Через п’ятнадцять років після найбільшої ядерної катастрофи в сучасній Японії, Фукусіма стоїть на порозі технологічного прориву, що може визначити майбутнє ядерної галузі в усьому світі.
15 років тому, 11 березня 2011 року, найсильніший в японській історії землетрус спровокував цунамі, яке знищило системи охолодження атомної електростанції Фукусіма Дай-іті. У трьох із шести реакторів сталося розплавлення активної зони, що було кваліфіковано як найбільша ядерна аварія з часів Чорнобиля 1986 року. Якщо радянська влада просто забетонувала зруйнований реактор, Японія обрала принципово інший шлях: повний демонтаж станції. Про новий технологічний етап цього унікального проєкту повідомляє агентство Bloomberg.
Цього літа оператор станції, компанія Tokyo Electric Power Co. (Tepco), планує розгорнути на об’єкті 22-метровий роботизований маніпулятор, розроблений спеціально для цієї місії. Його головне завдання — дістати зразки розплавленого ядерного пального, що лежить на дні трьох пошкоджених реакторів. Це не просто уламки урану: вони змішані зі сталлю, бетоном і гірською породою, а ступінь їх радіоактивності досі є надзвичайно високим.
Крок у невідоме
Розплавлення активної зони реактора (або «ядерний розплав», corium) — це аварійна ситуація, під час якої ядерне паливо перегрівається настільки, що починає буквально плавитися, проплавляючи корпус реактора і змішуючись з матеріалами конструкцій. Саме це сталося на Фукусімі — і саме тому вилучення цих матеріалів є технічно безпрецедентним завданням. Дистанційно керовані зонди фіксують відеозображення з 2012 року, однак ступінь руйнувань та точне розташування розплаву досі залишаються невідомими.
У 2024 році інженерам вперше вдалося витягнути мікроскопічний зразок уламків за допомогою телескопічного роботизованого пристрою. Матеріал виявився пористим і крихким — це розвіяло найгірший сценарій, за яким паливо могло спектись у надтверду масу, непробивну навіть для дрилів. Нова 22-метрова рука має зібрати значно більші та інформативніші зразки, які дозволять скласти детальний план повномасштабного вилучення, запланованого не раніше 2037 року.
Найдорожча ядерна операція в історії
Повна дезактивація та демонтаж Фукусіми — це операція планетарного масштабу. Ось ключові цифри:
- Сотні мільярдів доларів — орієнтовна загальна вартість проєкту
- До середини XXI століття — прогнозований термін завершення всіх робіт
- 880 тонн — маса розплавленого ядерного пального у трьох реакторах
- 2037 рік — орієнтовний початок повномасштабного вилучення пального
- 36,8 мікрозіверт/год — рівень радіації на оглядовому майданчику станції сьогодні, що в чотири рази менше, ніж у перші роки після катастрофи. Зараз його можна порівняти з дозою, яку отримує пасажир літака під час перельоту Лос-Анджелес – Нью-Йорк туди й назад.
Попри поступ, прогрес давався надзвичайно важко. Технічна невизначеність, перевитрати та необхідність бездоганної точності в умовах безпрецедентної аварії постійно гальмували роботи. «Це невідомий світ», — визнає Юіті Сато, речник підрозділу Tepco, відповідального за очищення станції.
Фукусіма сьогодні
Зовні конструкції станції нагадують ряди висотних будівель, закутих у сталь. Минуле десятиліття було присвячено стабілізації об’єкта. Великі пробоїни в стінах залатані, збудована система фільтрації для обробки та зберігання забрудненої води. А з 2023 року вода після очищення скидається у відкритий океан. Крижані стіни навколо реакторів запобігають проникненню ґрунтових вод на ділянку.
«Я ніколи не міг уявити, що зможу прийти сюди без маски», — зізнається Сато з оглядового майданчика всередині станції. За словами головного офіцера з дезактивації Акіри Оно, ситуація «значно стабілізувалася» і тепер роботи можна вести «більш планово та з прицілом на майбутнє». Втім, він наголошує: «Ніколи не можна втрачати пильність».
Розклад вже зривався не раз — і це невипадково в умовах надзвичайно крихкого середовища, де кожній операції передують місяці моделювань та повноцінних макетних відпрацювань. Сато з болем згадує першу невдалу спробу вилучення зразків, коли послідовність дій не була дотримана до дрібниць, і операцію довелося зупинити. Це стало жорстким уроком смирення для всієї команди.
Попри прогрес, Сатоші Янагіхара, запрошений професор Дослідницького інституту ядерної інженерії Університету Фукуї, застерігає: майбутнє проєкту досі залишається туманним. Зокрема, досі невідомо, де зберігатимуться відходи з Фукусіми після їх вилучення. Японія й досі не має затвердженого сховища для радіоактивних відходів. І це одна з найгостріших невирішених проблем усього проєкту.
Досвід для всього світу
Масштаб виклику виходить далеко за межі Японії. З понад 200 реакторів у світі, які вже виведено з експлуатації, лише 11 із потужністю від 100 МВт повністю демонтовано. Це дані дослідження, опублікованого у вересні 2024 року. Водночас ще близько 200 реакторів досягнуть кінця свого ресурсу протягом наступних двох десятиліть.
На тлі глобального ренесансу ядерної енергетики, зумовленого потребами ШІ-центрів обробки даних та загальним курсом на декарбонізацію, питання безпечного виведення реакторів з експлуатації стає критично важливим. Генеральний директор МАГАТЕ Рафаель Маріано Гроссі заявив: «У майбутньому нам доведеться займатися виведенням з експлуатації дуже багатьох об’єктів. Звісно, аварійне виведення — це особлива ситуація, але чимало напрацювань Фукусіми матиме широке застосування».
Метафора самого Оно точно передає суть проєкту: «Якщо вас просять простягнути руку в повну темряву, не знаючи, що там усередині, це викликає тривогу. Але якщо ви хоча б приблизно уявляєте, що там є, то відчуття зовсім інше». Саме таким «проблиском у темряві» і стане роботизована рука, яку Tepco готується запустити вже цього літа.
Нагадаємо, що 11 березня 2011 року підводний землетрус магнітудою 9,0 балів і спричинене ним цунамі вивели з ладу системи охолодження АЕС Фукусіма Дай-іті. Розплавлення трьох реакторів призвело до масштабних викидів радіації. Це стало найбільшою ядерною катастрофою після Чорнобиля і змусило Японію зупинити всі атомні реактори країни. Відтоді Японія поступово відновлює роботу частини реакторів, однак громадська довіра до ядерної енергетики так і не відновилася повністю.