Ученые из Корейского института атомной энергии и Корейского института океанических наук и технологий в рамках масштабного исследования детально проследили путь радиоактивных веществ, попавших в атмосферу в результате аварии на японской АЭС «Фукусима-1» в 2011 году. Речь о двух ключевых изотопах – йод-131 и цезий-137. Результаты этой работы позволяют по-новому оценить роль атмосферы в загрязнении Мирового океана.
Долгое время считалось, что основное загрязнение Тихого океана в результате аварии на Фукусиме связано с прямым сбросом радиоактивной воды со станции. Однако корейские исследователи решили проверить, какую роль сыграла атмосфера. Для этого они использовали модель LADAS, которая позволяет проследить движение загрязнений в воздухе, разделив два источника: прямое попадание в океан и выпадение из атмосферы. Для этого ученые восстановили картину распространения выбросов с марта по апрель 2011 года на основе данных о выбросах и погодных условиях.
Авария произошла 11 марта 2011 года: после мощного землетрясения и последовавшего цунами на АЭС «Фукусима-1» были выведены из строя системы электроснабжения и охлаждения, что привело к перегреву реакторов, взрывам водорода и выбросу радиоактивных веществ в атмосферу и океан. Основной поток, подхваченный западными ветрами, за считанные дни пересек Тихий океан и уже 18 марта достиг западного побережья США. К 24 марта следы выброса были зафиксированы в Европе, а примерно через две с половиной недели радионуклиды распределились по всему Северному полушарию. При этом ученые выявили и более короткий маршрут: часть облака, первоначально ушедшая в сторону океана, изменила направление в районе Камчатки и 24 марта добралась до Корейского полуострова через Маньчжурию. Позднее, 6 апреля, в регион пришла еще одна волна загрязнения – на этот раз напрямую из Японии вследствие изменения ветров.
Главный результат работы исследователей связан с тем, где в итоге оказались выбросы. Расчеты показали, что на сушу выпала лишь небольшая доля веществ – около 5% йода-131 и 15% цезия-137. Основная же масса осела на поверхности океана: примерно 54% йода и 76% цезия. Это принципиально меняет представление о последствиях аварии. Получается, что значительная часть радиоактивного загрязнения океана сформировалась не из-за прямых утечек, а за счет атмосферного переноса и последующего выпадения.
Этот вывод подтверждается результатами полевых наблюдений. Радиоактивный цезий, обнаруженный в центральной части Тихого океана и у побережья США уже весной 2011 года, не мог быть доставлен туда океаническими течениями – для этого потребовались бы годы. Значит, он попал туда из атмосферы, осев на поверхность воды.
Сравнение расчетов с данными международной сети мониторинга, включая станции CTBTO и наблюдения в Южной Корее, показало, что модель достаточно точно воспроизводит как время прихода радиоактивных масс, так и уровни концентраций.
Таким образом корейские исследователи доказали, что океан становится основным местом накопления радиоактивных выбросов на ранних этапах после аварии, в то время как атмосфера вступает главным каналом быстрого глобального радиоактивного переноса. Это важно учитывать при оценке рисков и разработке систем мониторинга и реагирования на подобные события в будущем.
