Jim Smith: Co s kontaminovanou vodou v jaderné elektrárně Fukušima? Nejlepší řešení by mohlo být ji vypustit

Jaderná elektrárna Fukušima v roce 2014.

Licence | Některá práva vyhrazena

Foto | Petr Pavlicek / IAEA / Flickr

V skladovací prostor však rychle dochází a nádrže by mohly také mohly prosáknout, zejména v případě zemětřesení nebo tajfunu. Japonské úřady proto povolily vypouštění uskladněné radioaktivní vody potrubím do Tichého oceánu.

Jako vědec zabývající se životním prostředím se již více než 30 let zabývám dopady radioaktivních látek na životní prostředí. Myslím si, že vypouštění odpadních vod je tou nejlepší možností.

Kontaminovaná voda

Odpadní voda produkovaná ve Fukušimě se před uložením upravuje, aby se z ní odstranily téměř všechny radioaktivní prvky. Mezi ně patří kobalt 60, stroncium 90 a cesium 137. Tritium - radioaktivní forma vodíku - však zůstává.

Když je jeden z atomů vodíku ve vodě nahrazen tritiem, vzniká radioaktivní tritiová voda. Tritiovaná voda je chemicky identická s normální vodou, což způsobuje, že její separace z odpadní vody je nákladná, energeticky náročná a zdlouhavá. Při přezkoumání technologií separace tritia v roce 2020 bylo zjištěno, že nejsou schopny zpracovat obrovské objemy potřebné vody.

Z hlediska radioaktivních prvků je však tritium relativně neškodné a jeho existence ve formě tritiované vody snižuje jeho dopad na životní prostředí. Chemicky je totožná s normální vodou, tritiovaná voda prochází organismy stejně jako voda, a proto se v tělech živých tvorů silně nehromadí.

Bioakumulační faktor tritiované vody je přibližně jedna. To znamená, že vystavení živočichové by měli v těle přibližně stejnou koncentraci tritia jako okolní voda.

Odebírání vzorků vody u jaderné elektrárny Fukušima.

Licence | Některá práva vyhrazena

Foto | Petr Pavlicek / IAEA / Flickr

Pro srovnání, radioaktivní cesium 137, které se ve velkém množství uvolnilo po Fukušimě a z britské jaderné elektrárny Sellafield v 60. a 70. letech minulého století, má bioakumulační faktor v mořském prostředí zhruba sto. U živočichů bývá radioaktivního cesia zhruba stokrát více než v okolní vodě, protože cesium se zvětšuje v potravním řetězci.

Při rozpadu tritia se uvolňují částice beta (rychle se pohybující elektrony, které mohou při požití poškodit DNA). Částice beta tritia však není příliš energetická. Člověk by ho musel pozřít hodně, aby dostal významnou dávku záření.

Norma Světové zdravotnické organizace pro tritium v pitné vodě je 10 000 becquerelů (Bq) na litr. To je několikanásobně vyšší koncentrace, než je plánovaná koncentrace ve vypouštěné vodě ve Fukušimě.

Obtížnost separace tritia z odpadních vod a jeho omezený dopad na životní prostředí je důvodem, proč jej jaderná zařízení po celém světě vypouštějí do moře již desítky let. V jaderné elektrárně Fukušima Daiiči se plánuje vypouštět přibližně 1 petabecquerel (PBq - 1 s 15 nulami za sebou) tritia v množství 0,022 PBq za rok.

Zní to jako obrovské číslo, ale celosvětově se v naší atmosféře každoročně přirozeně vyprodukuje 50-70 PBq tritia v důsledku kosmického záření. Zatímco ročně se v závodě na přepracování jaderného paliva Cap de la Hague v severní Francii uvolní do Lamanšského průlivu zhruba 10 PBq tritia.

Výrazně vyšší míra uvolňování z Cap de la Hague, než se plánuje ve Fukušimě, neprokázala žádné významné dopady na životní prostředí a dávky pro lidi jsou nízké.

Bezpečné uvolňování

Vypouštění radioaktivní vody však musí probíhat správně.

Japonské studie odhadují, že odpadní voda bude zředěna ze stovek tisíc Bq na litr tritia ve skladovacích nádržích na 1 500 Bq na litr ve vypouštěné vodě. Zředění odpadní vody před jejím vypuštěním sníží dávku záření pro lidi.

Dávka záření pro lidi se měří v sievertech nebo miliontinách sievertů (mikrosievertech), přičemž dávka 1 000 mikrosievertů představuje pravděpodobnost předčasného úmrtí na rakovinu jedna ku 25 000. Maximální odhadovaná dávka z vypouštěné fukušimské vody bude 3,9 mikrosievertů za rok. To je mnohem méně než 2 400 mikrosievertů, které lidé v průměru ročně obdrží z přírodního záření.

Nádrže na kontaminovanou vodu v jaderné elektrárně Fukušima Daiiči.

Licence | Některá práva vyhrazena

Foto | Dean Calma / IAEA / Flickr

Japonské úřady také musí zajistit, aby ve vypouštěné vodě nebylo významné množství "organicky vázaného tritia". To je případ, kdy atom tritia nahradí běžný vodík v organické molekule. Organické molekuly obsahující tritium pak mohou být absorbovány do sedimentů a pozřeny mořskými organismy.

V polovině 90. let 20. století se z farmaceutické továrny Nycomed-Amersham v Cardiffském zálivu ve Walesu uvolnily organické molekuly obsahující tritium. Uvolnění vedlo k bioakumulačním faktorům až 10 000.

Při čištění jiných nebezpečnějších radioaktivních prvků také obvykle zůstává v odpadních vodách malé množství těchto prvků. Odpadní vody uložené ve Fukušimě budou znovu upraveny, aby se zajistilo, že hladiny těchto prvků budou dostatečně nízké a bezpečné pro vypouštění.

V celkovém měřítku environmentálních problémů, kterým čelíme, je vypouštění odpadních vod z Fukušimy relativně zanedbatelným problémem. Je však pravděpodobné, že více poškodí pověst fukušimského rybářského průmyslu, který se ocitl v úzkých. Tomu nepomůže ani politický a mediální rozruch, který bude pravděpodobně provázet nové vypouštění radioaktivní vody do Tichého oceánu.

Komentář Jima Smithe byl původně vydán na serveru The Conservation pod volnou licencí Creative Commons. Překlad by pořízen prostřednictvím překladače DeepL.