一倒了之,日本核废水影响几何?

来源:中国科学报发布时间:2021-04-15

“日本突然决定将核废水排放入海,是不负责任的表现。”

4月13日,日本政府召开内阁会议,正式决定将东京电力公司(以下简称东电)福岛第一核电站内储存的核废水排放入海。整个排放预计于2041年至2051年福岛核电站完成反应堆废除工作前结束。

据了解,截至今年3月,加上地下水和雨水的不断汇入,福岛第一核电站内已产生125万吨核废水,且以每天140吨的速度增加。东电共准备了约1000个储水罐,其储水容量上限为137万吨,目前九成已装满。东电称到2022年秋季,这些储水罐将全部装满,且无更多空地用于大量建设储水罐。

“日本突然决定将核废水排放入海,是不负责任的表现。目前尚无高效去除或固定核废水中放射性氚的技术,这种行为将对全球生态环境安全等造成极大威胁。”长期从事辐射防护与辐射剂量学研究工作的北京市化工职业病防治院副研究员曹磊告诉《中国科学报》。

扩散路径与时间

受2011年发生的大地震及海啸影响,福岛第一核电站1至3号机组堆芯熔毁。事故发生后,福岛第一核电站运营方东电持续向1至3号机组安全壳内注水以冷却堆芯并回收废水。

若核废水排入海中,受太平洋环流影响,废水中的辐射物将先北上,向东抵达北美西海岸以及夏威夷,再沿着赤道方向流经菲律宾,最后从我国台湾地区东侧回到日本。德国海洋科学研究机构指出,福岛沿岸拥有世界上最强的洋流,从排放之日起57天内,放射性物质将扩散至太平洋大半区域,10年后蔓延全球海域。

“此前,美国《科学》杂志披露,美国西海岸的鱼类组织中已经检测出了氚、铯—134、铯—137等放射性核素。这就说明,由于储存罐泄漏和前期小规模排放等,已经造成了美国西海岸辐射背景值超出正常水平。”曹磊说。

“由于洋流隔离,我国几个主要海域面临的辐射污染风险可能相对较低。”中国科学院电工研究所副研究员张子立告诉《中国科学报》。

“根据目前的计算模型,预计1至2年后会扩散到我国。我国渤海属于冷水湾,影响相对较小,东海、南海水温更高,扩散速度快,影响作用较大。”曹磊说。

难以处理的氚

据了解,东电将利用多核素去除设备对核废水进行过滤。这种处理方法可捕获铯、锶等62种放射性物质,但无法捕获氚。氚是氢的放射性同位素之一,半衰期为12.3年,天然存在于海水和大气中。去除水分子中的氢原子非常困难,目前科学上没有合适的去除和固定氚的办法。

据日本经济产业省数据,截至2020年6月,福岛第一核电站核废水中氚的总活度约860万亿贝克勒尔,平均每升水约73万贝克勒尔。

曹磊表示,“核废水中的氚一旦经过水体交换进入生物体内,部分无机氚就有相当大的概率转变为有机氚,其毒理性将增强几十倍。通常无机氚有半衰期、半排期,但变为有机氚后,就会变成生物组织的一部分,无法排出体外。最终经食物链进入人体的氚,导致人体内照射且终生无法去除。”

东京大学海洋地球化学家重坂重义也表示,同位素在海底沉积物中积累,可能被海洋生物吸收,因此,“适当进行评估很重要”。另一方面,东电的多核素去除设备仅用少量水进行了核废水的净化测试,“是否可以长时间保持处理性能”是该公司需要证实的问题。

急剧释放危害更大

2020年3月,日本电力曾提出5种处理核污水的方案,包括增加储罐量、地下掩埋、注入地壳、以水蒸气形式排放到大气中、以稀释水形式净化入海等。

曹磊表示,“不论以哪种形式进行排放处理,由于放射性物质总量是可以估计的,都会造成相应的污染,只是污染扩散途径不一样,由此所影响的范围、人群不一样。”

不少人提出,通过增加储存罐、对现有的储存罐进行加固的方式进行处理,可以控制污染物扩散,是较好的办法。

“这样做能够推迟污染物扩散时间,给大家争取更多的时间进行氚的去除、固定及其防护技术研究。但这也存在很大风险,储存罐已经使用了10年多,设施安全性风险不断增高,一旦罐体发生开裂,大量放射性物质急性释放,可能造成更大的危害。”曹磊说。

《朝日新闻》曾报道,日本国内外很多核电站在控制氚含量的前提下将核电站废水排放入海。在福岛核事故发生前5年,日本全国核电站平均每年向海洋排放氚的总活度约为380万亿贝克勒尔。

“只能说,如果是按照计划进行的、经过详实考证,符合相应的排放标准和要求,且将相关方案、数据全部公开,使世界范围内的学者能够分层级研究、制定应对措施和办法,或许能将其影响置于可控范围内。”曹磊表示。

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