Что можно использовать в качестве воды ядерное излучение

Автор

1. Авадхеш Джа Профессор генетической токсикологии и экотоксикологии Плимутского университета

Заявление о раскрытии информации

Авадхеш Джа получил финансирование от Европейской комиссии Horizon 2020, Совета по исследованиям в области биотехнологии и биологических наук, Совета по исследованиям в области окружающей среды и фармацевтической компании AstraZeneca.

Партнеры

Университет Плимута предоставляет финансирование в качестве члена The Conversation UK.

Прошло чуть более десяти лет с тех пор, как четвертое по силе землетрясение современности вызвало цунами, обрушившееся на Фукусиму на восточном побережье Японии, унесшее тысячи жизней и лишившее сотни тысяч людей возможности вернуться домой. Это цунами также стало причиной крупнейшей в мире ядерной аварии со времен Чернобыльской катастрофы.

Когда 14-метровая волна затопила АЭС «Фукусима-дайити», она отключила аварийные генераторы, вызвав серию расплавлений, вызванных перегревом. Теперь решение японского правительства разрешить выброс более миллиона тонн радиоактивной воды с завода в океан разделило мнения.

Вода является жизненно важным инструментом для всех атомных электростанций: она используется для охлаждения их тепловыделяющих радиоактивных зон.В процессе охлаждения вода загрязняется радионуклидами — нестабильными атомами с избыточной энергией — и ее необходимо фильтровать, чтобы удалить как можно больше радионуклидов.

Затем отфильтрованная вода хранится в огромных стальных резервуарах или сбрасывается в близлежащие водоемы. Поскольку для каждой станции требуется огромное количество воды, большинство ядерных установок строятся на береговой линии или, как в случае с Чернобылем, в окружении огромных озер. Таким образом, отфильтрованные сточные воды могут быть сброшены в океан или озеро после того, как власти оценят и подтвердят их безопасность.

Вот как рабочие Фукусимы обращались со сточными водами во время работы станции. Но с тех пор, как в 2011 году обрушилось цунами, власти использовали более миллиона тонн воды, чтобы попытаться охладить выведенные из строя реакторы станции, которые все еще горячие благодаря длительному высвобождению энергии из атомного источника энергии. Вся эта радиоактивная вода, более загрязненная, чем обычные сточные воды, должна куда-то деваться. Решение выпустить его в океаны, по мнению некоторых, является наиболее прагматичным долгосрочным решением.

Какие могут быть последствия?

Процесс фильтрации и разбавления огромного количества воды в соответствии со стандартами безопасности займет несколько лет. Затем мы обычно ожидаем, что вода будет постепенно выпускаться небольшими объемами по береговым трубопроводам. Таким образом, любые потенциальные последствия выброса радиоактивных отходов будут сведены к минимуму. Однако факт в том, что мы не знаем в яблочко какие последствия это окажет на морскую или человеческую жизнь, учитывая огромный объем воды, который будет выброшен с завода в Фукусиме.

Наши собственные исследования показали, что у ряда морских видов может быть повреждена ДНК в результате длительного воздействия радионуклидов в морской воде.Важно отметить, что наши выводы в основном сделаны на основе исследований в лаборатории, а не в реальном мире; когда происходит ядерная авария, безопасность человека имеет приоритет, и биологическая оценка часто проводится спустя десятилетия после первоначального события.

При этом наши эксперименты как с морскими, так и с пресноводными мидиями показали, что, когда радионуклиды присутствуют в морской воде наряду с обычно встречающимися металлами, такими как медь, повреждение ДНК мидий, вызванное радионуклидами, увеличивается. Требуется гораздо больше исследований, чтобы понять влияние воздействия различных типов радионуклидов на разные виды.

Между тем гнев рыбацких общин по поводу решения Японии понятен. В мире, где глобальная зависимость от рыболовства для производства продовольствия растет, а по крайней мере 10% населения мира зависит от рыболовства как источника средств к существованию, потенциально загрязненная окружающая среда может привести к загрязнению пищевой цепи, вызывая обеспокоенность у потребителей.

Мы также знаем, что около 95% случаев рака у людей вызваны воздействием токсичных веществ, присутствующих в окружающей среде, включая продукты питания. Если эти вещества повреждают генетический материал в наших клетках, это повреждение должно быть устранено. В противном случае поврежденная клетка либо погибает, либо делится. И когда происходит последнее, повреждение, которое может вызвать генетические мутации, передается делящимся клеткам в процессе, который может привести к таким заболеваниям, как рак.

Если это генетическое повреждение происходит с яйцеклетками или сперматозоидами, оно может передаваться от родителей к детям, вызывая новые заболевания в будущих поколениях. Чтобы нейтрализовать эти сложные угрозы, важно обеспечить, чтобы в океан сбрасывались только безопасные уровни ядерных отходов.

Куда мы отправимся отсюда?

По мере того, как в рамках усилий по борьбе с изменением климата появляются новые атомные электростанции, потребность в прозрачности, когда речь идет о ядерных технологиях, как никогда велика: особенно если мы хотим укрепить общественное доверие к преимуществам ядерной энергии.

Когда упоминаются ядерные реакторы, на ум обычно приходят катастрофы. Тем не менее, учитывая долгую историю производства атомной энергии, серьезные аварии, связанные с человеческими жертвами и серьезным ущербом для окружающей среды, происходят чрезвычайно редко. Огромные объемы данных, собранных с каждого места бедствия, позволили добиться значительного прогресса в области ядерной безопасности, сделав будущие аварии еще менее вероятными. Между тем, отходы ядерных реакторов мира ежедневно утилизируются безопасно, хотя долгосрочные решения по захоронению отходов по-прежнему представляют собой проблему.

Быстро развивающиеся технологии, такие как ядерный синтез — имитирующие солнечный способ производства энергии путем синтеза атомов водорода с образованием гелия и преобразования этого гелия в энергию — могут в конечном итоге сократить образование ядерных отходов. Также есть возможности для усовершенствования наших существующих ядерных установок, чтобы свести к минимуму образование отходов: например, ускоряя распад побочных радиоактивных продуктов.

Но хотя мы по-прежнему полагаемся на ядерную энергетику, самым неотложным приоритетом является установление международно признанных правил уровней радиационного облучения для разных видов. В конце концов, мы то, что мы едим: наше здоровье как глобального сообщества зависит от здоровья окружающей среды, а загрязненный океан не знает ни географических, ни политических границ.