Сильнейшее землетрясение магнитудой девять ударило по Японии 11 марта 2011 года. Пришедшее следом со стороны Тихого океана цунами разрушило защиту расположенной на берегу АЭС «Фукусима-1» и повредило систему электропитания. Насосы, качавшие океанскую воду, чтобы охлаждать реакторы и пруды с отработавшим ядерным топливом (ОЯТ), остановились. Взрыв повредил три энергоблока и выбросил в окружающую среду часть топлива.

В атмосферу попала примерно десятая часть объема, выброшенного при аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году. В основном это летучие элементы, газы. Ветры сразу отнесли их в Тихий океан, где их львиная доля осела.

С точки зрения последствий для здоровья человека и живых организмов важно следить за распространением долгоживущих изотопов цезия, плутония, стронция и йода. Плутония в окружающей среде после аварии на «Фукусиме-1» оказалось очень мало, уровень йода-129 был превышен только у берегов префектуры. Сейчас лучше всего изучено распространение в океане цезия-137 с периодом полураспада 30 лет.

Этот изотоп быстро поступает в организм морских животных из воды и пищи. Со временем он накапливается в тканях и костях и может сильно превышать норму, несмотря на то, что фоновое содержание его в воде будет небольшим.

Ученые из Океанографического института в Вудс-Хоуле (США) с коллегами из разных стран собрали данные о содержании цезия-137 в северной части Тихого океана после марта 2011 года. Его уровень и без того был повышен вследствие ядерных испытаний начала 1960-х и составлял один-два беккереля на кубометр воды. После аварии показатель резко вырос до 68 миллионов беккерелей, после чего в течение четырех лет плавно падал.

Выяснилось, что береговые и океанские течения отнесли массу зараженной воды от берегов Японии к востоку, далее к Аляске и оттуда, обогнув Северо-Американский континент, в 2015 году радиация добралась до берегов Калифорнии. Распространение радиоцезия южнее было заблокировано течениями.

Уже через две недели после аварии цезий-137 обнаружился в пробах воды на глубине пятьсот метров, в апреле — пять километров. Учитывая, что места измерений расположены в километре и двух километрах от берега, течения не могли так быстро его туда отнести. Значит, делают вывод авторы работы, изотоп принесен ветрами.

К 2015 году в гавани префектуры Фукусима всего один процент выловленной для изучения рыбы содержал повышенное количество цезия-137 (более ста беккерелей на килограмм мяса). Однако отдельные экземпляры были заражены аномально. Значит, полагают ученые, из аварийных реакторов продолжаются утечки жидких радионуклидов. Впрочем, заграждения мешают выйти зараженной рыбе в открытый океан.

Воду для охлаждения реакторов и ОЯТ на «Фукусиме-1» качают из океана, после контакта с высокорадиоактивным топливом ее очищают от опасных радионуклидов, за исключением трития, и помещают в емкости. На территории АЭС хранится сейчас более миллиона тонн воды в 960 цистернах. Как пишут СМИ со ссылкой на представителей TEPCO, через три года эти возможности будут исчерпаны, и предстоит решать, что делать с водой дальше. Не исключено, что оптимальным вариантом будет слить ее постепенно в океан, если не найдется другое решение.

Период полураспада трития — 12,3 года. Он служит источником бета-излучения, которое задерживается верхним слоем кожи человека, и, в отличие от ионизирующего, не повреждает клетки и генетический материал. Этот изотоп хорошо растворяется в воде и биологически активен. С водой он быстро проникает в организм и быстро из него выводится: у рыб — через два дня, у человека — через десять дней.

В отличие от радиоактивного цезия, поступающего в окружающую среду в результате деятельности человека, тритий имеет и природный источник. Он постоянно образуется в атмосфере на высоте десяти-двадцати километров под действием космических лучей. Оттуда попадает на поверхность и оказывается в снеге и воде, в том числе питьевой. Другой источник поступления в окружающую среду — ядерные реакторы.

Тритий может связываться с органическими веществами в тканях и клетках — белками, липидами, нуклеиновыми кислотами. Если в такой форме он задерживается в организме надолго, это может вызвать негативный эффект и хромосомные повреждения.

Данных о том, что малые дозы трития в организме повреждают ДНК, нет. Однако большие дозы служат предметом активного изучения. Предполагают, что тритий способствует росту свободных радикалов в клетке, которые, в свою очередь, могут вызвать окислительный стресс или нежелательный ответ организма.

Тритий считается сравнительно безопасным для живых организмов, и, возможно, его сброс из «Фукусимы-1» не приведет к сильному увеличению фона в мировом океане, особенно если этот процесс будет растянут на десять лет, однако в хранящейся на территории АЭС воде могут содержаться и другие радионуклиды, гораздо более активные.