本文內(nèi)容來自得到APP 卓克 科技參考 2021年4月14號文

4月13日，日本政府批準了福島核電站向太平洋的排污方案，引起了全球所有關(guān)注者的反對。

很多用戶專門翻到了《科技參考》半年前的第13期《福島核電站要向太平洋排污》，然后在下面留言，問為什么現(xiàn)在突然又出現(xiàn)了大規(guī)模的反對聲音？難道福島核電站又發(fā)生了什么新事故嗎？還是說排污方案改變了？

這期參考，我們就來更新一下對這個事件的解讀。

首先說一下結(jié)論：在排污方案和廢水的保存上，這半年并沒有發(fā)生什么重大變化，變化的是當最終決定快要做出時，福島縣和周邊幾個縣出現(xiàn)了非常激烈的反對。

日本批準福島核電站向太平洋排污這件事，對全球核安全相關(guān)的部門來說，其實并不意外，他們在2020年8月份之前就已經(jīng)知道向太平洋排污是必然會實施的。相反，如果日本政府不批準，反而會引起他們的重視，因為這個問題拖著比不拖還要嚴重。

批不批準，實際上影響更多的是日本國內(nèi)。到底能不能排放呢？我說可以，他說不可以，但這些觀點都不算數(shù)。這方面最權(quán)威的是國際原子能機構(gòu)，日本的排污方案已經(jīng)獲得了他們的認可。

當然，這種認可并不是說今后各國核電站都可以這樣做，都可以往海洋里排放核輻射廢水，而是針對他們對這次事故的解決方案的認可。鑒于日本東電公司此前多次說了不算、隱瞞與拖延，國際原子能機構(gòu)會安排專門的小組監(jiān)督整個方案的實施。這個“第三方攝像頭”的存在會讓事故的潛在危害進一步減少。

事情的來龍去脈

如果你沒有聽過之前的內(nèi)容，或者聽過之后忘記了，我們可以大致回顧一下：

在2011年福島核電站事故之后，一共有四種事故處理方案。第一種是把核污染廢水做成水泥、深埋地下；第二種是打一些幾公里深的孔，把廢水注入到深層地下；第三種是把廢水電解成氫氣和氧氣，排放到大氣中；最后一種就是把廢水排向大海。在幾年時間的多方博弈下，要不就是老百姓不答應(yīng)，大家對排放到空氣中的方案反對得尤其激烈，也根本找不到深埋的區(qū)域，要不就是沒有錢做體量如此巨大的水泥。結(jié)果四種方案拖到現(xiàn)在，只有排向大海這一種是可行的。

截止到目前，福島核電站核廢水的總量大約在130萬噸左右，它們是用來冷卻反應(yīng)堆堆芯的。如果不做冷卻，之后持續(xù)的核反應(yīng)產(chǎn)生的高溫會把堆芯熔穿，核輻射會百倍千倍的在福島地區(qū)擴散，可能整個日本東北部就都不再適合人類居住了。

當然，冷卻水也是在不停的循環(huán)和過濾的，使用多核素去除裝置（ALPS）能濾掉60多種放射性元素，比如銫-137、銫-134、鍶-90、鈷-60等。

按理說，用這樣封閉的水冷散熱方案給堆芯降溫是不會產(chǎn)生額外廢水的。然而實際在實施起來發(fā)現(xiàn)，廢水每天增加一百多噸，它們都是從福島西南方向滲透而來的地下水。東電公司在2011年發(fā)現(xiàn)這個問題后，就在地下修建了幾十米深的大范圍的防水圍墻，希望盡最大可能擋住地下水。但是，更深層的土壤中還是有水滲入堆芯，廢水就是這樣增加的，而且沒法阻止。

在最近10年里，福島核電站就一直邊把廢水收集在罐子里，邊建造新的罐子，現(xiàn)在已經(jīng)裝滿了1100罐。但是核電站附近區(qū)域的面積有限，到2022年夏天，所有這些地方就會被全部裝滿。另外，一些罐子經(jīng)過10年的使用已經(jīng)開始泄露了，還有一些罐子在日本頻發(fā)的地震中受損。比如2021年2月27日，福島附近海域出現(xiàn)的7.3級地震造成了53個儲水罐發(fā)生了3-19cm程度不同的位移。一旦這些罐子成規(guī)模的泄露，風險會更大。

所以，排放廢水這件事拖不下去了。

排放的后果到底會如何？

目前，網(wǎng)上流行最廣的、效果最震撼的就是一個3分鐘的視頻，模擬了福島核電站的核污染在海洋中的擴散情況。你仔細看后會發(fā)現(xiàn)，日本以東海域是最先受影響的，然后污染物會順著全球洋流的各種走向，在兩個月左右擴散到一半的太平洋區(qū)域。而中國的黃海、渤海由于處在擴散的方向的背面，需要更久的時間才能有洋流滲入。北美的西部沿海在2年后左右，也將接觸到這些放射性物質(zhì)。

看到這個視頻的人會很自然的覺得：問題太嚴重了，全球在兩年內(nèi)就已經(jīng)沒救了。但實際上，不是這樣的。

這個視頻是2012年9月德國海姆赫茲海洋研究中心的幾位科學(xué)家模擬銫-137擴散時的一個成果。注意，是銫-137，而這次排放中是沒有銫-137的，只有氚。會不會有C-14這種放射性物質(zhì)呢？按理說，即便有，也肯定占比很少，主要的放射性還是由氚提供的。

為了弄明白日本這次排污方案的影響到底有多惡劣，你需要跟我一起算一算。

我們用什么來衡量輻射量的多少呢？國際上通用的標準是貝克勒爾（Bq）。它的含義是，如果某個放射性物質(zhì)平均每秒有1個原子發(fā)生衰變，就是1個貝克勒爾。實際上，每個設(shè)立在海邊的核電站都在往海里排放冷卻和過濾的廢水，只不過因為那些核電站是正常工作的，冷卻水并不直接接觸核反應(yīng)堆的堆芯，所以不會帶有很高的輻射物質(zhì)。但即便不直接接觸，它們的輻射也比自然水體中的更高。國際上的排放標準是，每升廢水不得超過1000貝克勒爾。

那今天，福島核電站循環(huán)過濾之后、存儲在那些大罐子里的廢水的輻射值是多少呢？2019年12月31日，東京電力公司測量了200個廢水罐子后得到的結(jié)果是平均73萬Bq/L。一共是130萬噸廢水，核算貝克勒爾就是1P（1P=1×10^15）。記住這個數(shù)值，這是所有廢水里的總輻射值。

我們再來看：

福島核電站在2011年3月11日發(fā)生事故時，泄露的放射性物質(zhì)是來不及做任何處理的，大部分都在事故后50天內(nèi)釋放到了太平洋中。那么，這50天釋放的放射性物質(zhì)有多少呢？

剛才這篇海姆赫茲海洋研究中心的論文里就有答案。由于是一次性的事故，具體值很難測準，所以就有幾個后續(xù)的估測值——一個是東電董事長川村隆報告的，大約是4PBq。但是，日本其他科學(xué)家團體給出的報告大都高于這個值。這估計是因為東電不想讓高到嚇人的數(shù)字出現(xiàn)吧。比如，日本原子能研究所給出的結(jié)果是9PBq。日本氣象研究機構(gòu)所給出的結(jié)果最高，是36PBq。

而大家在網(wǎng)上看到的那個動態(tài)擴散圖，就是海姆赫茲海洋研究所按最初50天傾瀉10PBq模擬出的結(jié)果。

而我們剛剛計算的全部廢水包含的貝克勒爾是多少呢？1PBq。也就是說，全部廢水的核輻射總量大約是事故最初50天內(nèi)釋放量的3%-25%。這個量到底算多還是少呢？還有一個參考——全球其他的核電站也會向海中排放處理過的氚水，每年排放的輻射總量是6PBq左右。所以客觀地說，福島排污方案的量并不大，再分30年傾倒的影響就更小了。

不過雖然都叫作貝克勒爾，我們還是要關(guān)注一下它的定義——平均每秒有1個原子發(fā)生衰變，而衰變后射出什么、射出的東西的速度大小是多少，這些才是決定傷害值大小的關(guān)鍵因素。簡單地說，比較幸運，氚的放射性危害在放射性元素里排名差不多是最低的。

在福島核電站事故剛剛發(fā)生的50多天里，泄露的物質(zhì)中有幾十種放射線物質(zhì)，所以α、β粒子、γ射線都有。而罐子中的廢水的輻射主要是β粒子，也就是電子。它是由氚放射出來的，平均能量是5.7keV，最大能量是18.6keV，在空氣中最大射程是5mm，在海水中最大射程大約是0.5微米。

分析放射性粒子對生物體的傷害，射程是一個很重要的參數(shù)。如果可以射穿細胞，就有可能引起基因變異。而細胞的平均直徑是15微米左右，兩者的厚度相當于橘子和橘子皮的比例，所以理論上說，是不會對生物體造成明顯傷害的。

當然，到底會不會造成傷害，還是得由實驗說了算。

2013年，《國際分子科學(xué)雜志》刊登了一篇給生物喂食氚水檢查它們身體的文章。先是給小鼠喂氚水，濃度分別是1萬Bq/L、1百萬Bq/L、2百萬Bq/L，連喝一個月。結(jié)果，三組小鼠都沒有發(fā)現(xiàn)內(nèi)臟組織的細胞凋亡。這是對哺乳類動物的影響，還有對海藻的研究。在濃度為90萬Bq/L的氚水中，海藻細胞的密度反而增加了15%；但是當濃度增加到5900萬Bq/L時，海藻細胞的密度出現(xiàn)了1/4左右的減少。這就發(fā)生了傷害。而對貽貝的傷害濃度出現(xiàn)在1500萬Bq/L附近。

日本最終排放的廢水的輻射濃度到底是多少，還要看之后的檢測，但基本可以確定是在1000-10000Bq/L這個范圍。雖然距離排放口幾十公里之外濃度就會下降很多，但持續(xù)大量的排放到底會對海洋生態(tài)產(chǎn)生什么影響，也要持續(xù)觀察。

這里還要補充一點，各國對飲用水里氚的放射性濃度的要求是這樣的：世衛(wèi)組織的標準是1萬Bq/L以下，歐盟則要求100Bq/L以下。不同元素放射性的貝克勒爾帶來的傷害是不同的，幸好氚屬于很低的那種。

潛在風險

不過盡管如此，這件事的風險依然很大。因為這次的排放極有可能會給東亞地區(qū)的漁業(yè)再帶來一次沉重的打擊，這才是日本漁民強烈反對的原因。

實際上，能像我們剛剛那樣把福島核事故的來龍去脈、核廢水怎么產(chǎn)生、事故前50天排放多少輻射、今后廢水一共有多少輻射、比例是多少全都搞清楚的人，實在太少了。

這件事情直接的影響就是海鮮的進出口、捕撈和飲食行業(yè)，它們必然會受到一波巨大的沖擊。這個沖擊很可能導(dǎo)致東亞，甚至全球漁業(yè)10-20年的萎靡不振；間接影響就是，核電站的建設(shè)將會受到更多阻力。而我們，只能期待日本在國際原子能機構(gòu)的監(jiān)督下，不要再出其他事故了。

好，這就是今天的內(nèi)容。我是卓克，我們明天再見。