福島核廢水事件科普(知乎轉(zhuǎn)載)
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https://www.zhihu.com/people/suns-6-91
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8月24更:今天日本正式將核廢水排海。
首先,如果你想反駁我 請(qǐng)先看完我的文章。
其次,叫它核廢水或者核污水都無(wú)所謂,重要的是里面到底有什么東西。實(shí)際上英文叫法一般是“wastewater”或者“alps treated water”,怎么看都是“核廢水”最合適。
再次,既然無(wú)害為什么不去澆地或者喝掉?我的態(tài)度是,處理到和大亞灣核電站廢水一個(gè)水平,那就可以按照和大亞灣核電站廢水一樣的方式排放。不然大亞灣核電站的廢水為什么不去澆地或者喝掉?
我堅(jiān)持我的觀點(diǎn):【按照排放計(jì)劃,每年排放的影響和一個(gè)普通核電站差不多,所以關(guān)鍵是監(jiān)督好他們的執(zhí)行,沒(méi)必要反對(duì)一個(gè)很合理的排放方案。】
下面請(qǐng)看幾張圖:
0.1 IAEA表示會(huì)把福島核廢水排放時(shí)的(近)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(水流量、輻射強(qiáng)度等等)公布到網(wǎng)上,歡迎關(guān)心環(huán)境的人去云監(jiān)督。 這些數(shù)字來(lái)自東電公司,由IAEA等機(jī)構(gòu)的小組監(jiān)督確保數(shù)據(jù)真實(shí)。
0.2東電的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)在這里,歡迎查看:
福島第一核電廠ALPS處理水稀釋排放設(shè)備的海洋排放狀況 (tepco.co.jp)www.tepco.co.jp/en/hd/decommission/data/alpsrtmonitoring/index-cn.html
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1.很多人說(shuō)“有個(gè)日本官員喝了核廢水,后來(lái)銷(xiāo)聲匿跡,估計(jì)是死了”。其實(shí)他叫園田康博,后來(lái)活得好好的,經(jīng)商去了 還來(lái)了中國(guó)。
2.人體內(nèi)每秒鐘1萬(wàn)多次碳14衰變,聽(tīng)上去害怕嗎?日本打算排的水里放射性物質(zhì)絕對(duì)大頭是氚,而要排放的氚每升每秒不到1500次衰變。
3.央視新聞報(bào)道,重金屬元素會(huì)除去,剩下的主要是氚。
4.很多人說(shuō)“alps處理后的水還超標(biāo)”,他們說(shuō)的其實(shí)是處理到一半的水。alps這個(gè)機(jī)器并不是像一個(gè)榨汁機(jī)一樣,水進(jìn)去出來(lái)就完事了,而是要經(jīng)過(guò)好幾套程序才能完成處理過(guò)程。
5.這張圖展示的是,現(xiàn)在的技術(shù)可以把銫之類(lèi)的重金屬元素處理到探測(cè)不到的水平(0.1bq/l以下)
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6.日本之外,受影響最大的國(guó)家其實(shí)是美國(guó),為什么加拿大、美國(guó)沒(méi)有太多反對(duì)聲音?
2月5日更:福島核廢水全部排放到人類(lèi)血液中的影響理論上小于每天吃一根香蕉。
我本科在北大學(xué)習(xí)物理專(zhuān)業(yè),學(xué)過(guò)兩門(mén)核科學(xué)相關(guān)的課程,長(zhǎng)期關(guān)注福島核廢水排放事件。
我以自己的人格擔(dān)保,給大家解釋一下日本排放核污水的情況:
先說(shuō)結(jié)論,不需要阻止日本排放核廢水,只需要監(jiān)督。
[更:評(píng)論區(qū)很多人討厭我和我的文章,于是說(shuō)什么“日本人怎么不自己喝了核廢水”、“你收了外務(wù)省的錢(qián)吧”,但《目前為止沒(méi)有一個(gè)人指出我文中的事實(shí)性錯(cuò)誤》]
[1.14更:本文將會(huì)不定期更新,以補(bǔ)充更多相關(guān)知識(shí)。更新內(nèi)容一般會(huì)放在結(jié)尾,擴(kuò)充全文內(nèi)容]
概要:
1.各國(guó)專(zhuān)家組成的國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)IAEA認(rèn)為這是最合適的解決方案。
2.日本核廢水中包含的高危害的重金屬放射性元素會(huì)在排放前被除去。
3.剩余的輻射性物質(zhì)(氚)難以除去,不得不排放到大自然,就像一切核電站都排放氚那樣。
4.福島核廢水每年計(jì)劃排放的放射性物質(zhì)(主要是氚)劑量是中國(guó)大亞灣核電站的一半左右。
5.方案本身很合理,IAEA派多國(guó)專(zhuān)家持續(xù)監(jiān)督,不必太擔(dān)心。
補(bǔ)一句:[有人說(shuō)“你能保證肯定沒(méi)問(wèn)題嗎?”,我確實(shí)不能保證,就像我不能保證明天地球不爆炸。你出門(mén)也不能保證今天不會(huì)被車(chē)撞死,但你還是會(huì)正常出門(mén)。]
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下面細(xì)說(shuō):
1.全世界各國(guó)對(duì)核能、核物質(zhì)領(lǐng)域都很關(guān)注,聯(lián)合國(guó)下屬機(jī)構(gòu)IAEA(國(guó)際原子能機(jī)構(gòu))負(fù)責(zé)監(jiān)督全世界的核能使用與核物質(zhì)的利用和處理。日本關(guān)于處理福島事件后產(chǎn)生的核污水提出了多個(gè)方案,“處理并稀釋達(dá)標(biāo)后排放到大?!笔潜姸鄬?zhuān)家一致認(rèn)可后選擇的方案,這個(gè)方案早就被IAEA通過(guò),而投票或簽署文件、通過(guò)方案的專(zhuān)家里包括聯(lián)合國(guó)五常派去的代表。
2.日本的方案簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是“將核污水處理、稀釋達(dá)標(biāo)后排放到大海”。核污水中包含多種有核輻射的元素,其中最危險(xiǎn)的是銫等重金屬元素的同位素,這些最危險(xiǎn)的元素可以通過(guò)一些經(jīng)驗(yàn)證有效的儀器從核污水中提取出來(lái)、讓剩下的核污水沒(méi)那么危險(xiǎn)。但核污水的“水”里含有氚,而氚目前是沒(méi)有成熟方法從正常的水中提取出來(lái)的。也就是說(shuō):
重要:氚無(wú)法被輕易“收集”或“凈化”,只能存在于污水中并被稀釋。
如上所說(shuō),其他有危害的元素都可以被收集或“凈化”掉,而氚唯一的去處就是繼續(xù)存在于水中或被更多的水稀釋?zhuān)@就是為什么日本要排放和廢水:如果有成熟實(shí)用的方法去除污水里的氚,日本會(huì)這么做的,但很可惜沒(méi)有。
3.在處理掉危險(xiǎn)的重金屬元素后,對(duì)氚的處理方式只有兩種:存放在水里或把它稀釋到更多的水里。存放在水里是不現(xiàn)實(shí)的,因?yàn)殡暗陌胨テ跒?2.43年,存放一百年后,儲(chǔ)水罐里的水也是有危害的。 而且
[實(shí)際上全世界的核電站在運(yùn)行時(shí)都會(huì)產(chǎn)生氚并排放到海洋或空氣中,假如日本的核污水經(jīng)過(guò)處理和稀釋達(dá)到了普通核電站廢水的輻射標(biāo)準(zhǔn),有什么理由禁止比普通核電站廢水輻射更弱的水排放到大海中呢?]
4.經(jīng)我了解與計(jì)算,福島核電站的核污水預(yù)計(jì)將連續(xù)向大海排放30年左右,排放的污水都符合國(guó)際廢水排放標(biāo)準(zhǔn),每年排放氚的量和中國(guó)大亞灣核電站的年排放量差不多甚至更少。因此,
[按照福島核污水排放方案,這些污水經(jīng)處理和稀釋后排放到大海中對(duì)全世界造成的影響,和在海邊新建一座正常的核電站差不多。]
5.當(dāng)然,正常工作的核電站都可能出事故,日本核污水排放到大海中自然也是有風(fēng)險(xiǎn)的,這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)就是:雖然方案寫(xiě)得好,但實(shí)際運(yùn)行起來(lái)出問(wèn)題了,排放到大海里的污水實(shí)際上并沒(méi)有達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。但如前所述,世界各國(guó)對(duì)核能與核物質(zhì)的控制都非常嚴(yán)格,IAEA的各國(guó)(包括中國(guó))在福島核事故后一直派人監(jiān)督當(dāng)?shù)氐暮罄m(xù)處理工作,保證日本沒(méi)有偽造或隱瞞數(shù)據(jù)、欺騙國(guó)際社會(huì)。在之后的污水排放計(jì)劃中,一定也會(huì)有各國(guó)專(zhuān)家前往監(jiān)督,所以實(shí)際上也不必過(guò)多擔(dān)心“方案雖好、執(zhí)行錯(cuò)了”這種情況。
最后多說(shuō)一句,日本這個(gè)方案是很合理的,如果未來(lái)中國(guó)或世界上任何一個(gè)國(guó)家的沿海核電站出現(xiàn)事故、產(chǎn)生大量核污水,最后的解決方案也會(huì)是相同或類(lèi)似的,除非有一天發(fā)展出處理氚的顛覆性技術(shù)。
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更新:
有人會(huì)說(shuō)“既然這些水很安全,為什么不去喝一杯?為什么不自己存起來(lái)?”
回答:
1.為什么不自己喝一杯? 中國(guó)核電站的廢水也很安全,為什么專(zhuān)家們不去喝一杯來(lái)證明它安全呢?
[人類(lèi)是智慧生物,使用儀器測(cè)量要比自己以身試藥/水強(qiáng)得多]
有人說(shuō)“核事故后產(chǎn)生的水和普通核電站的水不一樣啊”,其實(shí)你每天用的自來(lái)水也有很多來(lái)自于臟水,只不過(guò)用各種化學(xué)試劑漂白過(guò)罷了。[空間站上還把排泄的水回收再利用呢]用儀器測(cè)量出來(lái)達(dá)標(biāo)的水就能用,它來(lái)源是什么都無(wú)所謂。
另外,日本還真有官員去喝過(guò)福島核廢水或者福島海域的水,以證明其無(wú)害,只不過(guò)首相沒(méi)喝過(guò)。難道有人吆喝一句,就要再找個(gè)人喝一杯嗎?沒(méi)必要吧。
2.為什么不自己存著?
中國(guó)核電站的廢水也很安全,為什么不存著?
[如果日本核廢水處理后和普通核電站廢水差不多,那就應(yīng)該同等對(duì)待。],這是一個(gè)遵從科學(xué)原理的原則。
為什么那么多工廠的污水不存起來(lái)而是排放?
為什么汽車(chē)尾氣污染環(huán)境還開(kāi)車(chē)?
為什么不把工廠廢棄都裝在一個(gè)大袋子里存起來(lái)?
你自己想吧,都是一個(gè)道理:[要找出最實(shí)用的方案]。
最后:
世界各個(gè)有核電站的國(guó)家都可能產(chǎn)生核事故,當(dāng)一國(guó)產(chǎn)生核事故后,如果其他國(guó)家強(qiáng)制要求該國(guó)用難以負(fù)擔(dān)的代價(jià)去換來(lái)對(duì)環(huán)境一點(diǎn)點(diǎn)(相比于付出的代價(jià))的保護(hù),那這些國(guó)家有一天自己遇到核事故了怎么辦?
做人留一線,日后好相見(jiàn)。如果發(fā)達(dá)國(guó)家強(qiáng)求中國(guó)的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和它們一樣,中國(guó)會(huì)怎么想呢?國(guó)與國(guó)之間的互相要求,一定要[適度]、[實(shí)用],站在道德高地上指責(zé)別國(guó)可太容易了,但國(guó)際社會(huì)對(duì)核事故等事件給出的解決方案,一定[不能故意刁難一個(gè)國(guó)家,而應(yīng)該選擇一個(gè)實(shí)用、普世、發(fā)生在其他國(guó)家也比較合適這樣處理的方案]。
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再更:
年排放量上,1大亞灣≈2福島,當(dāng)然前提是福島按計(jì)劃達(dá)標(biāo)排放。
證據(jù):
圖中第一個(gè)表第三行是[每年排放氚的量],可以看到隨著核電站逐漸完工,2001年是40多TBq,實(shí)際上之后也一直是這個(gè)水平。
福島呢?看圖:
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福島預(yù)計(jì)每年排放22TBq
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再更:
iaea是否會(huì)派多國(guó)專(zhuān)家獨(dú)立監(jiān)督日本核廢水排放?看圖:
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這是2022年iaea一篇官方公告(機(jī)翻),顯然iaea派了由各國(guó)專(zhuān)家組成的獨(dú)立工作組監(jiān)察福島核電站。
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【1.14更:
問(wèn):為什么不建設(shè)更多罐子、無(wú)期限地把水繼續(xù)儲(chǔ)存起來(lái)?
答:不可行、沒(méi)必要。
1.現(xiàn)在每天也會(huì)有源源不斷的核污水產(chǎn)生
2.核污水里有不同的放射性物質(zhì),其中有一些的半衰期很長(zhǎng),意味著這些核輻射物質(zhì)在許多年后濃度仍會(huì)保持得比較高,而整個(gè)核污水放在罐子里一百年還是會(huì)有核輻射
所以,建設(shè)更多罐子終究不是長(zhǎng)久之計(jì)。
下面細(xì)說(shuō):
在核安全問(wèn)題上,我們需要的是“合適的設(shè)計(jì)和處理方案”,而非“為了安全不顧一切”。自以為是的“為了安全不惜一切代價(jià)”背后,代價(jià)可能遠(yuǎn)比安全收益更大。
比如說(shuō)在建設(shè)核電站時(shí)都會(huì)評(píng)估出現(xiàn)核事故的概率,這個(gè)概率可能很?。ㄈ缫蛔穗娬酒骄\(yùn)行幾十萬(wàn)年出現(xiàn)一次重大核事故)、而且隨著技術(shù)發(fā)展會(huì)越來(lái)越小,但終歸不是0。但人們不會(huì)因此而放棄建設(shè)核電站,因?yàn)橄啾扔谌澜鐜资暌挥龅闹卮蠛耸鹿剩ǘ译S著技術(shù)發(fā)展,核電站是越來(lái)越安全的,尤其如果有了可控核聚變之后),核電在供電、環(huán)保等方面的貢獻(xiàn)是大于風(fēng)險(xiǎn)的。
再比如說(shuō),醫(yī)院拍X光或CT時(shí),一般會(huì)用鉛門(mén)阻擋輻射,那么為什么不把鉛門(mén)做得更厚10cm呢?那樣不就是更安全了嗎?理由也很簡(jiǎn)單:已經(jīng)夠安全了,沒(méi)必要無(wú)限追求安全,否則經(jīng)濟(jì)代價(jià)太大。
而在福島核污水排放的問(wèn)題上,我們不妨分成兩步思考:
第一,既然核污水里包含高風(fēng)險(xiǎn)、半衰期有長(zhǎng)有短的重金屬放射性元素,而且它們是比較容易除去(富集起來(lái),統(tǒng)一處理后埋藏在地下)的,那無(wú)論是否排放核污水,先把核污水里的這些高風(fēng)險(xiǎn)元素除去,絕對(duì)值得提倡是吧?
第二,把核污水里的高風(fēng)險(xiǎn)元素處理達(dá)標(biāo)后,不妨測(cè)一測(cè)剩余的氚量有多少。然后發(fā)現(xiàn),誒,處理后的核污水和正常核電站的核廢水很像,如果把福島核廢水分30年排放,氚占絕對(duì)大頭的輻射物年排放量還不如一個(gè)普通的核電站。既然如此,那完全有理由把處理后的福島核廢水當(dāng)做普通核廢水一樣,只要達(dá)標(biāo)就可以排放。
上述兩步,就是福島核污水排放計(jì)劃要做的。
那么對(duì)比一下無(wú)限期存放核污水和污水處理后排放吧。
如果一直建設(shè)新罐子存放核污水,會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)問(wèn)題:
1.如前“第一”所述,高風(fēng)險(xiǎn)元素一直存在罐子里,為什么不除掉它們?(不論最終是否排放核廢水)。
2.罐子也會(huì)年久失修的,而如前所述,污水存放一百年還會(huì)有輻射(尤其如果不除去高風(fēng)險(xiǎn)元素的話),如果因?yàn)楣拮永吓f而泄漏了高風(fēng)險(xiǎn)元素,危害會(huì)很大。
3.凡事終究要有個(gè)處理辦法,不可能把這些水存放幾百年(如果是少量的高風(fēng)險(xiǎn)元素,可以固化后用水泥封住、存放在地下幾百米深處,但一百多萬(wàn)噸水就不現(xiàn)實(shí)了,一方面代價(jià)巨大,另一方面在地下萬(wàn)一出事故滲透也會(huì)對(duì)環(huán)境危害很大,而且處理后的污水輻射并不強(qiáng),沒(méi)必要這么做。)
總之,【無(wú)論是否最終排放核污水,先把高污染的元素去除是絕對(duì)值得提倡的】,【而既然處理后的污水和普通核電站廢水差不多,就完全可以排到海里】。這是【最實(shí)用、最合適、最均衡的做法】
】
【1.14更:
為什么我要支持日本的福島核廢水排放計(jì)劃?
1.首先,我有一定的專(zhuān)業(yè)背景、對(duì)整個(gè)計(jì)劃的了解要比絕大部分普通網(wǎng)友強(qiáng)。我認(rèn)為支持福島核廢水排放計(jì)劃是理性所倡導(dǎo)的,而我有責(zé)任把真相告知更多人。
2.任何一個(gè)國(guó)家都可能遇到核事故,我們?cè)谝笕绾翁幚砗藦U水時(shí),絕不能帶著國(guó)恨家仇去不公正地對(duì)待日本。我們應(yīng)該拿出普適的方案,即“我支持日本這樣處理核廢水,并且包括中國(guó)在內(nèi)的任何一個(gè)國(guó)家出現(xiàn)核事故,都適合用這種方案處理”。IAEA的專(zhuān)家們支持福島核廢水排放計(jì)劃,我們有理由相信這是一個(gè)很合適的方案,所以重要的是監(jiān)督日本執(zhí)行好,而不是一味反對(duì)。
3.我在兩年前就寫(xiě)過(guò)相關(guān)科普文章發(fā)到網(wǎng)上,得到了大量轉(zhuǎn)發(fā)和第一批粉絲,然后是文章被封殺,后來(lái)有幾千粉的wb和vx號(hào)也都被封了......從那之后,我就持續(xù)關(guān)注這一話題,并且決心堅(jiān)持下去。
4.我希望帶給更多人科學(xué)、理性的思維方式,而不是很可笑地全盤(pán)接受官方宣傳、一味排外。比如最簡(jiǎn)單的例子,如果你想反駁我,建議你找出我文中的錯(cuò)誤,而不是用“日本人怎么不把核廢水全喝掉”這種話來(lái)反駁,這種話是完全經(jīng)不起考究的。
5.為了讓大家安心吃海鮮、不要耽誤漁業(yè),這是個(gè)很實(shí)際的問(wèn)題。
】
【1.14更:
給大家科普一些核知識(shí):
1.福島核電站事故對(duì)環(huán)境造成的破壞,主要來(lái)源于事故剛發(fā)生那幾十天,大量高輻射危險(xiǎn)元素被排放入大氣、土壤和海水中?,F(xiàn)在福島核廢水排放方案里達(dá)標(biāo)排放的核廢水對(duì)環(huán)境的影響微乎其微。
2.世界上每個(gè)角落都有核輻射,只不過(guò)是量的多少問(wèn)題而已。比如空氣、大地、墻壁,都是如此,有些城市的核輻射強(qiáng)度會(huì)比其他城市高很多倍,不過(guò)這些核輻射對(duì)人體來(lái)說(shuō)都是極其微弱的,不用擔(dān)心。
3.香蕉里有豐富的放射性k40,因此有些人喜歡用“等于多少個(gè)香蕉”來(lái)形容核輻射劑量,理論上也可以算出來(lái)福島核廢水的核輻射相當(dāng)于多少根香蕉......人體內(nèi)也時(shí)刻有大概幾十次K40衰變產(chǎn)生的核輻射,但這個(gè)劑量非常低,不會(huì)對(duì)健康造成影響。
4.核輻射不可怕,只要?jiǎng)┝窟_(dá)標(biāo)即可。有些人經(jīng)常拍X光、坐飛機(jī),這些都是會(huì)讓人接觸到更多核輻射的事情,但生活中的這點(diǎn)小事基本上不會(huì)影響健康,因?yàn)樗鼈兊膭┝繉?shí)在是太低了。
】
【2月1日更:
我說(shuō)“IAEA認(rèn)為把處理后的核廢水排入大海是最合適的方案”,評(píng)論區(qū)有人追問(wèn)信息來(lái)源,我說(shuō)我懶得找(我一年多前確實(shí)看過(guò)),評(píng)論區(qū)那位朋友以為我在瞎說(shuō)。
好吧,我較真一點(diǎn),剛剛抽空去找了:
2022年4月2日,IAEA發(fā)布了一篇關(guān)于如何處置福島核廢水的報(bào)道:
其中第19頁(yè)提到了五種氚水處理方案,分別是【注射進(jìn)地層、受控排放入海、受控蒸氣蒸發(fā)、氫釋放(或許是指分離氫和氚?)、地下埋藏】如下圖:
之后IAEA表示,要從成本、可行性等多個(gè)方面評(píng)估這五種方案:
如上述兩圖所示,IAEA最終的結(jié)論是,只有蒸發(fā)和排海這兩種方案可行,日本方面可以自己選擇。實(shí)際上,福島核電站就在海邊,選擇排海成了最優(yōu)方案。
IAEA還有許多別的報(bào)告(在2020年之前幾年就有)都討論了這個(gè)話題,感興趣的可以自己去找報(bào)告。
】
[2月5日更:福島核廢水的影響遠(yuǎn)低于每人吃一根香蕉
福島核電站廢水排出后 假如那些水都存在于人體內(nèi) 造成的核輻射劑量 約等于全球每人每年吃1/5根香蕉。
而且
1.香蕉里面的核輻射來(lái)自鉀40,其危害遠(yuǎn)大于福島核廢水里面的氚
2.鉀40半衰期(影響時(shí)間)是氚的一億倍,氚12年減少一半,而鉀40需要12億年。
3.核廢水是排放到全球,而不是人體內(nèi)。
依據(jù):福島核廢水處理后主要排放氚,其年排放量為20多TBq左右,而一根香蕉的核輻射強(qiáng)度約15Bq,再按全球80億人平分計(jì)算,每個(gè)人分到約200個(gè)香蕉。
注意:Bq是衡量“每秒鐘多少個(gè)原子核發(fā)生反應(yīng)”的單位;1T就是1萬(wàn)億;香蕉富含鉀40,其半衰期為12億年左右,是氚的1億倍。鉀40每次衰變產(chǎn)生的破壞遠(yuǎn)大于氚。
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