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海底隧道已注入6000吨海水,福岛排海设施今日试运行!核污水排海影响有多大?

北京科技报 北京科技报社 2023-07-05
日本福岛核污染水排海设备今日开始试运行,核污水入海遭到众多国家反对。核污水是怎么产生的?会给海洋带来什么影响?除了排到太平洋里,真的没别的招儿了吗?

整理/新媒体编辑 王姗

6月11日#日本突然声称核污水危害健康#冲上热搜第一

近日,太平洋岛国专家建议用核污水搞混凝土干基建,日本反对这一提议,称核污水或导致放射性物质氚蒸发,对人体有害。此前,日本一直对外宣称核污水无害,甚至可以饮用。

据日本福岛当地媒体6月9日报道,东京电力公司发布消息称,福岛第一核电站核污染水排海工程陆地上排放设施12日起进行试运行。

▲用来储存核废水的水桶
东电方面称,陆地排放设施的试运行期将持续两周左右,期间将以不含放射性物质的淡水与海水混合的方式进行,测试能否将固定量的水排入海中,并确认能否在紧急情况下通过操控装置来停止排海作业。
目前,用于排放核污染水的海底隧道灌注海水的作业已于6月6日结束,灌注量约6000吨。这些海水将用于稀释即将排放的核污水。据多家日本媒体报道,海底隧道的排放机制是,将陆上排入的经稀释后的核污染水,通过海底隧道输送到海上的排水口。

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核污水是怎么产生的?
在普通公众眼中,修建在海边的核电站,产生核污水是发电当中的正常产物。但实际上,这完全是地震+人为因素造成的“天灾人祸”。

核电站的工作原理,是用铀制成的核燃料,在反应堆内进行裂变并释放出大量热能;高压下的循环冷却水把热能带出,在蒸汽发生器内生成蒸汽,推动发电机旋转,从而产生电能,冷却水在整个过程当中起到了非常重要的作用。

▲核电站水回路处理示意图
正常情况下,核电站只会产生燃烧殆尽的核废料,而不会产生核污水。以压水堆式核电站为例,一回路的水带有放射性,二回路通过传热管,吸收一回路的热量变为水蒸气,三回路用于冷却二回路的水。所以三回路里的水就是水,是不具有放射性的。

但日本福岛核电站是沸水堆,也就是只有一回路。回路当中只要有一个因子被破坏,整个回路就无法正常运作,这偏偏就让福岛赶上了。

▲海啸摧毁了福岛核电站,也由此引发了一系列问题

2011年3月11日,日本东北部海域发生了9级大地震,由于受到了剧烈震动,福岛核电站三台机组紧急停机,但反应炉降温需要时间,如果冷却系统也就是炉内冷却水被蒸发,那堆芯的温度会持续升高,造成“堆芯融毁”。

虽然核电站第一时间启动了备用柴油发电机,维持冷却系统的运转,但半小时以后,电力系统被海啸彻底摧毁了。当时日本东电公司和日本政府一时间也没有拿出更好的解决方案,结果4个机组全部爆炸。

这样一来,为了给损坏的核反应堆降温,日本不得不采用“注水冷却”的办法,等着反应堆自然降温到安全状态,然后彻底将这座核电站封存并废弃。但如此一来,冷却水再排放出来,就带有放射性物质了。

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会给海洋带来什么?

于是,日本方面开始讨论,如何处置这100多万吨的污水。对于寸土寸金的日本来说,掩埋地下的方案“代价过高”。既然埋不了,不如索性倒掉。日本政府2021年4月13日举行内阁会议,正式决定向海洋排放福岛核电站含有对海洋环境等有害的核污水。这引起了包括日本公众在内,全世界的政府和舆论的重点关注。

含有放射性物质的污水,一旦排入大海当中会造成怎样的影响?

根据洋流变化,福岛排放的核污水,会首先北上到鄂霍茨克海,接下来转向东方,相当一大部分则到达美国太平洋东岸,最终在整个北太平洋循环,影响沿岸几十个国家和地区。

一份来自德国海洋科学研究机构的计算结果也显示,从排放之日起,57天内放射性物质就将扩散至太平洋大半区域,3年后美国和加拿大就将遭受核污染影响,不到十年,整个太平洋都将变成恐怖的“核海”。

对于海洋当中的生物而言,核污染的危害也是巨大的。此前负责运营福岛第一核电站的东京电力公司表示,将再次过滤被污染的水,届时核污水当中只有氚这种物质。

▲软件模拟显示,不到十年,整个太平洋都将变成恐怖的“核海”

但即便只有氚,也是一种很难从水中分离出来的氢的放射性同位素,会发生β衰变,并且半衰期长达12.43年。

中国地质大学海洋学院刘恩涛教授在接受采访时强调,人类处于食物链金字塔的顶端,海鲜等生物富集的放射性元素,会通过食物链的传递影响到人类。“长期、大量食用放射性污染海产品,有可能使体内放射性物质积累超过允许量,引起慢性射线病等疾病,造成器官、内分泌系统、神经系统等损伤。”

目前,有12个国家和地区对福岛食品采取进口限制。因担心核污水污染海产品,韩国消费者大量购入盐和海产品,零售商们也因为担心供应短缺而囤货,导致韩国海产品价格上涨。

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氚对人体的危害真的小吗?

对于氚,科学界的意见是存在分歧的。

由于氚的最大能量为18.6keV,平均能量为5.7keV,其放射的β射线穿透能力较弱,在水中最大射程为6μm,在空气中最大射程仅为5mm,所以通常认为氚从外部对人造成辐射的可能性不大,只有进入人体,才有可能从人体内部对人造成辐射损害。日本政府所持的也是这种观点。

但是反对方的意见认为,有调查报告显示在氚的排放量较多的核电站周围,白血病及其新生儿死亡率要高于其他地区。另外,日本产业医科大学马田敏幸教授在小鼠实验中,为小鼠腹部注射270MBq的氚污染水,让小鼠获得相当于3Gy的低线量辐射,结果发现小鼠脾细胞的TCR遗传基因组突变率较对照组出现上升。

所以如果人饮用或吸入氚污染水或气体,或者食用了累积在食物中的氚污染有机物,就有可能对人体造成辐射损害。

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有没有其他的办法?

大量被污染的冷却水,除了排放到海洋当中去,难道就没有其他的解决办法了?事实并非如此,相反从科学原理上来说,处置核污水的方法并不少。

国际上对高放射核废料有两种处理方式,一种是直接把用尽的核燃料,经过处理装在大罐子里,埋到很深的地层下。像美国、俄罗斯、加拿大、澳大利亚等幅员辽阔的国家目前都是这样做的。
另一种是将装有核废料的金属罐,投入选定海域4000米以下的海底。中国对高放射废物的处理方式与第一种类似:即先把用尽的燃料,送到处置场进行玻璃固化,再放到至少500米深的地层内埋掉。

因此,日本同样可以将装满核污水的水箱,进行固化操作以后掩埋在深层地下。也可以采用氢气/蒸汽释放法,也就是将核废水电解以后,变成氢气和氧气,或者高温加热变为水蒸气,再排放到大气当中。

日本政府曾提五种方案处理核污染水。舆论各界坚决反对日本政府的排污入海计划,其中一个原因是处置核污染水并不是没有其他的办法,而且其他办法可能更有效,更能减少污染。

目前,福岛第一核电站核污染水全部储存在核电站的储存罐内,对于如何处理这些核污染水,日本政府此前曾提出了5种方案:排入海里、变成水蒸气排入大气、沿着地下管道排入地底深处、电解处理,以及将其固态化埋入地底。

在这5种方案中,将核污染水排入海里是成本最低的,预估需要17亿到34亿日元,约合人民币1.02亿到2.03亿元;而最昂贵的办法是将其固态化埋入地底,预估其成本是排放入海的几十倍甚至上百倍。

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专家分析:日本一意孤行强推排“核”入海贻害全球

日本政府反复纠缠“核污染水”称谓,声称要排放的是经过“多核素处理系统”净化的“处理水”,甚至把福岛核污染水等同于全球核电站正常运行下的排放水。对此,专家表示,日本政府企图“洗白”排核污染水入海的行为不会得逞。

央视新闻特约评论员苏晓晖表示:“日本政府不顾多方反对,仍然在推动福岛核污染水的排放,在这个过程中,日本政府在不断地‘洗白’,但很明显并没有达到预期的效果。日本政府此前要求自己的媒体、社会团体不要再使用‘核污染水’这个词,而要使用‘核废水’和‘处理水’。此举是为了转移视线,因为‘核废水’和‘处理水’是核电站正常运转之后,在达标的情况下的排放,而‘核污染水’是发生核事故后的产物,基本等于核废物。”

按照美国等相关国家处理核废物的规定,核废物不能排放,只能进行长期储存。福岛核电站事故的严重性等同于切尔诺贝利核电站的核事故。排放核污染水入海并无国际惯例,日本政府听不得国内外反对声音,在错误的道路上越走越远,是极其自私和不负责任的。

(来源:央视新闻客户端、微博@央视网、科技日报、共青团中央、北京科技报社、环球网)

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