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日本两年后开始向海排核 问题的关键只是“氚”吗?
04-14 09:27:12 来源:成都商报-红星新闻

成都商报-红星新闻消息,日本广播协会NHK报道,日本政府于当地时间4月13日上午8时召开内阁会议,讨论福岛第一核电站对含有放射性物质的核废水的处理方法,正式决定在两年内做好向大海排放的准备。

此前,国际原子能机构专家评估报告指出,如果福岛核电站含氚(音川)核废水排入海洋,将对周边国家海洋环境和公众健康造成影响,同时现有经过处理的废水中仍含有其他放射性核素。

有海洋化学家指出,氚以外的一些放射性物质对海底沉积物和鱼类等海洋生物而言更容易吸收,这意味着这些物质对人类和环境可能会造成更长期的潜在危害。

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↑福岛第一核电站内的核废水储存罐 图据新华社

目前,国际社会对日本政府的决定表示严重关切。中国外交部13日指出,日方在未穷尽安全处置手段的情况下,不顾国内外质疑和反对,未经与周边国家和国际社会充分协商,单方面作出上述决定,这种做法极其不负责任,将严重损害国际公共健康安全和周边国家人民切身利益。

5种处理方案,日本选择了最“经济”的

2011年日本发生的强震造成了福岛第一核电站中三个反应堆的熔毁,目前需注入大量的水以控制受损反应堆的温度,每天产生的核废水在140吨左右。

对于如何处理这些核废水,日本政府此前曾提出了5种方案:排入大海、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,将核废水的处理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。日本土地资源奇缺,相比于地层注入,排放到海洋显然更加“经济”。

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↑在日本福岛县,当地环保人士、渔民对日本政府的决定表示质疑和强烈反对。图为福岛县附近港口停泊的渔船 图据日本共同社

有分析认为,十年来,东电公司在核事故后续清理和退出等工作上,已经花费了巨额资金。受新冠疫情以及东京奥运会推迟等系列影响,日本经济已出现实质性衰退。因此,从成本效益来看,对于急于恢复经济的日本政府而言,将核废水排入大海或是既省钱又省时间的“好办法”。

氚为啥无法消除?以气态形式存在,具放射性,难降解

另一个争议的点是关于核废水中对氚的处理。

《新科学家》杂志称,日本福岛核电站产生的核废水中约62种放射性污染元素,剩余难以处理的物质中主要为氚,因其本身为氢元素的同位素,是水分子的一部分,所以难以将其从水中分离出来。

东京电力公司则在其官方网站上表示,相对于其称为“处理水”的核废水中其他不具备蒸发性的元素而言,以气态形式存在的氚较难处理。

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↑今年1月,直升机拍摄到的福岛第一核电站储存核污水的水箱 图据日本共同社

氢有氕、氘、氚三个同位素,其中氚元素的原子核由一个质子和两个中子构成,一般的氢原子不含中子,因此氚通常被称为超重氢。正常的水中含有极为微量的氘和更加微量的氚。氚主要用于热核反应,半衰期为12.5年,在自然中以气态形式存在,具有放射性,较难降解,且处理成本高昂。

不过有学者称氚的β衰变虽会放射出高速移动的电子,但不会穿透人体,当人体大量吸入后才会产生危害。

科学家:除了氚,其他放射性物质更复杂

日本政府提到,未来会将排向海洋的核废水中“氚”的浓度降到国际排放标准的十分之一,达到WHO(世界卫生组织)饮用水标准的七分之一后再进行排放。这是什么概念?

关于各国饮用水中氚浓度的相关标准,加拿大政府公布的一份关于饮用水中氚浓度标准和指南的文件中提到,国际社会上大多数国家采用的标准是根据WHO和ICRP(国际辐射防护委员会)推荐的一个算式得出的。变量的不同,导致各个国家的标准也不尽相同。

因此,WHO建议的饮用水氚浓度安全限值为10000贝克勒尔每升(即Bq/L,贝克勒尔为放射性活度单位),欧盟的为100贝克勒尔每升,美国为740贝克勒尔每升,加拿大为7000贝克勒尔每升。据此测算,日本必须将核废水中氚的浓度稀释至低于1500贝克勒尔每升后才可排放。

但目前,日本核电站废水氚排放的国家标准为每升水中氚活度60000贝克勒尔。而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。

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↑对于饮用水中氚浓度标准,各国标准不一 图据加拿大政府网站

而除了氚,福岛第一核电站核废水中还包含多种其他有害物质。

东京电力公司在官方网站上还称,核废水中包括铯-134、钴-60等七种主要元素,经过二次处理都降到了较低水平。

自2011年以来,美国伍兹霍尔海洋研究所海洋化学家布塞斯勒一直在研究福岛乃至整个太平洋的辐射扩散情况。他曾在《科学》杂志上发文表示,需要对核废水储水箱中的许多放射性元素做更多研究工作,了解将其释放到海洋中的潜在风险。

他强调,目前对废水储罐中氚的关注,让人忽略了废水中其他放射性同位素的存在。

截至目前,日本并没有向公众公开其核废水中有害物质的种类和含量。虽然日本给相关国际机构看过了测完的样本,但并没有把样本拿出来,在国际上让大家测。

布塞斯勒指出,除了氚之外,处理后的废水中残留的放射性物质还包括碳-14、钴-60和锶-90。这些和残留的同位素直到2018年才被发现,都需要更长的时间才能降解,同时这些放射性物质对海底沉积物和鱼类等海洋生物而言更容易吸收,这意味着这些物质对人类和环境可能会造成更长期的潜在危害,且比氚(的问题)更复杂。

原标题:日本两年后开始向海排核 问题的关键只是“氚”吗?

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