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福岛核污水排入大海到底能否被稀释?日本分 30 年排放稀释后的核废水影响有多大?

添加时间:2024-02-14

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------2021/4/15更新------

很可惜,这个回答已经被删除,答者甚至已经退乎(允悲)

为什么国际原子能机构认同日本向大海排放核污水是最优处理? - 麻子麻子哈的回答 - 知乎 ////

不过有关东电核废水数据的可信性,这个倒是值得一谈的。

就如之前说过,“数据做假”古已有之,而很不幸的(?),在日本这个有发达工业的国家,一样有这样的情况。然而数据做假是一回事,东电按照法定要求,定期测量与报告核废水放射量又是另一回事。就算东电有数据做假,测量与报告的活还是要做的,反正就是要公开,虽然现在来说,对外公布还是需要IAEA进行核实。。。

退一万步来说,你要是说东电的报告不可信,那样就有一个问题:不由东电做,谁做?

其实某程度上,的确是有第三方对福岛第一核电站的其他环境样本进行定期监察。IAEA有定期报告该核电站的地下水排水道抽取的提纯地下水放射度(注意,这个与核废水储存设施是完全分开的,而且这部分的水是已经排放了的),而监察不单是由东电进行,日本政府也有指令其他第三方机构进行同样监察,并将结果进行比对。就地下水监察而言,各方的数据大致一致,不是检出量远低于上限,就是未有检出。

那样对于核废水的监察,又是否可以用同样方法?理论上是可以的,这就要看日本政府以及诸如IAEA的国际组织,如何对东电的定期监察数据,进行进一步的核实。始终也是那句,东电的监察与报告责任,绕不开。

所以是否相信东电后续的监察报告,这里不置可否(至少小女子的立场,也从“相信数据”加上了条件,而认为需要审慎检视),不过后续跟进显然是必要的。据日本方面说,就算真的落实排放核废水,相关排放设施也需要两年时间建造与准备,而目前平民百姓应当做的,就是关注事态,至于政府、科研部门甚至相关企业等,仍然需要争取与日本方面商议,与研究更适切的核废水处理方案(举例说,是否可以尽量就近觅地扩建核废水储存设施,以争取时间研究更多可行方案),而另外,考虑到ALPS系统也有处理大量的核废水,过滤了大部分原有在核废水中的重质核素,处理ALPS的滤芯单元也将会是另一个重点关注的对象。

还得要提醒大家,这里仍然是欢迎理性的讨论与交流。小女子留意到有部分知友,虽然对与小女子的回答提出质疑,但是总体上也是很理性的讨论,小女子相信,这样的交流是具有建设性的,能让大家更清楚目前的事态发展。然而也有相当的评论,还是在“你相信排放的核废水符合法规,怎么你不喝啊”、“你是受了日本人的钱才这样写”之类的内容兜兜转转。及后如果还是有欠缺建设性的评论,甚至是人身攻击等,这些评论会被删除。

------一点补充------

小女子总觉得很多朋友们没有好好审题。问题是“福岛核污水排入大海到底能否被稀释”。

这个回答基本上就是从这个角度,探讨日本方面一旦排放核废水,对于周边以及海洋环境会有什么的影响。这里小女子只是想根据现有科学知识进行判断,而不是要对日本方面进行核废水排放,做出支持或反对,更不想将任何排日情绪,以及对于日本政府与东电的处事方式拉进去,以免影响实际的判断。了解了人家判断、决定与行动的思路,我们才会有办法,去应对对方的行动,哪怕你只是与日本方面协商也会有用。。。

你以为小女子不知道日本国内,还有亚洲国际地区的政府与民间,对于日本方面的决定反对声不断的吗?但是让反对情绪占据思维,这样并不利于我们去搞清楚情况,哪怕是与人协商也没有基础,遑论是反对抗争了。

记得《孙子兵法》的一句话:知己知彼,百战不殆。。。

另外好多人老是在问“你敢去喝处理过的核废水”这类的问题。必须指出,就算是处理过的核废水,在放射性方面符合法规,也不表示那些水是适合饮用的,只是说按法规排放,不会对环境造成负面影响。毕竟排放水的指标,与饮用水的指标,完全是两回事;情况就与污水处理厂的排放一样,指标符合法规,也只是说排放的水不会对环境构成负面影响,但实际上,即使经过处理,水中仍然会含有残存的固形物(可以是来自粪便等),也可能带有其他微生物(不排除会含有病原体),只是合规排放的水,不会超过自然环境的承受与自洁能力,那样并不代表那些水是可以直接饮用的。这一点需要大家紧记。

不知道饮用水拥有什么标准?看看GB 5749-1985 《生活饮用水卫生标准》:

生活饮用水卫生标准_中华人民共和国生态环境部

------回应的分割线------

一如所料,小女子看到的评论,都是质疑东京电力的数据是否真确,也有人对小女子说“你怎么不搬到福岛住”,或是“怎么不去喝处理后的核废水”。。。

甚至有人“曲线暗示”(实际上是造谣)小女子是收了日本方面的钱写这样的回答。。。

更有评论因违反社区规范被删除,究竟是什么评论,大家不妨脑补吧。。。

好了,说回正题。

欧盟反对日本核废水排放_欧盟日本排放核污水的反应_欧盟对日本排放核废水的态度

如果说“数据做假”,或是说“隐瞒不报”,这样的事情古已有之,也不论在什么地方也有(切尔诺贝利当初也有这样的情况)。不过以二十一世纪的信息透明度,这样的特大事故,资料想要做假很难可以瞒天过海;再者,这次事故以及后续处理,东京电力也是“第一责任人”,核电站内的情况还是他们最清楚的,而从法律责任上,他们也需要向日本政府汇报当前的处理情况,而政府也需要因此制定进一步的政策,诸如受影响地区的规划、公民健康卫生的维护、环境治理、对其他国家地区(特别是周边区域)的各项协调,诸如此类。

既然东京电力是“第一责任人”,我们自然需要知道他们的说法,以及他们掌握的数据,再根据已经测量出来的数据,对于进一步的行动进行修订。假使需要进一步的核实,大概也要好像溯源新冠病毒一样,由国际机构(这里就是国际原子能机构)加以验证、核实与评估。

当然了,对于某些环节,如果不是法规要求的,说东京电力有可能选择不报也是平常。但是,针对于涉及核工业的排放,任何国家与地区一定会有明确的法律法规,对于放射性同位素的含量(或者说是放射度)进行严格监管。其实,就算是正常的发电生产,核电站也必然会有不同形式的排放,例如沿海地区的核电站,使用海水进行冷却(以压水反应堆为例,用来推动涡轮的第二水回路,是需要通过热交换器,将废热传递到外部的冷却源,例如海水,来实现发电后蒸汽的冷凝),排出的海水也是需要进行放射性监测(事实上,水温也一样)。

而且,东京电力的这些检测报告,也不是只做一次,而是需要定期进行监测。无论积存的核废水会作什么处理,始终也需要定期得知最新的放射水平,才能制定任何进一步的处理措施。如果大家真的质疑东京电力方面的数据,大家不妨长期跟进,定期取得最新的测量数据再进行分析。。。

客观上,福岛第一核电站的核废水储存缸,有137万吨的容量,这已经是四百个奥运标准泳池的水量,也足够填满最少两艘50万吨级的超级油轮,对人类来说也是庞大的水量,而核电站的地方有限,早晚转移废水的问题一定会出现。

至于排放核废水,为什么说是分开三十年来处理,除了是水量庞大,还有就是核废水是储存在多个储存缸中的。之前小女子用了“储存缸”一词,其实这并不够精确。福岛第一核电站建造的核废水储存设施,实际上是分为多个区域,每一区域再分为不同组别,每个组别由若干个储存缸组成,如果大家看回东京电力的报告,也会知道是对多个储存区域与组别,进行必须的放射性同位素测定。因此,东京电力是需要根据每个组别的放射性情况,决定哪些组别达到法规标准才进行排放(必须指出的是,这个并没有考虑到氚含量,因为所有储存单元都量出超标的氚含量,这也是东京电力说排放核废水前,先需要进行稀释处理的原因)。而针对个别储存单元,由于也有其他核素超标的问题,因此到那些单元的水准备排放前,还需要再进行更多ALPS处理,将超标的核素降低到法规水平以下,才进行稀释排放的程序。

再者,稀释核废水的这一个程序,意味着需要排放的水容积会大幅增加,考虑到排放设施的处理能力,根本也不可能一次排放。三十年其实是属于保守估计,理论上是可以增加建造排放设施来增加处理能力。而另外,东京电力也针对源头,尽力减少产生的废水量(独家丨日本东电回应一财:为何选择将福岛核污水排入)。

评论中也有人提到氚的问题。小女子得承认,这方面的解释有不完善与不严谨的地方。氚作为放射性元素,相对的“核毒性”比较低,因为氚衰变时会生成 \beta 质点(高速运动的电子),这种辐射是很容易通过几毫米厚的材料来衰减的,防护相对较为容易;而且氚衰变后生成的氦-3,也是稳定而无放射性的同位素。而国际间对于氚含量的制定,通常是先以“剂量限值”导出“浓度限值”,再降低两三个数量级而制定的。这主要是出于管理上的便利,因为实际上,我们对于高浓度的氚对人体或环境的影响,认识相对较为缺乏。而另一方面,因为东京电力排放核废水的计划,是要先将核废水稀释,令氚浓度降至远低于法规上限水平才排放,而且核废水是通过一个较长的时间跨度排放,因此从浓度而言,实际的影响并不会比核电站正常运行时的排放更高。

当然了,日本国内与国际间,反对排放核废水的声音比比皆是,毕竟事关生态环境,甚至是会影响东北地方的渔民生计。只不过,对这样的情况表达关注之余,理性分析与评估影响,以实际证据说话,不要让焦虑情绪占据,甚至被谣言误导,才是正确应对问题的方法。另一方面,我国外交部对于东京电力排放核废水的决定,表达“严重关切”;这很正常,不过明显地,外交部的克制态度,反映了我国科学界,对于核废水排放是有较清晰的了解的,而外交部的立场,基本上是希望日本方面要审慎评估东京电力的决策,以及排放核废水的计划,可能会导致的环境与社会影响,这点已经有知友提及过了。

其实,与其是说表达己见,小女子更希望能抛砖引玉,请熟悉核工业生产的大大,进一步科普一下核工业操作中的各项问题,包括这里提及的核排放问题。小女子只是一个泛科学爱好者(说穿了就是门外娘),当初也是因为这件事情,对于地球环境与人文社会的影响而关注的,所以也希望取得一些实际数据,来了解事情的本质,以及事态的发展。如果有这方面的专家,可以更详尽清晰的解释一下,至少可以增进大家的了解。。。

毕竟作为全球命运共同体,小女子希望看到的,是国际间能通力合作,化解危机。。。

啊对了,小女子手上有一把奥卡姆剃刀,未至于见血封喉,但还是很锋利的,真的还有人想让它刮一刮吗?(狗头)

------以下为原回答,部分数据有修正------

首先要很明确地回答一句:能。

然而能稀释到什么程度,取决于放射性物质的物理性质。

在进一步探讨这个问题以前,我们先要了解福岛第一核电站目前处理核废水的概况。

根据东京电力于2021年3月18日的数据,目前福岛第一核电站已经储存了约125.1万吨的核废水,其中122.9万吨已经通过ALPS处理,使其大多数放射性物质的含量(如铯-137、锶-90等)低于法定标准。然而,还有一种带放射性的物质,是无法通过这些处理手段移除,那是氚(氢的同位素,由一个质子与两个中子组成,又称超重氢)。氚之所以难以去除,是因为作为氢同位素,它很容易与氧结合而生成超重水,以目前的技术手段,要从废水中抽去超重水,成本远高于移除其他放射性物质的过程。随着福岛第一核电站的废水缸预计到2022年会达到饱和(总容量137万吨),因此“排放已储存的核废水”就被搬上议事日程。

那样核废水中的氚含量又是如何?根据2020年12月24日东京电力发表的ALPS处理系统能力最终报告,各储存缸废水的氚含量,由每升20万至220万贝可(Bq)不等,平均也在四、五十万贝可的水平。相对于目前日本法规规定核废水排放中,氚含量需要不高于每升六万贝可,东京电力就需要在排放时,将核废水进一步稀释,使水中氚含量下降到法规标准以下。

在此解释一下“贝可”这个放射性含量单位。精确点说,“贝可”是量度放射性水平活动的单位。一个贝可表示每秒有一个放射性同位素的原子发生衰变。由于极少量的物质会含有非常大量的原子,所以贝可是一个很小的单位,实际测量中往往会用千甚至万贝可的单位来测量放射性活动。

那样,125.1万吨核废水所含的氚排放出来之后,会稀释到什么程度呢?以太平洋含有的约7.144亿立方公里水量,福岛第一核电站有的氚,最终只会令太平洋的氚放射性提高百万分之一贝可的程度。更何况,氚本身有很强的亲氧性,很容易会与抢夺普通水分子的氧而结合成超重水,而氚的重量也远低于其他放射性同位素,所以在水中稀释的速度会远快得多。

除此以外,氚的放射性半衰期只有12.43年,比起其他放射性同位素(例如铯-137的30年)也短得多,所以氚的放射性在水中衰减的速度也会比较快,最终也不会比自然界生成的氚来得高(宇宙射线撞击大气也会产生氚)。

当然,这样也并非说就这样排放含氚的核废水就万事大吉。目前,科学界对于水中氚的安全含量,仍然未有一个共识,这主要是因为一般环境的水中,不会有明显可检测出来的氚,而虽然不同国家与地区也有订立饮用水中的氚含量上限(例如美国为每升740贝可,加拿大定为每升七千贝可),但这是为了法规执行上的方便,多于安全上限方面的厘定。另外,氚的生物半衰期(就是体内浓度降至一半所需的时间)只是几天的程度,海洋生物甚至低至两天,不会出现生物富集的情况,因此排放核废水,只会对核电站周边地区带来短期影响。而且,东京电力并不是一次过将全部的核废水排放,而是通过三十年时间进行,考虑到氚的放射性半衰期,后续排放的废水只会含有更低的氚放射性,这样会进一步减少对环境的影响。

另外,也有人关注经过处理后,核废水中残存的其他放射性同位素,担心这些残留会对生态构成危害。关注是必要的,不过就目前来说,主要的放射性同位素经处理后,残留量已经低于日本当地的放射性物质排放法规要求,排放的风险可以认为是在低水平。啊对了,这里有人提及到碳-14,这个也纳入到福岛核废水监察的目标,而目前抽取的储存核废水,碳-14放射性仍然远低于法规要求的每升二千贝可,通常只有法规上限的不足10%。更何况,自然界也会自然生成碳-14,例如碳-12(常见形式的碳)经宇宙射线照射也可以产生碳-14,这个过程已经在地球上发生了很多亿年。。。

大家可以看看东京电力有关福岛核废水处理的专门网站,以及相关的核废水检测报告。这个有英文版的,大学水平的知友们应该看得懂。。。

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