如果日本把 123 万吨核废水排入太平洋,中国会受到什么影响?

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10-30 14:25

据日媒报道,日本政府打算把处理福岛核泄漏的 123 万吨核废水排进太平洋,最快在今年 10 月内阁会议上最终敲定。面对世界各国尤其是周边各国的谴责,日本首相菅义伟表示:「(日本)政府会尽快担负起责任敲定处置方针。」

之所以要把核废水排入太平洋,日本表示是「被逼无奈」的选择。福岛核电站「3.11 大地震」泄漏事故发生后,核反应堆损坏发生熔毁,为了给它们降温,日本采用了水冷却的办法,因此产生了大量的核废水。

▲ 大量核废水装在特制的储水罐里,放置在近海的福岛核电站内

目前,核电站附近储水罐里装的核废水已超过 123 万吨,差不多可以填满 578 个标准游泳池,而且核废水还在以每天 170 吨的速度迅速增加,目前所制造的储水罐只够用到 2022 年夏天。

原日本环境大臣原田义昭接受采访时说,日本政府研究了 5 种处理核废水的方法,包括排放到海里、蒸发处理、排放到地底 2500 米深处、电解处理、做成核废水水泥块掩埋,最终发现「除了下决心将污染水排入(太平洋)稀释,几乎没有其它选项。

▲ 原日本环境大臣原田义昭

福岛核泄漏发展到「一国泄漏全球买单」的地步,还要从日本 3.11 大地震说起。

9 级地震后,福岛核电站泄漏了

2011 年 3 月 11 日,日本东北部海域发生里氏 9 级地震并引发海啸。据日本警察厅统计,地震直接和间接造成约 1.9 万人遇难,2500 多人下落不明。

灾难发生后,几乎所有人的目光都放在沿海地区的灾况上,万万没想到的是,一种更难以面对和处理的灾难已经发生,那就是核泄漏 —— 位于日本福岛工业区的核电站受地震和海啸影响,泄漏到反应堆的氢气和空气发生反应产生爆炸,导致放射性物质泄漏到核电站外部

▲ 福岛核电站发生泄漏后,曾多次爆炸

根据核泄漏的严重程度,国际原子能机构(IAEA)把核电站事故划分为 7 个级别,最低级别为 1 级核事故,最高级别为 7 级核事故,而福岛核电站泄漏被定为 7 级核事故

事故发生后,放射性物质渗漏进大海,挥发的放射性物质还随着北风迅速扩散开来,招致周围几国人民的强烈抗议。

据多国媒体报道,福岛核电站的上级管理公司东京电力公司约 20 小时后才开展处理工作,还企图隐瞒部分事实,日本政府也在救援工作中因被质疑缺乏效率,被国际社会口诛笔伐,还在中国引发了「全家人连夜购买几百公斤食盐」的抢购事件。

核泄漏后发生的事

九年多来,福岛核电站的救援工作仍未彻底结束,甚至福岛第一核电站 2 号机组反应堆安全壳内的辐射量一度高达每小时 530 希沃特,日本研发机器人进入辐射最高的区域工作,支撑不到 2 小时就彻底损坏。

▲ 福岛核电站 3 号机安全壳内情况

▲ 机器人也无法抵抗强烈的核辐射

事故后东京电力公司(下文称「东电」)和日本政府打起了官司,东电公司认为地震导致的海啸可以预警,由于日本政府没有及时预警才导致核泄漏,日本政府则认为是东电管理不力导致的。多年官司「拉锯战」后,据 BBC 报道,东电 3 名高管近期被宣布无罪。

▲ 东电 3 高管被宣布无罪

据韩国 SBS 报道,日本于 2011 年检测发现福岛产的菠菜等农产品核辐射超标。几年后,为了证明福岛县的农副产品已安全,日本节目主持人多次公开食用福岛县蔬菜。

▲ 日本主持人在节目中公开食用福岛产品

近几年,日本官方和媒体多番用实际行动证明福岛及周边县市的农副产品安全可靠,推广销往日本国内外。日本前首相安倍晋三曾公开食用福岛农副产品,其饮用福岛县牛奶的新闻也引起了很多人关注。据南方周末报道,全球已有 27 个国家完全放开进口限制,包括加拿大、澳大利亚、新西兰、缅甸、印度等。

日本核废水里到底有什么?

在东京电力公司官方网站上,我们找到了最新的核废水二次处理后数据,他们称之为「处理水」。

▲ 东电公司官网公布的最新二次处理水主要数据

最左侧一列的元素从上到下依次是:铯-134,铯-137,钴-60,钌-106,锑-125,锶-90,碘-129,锶-89,都和核有关,具有放射性,超过安全剂量对人体有害。(备注:因翻译软件问题,可能存在部分元素名称翻译错误的情况,欢迎指正)

从公布的最新数据看,核废水里 7 种主要元素经过二次处理都降到了较低水平。不过不少人更关注核废水里的另一种元素 —— 氚(音 chuān),因为它不像上面 7 种元素那么好处理。

经处理的核废水,对环境有伤害吗?

核废水里的大部分放射性物质通常不具备蒸发性,如今也有较为成熟安全的技术来处理,一般采取蒸发核废水浓缩核废料的方式,把固态核废料做成固体封存。但是核废水里的氚就不行了,它在大自然中是以气态存在的。

▲ 氚参与骤变反应的示意图. 图片来源:中国网新闻

「氚」是氢的同位素,也叫做超重氢。它的原子核是由一个质子和二个中子组成的,主要用于热核反应。大气层中,天然氚的自然含量可能不到 2 kg。氚会发射 β射线而衰变成氦 3,半衰期为 12.5 年。

由于氚的 β 衰变只会放出高速移动的电子,不会穿透人体,因此只有大量吸入氚才会对人体有害。但需要注意的是,被氚标记的生物活性物质(如氚标记胸腺嘧啶),由于其生物学活性,会被人体细胞用于细胞代谢,造成直接的内照射 ,从而严重危害吸入者的健康

含有氚的核废水会不会对海洋生物造成伤害,只能等待相关专业人士的验证和解答。东电公司表示,氚本来就是一种自然元素,不必大惊小怪。

在东电公司官方网站公布的一份材料里这样写道:Some argue that tritium in ALPS-treated water should be handled differently from tritium generated from usual operation of NPPs because the former is generated as the result of the accident.No scientific reason can be found to differentiate the handling of the two.

▲ 文件图片来源:东京电力公司官网

翻译的大意为:有人认为,处理过的水中含有的氚和核电站正常运行时产生的水中的氚不同,只因为前者是由于事故而产生的。(我们)找不到科学的理由来区分两者的处理。

言外之意就是,核电站正常运行产生的核废水和治理核泄漏产生的核废水里都有氚,前者产生的废水处理达标后也可以排放,我们处理过的(核废水/处理水)也达标了,不应该区别对待。

东电今年 3 月公布的数据显示,目前存储在储水罐里的核废水氚总含量约为 860 万亿贝可。(备注:贝可为放射性活度单位,放射性元素每秒有一个原子发生衰变时,其放射性活度即为 1 贝可。)

▲ 文件图片来源:东京电力公司官网

另外,据中国新闻周刊 10 月 21 日报道,美国核能安全管制委员会前主席 Dale Klein 认为,目前福岛污水中氚的浓度已经足够低,可以安全地将水排放到海里。国际原子能机构总干事今年 2 月首次访问日本时,也表示排入大海符合国际惯例,并表明排放时将提供支持

日本外交部门曾在新闻发布会问答环节表示,核废水的排放监管标准参照国际辐射保护委员会(ICRP)相关规定,假设水中放射性核素只含氚,日本监管标准所允许的排放值为每公升 60000 贝可。

根据南方能源观察微信公众号内容显示,中国《核动力厂环境辐射防护规定(GB 6249-2011)》规定,每个 3000MW 热功率的轻水堆,每年液态放射性流出物中,氚的控制值总额为 3.5×10^13(35 万亿)贝可。而从浓度上看,《规定》对海滨厂址氚浓度未作具体要求,内陆厂址要求氚浓度不超过每公升 100 贝可。

公开资料显示,福岛核电站总装机容量为 7965MW,是海滨核电站。

▲《核动力厂环境辐射防护规定(GB 6249-2011)》规定摘录. 图片来自:南方能源观察微信公众号

截止到文章发表时,国家核安全局等相关部门,暂未对日本政府的核废水标准、处置方式、排放时长等细节事项发表官方评价。据央视新闻报道,中国外交部迅速做出反应,敦促日本政府深入评估福岛核污水处理方案可能带来的影响,在与周边国家充分协商的基础上慎重作出决策。

顺着洋流,核废水可能绕太平洋大半圈

▲ 福岛大致位于上图日本暖流、千岛寒流和北太平洋暖流的三条线交汇处,图片来源:学霸网

核废水对环境的影响尚未有明确定论,作为普通人,我们更关心的是排入太平洋的核废水会流到哪里去。

根据洋流走向大致分析,核废水影响的可能不仅有日本,还有沿太平洋的国家或地区

之所以日本选择把核废水排入太平洋,有一个很重要的原因是日本东岸有日本暖流,它会源源不断把日本东岸排泄的污水向北太平洋输送,汇入北太平洋暖流,到达北美西海岸。

▲ 其中红点处为福岛,线条 1 表示日本暖流

来到北美洲西海岸之后,混杂着核废水的洋流接下来会顺着阿拉斯加暖流、加利福尼亚寒流、北赤道暖流、赤道逆流、南赤道暖流、日本暖流等,在整个北太平洋循环,逐渐被稀释,沿岸国家和地区有十余个,这些国家和地区的人口总量在 10 亿左右

中国会受影响吗?

中国大陆地区沿海理论上受影响不大,原因有四点。

1. 由于排泄点福岛处于日本东海岸,又位于日本暖流的末端,而且日本暖流是自南向北的强洋流,核废水只会顺着日本暖流往北往西走,首先达到加拿大和美国,第一时间无法接近中国大陆近海。

2. 核废水会顺着洋流在北太平洋绕一圈,才会达到中国台湾地区附近。

▲ 核废水要循环一遍北太平洋,才会回到太平洋西侧​

3. 由于两级海底台阶的存在,尤其是靠近中国大陆的海底台阶陡升,再加上中国台湾岛这个屏障,洋流难以大规模跨过这一级台阶,所以形成日本暖流,流向日本东海岸。

▲ 红线为海底台阶,图片来源:大蓝先生(知乎)

4. 黄河、长江、珠江,无时无刻都在往中国大陆沿岸注入水资源,强大的压差形成一道天然的水屏障,原理类似「泾渭分明」。

▲ 黄河入海口处「泾渭分明」的现象,这种现象称为「海洋锋」

同时,中国有《国家核应急预案》,有一套科学完善的应对处置核事故预先制定的工作方案,从之前的应对经验来看,预警和监测的响应及时且充分,我们大可不必担心。

核电安全,重于泰山

据悉,日本可能把核废水排放当做一项「持续性」工作,排放时间可能长达三十年,以此尽量避免核废水对环境的污染,中俄韩日四国均有人民表示反对。

目前,日本核废水的排放方式、总量和时间长度等细节仍在讨论,日本政府的态度、权威专家意见和各国人民的呼声缠绕在一起,成为了一个难以解开的结。

追根溯源,福岛核泄漏是一切的奇点。如果福岛核电站的安全意识再高一些,日本政府的海啸预警再及时一些,也许这场长达 9 年多还未彻底了结的事件就不会发生或影响降到最低,也可能不会有今天「核废水处理难」的问题。

现在,世界上共有几十个国家和地区有核电站,在部分国家或地区,核电还是当地的主要电能之一,核电早已和地球上很多人紧密联系在一起。

福岛 3.11 核泄漏事故和核废水排放难事件,用现实向全世界广播了一句话:

核电安全,重于泰山

 

相关链接:

东京电力公司官网

东京电力公司有关「处理水」的数据披露及解答官网(内有多份文件)

东京电力公司关于福岛第一核电站机组事故过程概述

东京电力公司关于福岛核泄漏事故根源原因的分析,承认应对不力

日本朝日新闻日本核废水排入大海相关新闻报道

日本市民反对排放核废水到大海的新闻报道

东京电力公司 3 名高管被判无罪的新闻报道

多次公开食用福岛蔬菜的主持人患癌的新闻报道

央视报道日本核污水排放的视频新闻

东方网关于韩国 SBS 报道日本偷排核废水的新闻报道,内附 SBS 视频报道截图

南方周末有关日本出口食品和福岛核泄漏对海洋环境影响的报道

日本外交部门 4 月份会议新闻通稿

日本外交部门 4 月份会议资料-福岛处理水处理方案简报

IAEA 关于福岛处理水的相关报告

国家核安全局关于核辐射剂量的科普

美国核学会相关专家文章

南方能源观察微信公众号文章

中国新闻周刊有关学者专家讨论日本核废水排放是否合规的新闻报道

京华时报有关东京电力公司承认隐瞒核泄漏事故的新闻报道

韩国 SBS 报道有关韩国对日本排放核废水行为的态度的新闻

澎湃新闻有关中韩两国对日本排放核废水行为的反应的新闻

国家能源局收录的 2011 年有关福岛核电站污水早已流入大海的报道

国家原子能机构收录的 2018 年有关福岛核电站含氚水放射性物质超标的报道

国家能源局收录的有关日本政府隐瞒福岛核电站炉心熔融分析结果的报道

南方周末有关福岛出口食品的报道

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