Krajobraz po katastrofie

Na początku grudnia ekipy techniczne przystąpiły do dekontaminacji, czyli oczyszczania terenu wokół elektrowni atomowej Fukushima 1 w Japonii, skażonego elementami radioaktywnymi. Jak się okazało, o ile oczyszczenie budynków i dróg asfaltowych w samej elektrowni oraz w jej pobliżu nie nastręcza większych trudności, podobnie jak oczyszczenie wielu tysięcy ton wody użytej do chłodzenia uszkodzonych reaktorów, o tyle dekontaminacja gruntów wiąże się z powstaniem wielkich gór radioaktywnej ziemi, z którą nie bardzo wiadomo, co robić.

Wodę da się łatwo oczyścić

Wbrew obiegowej opinii, skażone wody gruntowe rzadko przedstawiają zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi, ponieważ początkowe zanieczyszczenie elementami radioaktywnymi rozkłada się na tak dużym obszarze, że skażenie jednostkowe jest stosunkowo niewielkie - wyjaśnia Wolfgang Raskob z Instytutu Technologii (KIT) w Karlsruhe zajmującego się problemami bezpieczeństwa reaktorów atomowych.

Jeśli po wybuchu w elektrowni i związanym z tym skażeniem terenu spadnie deszcz, wówczas cząstki radioaktywne zostają szybko wypłukane z powierzchni ziemi, a po ich przedostaniu się do wód gruntowych są już tak rozcieńczone, że stopień skażenia wody gruntowej da się wprawdzie zmierzyć, ale w praktyce przestaje być ona groźna dla ludzi i zwierząt.

Ponadto skażoną wodę gruntową można oczyścić przy użyciu najczęściej stosowanych metod dekontaminacji płynów: wytrącania, wymiany jonowej, odparowywania, ekstrakcji oraz procesów biologicznych i elektrochemicznych. Ich szczegóły techniczne interesują głównie fachowców. Nam, laikom, niech wystarczy informacja, że wszystkie są skuteczne i wybór właściwej metody zależy zawsze od rodzaju powstałych szkód i charakterystyki napromieniowanego terenu.

Łączy je wspólna zasada związania cząstek radioaktywnych z czynnikiem obojętnym, na przykład solami, które później wyodrębnia się ze skażonej wody. W japońskiej elektrowni Fukushima od czerwca działa wielka instalacja do dekontaminacji około 60.000 ton wody słodkiej i morskiej użytej do chłodzenia czterech uszkodzonych reaktorów. Jej średnia wydajność wynosi tysiąc ton wody dziennie, a sprawność wzrosła od 50-60 procent w pierwszych tygodniach, do ponad 99 procent w późniejszym okresie.

Dobra glina i zły piasek

Znacznie więcej trudności nastręcza dekontaminacja skażonych gruntów, zwłaszcza ornych, co wynika ze związania się elementów radioaktywnych z cząsteczkami ziemi. Dlatego jedynym praktycznym wyjściem jest zdjęcie skażonej warstwy ziemi i zmagazynowanie jej na hałdach zabezpieczonych przed deszczem i kontaktem z wodą gruntową.

W Fukushimie ekipy techniczne miały ułatwione zadanie, ponieważ skażenie terenu ograniczyło się tylko do dwóch pierwiastków radioaktywnych: jodu i cezu. Jod szybko się rozpada, cez jest od niego dużo trwalszy i trudniej sobie z nim poradzić.

Na szczęście w Japonii cez związał się głównie z gliną, do której przenika na głębokość dwóch centymetrów rocznie. Dlatego wystarczyło zdjąć tylko jej pięciocentymetrową, wierzchnią warstwę i zmagazynować ją na hałdach. W przypadku piaskowego podłoża głębokość przenikania cezu wzrasta do dwudziestu centymetrów rocznie i wtedy trzeba zastosować metodę głębokiej orki, żeby skażona warstwa gleby nie miała styczności z korzeniami roślin uprawnych. Taka gleba jest jednak mało wydajna, a poza tym trzeba czekać lata, żeby móc ją ponownie uprawiać.

Kolejny problem wiąże sią ze wspomnianymi wyżej hałdami. W Fukushimie obejmują one dziesiątki tysięcy milionów ton metrów sześciennych skażonej ziemi, z którą nie bardzo wiadomo, co robić. Jeśli oczyszona ziemia nie nadaje się pod uprawy roślin jadalnych, najlepiej jest posadzić na niej las; ale dopiero po 300 latach zalesiony teren jest faktycznie wolny od skażeń. Stąd wniosek, że z wypadkami w elektrowniach atomowych można sobie poradzić, ale dużo lepiej jest do nich nie dopuścić.

Fabian Schmidt / Andrzej Pawlak

red. odp.: Elżbieta Stasik