福島核污水已經(jīng)排海,我們?cè)撛趺醋觯?/h1>
據(jù)日本《讀賣新聞》當(dāng)?shù)貢r(shí)間22日消息,日本首相岸田文雄22日在相關(guān)閣僚會(huì)議上宣布,將從24日開始向海洋排放福島第一核電站核污染水。若該計(jì)劃不變,日本自北京時(shí)間2023年8月23日23時(shí)起已經(jīng)開始將福島核事故產(chǎn)生的核污染水排入太平洋。在這一事件下,我們應(yīng)當(dāng)怎么做呢? (本文長約3500字) 一 輻射的本質(zhì)是什么?它會(huì)怎樣造成危害?
輻射的范圍很廣,其中會(huì)破壞基因的輻射被稱為電離輻射。電離輻射又可以分為多種,我們要討論的是三種主要的產(chǎn)生于放射性核素衰變的射線。這三種粒子分別被稱為α射線、β射線和γ射線。產(chǎn)生α射線和β射線的衰變被分別被稱為α衰變和β衰變,而γ射線通常是這兩種衰變的伴生產(chǎn)物。 α射線的本質(zhì)是高速氦原子核,由兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子構(gòu)成。α衰變的本質(zhì)也就是原子核失去兩個(gè)中子和兩個(gè)質(zhì)子的過程,其原子序數(shù)減少2,質(zhì)量數(shù)減少4。α射線的質(zhì)量較大,因此易被阻擋,一張紙的阻隔就可以產(chǎn)生有效的防護(hù);電荷較大,因此若未被阻擋則危害較強(qiáng)。所以,α射線的主要危害方式是內(nèi)照射,也就是將放射性物質(zhì)攝取進(jìn)入體內(nèi)的情況下造成的來自體內(nèi)的照射?!拌D姑娘”事件就是由于將摻有鐳元素的熒光涂料攝入體內(nèi)造成的α射線內(nèi)照射導(dǎo)致的慘劇。而只要避免內(nèi)照射,就基本可以避免α射線的危害。 β射線的本質(zhì)是高速電子。β衰變的本質(zhì)是原子核中一個(gè)中子轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子的過程;質(zhì)子留在原子核中,而電子被放射出去。β射線質(zhì)量中等,電荷也中等,因此防護(hù)難度和危害程度也都中等。β射線在空氣中能傳播幾米,并且可以穿透幾毫米的鋁片,但不能穿透人體過深。因此應(yīng)當(dāng)主要防護(hù)其內(nèi)照射。 γ射線的本質(zhì)是高能電磁波,通常用于補(bǔ)齊α衰變和β衰變中產(chǎn)生的質(zhì)量差。γ射線質(zhì)量小,不帶電,因此難以防護(hù),需要幾米厚的混凝土墻才能產(chǎn)生有效的防護(hù);但是在同劑量的內(nèi)照射下,γ射線的危害是較小的。 在以上三種射線之外,還有一些其他的產(chǎn)生于放射性粒子衰變的粒子,比如β+射線(本質(zhì)是高速正電子)、X射線(本質(zhì)是高能電磁波,其能量低于γ射線)等。其產(chǎn)生量較小,且在氚核素衰變中不存在,故在下文中忽略不計(jì)。 綜上所述,外照射(環(huán)境輻射)的危害性γ射線>β射線>α射線,內(nèi)照射(攝入物質(zhì)輻射)的危害性α射線>β射線>γ射線。在考慮應(yīng)對(duì)措施之前,我們需要先了解我們受到的輻射是以哪種射線為主。 除了輻射種類之外,輻射劑量也是很重要的。輻射劑量不同,造成危害的方式也就不同。電離輻射能夠破壞基因結(jié)構(gòu),這會(huì)導(dǎo)致三種后果: 如果基因結(jié)構(gòu)沒能被修復(fù),細(xì)胞就會(huì)失去其正常生理功能而死亡; 如果基因結(jié)構(gòu)被錯(cuò)誤修復(fù),細(xì)胞就會(huì)產(chǎn)生基因突變,這可能導(dǎo)致癌變。 在中大劑量輻射下,前者的效果較為顯著;在中小劑量輻射下,后者的效果較為顯著。 如果受到極大劑量的輻射,類似于切爾諾貝利核電站四號(hào)反應(yīng)堆堆芯在無任何有效防護(hù)措施直接照射30秒的輻射,直接效果是全身膚色變棕黑,在接下來幾周內(nèi)全身器官會(huì)逐漸衰竭,最后導(dǎo)致人死亡,這是前一種后果的極為顯著的體現(xiàn)。放療治療癌癥,也是用的這個(gè)原理。 而我們?nèi)粘I钪惺艿降妮椛渲饕且院笠环N方式造成損害。因此,我們主要需要做的是減少自己得癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。 后代的性狀變化則是較少發(fā)生的,因?yàn)檫@需要生殖細(xì)胞發(fā)生不致死的基因突變。 二 福島排放的核污水是怎樣的輻射?它會(huì)產(chǎn)生怎樣的效應(yīng)和次生危害?
光明網(wǎng)北京時(shí)間23日消息,東京電力公司22日當(dāng)天公布了向海洋排放的詳細(xì)步驟。按計(jì)劃,排放前在處理過的水中加入大量海水,如果確認(rèn)濃度降低到預(yù)想的水平,將在17天內(nèi)排放第一批共7800噸核污染水。2023年度預(yù)計(jì)排放約3.12萬噸,氚總量為5TBq(相當(dāng)于純氚核素約14毫克)。(注:1Bq是指每1秒放射出1個(gè)輻射粒子的放射性活度,1TBq=1,000,000,000,000Bq) 日本方面聲稱其排放的核污染水會(huì)經(jīng)過ALPS(英文直譯為“先進(jìn)液體處理設(shè)備”,日語譯為“多核素去除設(shè)備”)的處理,通過過濾與吸附最大程度地去除核污染水中含有的大多數(shù)放射性核素,但無法去除氚。因此,可以認(rèn)為核污染水的放射性有效成分主要是氚核素,同時(shí)還帶有少量的其他放射性核素。 從輻射種類來講,氚核素的放射性來自于其衰變?yōu)楹?3核素的β衰變過程,帶有β射線和γ射線,因此應(yīng)當(dāng)主要避免其內(nèi)照射。 從放射性活度來講,5TBq并不算多。我們以香蕉為例計(jì)算。香蕉富含鉀元素,鉀元素的同位素鉀-40核素具有一定的放射性,會(huì)衰變?yōu)殁}-40和氬-40,產(chǎn)生β射線和γ射線。在考量氚的放射性劑量時(shí),它是一個(gè)不錯(cuò)的參照物。全球每年大約生產(chǎn)一億兩千萬噸的香蕉,每根香蕉的放射性活度大約15.5Bq。取每根香蕉重150克,可以計(jì)算出全球每年生產(chǎn)香蕉的總放射性活度約為12.4TBq,相比于今年的排放活度,乃至相對(duì)于所有核污染水的放射性活度之和860TBq都是較為可觀的。 事實(shí)上,核電站的冷卻水本身就需要與海水進(jìn)行交換,在此過程中會(huì)不可避免地帶出一些放射性物質(zhì),從而產(chǎn)生一定放射性污染。在福島核事故發(fā)生以前,福島核電站本身每年就需要向海洋排放約2.2TBq的放射性冷卻水。經(jīng)過處理,這些冷卻水本身的濃度是不至于危害生態(tài)環(huán)境的。在核電技術(shù)較為發(fā)達(dá)的法國,核電站附近的海洋生物體內(nèi)的放射性活度可以達(dá)到10Bq/kg左右。這大于大多數(shù)海洋生物體內(nèi)的2Bq/kg,但依然小于大多數(shù)香蕉的100Bq/kg。 因此,若日方數(shù)據(jù)屬實(shí),我們沒有必要因此而恐慌,但是應(yīng)當(dāng)堅(jiān)定地表態(tài)抵制這一對(duì)全球生態(tài)治理和環(huán)境保護(hù)合作極為不利的行為。 同時(shí),食物鏈富集效應(yīng)的因素也應(yīng)當(dāng)被考慮。在任何污染物質(zhì)(不限于放射性物質(zhì),包括農(nóng)藥、殺蟲劑等)向自然界排放之后,都有沿食物鏈逐級(jí)富集的可能。具體到氚,由于其化學(xué)性質(zhì)和普通的氫沒有什么差別,所以會(huì)與氫共享類似的生化反應(yīng)過程,其代謝較快,也就很少在生物當(dāng)中發(fā)生富集。但是確有研究證明,在一些特定物種當(dāng)中,會(huì)發(fā)生氚的富集。比如有英國研究發(fā)現(xiàn),一些雙殼類動(dòng)物可以將氚的濃度濃縮數(shù)百倍,達(dá)到4000~50000Bq/kg,并且將這種濃度傳給吃它們的魚。但是這種濃度的輻射依然不足以造成可見的損害。 除了氚之外,還可能存在一些其他的放射性核素存留。比如鈷-60、鍶-90、釕-109、碘-131等。這類放射性核素可以發(fā)生較為顯著的沉積,但是本身劑量不大。 三 我還是很擔(dān)心這件事情,該如何應(yīng)對(duì)?
首先,日本排放的核污染水的污染成分會(huì)主要聚集在北太平洋的環(huán)流中,很少影響到我國沿海區(qū)域和南美洲西岸,因此我國出產(chǎn)的海產(chǎn)品和秘魯漁場的海產(chǎn)品是可以放心食用的。 其次,可以盡量少吃日本出產(chǎn)的海產(chǎn)品,尤其避免海帶和牡蠣;海帶會(huì)在體內(nèi)富集碘元素,而牡蠣可能會(huì)富集氚。 第三,游泳可以放心游;水對(duì)輻射有很強(qiáng)的阻隔作用,即使你在水池里距離一個(gè)貧鈾儲(chǔ)存罐只有五米距離,它都很難對(duì)你造成什么實(shí)質(zhì)性損害;美國曾經(jīng)有一名核電站工作人員在冷卻池中進(jìn)行作業(yè),誤抓起了一個(gè)帶有強(qiáng)烈放射性的物體并帶到了水面,引起整個(gè)核電站警鈴大作;在檢查中,發(fā)現(xiàn)此人只有手部受到了可觀劑量的輻射,軀干部分受到輻射相對(duì)來說較少;因此,不必因此事害怕海洋。 其他的事情,平常怎么做的現(xiàn)在就繼續(xù)怎么做。為了一件可能性極小的事情而把自己的生活搞得一團(tuán)糟是不明智的。國際形勢(shì)怎樣也好,日本政府怎樣不負(fù)責(zé)任也好,畢竟也是其一貫作風(fēng)了,我們?cè)摲磳?duì)反對(duì),該譴責(zé)譴責(zé),生活還得繼續(xù)。 主要參考資料: 光明網(wǎng)對(duì)核污染水排海的報(bào)道https://m.gmw.cn/2023-08/23/content_1303491323.htm 澎湃新聞評(píng)核污染水排海https://my.mbd.baidu.com/r/153Hp3vaIq4?f=cp&u=53a097337b9ad795 ALPS處理水https://www.bilibili.com/video/BV1ss4y1C751 有關(guān)香蕉輻射的數(shù)據(jù)https://www.kexuedabaike.com/%E9%A6%99%E8%95%89%E7%AD%89%E6%95%88%E5%8A%91%E9%87%8F 有關(guān)氚的富集https://www.zhihu.com/answer/1834185611 有關(guān)超大劑量輻射的癥狀《切爾諾貝利——一部悲劇史》 有關(guān)水的輻射屏蔽作用《What If——那些古怪又讓人憂心的問題》