Радиоактивное облако могло прийти Европу из-за неправильного обращения с ядерным топливом в России

В сентябре-октябре прошлого года на протяжении двух недель над Европой двигалось радиоактивное облако искусственного изотопа рутения-106, зафиксированное датчиками разных стран — от Норвегии до Греции и от Украины до Швейцарии. Радиоактивное облако было слишком тонким и опасности не представляло, поскольку содержание радиоактивного вещества в нем не превышало нескольких граммов, но его происхождение оказалось величайшей загадкой.

Сегодня ученые парижского Института ядерной и радиационной безопасности Франции (IRSN) заявляют, что изотоп, возможно, попал в атмосферу в результате выброса на ядерном объекте «Маяк» в районе города Озерск Челябинской области на юге России. По мнению специалистов IRSN, утечка могла произойти, когда техники «Маяка» не смогли изготовить высокорадиоактивный элемент, необходимый для проведения физического эксперимента в Национальной лаборатории Гран-Сассо, расположенной а итальянской провинции Л'Акуила.

Однако власти России и госкорпорация «Росатом», курирующая ядерную промышленность, категорически отрицали, что произошла авария. Между тем, при обсуждении происхождения радиоактивного загрязнения мнения членов международного комитета, созданного московским Институтом проблем безопасного развития атомной энергетики РАН (ИБРАЭ), заседание которой состоялась 31 января, разделились.
 
В начале октября 2017 года, основываясь на результатах компьютерного моделирования, в процессе которого использовались данные проб воздуха и метеоданные, специалисты IRSN пришли к выводу, что выброс рутения, скорее всего, произошел на Южном Урале, с чем согласились и коллеги из Германии. Французская команда также исключила ряд возможных вариантов утечки рутения, включая аварию на ядерном реакторе. В случае подобной аварии произошел бы выброс не только рутения, но и многих других загрязняющих радиоактивных веществ.

На Южном Урале находится закрытое предприятие «Маяк», на котором 60 лет назад произошла одна из самых страшных в мире аварий с выбросом радиоактивных веществ. И вскоре появилась новая гипотеза о возможной аварии на входящем в состав предприятия заводе по переработке, на котором из отработавшего ядерного топлива извлекают изотопы. В отчете IRSN, опубликованном шестого февраля, говорится, что в качестве возможной причины выброса «необходимо расследовать» обстоятельства предпринятой на «Маяке» попытки изготовить капсулу церия-144, предназначенную для лаборатории Гран-Сассо. Ученым этой лаборатории церий был необходим для поиска (на сегодняшний день он прекращен) гипотетических частиц, называемых стерильными нейтрино.

По мнению специалистов IRSN, выброс предполагаемого количества попавшего в атмосферу радиоактивного рутения мог произойти лишь при переработке нескольких тонн отработавшего ядерного топлива. Более того, соотношение концентраций рутения-106 и обнаруженного осенью прошлого года в меньших количествах изотопа рутения-103, распадающегося быстрее, свидетельствует о том, что топливо, должно быть, извлекли из реактора лишь годом или двумя ранее. Перед переработкой отработанное топливо, как правило, выдерживается в течение почти десяти лет. Это значит, что на заводе, судя по всему, готовили материал для целей, требующих высокого уровня радиоактивности, говорят ученые IRSN.

Это соответствует описанию эксперимента по поиску стерильного нейтрино в Гран-Сассо, известного как проект SOX и проводимого при поддержке Национального института ядерной физики Италии (INFN) и Комиссариата по атомной энергетике и альтернативным источникам энергии Франции. По словам официального представителя SOX Марко Паллавичини (Marco Pallavicini), специалиста по физике элементарных и субэлементарных частиц из университета Генуи (Италия), для проведения эксперимента требовался источник, обладающий и высокой радиоактивностью, и компактностью. Он говорит, что Производственное Объединение «Маяк», единственное предприятие, способное изготовить такой источник, подписало осенью 2016 года контракт на производство капсулы церия, которая, должна была поступить к заказчику в начале 2018 года.

Но в декабре 2017 года представители «Маяка» заявили, что не могут достичь необходимого уровня радиоактивности («Русские ничего не говорили об утечке радиации», — говорит Паллавичини). Это означало, что SOX не сможет обеспечить необходимых характеристик, и первого февраля институт INFN объявил, что прекратил проект, что, по словам Паллавичини, стало для ученых «серьезным ударом».

Как говорит руководитель отдела здравоохранения IRSN Жан-Кристоф Гарьель (Jean-Christophe Gariel), в результате неконтролируемого роста температуры при выделении церия из отработанного топлива на ПО «Маяк» часть рутения в печи с отходами могла превратиться в газообразный оксид рутения. Через фильтры на объекте могла произойти утечка этого газа, поле чего газ в прохладном воздухе мог превратиться в мелкие твердые частицы оксида, которые затем с воздушными массами могли попасть в Европу.

Директор ИБРАЭ Леонид Большов называет сценарий IRSN «хорошей гипотезой», но, по его словам, она неверна. С одной стороны, говорит он, «горячая фаза» в процессе переработки никогда не достигается. И в любом случае, добавляет он, «основные операции» по отработанному топливу на «Маяке» были проведены в конце октября 2017 года, уже после утечки рутения. По словам Большова, рутений из пока не установленного источника мог попасть в район Южного Урала в результате «довольно редкого метеорологического явления», откуда он затем, как оказалось, и распространился дальше.

Зарубежные члены международной комиссии ИБРАЭ РАН, которая должна собраться еще раз в апреле, поддерживает выводы IRSN о том, что вероятным источником утечки рутения является Южный Урал, говорит член экспертной группы, физик института IRSN Жан-Люк Лашам (Jean-Luc Lachaume), хотя некоторые утверждают, что этот регион слишком большой, чтобы определить точное местоположение источника. По словам Лашама, российские члены комиссии утверждают, что утечка могла произойти «в восточной части Российской Федерации». По его словам, представитель «Ростехнадзора», инспектировавшего «Маяк» в ноябре 2017 года, сообщил членам комиссии, что за месяц до этого не видел никаких аномалий, но никаких данных в подтверждение своего заявления не представил.

Физик Принстонского университета Фрэнк фон Хиппел (Frank von Hippel), эксперт по вопросам нераспространения ядерного оружия, говорит, что «ничего плохого в анализе, проведенном IRSN», не видит. Он отмечает, что то количество рутения-106, которое, по оценкам французской команды, попало в атмосферу в результате выброса — от 1 грамма до 4 граммов — соответствует 30 граммам церия-144, необходимым для реализации проекта SOX, учитывая, что отработавшее топливо содержит два изотопа в соотношении примерно 1:14. И хотя радиоактивное облако над Европой опасности не представляло, несчастный случай на «Маяке» мог означать, что люди, живущие рядом с предприятием, поучили «дозы, потенциально значимые для легких», — говорит фон Хиппел.