02.12.2021 г.
Вода из Фукусимы распространится на весь Тихий океан через 3600 дней

Ученые провели макроскопическое и микроскопическое моделирование сброса загрязненных вод из японской атомной электростанции Фукусима.

26 августа 2021 года Кабинет министров Японии принял закон о сбросе очищенной воды, загрязненной в результате аварии на Фукусиме, в Тихий океан, чтобы решить проблему хранения сточных вод.

Однако большие количества радионуклидов могут повлиять на морские биологические цепи при вдыхании их морскими обитателями и отрицательно сказаться на морском рыболовстве и здоровье человека. Глобальные последствия сброса воды из Фукусимы, которые продлятся 30-40 лет, остаются неизвестными.

Таким образом, идентификация процесса распространения радиоактивной воды в океанах имеет решающее значение.

Чтобы решить эту проблему, команда исследователей из Университета Цинхуа, Китай, разработала модели анализа как с макроскопической, так и с микроскопической точки зрения, чтобы моделировать процесс диффузии ядерных элементов. Первый из них фокусируется на общем распределении загрязняющих веществ, а второй — на поведении отдельных загрязняющих веществ.

(а) Подпроцессы макроскопического и микроскопического анализа диффузии и их взаимосвязи. Результаты (б) макроскопического и (в) микроскопического анализа диффузии для 1 единицы относительной концентрации приблизительно 29 Бк / м3. d) колебания концентрации загрязняющих веществ в водах вблизи трех прибрежных городов. e) сравнение кривых концентрации загрязняющих веществ макро- и микрометодами. Предоставлено: © Science China Press

Результаты макромоделирования показали, что на ранних стадиях сброса загрязняющих веществ площадь загрязнения быстро увеличивается, достигая 30 ° широты на 40 ° долготы в течение 120 дней. Из-за океанских течений скорость диффузии загрязняющих веществ в широтном направлении значительно выше, чем в долготном.

Через 1200 дней загрязнители охватят почти весь северный регион Тихого океана, достигнув побережья Северной Америки на востоке и Австралии на юге. Затем загрязнители быстро распространятся в южной части Тихого океана под влиянием экваториального течения, протекающего вдоль Панамского канала. Индийский океан также будет подвержен влиянию из-за заполнения вод с севера Австралии через 2400 дней. На 3600 день загрязняющие вещества покроют почти весь Тихий океан.

Примечательно, что, хотя загрязненная вода сбрасывается около японского острова, центр загрязнения со временем переместится на восток вдоль линии 35 ° северной широты.

Ученые построили график концентраций загрязняющих веществ в прилегающих водах Миядзаки, Шанхая и Сан-Диего, все около 30 ° с.ш., как показано на рисунке d. Первым загрязняется Миядзаки, за ним следуют Шанхай и Сан-Диего в порядке их удаленности от Фукусимы.

Различия в концентрациях загрязняющих веществ вблизи Миядзаки, Шанхая и Сан-Диего являются результатом океанических течений возле Японии.

В частности, Фукусима расположена в месте слияния течений Куросио (на севере) и Оясио (на юге). Следовательно, большинство загрязнителей не мигрируют на север и юг по краям суши, а распространяются на восток с дрейфом северо-тихоокеанского западного ветра.

Исследование было опубликовано в National Science Review.

Автор: Арсений Щукин