作者:任芳言 来源:中国科学报 发布时间:2020/10/23 8:05:16
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福岛核废水或将入海 废料成分仍待检定

 

日本政府计划最早于2022年将福岛核电站的废水排入海洋。自2011年因地震海啸严重受损后,东京电力公司已在福岛核电站的废墟中收集了超过100万吨的污染水,而存放这些含氚废水的空间已经告急。

据日媒报道,日本将最早于本月内正式决定将废水排入海中。“这是流经已损坏的核反应堆的水,(我们)强烈认识到人们会存在抵触感”,日本原子能规制委员会(简称规制委)委员长更田丰志在10月21日的发布会上公开表示,将加强周边海域放射性物质的检测,并公布排放废水前后的放射性物质浓度信息。

《中国科学报》在采访和资料查找中发现,核废水体量巨大、废水的确切组成成分可能存在未知等都是需要审慎考量的因素,若处理不妥,因传闻而导致的“风评被害”情况亦难以化解。

此废水非彼废水

中国科学院电工研究所副研究员张子立告诉《中国科学报》,按正常情况运行的核电机组,其中排出的废水经过一系列处理后,可达到现行排放标准。但考虑到福岛核电站处于废弃状态,其堆芯被熔毁后产生的核废水与正常运行状态下产生的核废水有本质区别。

“堆芯虽处于废弃状态,但内部的反应物状态未知,因此净化此类冷却水的流程和一般的净化流程是不同的。”张子立表示。

若2022年福岛核电站正式将核废水排入海中,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。

“由于洋流隔离,几个主要海域面临的辐射污染风险可能相对较低”。 张子立告诉《中国科学报》。但正式排放前,仍应有针对福岛核废水设立新的处理流程或规则。

比活度仍待进一步测算

实际上,将符合排放标准的核废水排入海洋是现行通用做法之一。核废料的排放除国际能源署规定外,各个国家的核安全委员会或类似组织会对本国政府的排放进行进行监督审核。

福岛核电站的废水中存在的放射性元素之一是氚,核电站中的高放射性废物需要大量海水冷却,用于冷却的海水被释放出的中子活化,发生核反应,从而产生氚。氚也是影响废水能否向海中排放的元素之一。

以加拿大核安全委员会的标准为例,含氚废水的排放活度分别有单位计量和总量的上限,其中单位质量的放射性活度为10的6次方每贝克勒尔每克,总活度为10的9次方贝克勒尔。

《中国科学报》从有关核科学专家处获悉,大量地稀释、冲淡核废水再排放是处理手段之一,但在一定程度上不可行,属于“治标不治本”。对福岛而言,巨量的废水并不能按常规操作处理——其现存的、被放射性物质污染的水已经超过120万吨。

也正因此,福岛核电站待排废水的具体成分仍需做进一步检定和测量,其比活度仍需要专业的测量及换算。

时间紧、任务重

氚是氢的同位素之一,其物理半衰期为12.3年,其产生的β射线对人体形成外照射可以忽略。兰州大学核科学与技术学院教授兰长林告诉《中国科学报》,核废水中存在的氚,可经由食物链、呼吸道和皮肤途径被人体摄入,部分可通过理化和生物作用,转化为有机结合氚。

“有机结合氚由于与体液中的氢互换,以及新陈代谢作用,会长期滞留在人体中,”兰长林表示,因此,“辐射防护要考虑其生物半排期的影响”。

在DNA大分子中,人体组织与氚结合,代谢过程非常缓慢,氚不但能通过β粒子的电离作用产生直接生物效应,还可通过转换突变方式,使得组织靶分子致畸、致癌,产生躯体效应和遗传效应。

2013年,日本曾启动多核素去除设备,对福岛核电站废水中的62种放射性物质做处理,但其中并不包括氚。按现有技术看,分离氚的手段复杂、成本高、耗时长。在21日召开的新闻发布会上,日本首相菅义伟表示,关于东京电力福岛第一核电站几寸的核污水处理问题,“不能一直拖而不决”,但目前并没有确定具体方针和时间。

但随着福岛反应堆废弃的日程临近,加之储存罐空间及场地有限,在保证安全的前提下找到合适的处理方法显得愈发紧迫。

 
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