы поняли, что микрочастица, содержащая цезий, обладает чрезвычайно высокой радиоактивностью - примерно 1011 Bq/g.  Мы также обнаружили около 318 таких частиц всего в одном грамме почвы, взятой недалеко от электростанции Фукусима-Дайити. Большая часть этих частиц все еще находится в окружающей среде, что свидетельствует о высокой стабильности. По нашим оценкам, около 78% радиоактивного цезия было выделено в виде стекловидных микрочастиц. Многие из них были смыты с крыш и с растений и теперь собираются в почве», - отмечает доктор Уцунамия.

Согласно данным опубликованным в 2019 году на двух территориях к северо-западу от поврежденных ядерных реакторов количество богатых цезием микрочастиц на грамм почвы составляло от 22 до 101, а общая радиоактивность почвы, связанная с этими микрочастицами, колебалась от 15 до 37%. На другой территории к юго-западу от ядерных реакторов количество частиц достигло 1-8  на грамм почвы, и эти микрочастицы составляли 27-80% от общей радиоактивности почвы.

Снижение уровня радиации в префектуре Фукусима, апрель 2011 - апрель 2016

В ноябре 2020 года в журнале Science of the Total Environment было опубликовано  исследование, согласно которому из поврежденных реакторов в окружающую среду было выброшено небольшое количество плутония (Pu), который был включен в эти микрочастицы (CsMPs).

Вначале исследователи обнаружили очень малые включения диоксида урана внутри микрочастиц, размер которых достигал менее 10 нанометров в диаметре. Это указывало, что внутри частиц могут содержаться включения ядерного топлива.  Детальный анализ показал, что концентраты оксида плутония были связаны с ураном, и изотопный состав урана и плутония соответствовал составу облученного топлива АЭС Фукусима-1.

Доктор Уцуномия также отмечает: «Эти результаты говорят о том, что наноразмерная неоднородность, которая свойственна ядерному топливу, все еще присутствует в остатках топлива, которое остается внутри поврежденных реакторов. Это важная информация, поскольку она показывает степень/критичность расплавления, и будет использована для окончательного вывода из эксплуатации поврежденных реакторов и дальнейшего обращения с отходами».

Что касается воздействия на окружающую среду, то доктор Уцуномия утверждает: «Поскольку мы уже знаем, что насыщенные цезием микрочастицы были распределены по значительной территории Японии (до 230 км от АЭС), небольшие количества плутония, вероятно, были рассеяны таким же образом».

Полученные данные помогают ученым оценить риски и воздействие этих микрочастиц на окружающую среду в населенных регионах и на здоровье людей, понять, как распределились частицы по всей территории, а также использовать информацию при очистке загрязненных территорий.


ІНШЫЯ НАВІНЫ РУБРЫКІ

Падзяліцца: 31.07.2020

Перадрук матэрыялаў магчымы пры абавязковай наяўнасці зваротнай і актыўнай гіперспасылкі.