科普|水體核污染你了解嗎?
近期,日本一則新聞?wù)痼@世界:東京電力公司運營的福島核電站,在2011年發(fā)生核事故后產(chǎn)生的核污染廢水已經(jīng)多到無法儲存,計劃2023年8月24日往大海里排放。日本表示,這一百二十多萬噸核廢水,經(jīng)過充分稀釋后,完全符合該國的排放標準,因此,不會對周邊環(huán)境造成危害。但事實真如日本所說的那樣嗎?
核污染廢水有多可怕?
要回答核廢水能不能倒進大海這個問題,首先得說說它們的由來。
2011年,日本遭遇“3·11”大地震,福島核電站的兩個機組淹沒在海嘯卷起的滔天巨浪之中,隨后又因為東京電力公司一系列錯誤的操作,導(dǎo)致機房內(nèi)的溫度不斷升高,反應(yīng)堆發(fā)生爆炸、堆芯熔化,情況一度非常危急。為了避免造成更嚴重的后果,東京電力公司只好將海水源源不斷地泵入反應(yīng)堆的安全殼內(nèi),以此降低反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱量。而這些海水流過已經(jīng)破損的堆芯時,直接接觸了核材料,沾染上各種放射性核素,成為核廢水。再加上長年累月滲入的雨水、地下水等自然水體,核廢水的總量變得相當驚人。
這些核廢水的組成非常復(fù)雜,至少含有鍶90、銫134、鈷60、碘129和氚等放射性核素,輻射強度也遠遠超過安全標準。然而,日本方面采取的辦法是通過多核素處理系統(tǒng)(ALPS),用過濾、吸附、反滲等手段,把絕大部分鍶、銫、鈷等核素去掉,以降低其輻射強度。
我們感興趣的放射性物質(zhì)是什么?
以下列出了一些值得關(guān)注的主要物種及其各自的半衰期。半衰期是指一半同位素衰變并趨于穩(wěn)定所需的時間。

氚:氫的一種同位素,是水中最豐富的放射性核素,其濃度至少比其他放射性核素高3-4個數(shù)量級。然而,多核素去除設(shè)備(ALPS)無法有效地去除氚,因為氚本身就是水分子的一部分。盡管無法有效地從水中去除氚,但是不用擔心,因為氚是一種低能的貝塔輻射核素,這個輻射水平的氚被廣泛認為是安全的(Buesseler Science 2020)。
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銫:除氚外,銫是含量僅次于氚的污染物。銫也特別值得關(guān)注,因為它極易溶于水,而且很容易在地表水和地下水中轉(zhuǎn)移。此外,半衰期的長度也是一個問題。銫同時發(fā)射貝塔和伽馬射線,攝入銫對人體有害。銫的生物分布傾向于肌肉等組織。這些組織隨后會受到高能伽馬輻射(CDC)的損害。
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鍶:與銫類似,鍶很難從水中去除,而且半衰期同樣長。與其他放射性核素不同,鍶很難通過ALPS去除。鍶是也是一種發(fā)射射線的物質(zhì)。攝入后,鍶傾向于在骨骼中沉積,增加骨腫瘤形成的可能性(Uesugi, M.; et. al.; Talanta 2018)
該如何處理核廢水?
那么,科技發(fā)展到今天,對于這些核廢水,該如何處理呢?
核廢水處理的方法:核廢水處理通常分為兩個步驟:物理處理和化學處理。物理處理主要是通過過濾、沉淀和吸附等方法,將廢水中的放射性物質(zhì)去除掉?;瘜W處理則是通過添加化學藥劑或放射化學處理,進一步去除放射性物質(zhì)。最終處理后的廢水可以被安全排放或用于農(nóng)業(yè)灌溉等用途。
放射性物質(zhì)檢測方法
為防止核廢水中的放射性物質(zhì)通過相關(guān)產(chǎn)品被人體吸入,可對相關(guān)產(chǎn)品進行放射性物質(zhì)的檢測。
GB/T 16145-2020生物樣品中放射性核素的γ能譜分析方法
GB/T 16145-2020規(guī)定了在生物樣品中進行γ能譜分析以測量放射性核素的方法。
GB/T 16145-2020適用于各種生物樣品,如土壤、水、食物、植物、動物組織等,用于測量其中存在的放射性核素。標準提供了樣品的采集、處理和準備的指導(dǎo),以及使用γ能譜儀進行分析的詳細步驟和方法。
通過進行γ能譜分析,可以確定生物樣品中存在的放射性核素的種類和濃度。這對于環(huán)境監(jiān)測、食品安全、放射性污染評估和核輻射健康效應(yīng)研究等方面具有重要意義。
GB 14883.3-2016 食品安全國家標準 食品中放射性物質(zhì)鍶-89和鍶-90的測定
GB 14883.3-2016標準詳細描述了食品中鍶-89和鍶-90的測定方法,包括樣品的采集、處理和準備,以及測定方法的步驟和操作指南。通常,這些方法涉及樣品前處理、核素分離和純化、放射性計數(shù)等步驟。
GB 14883.3-2016適用于各類食品樣品,如谷物、肉類、蔬菜、水果等。通過對食品樣品中鍶-89和鍶-90的測定,可以評估食品中放射性核素的含量是否符合相關(guān)安全標準,以保障食品的放射性安全性。

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