XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

В настоящее время ядерная энергия является неотъемлемой частью нашей жизни. Она имеет множество плюсов: минимальное воздействие на экологическую среду, огромная энергоемкость, обеспечивает экономический рост, возможно также повторное использование топлива. Однако, среди всего количества плюсов существует и несколько минусов. Один из главных минусов – это возможная радиационная авария. Она приводит к катастрофическим последствиям, среди которых – выброс радиоактивных элементов не только в атмосферу, но в водную среду и почву.

9 лет назад мир снова вспомнил об опасности ядерной энергии. Заражение радиоактивными веществами почвы, грунтовых вод, Тихого океана и атмосферы – это лишь некоторая часть последствий аварии на японской АЭС «Фукусима-1». В данной статье я бы хотела рассмотреть события 11 марта 2011 года, а также причины и последствия данной катастрофы.

Ключевые слова: ядерная энергия, авария, АЭС «Фукусима-1», причины, последствия.

Currently, nuclear energy is an integral part of our lives. It has many advantages: minimal impact on the environment, huge energy intensity, provides economic growth, and fuel reuse is also possible. However, among the total number of advantages, there are several disadvantages. One of the main disadvantages is a possible radiation accident. It leads to catastrophic consequences, including the release of radioactive elements not only into the atmosphere, but also into the water environment and soil.

9 years ago, the world again remembered the dangers of nuclear energy. Radioactive contamination of soil, groundwater, the Pacific Ocean and the atmosphere is just some of the consequences of the accident at the Japanese Nuclear Power Plant «Fukushima-1». In this article, I would like to consider the events of March 11, 2011, as well as the causes and consequences of this disaster.

Keywords: nuclear energy,accident, nuclear power plant «Fukushima-1», causes, consequences.

Введение. События11 марта 2011 года надолго останутся в памяти каждого жителя Японии, страны восходящего солнца. В этот день на АЭС «Фукусима – 1» (Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant) произошла крупнейшая радиационная авария, случившаяся вследствие сильнейшего землетрясения, и последующего за ним огромнейшего цунами. До аварии это была одна из 25-ти крупнейших электростанций в мире.

Землетрясение и цунами. Катастрофа началась 11 марта в 14:46. Первым наступило землетрясение, магнитуда которого достигла значений в 9,0. Это землетрясение стало самым сильным за всю историю наблюдений в Японии, и позже вошло в десятку самых сильных, которые когда-либо фиксировались приборами. Толчки были такой силы, что их ощущали за сотни километров от эпицентра, в том числе и в Токио. Землетрясение, принесшее немалые разрушения, породило также и мощное цунами, где волны достигали значений до 40 метров в высоту.

События, разворачивающиеся на электростанции. АЭС «Фукусима – 1» тоже попала под удар мощных стихий, как и всё восточное побережье Японии. При первых же подземных толчках электростанция перешла в аварийный режим остановки реакторов, отключивший I, II и III энергоблоки (примечание: энергоблоки № IV, V и VI в то время уже были отключены из-за планового технического обслуживания). В сложившихся условиях, для стабильной работы реакторов было необходимо электричество, но из-за землетрясения были порваны линии электропередачи, ведущие к станции, что полностью обесточило станцию.

Чтобы АЭС смогла продолжить безопасное отключение реакторов, немедленно были включены аварийные источники питания - дизельные генераторы. Однако, цунами кардинально изменило ситуацию на электростанции в худшую сторону. Шестиметровая дамба для защиты от цунами была полностью разрушена и, как следствие, стихия полностью затопила все дизельные генераторы у I – IV энергоблоков, кроме одного, расположенного в отдельном здании VI на относительно высокой отметке. С помощью него, в условиях отсутствия внешнего электропитания, удалось избежать расплавления топливных стержней, благодаря чему на V и VI энергоблоках не произошло серьезной аварии.

Из-за нарушения в работе электроснабжения, спустя некоторое время, топливные стержни в первых четырех реакторах начали нагреваться. Чтобы это предотвратить, были предприняты попытки уменьшить температуру в реакторах. Для этого с земли и воздуха в энергоблоки подавалась и сбрасывалась морская вода, но из-за сильного ветра и высокого уровня радиации, из-за которого невозможно было близко подойти к энергоблокам, это не дало ожидаемых результатов.

Позже топливные стержни всё-таки достигли максимально допустимой температуры и начали плавиться, превращаясь в жидкость. В результате взаимодействия циркония и водяного пара, в зданиях энергоблоков образовался водород, который в совокупности с кислородом вызвал взрыв в I – III реакторах и пожар в IV.

Последствия. В связи с событиями на I-IV энергоблоках, в атмосферу и грунтовые воды попало огромное количество радиоактивных веществ, в числе которых плутоний-241, йод-131 и цезий-137. Позже, в ходе подсчетов количества выброшенных радиоактивных элементов выяснилось, что полученные цифры превысили прогнозируемые в 1,5-2 раза.

По официальным данным погибло около 16 000 человек и свыше 6000 человек получили ранения, ещё, позже, примерно 4000 умерли от обострившихся заболеваний. Значительный ущерб был причинен зданиям и объектам инфраструктуры, в частности вдоль северо-восточного побережья Японии. Свои дома были вынуждены покинуть около 470 тыс. человек ввиду стихийных бедствий и распространявшихся радиоактивных веществ со стороны АЭС.

Ликвидация последствий. Спустя 9 лет со дня катастрофы, японцам удалось достичь определенных результатов в борьбе с последствиями аварии. Во-первых, всю воду, что заливали в реакторы, продолжают откачивать и помещать в цистерны, имеющие несколько уровней защиты, которые препятствуют протечкам и радиационному заражению грунта. Во-вторых, так как станция расположена на берегу океана, то с материка по склону стекает вода – дождевая, подземные реки и грунтовые воды, и вся она неизбежно проходит через АЭС. Чтобы зараженная вода не попала в Тихий океан, вокруг всей станции соорудили «ледяную стену», благодаря которой вода обтекает здания реакторов и не попадает под влияние радиоактивного воздействия. В-третьих, чтобы ускорить процесс возвращения жителей в свои дома, было принято решение о необходимости снятия верхнего слоя почвы, что в значительной степени поможет снизить уровень радиации до допустимого. В-четвертых, для того, чтобы воспрепятствовать повторным выбросам радиации в атмосферу и безопасному извлечению сборок с отработанным ядерным топливом, над энергоблоками планируется возвести саркофаги. На сегодняшний день завершено строительство саркофага над III энергоблоком, аналогичную работу планируется провести также на оставшихся энергоблоках.

Однако, на данный момент существует также и несколько проблем: резервуары с очищенной радиоактивной водой (примечание: после обработки в воде остается тритий и некоторые другие радиоактивные элементы) заполнены до предела, а строительство новых невозможно из-за отсутствия свободных территорий, поэтому компания-оператор TEPCO предложила слить ее в Тихий океан, однако местные жители и активисты против такой идеи из-за возможных последствий для океанской среды. В связи с этим, вода и по сей день находится в цистернах, а эксперты ищут способы ее полной дезактивации и/или утилизации.

Ещё одна проблема заключается в мешках с зараженной почвой. На сегодняшний день до сих по не найден способ дезактивации радиоактивной почвы, поэтому грунт продолжают свозить в места его хранения, занимающие обширные территории.

Виновники аварии. В докладе специальной парламентской комиссии по расследованию аварии говорится, что данная катастрофа была не природной, а техногенной. АЭС была абсолютно не готова ни к землетрясению, ни к цунами.

Высокий суд города Сэндай (примечание: административный центр префектуры Мияги) в октябре 2020 г. признал ответственность государства и Tokyo Electric Power Company (TEPCO) за аварию на АЭС "Фукусима – 1". В решении суда также отмечается, что правительство Японии и компания-оператор станции могли еще до трагедии принять меры на случай возникновения мощного цунами, однако никаких действий принято не было.

Заключение. Подводя итоги, можно сказать, что данную ядерную катастрофу запомнят на долгие десятилетия, как одну из самых сильных за всю историю человечества. По расчетам экспертов, на то, чтобы окончательно стабилизировать ситуацию как на станции, так и на территории, прилегающей к ней, потребуется приблизительно 30 – 40 лет.

Мы, как свидетели событий в Японии, должны помнить о произошедшем и сделать все возможное, чтобы полностью исключить шанс повторного возникновения ядерных аварий как на территории России, так и за ее пределами.

Список литературы

Й. Хано, Японская катастрофа. Авария на Фукусиме и ее последствия: Пер. с нем. – СПб.: БХВ-Петербург, 2013. – 192 с.

Fukushima Daiichi Status Updates [Электронный ресурс] — Режим доступа: URL: https://www.iaea.org/newscenter/focus/fukushima/status-update (2020)

Забайдулина А. В., Зорина А. А. Катастрофа на японской АЭС «Фукусима – 1». Материалы Международной научно-практической конференции «Уральская горная школа – регионам». Екатеринбург, 8-9 апреля 2019 года. С. 376-377.

ANN news [Электронный ресурс] — Режим доступа: URL: https://news.tv-asahi.co.jp/ (2020)

Землетрясение в Японии 11 марта 2011 года: хроника событий [Электронный ресурс] — Режим доступа: URL: https://ria.ru/20130311/926334197.html (11.03.2013)

Код для цитирования: Скопировать