從嚴(yán)謹(jǐn)角度出發(fā)，談“日本核污染水”

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一句話解讀核污染水：日本排放的是，被核燃料污染過(guò)的，本就是放射性廢液的“核廢水”，簡(jiǎn)稱“核污染水”。

前言

????近日，在學(xué)者張捷所著文章："核廢水屬于核廢液比核污水更有害：日本輿論戰(zhàn)你被騙了嗎？"

提到了核廢水與核污水的區(qū)別，從輿論角度強(qiáng)調(diào)了稱呼的重要性，但幾天后，依然有人對(duì)核廢水、核污水、核污染水的科學(xué)和輿論概念模糊不清，為此，筆者本著科學(xué)與邏輯的角度，做出合理的解釋。

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名詞解釋和單位換算

貝克勒爾：放射性元素一秒鐘衰變的原子量，放射量的計(jì)量單位，符號(hào)：Bq。

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西弗：又名希沃特，代表了受到電離輻射照射的個(gè)人的總傷害，常用單位為：mSv（毫希沃特）。

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1吉瓦：電力數(shù)字，等于100萬(wàn)千瓦，符號(hào)：GW

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1立方米：體積單位，1立方米淡水重量為1噸，1立方米海水重量為1.03噸。

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高放射廢物：符號(hào)：HLW

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中放射廢物：符號(hào)：ILW

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低放射廢物：符號(hào)：LLW

日本福島事件的來(lái)龍去脈

????福島核電站，型號(hào)老舊，有安全缺陷，均采用美國(guó)通用電器所設(shè)計(jì)的“馬克1型”沸水反應(yīng)堆，該型號(hào)在上世紀(jì)80年代的通用電器內(nèi)部文件披露，其未經(jīng)過(guò)足夠的測(cè)試，有可能存在的安全隱患。

????在311地震中，破壞了部分供電系統(tǒng)，但并未影響正常的停機(jī)流程，而發(fā)生海嘯，卻破壞了絕大多數(shù)的冷卻系統(tǒng)、電力系統(tǒng)、以及應(yīng)急用的燃料，外加糟糕的救援工作、反應(yīng)堆的老化、東電公司的有意隱瞞，導(dǎo)致原本的災(zāi)難愈發(fā)嚴(yán)重。

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????在事故中，其最大的問(wèn)題就在于冷卻系統(tǒng)、電力系統(tǒng)的損壞，無(wú)法停止的核反應(yīng)堆、無(wú)法及時(shí)灌入冷卻劑，導(dǎo)致其中的冷卻水裂變誘發(fā)氫氣爆炸，同時(shí)壓力排泄又困難，多種原因?qū)е路磻?yīng)堆外殼破裂，核燃料直接裸露空氣中，導(dǎo)致了災(zāi)難般的后果。

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????最終，1號(hào)、3號(hào)反應(yīng)堆爐芯全部融毀，2號(hào)反應(yīng)堆爐芯融毀7成以上。

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對(duì)福島核電站的核廢料的分析

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????在上述內(nèi)容中，不難看出，因核事故造成的廢料，主體為放射性的核廢氣、核燃料、核廢水。

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????放射性核廢氣以及稀有氣體等，根據(jù)維基百科的資料，經(jīng)日本政府調(diào)查，產(chǎn)生的放射量，相當(dāng)于切爾諾貝利核電站的六分之一。

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????放射性核燃料，1、2號(hào)反應(yīng)堆內(nèi)部的燃料依然在反應(yīng)，15年，日本政府通過(guò)渺子監(jiān)測(cè)，1號(hào)和2號(hào)反應(yīng)堆的核燃料分別抵達(dá)壓力槽和安全殼底部，時(shí)至今日，不排除更進(jìn)一步的惡劣發(fā)展。

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????放射性核廢水，這是本次事件焦點(diǎn)的重中之重，但種類，卻不一般的復(fù)雜。

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????第一，從前文的事故過(guò)程中，多次發(fā)生了氫氣爆炸，其原因，恰恰是冷卻水在高溫下的裂變反應(yīng)造成，而相關(guān)資料“水裂變的機(jī)理的探討”和“結(jié)合日核電站爆炸談水裂生成氫氣”，等文章佐證了這一觀點(diǎn)，而根據(jù)世界核協(xié)會(huì)的分類，參與裂變反應(yīng)的物質(zhì)，都屬于高放射性物質(zhì)，也就是說(shuō)，日本存儲(chǔ)的核廢水，有具有高放射核廢料的存在。

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????第二，上述高放射核廢料的性質(zhì)，根據(jù)世界核協(xié)會(huì)官網(wǎng)資料可知，僅僅存放，都可以產(chǎn)生大量的熱。

因此，該廢水存儲(chǔ)時(shí)也需要冷卻水，并導(dǎo)致該冷卻水演變成中低放射性廢料。

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????第三，在福島事件中，反應(yīng)堆出現(xiàn)了爐芯融毀，其原因，正是燃料棒裸露于空氣中造成的，而日本政府為了避免這種情況，多次用海水對(duì)爐芯結(jié)構(gòu)直接降溫，在產(chǎn)生核廢水的同時(shí)，該類核廢水也會(huì)遭到核元素的污染，形成被核子污染過(guò)的，“高放射廢料”。

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????小結(jié)，根據(jù)前文內(nèi)容，我們可以推測(cè)，福島核電站所產(chǎn)生的核廢水，涵蓋了高中低，三個(gè)類型的放射性廢料，其成分復(fù)雜，有高放射性廢料（高濃度氚氕氘水），有被污染過(guò)的高放射性廢料（含有四十多種核元素的高濃度氚氕氘水），也有在存儲(chǔ)前兩者所產(chǎn)生的中低級(jí)核廢水（中低濃度氚氕氘水），情況之復(fù)雜，令人驚訝。

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????這里，筆者引用一下氚的相關(guān)資料，后續(xù)中為上一篇文章中，存在的某些問(wèn)題進(jìn)行完整刨析。

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????氚，別名超重氫，與氕（1H）、氘（2H）一同，都屬于氫元素的同位素，均具備放射性，整體放射性相對(duì)較弱，但由于氚并無(wú)需求量巨大的用途，因此，世界各國(guó)都將其認(rèn)定為核廢料，根據(jù)資料，一克氚具有350兆貝克（Bq）的放射量。

氚在海洋中以氧化氚的形式自然存在，在我國(guó)海域含量非常低。

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圖片疑云

????如圖所示，這是曾經(jīng)出沒(méi)在互聯(lián)網(wǎng)，乃至如今也屢見不鮮的圖片，經(jīng)過(guò)央視小號(hào)：玉淵譚天的調(diào)查，該圖片是以境外勢(shì)力炮制，日本媒體所報(bào)道，以X國(guó)之音為首的反H勢(shì)力制作的資料，盡管如此，但也造成了廣大網(wǎng)民的困惑與不解，為此，筆者試圖以科學(xué)與邏輯的方式，還原背后的真相。

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主題：圖片中，中國(guó)核電站排放氚方面遠(yuǎn)超日本福島水，是否說(shuō)明中國(guó)核電站產(chǎn)生的氚水，對(duì)海洋污染比日本還要大？

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????實(shí)際上是錯(cuò)誤的，但為了清楚的解釋這一問(wèn)題，卻需要繁雜的資料。

????首先，根據(jù)“中國(guó)核能圖鑒2020”可得知每座核電站的排放量，其中，以寧德核電站為例，所記載的數(shù)值為9.77*10e13，也就是9.7兆，占國(guó)家監(jiān)管部門批準(zhǔn)年現(xiàn)值的55.80%，并非圖片中，所示97兆。

????與此同時(shí)，根據(jù)論文“海洋環(huán)境中氚的測(cè)量及其應(yīng)用”以及“2020年的海洋生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)”和“2021年輻射環(huán)境質(zhì)量報(bào)告”的有關(guān)資料，如圖所示，可以得知我國(guó)海洋中氚的放射量遠(yuǎn)低于檢測(cè)下限1.1Bq/L，平均在0.35Bq/L。

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????其次，根據(jù)我國(guó)法律制定的標(biāo)準(zhǔn)“放射廢物分類”第六條和第八條明確規(guī)定，放射物分級(jí)和處理方式、以及固體物質(zhì)的豁免和解控水平。

（圖中單位為克Bq/g）

????第三，在這里，筆者陰謀論一下，如果中間存在造假呢？

????該如何根據(jù)相關(guān)報(bào)告進(jìn)行計(jì)算來(lái)驗(yàn)證上述數(shù)值？

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????第一步，先計(jì)算核電站年用水量，根據(jù)法國(guó)歐洲時(shí)報(bào)報(bào)道，每年抽取地下水330億立方米，半數(shù)用于核電站，根據(jù)中國(guó)核能協(xié)會(huì)，可知法國(guó)核電站總裝載量為63.1GW（吉瓦），那么可以得出結(jié)論，每100萬(wàn)千瓦的核電站，年用水量在2.61億立方米，考慮到中、日等國(guó)家核電站用水多為海水，同立方米的情況，海水重量是淡水的1.03倍，因此，100萬(wàn)千瓦電站，年用水量為2.68億噸。

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????第二步，推算出核電站年用水量后，在結(jié)合相關(guān)資料中，2019年氚總排放量，通過(guò)世界核協(xié)會(huì)規(guī)定的高、中、低放射廢料占比的計(jì)算方法，在占據(jù)的總體積和總放射量，便可以計(jì)算出，中國(guó)核電站所產(chǎn)生氚水里，從高到低，分別確定出三類放射物每樣重量是多少，其中含放射量又是多少。

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????第三步，開始計(jì)算，計(jì)算過(guò)程較為枯燥，為避免影響文章感官，所以放在文章結(jié)尾處，這里只放最終結(jié)果，這里以寧德為例，總裝機(jī)容量為4.32GW，總冷卻水11.57億噸，排放放射性氚，從高到低，以此為HLW：2674.01Bq/L，ILW：48.25Bq/L，LLW:0.93Bq/L，如下圖所示。

????根據(jù)計(jì)算數(shù)值，和前文中所提到“放射廢物分類”內(nèi)的“豁免水平和解控水平”便可以得知，屬于安全水平，如此之低的數(shù)值甚至還包含海水中的自然氚，將稱呼其為“冷卻水”也不足為過(guò)吧？

????因此，誣陷“政府?dāng)?shù)據(jù)造假”等觀點(diǎn)不攻自破。

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????反觀日本，根據(jù)新華網(wǎng)援引日本經(jīng)濟(jì)省2020數(shù)據(jù)，此時(shí)的福島地區(qū)，有125萬(wàn)廢水，其中氚水放射量高達(dá)860萬(wàn)億貝克，平均每升73萬(wàn)貝克，重復(fù)上述計(jì)算過(guò)程，便可得知。

HLW:217866.66Bq/L

ILW:3931.42Bq/L

LLW:76.44Bq/L如圖所示。

????與之對(duì)比，福島核事故方面的氚放射量，是寧德的81.4倍，其中濃度較高的廢水，已經(jīng)抵達(dá)了我國(guó)“放射廢料分類”中，需要近地表處理的程度，而這，僅僅是通過(guò)日本單方面提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算的。

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疑問(wèn)一：日本福島核電站正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，排放的氚水總量也比中國(guó)的少。

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????核電站所需冷卻水，與核電站的總裝載量有關(guān)，還是以寧德為例，寧德核電站總裝載量為4.32GW，福島核電站為4.69GW，且寧德核電站是先進(jìn)的壓水堆，而福島核電站是老舊的沸水堆，如此之大的差別，福島氚水的產(chǎn)量居然比寧德的還要低，真是滑天下之大稽。

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疑問(wèn)二：根據(jù)計(jì)算，日本福島水中氚含量似乎與高放射廢料不沾邊？是不是自相矛盾呢？

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????并不矛盾，因?yàn)閿?shù)據(jù)計(jì)算的資料，完全是日本單方面提供的，缺乏復(fù)數(shù)資料進(jìn)行參考和對(duì)比，同時(shí)，在核事故發(fā)生時(shí)而產(chǎn)生的氫氣爆炸，已經(jīng)說(shuō)明了核廢水已經(jīng)進(jìn)入爐芯，乃至參與了裂變反應(yīng)，根據(jù)世界核協(xié)會(huì)的分類，參與裂變反應(yīng)的物質(zhì)都可以規(guī)劃為高放廢料。

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疑問(wèn)三：在計(jì)算中，為什么要將核電站產(chǎn)生的核廢水分成高中低三種類型，而不是平均計(jì)算呢？

????因?yàn)楹穗娬镜睦鋮s水，本質(zhì)上是多種用途的，有直接冷卻爐芯產(chǎn)生蒸汽的主回路，還有為前者冷卻循環(huán)作用的二回路，三回路，因此不可以通過(guò)平均的計(jì)算方式來(lái)將其混為一談，因此世界核協(xié)會(huì)將核廢料分成高中低三個(gè)類型、三種計(jì)算方式，以此來(lái)區(qū)別放射廢料的實(shí)際含量時(shí)的參考意義很大。

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疑問(wèn)四：可以說(shuō)核廢水中，氚的體積占據(jù)大多數(shù)么？

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????可以這么理解，福島水中，氚的體積占比應(yīng)該是最大的，但福島水對(duì)環(huán)境的破壞，不應(yīng)該以排放總量為絕對(duì)基準(zhǔn)，放射量也極為重要，碳-14、銫137、鍶90、鈾、钚等40多種放射物，對(duì)生物也有極強(qiáng)的放射性和毒性，我國(guó)媒體這方面報(bào)道很多，這里就一一贅述了。

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疑問(wèn)五：那么上述放射性物質(zhì)多久才能對(duì)人體造成危害呢？

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????造成危害，要看攝入或者收到輻射的總量是多少，常見單位是豪西弗（mSV）這個(gè)計(jì)算比較復(fù)雜，但可以提供一份中國(guó)對(duì)核設(shè)施工作人員收到輻射的安全標(biāo)準(zhǔn)。

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????結(jié)論：圖片中不但數(shù)據(jù)計(jì)算單位有誤，而且沒(méi)有明確的證據(jù)證明我國(guó)核電站排放冷卻水對(duì)海洋環(huán)境造成污染，也無(wú)法證明福島核污染水與核廢水中，氚的含量不會(huì)對(duì)海洋生態(tài)造成影響。

而僅僅是為了排放核污染水與核廢水，尋找的正當(dāng)化理由，那些將兌了水的、尚不知道能否凈化的福島水冒充海水，污蔑我國(guó)核電站冷卻水。

用破損且老舊的反應(yīng)堆，來(lái)碰瓷我國(guó)環(huán)保先進(jìn)的壓水堆，其本質(zhì)，與許多年前宣傳“日本馬桶水可以喝”毫無(wú)區(qū)別。（PS:我國(guó)公知領(lǐng)先日宣20年）

附錄：

計(jì)算公式

已知核電站總裝載量（單位：GW）x2.68（單位：億噸海水）=年總冷卻水

高放射HLW
體積占3%
總水量x0.03
放射量占：95%
總放射量x0.95

中放射ILW
體積占7%
總水量x0.07
放射量占：4%
總放射量x0.04

低放射LLW
體積占90%
總水量x0.9
放射量占：1%
總放射量x0.01

在根據(jù)上述，計(jì)算各種類的冷卻水重量，以及對(duì)應(yīng)的放射量。

最后用放射量和對(duì)應(yīng)的冷卻水重量，即可計(jì)算占比。

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資料來(lái)源：

1.百科網(wǎng)站

2.海洋環(huán)境中氚含量的測(cè)量和應(yīng)用

3.2020年的海洋生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)

4.2021年輻射環(huán)境質(zhì)量報(bào)告

5.中國(guó)核能年鑒2020（無(wú)法直接跳轉(zhuǎn)，請(qǐng)進(jìn)入中國(guó)核能協(xié)會(huì)，右上角搜索中國(guó)核能年鑒2020，134頁(yè)）

6.放射性廢物分類

7.水裂變的機(jī)理的探討

8.結(jié)合日核電站爆炸談水裂生成氫氣

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