Рутений уральский, экстремальный, неуловимый: что решили специалисты через два года после аварии

Два года назад по соцсетям распространилось паническое сообщение, в котором женщина, якобы работающая в институте химии, сообщала об «очень сильном нехорошем выбросе», движущемся со стороны Челябинска на Екатеринбург. Женщина инструктировала всех «протирать мебель с добавлением спирта, употреблять его внутрь, форточки не открывать». Так на Урале узнали о масштабном выбросе радиоактивного рутения-106, случившегося, предположительно, 25 сентября 2017 года, и началась паника. Спустя два года мы решили выяснить, что же всё-таки произошло, к какому выводу пришли специалисты разных стран и сколько радиации получили уральцы.

«Экстремально высокий уровень загрязнения»

В начале октября 2017 года изотопы рутений-106 и рутений-103 зафиксировали лаборатории многих европейских стран и особенно высокие концентрации — в Румынии.

Рутений-106 не встречается в природе, и сразу было понятно, что речь о техногенном выбросе. Следы радионуклида были замечены почти на всём континенте от Сибири до Западной Европы и от Казахстана до Санкт-Петербурга.

Тогда же появился отчёт французского института IRSN с картой предполагаемого заражения, которая намекала, что эпицентр утечки находится где-то на Урале. Так в фокус внимания попало производственное объединение «Маяк» — крупнейший центр по переработке ядерных отходов и получению редких изотопов, находящийся в Озёрске (70 км от Челябинска, 120 км от Екатеринбурга). По одной из версий, на предприятии произошла утечка газообразного оксида рутения, который поднялся в верхние слои атмосферы и частично выпал с осадками на территории России и Европы.

Несмотря на тревожность Запада, уральцы провели сентябрь и октябрь 2017 года безмятежно: погода стояла отличная, а настроение портил лишь перманентный смог из-за «неблагоприятных метеоусловий». А анонимное сообщение неизвестной женщины-химика уж очень напоминало вирусную страшилку, коих в интернете тьма. Официальные ведомства России взахлёб твердили, что никакого радиоактивного выброса не было и быть не могло. Сообщения о нём называли не иначе как вражескими провокациями — стереотипная реакция российских атомщиков на любые подозрения.

Информационная бомба на Урале взорвалась месяцем позже. В начале ноября 2017 года Росгидромет выпустил зловещий отчёт, озаглавленный «Об аварийном, экстремально высоком и высоком загрязнении окружающей среды», в котором отмечалось содержание рутения-106 в пробах. Напротив каждой графы была пометка — экстремально высокое загрязнение. Позже отчёт был существенно исправлен, но паника уже началась. Обыватели и журналисты начали с трудом вникать, что такое рутений и что измеряют в беккерелях (ответ — активность распада).

«Маяк», спутник или медцентр

ПО «Маяк» открестилось от инцидента сразу и веско: аппаратура предприятия выбросов не уловила. Не нашли ничего подозрительного и специалисты Ростехнадзора, а позже — межведомственная комиссия из представителей Росатома и других структур, которые посетили предприятие с проверкой.

Несмотря на «неопровержимые доказательства» европейских СМИ в пользу виновности «Маяка», на деле все теории оказались довольно шаткими. Панические формулировки Росгидромета в том самом отчёте, например, объяснялись тем, что каждый этот документ назывался абсолютно одинаково: «Об аварийном, экстремально высоком и высоком загрязнении окружающей среды», — шла ли речь о рутении или, например, цинке, ртути или кобальте.

Зафиксированные в России уровни загрязнения были не выше, чем в Европе, и в целом концентрация рутения в каждой отдельно взятой точке была настолько ничтожна, что официальные лица и эксперты в один голос заявляли: угрозы для здоровья людей не представляет. Если верить отчётам, радиационный фон от рутения-106 действительно был значительно ниже естественного уровня радиации на Урале.

Причастность «Маяка» была установлена лишь косвенно: в интернете публиковались некие карты распространения рутения по территории континента, из которых следовало, что эпицентр находится где-то на нашей долготе. И далее «Маяк» назначался виновником как наиболее вероятный кандидат.

Специалисты «Маяка» на все подозрения отвечали, что предприятие не производит чистый рутений-106, а в случае серьёзной аварии в воздух выбросило бы и другие радионуклиды. Впрочем, эти аргументы тогда убедили не всех. Например, заведующий лабораторией радиоизотопного комплекса Института ядерных исследований РАН Борис Жуйков предположил, что рутений мог образоваться в качестве промежуточного агента при производстве других изотопов. Фактически он назвал заявления «Маяка» не то чтобы враньём, но лукавством: даже если они не делали чистый рутений-106, его могли получить в ходе других реакций. Позже мы вернёмся к этой версии.

Были и другие гипотезы. Поскольку рутений используется в медицине, возникла идея о его утечке в одном из медцентров, но её быстро отмели. «Гражданский» рутений-106 делает предприятие в Димитровграде (ГНЦ НИИАР), и годовой выпуск изотопа — менее 0,04% от объема предполагаемого выброса.

Более реалистичной гипотезой было сгорание в атмосфере спутника, который использовал рутений-106 в термоэлектрическом генераторе (РИТЭГ) — этой версии, кстати, придерживались специалисты «Маяка» как единственной правдоподобной. Спутник якобы сгорел в верхних слоях атмосферы, что привело к масштабному распространению рутения по территории континента. А тот факт, что сгорел он где-то над Уралом, списывали на совпадение. Такие прецеденты, кстати, случались.

Правда, внятного подтверждения версия не получила: ни одна из стран не признала потерю спутника, как не удалось найти и действующего РИТЭГа на основе рутения-106. Для этих целей изотоп подходит значительно хуже, чем более популярные стронций-90, плутоний-238 или кюрий-244.

Комиссии пафосные и бесполезные (почти)

Большинство западных СМИ считали виновность «Маяка» доказанной, и рутениевый скандал грозил имиджевыми потерями для российской атомной промышленности и страны в целом. В России была создана комиссия из представителей всех мыслимых аббревиатур (Росатома, Росгидромета, Ростехнадзора и Роспотребнадзора), а попутно приглашены специалисты профильных ведомств из Европы.

Комиссия работала с декабря 2017 года по конец марта 2018 года, но источник выбросов так и не установила.

— Имеющиеся данные не предоставляют достаточно информации, чтобы подтвердить происхождение рутения-106 в одном из источников, которые рассматривались в качестве возможной причины инцидента, — значилось в отчёте.

Проще говоря, ни одну из версий не подтвердили и не опровергли.

Нулевой результат бросил тень не только на Росатом, но и на европейские мониторинговые службы, в том числе МАГАТЭ (Международное агентство по атомной энергии). Глава французской лаборатории CRIIRAD Бруно Шарейрон в ответ на запрос 74.RU о том, удовлетворён ли он результатами таких изысканий, ответил следующее:

— Очень досадно, что спустя более 30 лет после Чернобыльской аварии международное сообщество, включая МАГАТЭ, не смогло предоставить точные данные о загрязнении атмосферы, равно как не смогло провести тщательную инспекцию местности около возможных источников рутения-106, включая ПО «Маяк».

Члены комиссии в принципе были настроены миролюбиво, и складывается впечатление, что не очень стремились найти причину: инцидент не повлёк доказанного вреда здоровью, поэтому его, вероятно, предпочли спустить на тормозах.

— Проблемой является единодушие международных экспертов, включая французских, в оценках опасности выброса: риски для здоровья рабочих и местных жителей, живущих вблизи источника загрязнения, даже не упоминались, — поясняет Бруно Шарейрон. — А заявления «исходя из имеющихся данных, влияние на здоровье населения отсутствует» нельзя рассматривать серьёзно.

В дни работы комиссии лаборатория CRIIRAD проводила собственный анализ почвы в 14-километровой зоне от «Маяка» (разрешена для исследования), и в одной из точек обнаружила повышенную концентрацию родия-106, который является продуктом распада рутения-106. Значения получились в 2–4 раза выше, чем заявлял Росгидромет, но это не столь значимая величина, чтобы доказать причастность «Маяка»: будь он источником, загрязнение могло быть в сотни или тысячи раз выше. Впрочем, Бруно Шарейрон допускает, что радиоактивное загрязнение могло выпасть пятнами в узком коридоре и специалисты просто не нашли очаги.

Специалисты CRIIRAD, в отличие от многих западных коллег, изначально занимали сдержанную позицию в отношении «Маяка». Они не исключали его причастность, но и не считали её доказанной и потому ждали выводов комиссии с нетерпением.

Но комиссия не прояснила ничего: она больше походила на дружеский обмен мнениями, чем на расследование.

Цериевый след

Рутений вернулся в информационную повестку в июле 2019 года после публикации большого исследования в американском журнале PNAS. Отчёт подписан почти 70 специалистами по радиоактивным веществам, химии и метеорологии, которые с помощью вычислений попытались локализовать точку выброса. И в качестве основного виновника назвали ПО «Маяк».

Впрочем, выводы не выглядят совсем уж бесспорными. Поскольку рутений принесло в Европу по воздуху, специалисты смоделировали течение ветров в конце сентября 2017 года и построили обратную траекторию распространения радиоактивного облака: от его прихода в Румынию, где концентрации были максимальны, до точки предполагаемого выброса. Казалось бы, чего проще: посмотрел розу ветров и рассчитал. На деле всё оказалось непросто.

Лаборатории по всему миру фиксировали рутений-106 не мгновенно, а после многочасовой прокачки воздуха через фильтры или осаждения на планшеты, на которых измерялась суммарная активность. Точный момент прихода облака в Россию и Европу остаётся неизвестным. Поэтому авторы исследования разбили сутки, когда концентрация была максимальной, на трёхчасовые интервалы и провели анализ для каждого отрезка, получив в результате восемь вот таких графиков.

Бросается в глаза, что изменение времени даже на три часа даёт совершенно разные картины распространения рутения: из графиков видно, что он мог появиться и в районе Кольского полуострова, и где-то в Центральной России. Две траектории действительно проходят вблизи ПО «Маяк», что интересно — на высоте около 500 метров. Но почему из восьми линий выбраны именно эти две — ясно не вполне. При этом утверждается, что выброс произошёл вечером 25 сентября или утром 26 сентября.

В публикации PNAS удивляет отсутствие других подозреваемых: кроме «Маяка», не рассматриваются ни российские, ни европейские атомные предприятия. При этом инциденты с рутением-106 уже случались, например, в 2001 году утечка изотопа (правда, не столько масштабная) случилась на европейском аналоге «Маяка» — заводе по переработке отработавшего ядерного топлива в селении Ла-Аг (La Hague) на севере Франции. А в 1993 году утечка рутения-106 и других изотопов произошла в Северске (Томске-7), где также работают с ядерными материалами (выброс был в 500 раз ниже, чем в 2017 году).

Далее авторы действуют методом исключения: версию с медицинским рутением отвергают из-за его малого производства, а спутник исключают, потому что рутений-106 не зафиксировали высокогорные лаборатории в Европе.

В отчёте есть и любопытная теория заговора. Согласно ей, в 2017 году ПО «Маяк» было исполнителем крайне сложного заказа от итальянской лаборатории Гран-Сассо по производству высокоактивного церия-144 для нейтринного эксперимента. «Маяк» при этом был единственным заводом, способным произвести нужное количество и качество церия-144, и не отрицает причастность к проекту.

Согласно теории, чтобы получить высокоактивный церий, на «Маяке» использовали «молодое» отработавшее топливо, которое ещё недостаточно распалось и охладилось. Это спровоцировало утечку побочного продукта — газообразного оксида рутения-106. В отчёте PNAS утверждается, что после рутениевого скандала «Маяк» отказался от выполнения заказа на церий-144, и авторы интерпретируют этот факт в ключе русской пословицы «на воре и шапка горит». Впрочем, веских доказательств они не приводят, а отчёты, на которые ссылаются, содержат разные точки зрения: часть специалистов, например, не верит в «цериевый заговор».

Отчёт PNAS, как и многие до него, так и не дал внятного ответа на вопрос, откуда взялся рутений-106. Те, кто верил в след «Маяка», увидели надёжные «пруфы», те, кто не верил, не нашли ничего нового.

В госкорпорации «Росатом» в июле 2019 года заявили следующее:

— Представленный отчёт PNAS не содержит новых выводов и гипотез о происхождении изотопа рутения-106 в 2017 году.

Что касается церия-144, Росатом подтвердил его выработку, но подчеркнул:

— Работы по изготовлению источника на основе церия-144 ни при каких обстоятельствах не могли привести к повышенному выбросу рутения-106.

Церий-144, по их словам, получали из концентрата редкоземельных элементов, в которых рутений-106 мог находиться в следовых количествах. Все жидкие растворы поместили в хранилище ещё в июле 2017 года.

В сентябре этого года мы обратились на ПО «Маяк» за комментарием ещё раз. Ответ завизирован главным специалистом департамента коммуникаций Росатома Константином Рудером:

— Позиция Росатома не изменилась. Всё, что можно было сказать, мы уже сказали. Больше ничего не подтверждаем и не опровергаем.

Происхождение рутения-106 так и остаётся загадкой, а может быть — хорошо охраняемой тайной. Нам остаётся только выбрать удобную теорию и верить в неё. Во что, кстати, верите вы?

В целом же неспособность атомного сообщества локализовать инцидент и решить вопрос о его причинах вызывает вопрос: сколько таких случаев остаются нераскрытыми и что будет, если случится более серьёзный инцидент? Ведь в России шевеление официальных лиц началось лишь через месяц после предполагаемого выброса рутения. Может быть, как и с метеоритом, нам просто снова повезло.

Недоверие к уральским атомщикам во многом связано с богатой историей замалчивания ядерных инцидентов, в частности, аварии 1957 года, о которой запрещали говорить 30 лет. Ещё одно происшествие случилось десять лет спустя: тогда радиоактивную пыль раздуло с пересохшего озера Карачай.

Загрязнение реки Течи в конце 40-х годов стало причиной переселения десятков деревень и гибели множества людей, но о нём также не принято говорить. Наш недавний рейд показал, что Теча фонит на 500 мкР/час до сих пор, но нет даже предупреждающих знаков.

А вот как выглядит Припять — город, сильнее всего пострадавший во время Чернобыльской аварии, которую на первых порах также пытались скрыть.