Оценка загрязнения вод южно-курильской промысловой зоны России радиоактивными водами АЭС "Фукусима-1" на основе лагранжева моделирования

В работе изучается потенциальная опасность, исходящая от мероприятий, проводимых правительством Японии по сбросу технической радиоактивной воды из хранилищ АЭС «Фукусима-1». Рассматривается загрязнение радиоактивными частицами акватории Южно-Курильской рыболовной зоны (ЮКРЗ), которая является одним из наиболее перспективных районов для рыболовного промысла Российской Федерации.

Некоторые специалисты выражают мнение, что сброс радиоактивных вод с АЭС «Фукусима-1» приведет к серьезным последствиям для рыбного промысла РФ, в результате чего Россия может лишиться его на 150 лет. Другие ученые утверждают, что до российских берегов загрязненные воды в любом случае не дойдут, так как существующая в регионе система течений надежно защищает дальневосточное побережье России от проникновения радиоактивных частиц. Однако эти противоположные друг другу мнения основаны на качественной экспертной оценке и не опираются на детальный анализ возможных путей проникновения загрязненных частиц к российским берегам.

Для изучения данного вопроса в настоящей работе применяются методы лагранжева моделирования. Подобное исследование уже проводилось непосредственно после аварии 2011 г. группой под руководством Пранца С.В. Бало установлено, что пятно радиоактивной воды распространяется от АЭС в восточном направлении и подхватывается струями продолжения Куросио, однако опасность для живых организмов может представлять обнаруженный эффект захвата радионуклидов мезомасштабными вихрями, которыми радиоактивные частицы адвектируются в российские прибрежные воды.

В настоящей работе на основе моделирования переноса пассивных маркеров, имитирующих радиоактивное загрязнение, анализируются пути и механизмы переноса загрязнения в ЮКРЗ. Исследование проводится по альтиметрическим данным о геострофических скоростях для периода с 24 августа 2022 г. по 24 августа 2023 г.
Обнаружено, что перенос загрязнения в ЮКРЗ определяется комплексом условий, связанных с текущим режимом развития Первого меандра Куросио, а также локальной системой вихрей разных знаков, как вблизи места слива, так и на границе ЮКРЗ. Установлена сезонная зависимость скорости и количества проникновения загрязненных вод к берегам РФ, что позволяет давать рекомендации по датам слива и организации дозиметрии в районе промысла. Обнаружена возможность быстрой адвекции загрязнения в ЮКРЗ: за 13 суток. Такая скорость обусловлена захватом загрязнения меандром Куросио и дальнейшим его переносом системой мезомасштабных вихрей до границ ЮКРЗ. Выявлена порционность в поступлении загрязнения в ЮКРЗ. Построены графики распределения количества «грязных» маркеров по временам их запуска и поступления загрязненных вод к границе ЮКРЗ.

Работа поддержана РНФ, грант № 23-17-00068.