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    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質

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    新聞調查丨揭露福島核廢水真相!各國專家這樣說→

    2011年3月11日,日本東北部發生了里氏9.0級地震。強烈地震所引發的特大海嘯,淹沒了福島第一核電站廠區,導致電源中斷,冷卻系統癱瘓,一號、三號、四號機組,三個核反應堆相繼發生堆芯熔毀。為冷卻反應堆,從3月12日正式開始向原子爐內注入海水。由此產生的核污染水,至今已積存到了130萬噸之多,每天還在持續增加。

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖1)

    2023年6月12日,福島第一核電站運營方東京電力公司開始核污染水排海相關設備的試運行。如何處理福島第一核電站事故所產生的污染水,一直是國際社會關注的重點。2021年4月13日,日本政府正式宣布,計劃將福島第一核電站的核污染水排入海洋。

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖2)

    2023年7月4日,國際原子能機構總干事格羅西在日本舉行記者見面會,公布了其對福島核污染水排海項目的審查結論,報告認為,日本在福島將處理水排海的計劃符合國際安全標準。7月7日,日本原子能規制委員會當天向東京電力公司發放福島第一核電站核污染水排海設施驗收合格證。

    反應堆里的水到底被污染了哪些核素?它對人類和海洋生物會造成多大危害?污染水里的核物質到底能不能被徹底清除呢?

    為了尋找答案,我們走訪了數位相關專家、大學教授及媒體人士,日本原子力規制委員會的代表也接受了我們的采訪。

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖3)

    小出裕章,今年73歲,退休前是日本京都大學核反應堆實驗所助教。

    記者:實驗室排出的廢水,正常運行的核電站的工業廢水,和福島第一核電站經過多核素去除裝置處理的核污染水,這三者有什么區別?

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖4)

    小出裕章:在正常運行的核電站中產生的核裂變產物,也就是日本人稱為“死亡灰燼”的東西,被封閉在燃料棒或燃料板的內部,只有很少的一部分進入水中。但在福島核事故中,所有本應被封閉在燃料棒中的放射性物質都暴露在外。燃料棒本身已經熔化,而產生的放射性物質不斷滲入水中,形成了污染水。

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖5)

    天野光,國立日本原子力研究開發機構研究員,是著名的環境放射能專家。

    記者:福島第一核電站的核污染水和一般核電站排放的工業廢水有什么不同?

    天野光:一般核電站的話,排出的廢水主要是含有氚,但福島第一核電站事故后核燃料熔毀,產生了核燃料殘渣。燃料殘渣中含有1000多種核素,地下水及雨水與這上千種核素接觸后才形成了核污染水,這與一般核電站的廢水是根本不同的。

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖6)

    肖恩·伯尼是英國資深的核環境專家。從20世紀90年代中期開始,為監測日本各大核電站的環境安全指標,他曾在福島等地工作了近30年。福島核事故后,他多次到訪福島災區,持續關注核事故的善后工作。

    記者:東京電力公司一直在引用各國排放核廢水的數據,想說明他們排海的方式是符合國際慣例的。您認為福島核污染水和其他國家的核電站廢水一樣嗎?

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖7)

    肖恩·伯尼:可以斷言不是,完全不一樣。因為福島核污染水是與熔毀的核燃料接觸過的水,那是反應堆內的核燃料。這可不是正常核電站運行狀況。日本政府簡單地將兩者相提并論,這是不坦誠的,是不正確的。

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖8)

    在福島第一核電站特大核事故發生一年之后,2012年3月,東京電力公司首次對核污染水中所含放射性物質的成分與濃度進行測定。結果顯示,濃度超標的核素有64種之多。

    小出裕章:在所有的放射性物質中,我認為對人類危害最大的是一種叫做銫137的放射性物質。氚所釋放的放射性能量是18.6千電子伏。換句話說,它比生命體的分子鍵的能量大一千或一萬倍。當然,其他放射性物質能量還要更大。碳14應該是850千電子伏,而銫137,它釋放的是伽馬射線,有661千電子伏。所以我認為可以說,碳14比氚和銫137更危險。

    當人們的視線被大量存在的“銫”和無法去除的“氚”所吸引的時候,有專家敏銳地指出,還有一些潛在的核素沒有被檢測到,而且其危害更不可小覷。

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖9)

    肖恩·伯尼:我們看到了東京電力的一些數據,已知的是事故剛發生時,污染水里包含62種不同類型的放射性物質,另外還有碳14和氚。但他們仍然沒有對儲罐中的所有放射性物質做一個完整的說明。實際上,只有大約20%的水罐經過了實質性檢測。

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖10)

    天野光:污染水追根溯源是來自核燃料殘渣,殘渣中含有1000多種核素。這些核燃料殘渣與水接觸后,很多會溶于水中,這是顯而易見的。

    記者:你認為目前東電檢測“處理水”成分的技術和方法存在什么問題嗎?

    天野光:有問題。簡單能測定的核素當然要公布了,但是還有很多難以測定的核素。比如放射性碳、碘129,還存在一些應該測定的核素,我希望這些核素也能被正確檢測。

    記者:據說污染水里含有錒系元素,您的看法呢?

    天野光:我想這是完全正確的。原本福島第一核電站的三號反應堆,用的是所謂MOX燃料。除了使用鈾以外,還使用了钚作為燃料。

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖11)

    王殳凹是蘇州大學放射醫學與防護學院教授,美國圣母大學錒系元素研究中心博士。他率領的國家重點實驗室,從材料學的角度入手,分析和研究了多核素去除裝置的原理和性能。

    記者:能不能理解為,有一些成分以現在的科學技術來說,它是難以檢測的?

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖12)

    王殳凹:因為有一些核素,雖然它的量很少,它的比活度,放射性活度又低的話,它的檢測是有一定困難的,同時它會受到共存的核素的干擾。像镎237這樣一個核素,它的半衰期是217萬年,它的放射性是非常低的,但是這樣一個很低的量,它的毒性又是非常高的。

    天野光:還有碲這種元素,碲的毒性與氰化鉀不相上下,但東電完全沒有提到碲,原子力規制委員會也沒有提到。核燃料殘渣中有數十公斤碲,我認為是很危險的事。

    記者:這些有毒元素不包含在64種核素中嗎?

    天野光:對,不包括。

    記者:明明具有危險性的元素,為什么沒有包括在內呢?

    天野光:碲在某種意義上是一種穩定的元素,但東京電力公司和原子力規制委員會現在關注的只是放射性元素,我想這就是為什么它沒有包含在內。

    無論是64種核素還是有其他更多沒有測試到的核素,總之,福島的核污染水已經被多種放射性物質嚴重污染,的確是一個不爭的事實。因此日本政府和東京電力公司決定啟用一種叫“ALPS”的多核素去除裝置,對核污染水進行過濾和凈化處理。

    那么,多核素去除裝置的性能和效果到底怎么樣?能在多大程度上去除如此嚴重的放射性污染呢?

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖13)

    竹內淳,任職于日本原子力規制委員會,他專門負責福島第一核電站事故的善后處理等相關工作。

    竹內淳:我們稱作污染水的水,放射性物質濃度很高,一定不能排放。通過多核素去除裝置(ALPS)等處理設備,將水的輻射水平降低到足夠低的水平,未來將被稀釋并釋放到海洋中。

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖14)

    小山良太,福島大學教授,是日本政府多核素去除裝置(ALPS)處理小組委員會的委員。

    記者:實際上最開始是如何決定用多核素去除裝置(ALPS)處理的?

    小山良太:從很早的時候,2012年、2013年就開始考慮多核素去除裝置(ALPS),2011年事故后最初的階段。但是報廢反應堆需要時間,所以我們就在想如何引進機器,穩定處理冷卻水。

    竹內淳:最重要的是要確認處理水的輻射程度不會影響核電站以外的人員和環境。我們在檢查過程中,確認了輻射量足夠低,所以批準了。

    小山良太:但是污染水量太多的時期,過濾器無法更換,結果多核素去除裝置(ALPS)性能大幅下降,現在1000個儲水罐中70%含有除氚以外的核素。

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖15)

    然而不幸的是,多核素去除裝置,從開始運轉就遇到了很多問題。最早發現和對外公布多核素去除裝置處理效果沒有達標的,是一些媒體人。東日本主要地方報紙之一《河北新報》就曾刊發系列文章,持續關注核污染水的處理情況。

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖16)

    木野龍逸:《河北新報》說有60多次超過規定值,我自己又重新調查了一遍。結果發現,超標次數比報道的還要多一些。

    記者:這些放射性物質的具體情況和結論是如何得出的?

    木野龍逸:東京電力公司公開的數據非常多,我逐個找文件,文件之內還有大量的數字,一個一個地尋找,確認必要的數據,大概確認了半年左右。

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖17)

    木野龍逸,是一名記者。311大地震發生以后,他一直專注于福島核事故的跟蹤報道,連續6年參加了東京電力公司舉辦的每一場記者見面會,并以此經歷撰寫了三本書籍,向公眾揭露日本政府和東京電力公司關于核污染水背后的真相。

    記者:如何看待東電公開數據的方式?

    木野龍逸:我認為問題所在是數據非常難懂。將大量數據全部公開的態度并沒有錯,但并不是說只要公開就可以了,而是應該讓看到這些數據的人更容易明白,什么地方有什么樣的數據,并讓大家對這些數據容易做出判斷,這才是誠實的做法。

    記者:這種公開方式是否可能掩蓋了什么信息?

    木野龍逸:雖然不知道有沒有掩蓋,但同時公開大量數據會讓重要數據變得不明顯,所以這種公開方式即使被認為是掩蓋了信息,也是沒辦法。關于超標這件事,東京電力的現場員工當然都知道,不可能不知道,因為他們自己看著數據呢。

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖18)

    迫于輿論壓力,2018年,東京電力公司第一次向社會公開了多核素去除裝置截至當年8月的處理結果。

    小山良太:2018年前情況確實不清楚,但那之后公布了1000個儲罐中70%濃度都超標,七成都含有氚以外的其他核素,這件事公開了,這和之前是不同的。

    記者:福島核電站的污染水經多核素去除裝置(ALPS)處理一次后,70%的“處理水”不符合安全標準,是真的嗎?

    竹內淳:是的,東京電力公司宣布了這一點,我們也宣布了這一點。不過在日常運行中,我們會檢查是不是充分去除了核素,也會測定處理后的水含有的放射性物質,會繼續對多核素去除裝置(ALPS)的性能進行檢查確認。

    小出裕章:多核素去除裝置(ALPS)投入使用太倉促,不嚴謹,所以很遺憾,它不能有效清除放射性物質。比如說鍶90這種放射性物質,比國家標準高100倍,還是高度污染的。

    記者:經過多核素去除裝置(ALPS)第一輪處理以后,仍有70%左右的核污染水不能達標。這是為什么?

    肖恩·伯尼:這是技術問題,要處理這么大量的水,如果操作得太快,過濾放射性物質的過濾器就很可能會被阻塞,導致去除放射性物質的效率降低。

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖19)

    從這次所謂的“70%事件”以后,東京電力公司在官網上,把經過多核素去除裝置的水,從原來的“氚水”改稱為“處理水”。

    記者:這兩個名稱有什么區別?

    竹內淳:是東京電力公司將其命名為“氚水”,而我們因為這種說法有誤導性,沒有使用“氚水”這個詞。當然水里含有氚以外的其他元素,因此我們政府方面也使用“處理水”這個詞。

    木野龍逸:我覺得是在玩文字游戲。說是處理過的水,這意思倒是也沒有錯,但是說成“處理水”,就好像表示里面不含有任何污染物。

    小出裕章:政府和東京電力公司試圖用“處理水”這樣的字眼來欺騙我們,這是在開玩笑。是徹頭徹尾的放射性污染水。如果不是放射性水,那為什么東電說水罐里儲存的水要用海水稀釋后排放?如果是處理好的水,就沒有必要稀釋了吧。

    多核素去除裝置的第一輪過濾效果,可以說是以失敗告終了。于是,東京電力公司又購入了兩臺據說精度更高的處理設備,準備對剩下不達標的70%的核污染水進行二次處理。那么第二次處理的效果又會怎么樣呢?

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖20)

    竹內淳:剩下的70%經過多核素去除裝置(ALPS)二次處理進行去除。是否真的去除了,會在排海前對全部核素仔細進行確認。會測定水中存在的核素,檢查有沒有超標的情況。

    記者:有專家表示,即使進行二次處理,也不能去除所有的放射性物質。

    竹內淳:據我了解,70%(不合規)的原因并不是多核素去除裝置(ALPS)未能發揮性能,而是出現了故障或者有優先處理的問題,只要確保使用方法正確,是可以保證它的性能的。在無故障的狀態下,則可以實現充分處理。

    記者:二次處理,也就是通過多核素去除裝置(ALPS)處理第二次,就能解決問題嗎?

    小出裕章:輻射量太大了,為了處理污染水,已經出現了機器發生故障、需要修理,工人們受到輻射等等很多問題。所以我認為會很困難。

    在社會公眾的質疑和關注中,2020年9月,東京電力公司開始了對儲水罐內不達標的70%的核污染水進行二次處理的試驗。這次試驗選擇的樣本量是1000個儲罐中的2個罐,共2000噸核污染水。

    小出裕章:人們擔心的是,2000噸是否太少了。我認為這確實是個問題。如果將1000個儲水罐全部進行二次處理,那大多數人可能會更容易接受。但是那樣的話技術、費用和時間上都很難實現。

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖21)

    經過一個月的凈化處理,2020年10月,東京電力公司公布了這2000噸核污染水的二次處理結果,宣稱基本達到了飲用水標準。從此,這2000噸水也就成了展示給各監測機構的樣板水。

    肖恩·伯尼:有2000立方米進行了二次處理,他們說成功了。但這還不到需要處理的水總量的0.21%,而且可能需要不止一次處理,而是很多次反復處理,但他們沒解釋,日本政府、國際原子能機構沒有人解釋具體過程。

    肖恩·伯尼:因此,排放量將低于監管標準這一事實,并不意味著環境會受到保護。這只是意味著低于監管標準,這些監管標準本身就是問題所在,它允許放射性物質被排放到環境中。

    天野光:日本的法律是所謂的濃度規定。所以如果稀釋至低于標準排放,就不會有問題,所以日本有很多污染物排放都是基于這種濃度標準,并沒有總量限制。

    記者:有資料顯示,多核素去除裝置(ALPS)處理水的檢測結果里不含碳14的信息。

    竹內淳:我們曾詢問東電是否包括碳14。放射性物質的測定有個“還原值”,指要達到某個量才能檢測到。結果是沒有測出“還原值”以上的值,因此碳14沒有被作為清除對象。

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖22)

    專家指出,東電對于核污染水處理結果的檢測僅包含放射性核素,而對人體而言有化學毒性的其他元素并不在檢測范圍內。這使“處理水”的檢測結果顯得更加不可信。

    王殳凹:我特別想提到的是錒系的核素,針對錒系核素我們做了比較系統的研究。第一它的毒性非常高,不光是它的放射性毒性,還有它的化學毒性,一旦排到海洋里面,它對整個海洋生態安全的影響,它可能比剛剛那幾個核素甚至要更大。

    記者:對量小就可以排放這種說法,怎么看呢?

    天野光:我不同意這種看法,因為排放會持續30年、40年、50年。不管排放的量有多小,放射性物質都會在海床和海底積累,因為海洋里有各種生物,它們會在這些生物身上積累。

    多核素去除裝置是一個龐大而復雜的系統,除了它本身的技術性能以外,還有一個無法回避的問題,那就是多核素去除裝置的運營和操作。因為在很多人看來,包括東電自己也承認第一輪多核素去除過程中出現的問題,大多與操作與運營有關。

    那么,在未來的30年、40年當中,東京電力公司的運營管理能不能讓社會公眾放心呢?

    木野龍逸:性能再好,如果使用不當也會出問題。我更擔憂的是使用多核素去除裝置(ALPS)的東電本身的技術水平,而不是多核素去除裝置(ALPS)本身。

    記者:你對東電的檢測維護能力有疑問嗎?

    木野龍逸:是的,我對東電的能力持懷疑態度。

    記者:為什么?

    木野龍逸:多核素去除裝置(ALPS)中有許多部件需要維護和檢查,其中之一就是過濾器。當時過濾器的維護周期沒有確定,用了幾年后,有一次東電對設備進行檢查,不是一個兩個,而是幾乎所有的過濾器都壞了。我問東電這是怎么回事?東電解釋說壞了就換。本來應該在它發生故障之前決定定期維護的周期,壞掉之前進行更換的。發現壞的才修——他們說這樣的檢修方式沒有問題。

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖23)

    記者:如果多核素去除裝置(ALPS)里面,比如過濾器故障或其他問題,能馬上發現嗎?

    天野光:我覺得無法馬上發現,因為處理后的水儲存在儲水罐中,必須檢測儲水罐中的放射性指標,才能判斷是否處理好了。立刻發現問題是很難的。

    小山良太:東電出了事故之后,又出現了各種問題,所以大家對他們的信任度相當低。周邊地區居民也因此很擔心,所以我認為未來最重要的事情是他們能否保證(不失誤)這一點。

    竹內淳:我們委員會是不允許他們那樣排放的。確認低于濃度標準后才可以排放,我們在審查中強調了這些標準,東京電力是遵循這些來進行處理的。

    天野光:事實上,多核素去除裝置(ALPS)還存在另一個問題,那就是剛才說的過濾裝置。當然,過濾裝置能去除放射物質是好事,但現在問題是幾乎沒有空間來儲存使用過的過濾裝置了。

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖24)

    為了取得公眾的信任,東京電力公司專門設立了“處理水門戶網站”。網站對多核素去除裝置和其他污染水處理相關信息進行了簡單的解釋,卻并未將真正的問題和困難向外界公開。

    記者:東京電力公司今后如何把多核素去除裝置(ALPS)的信息解釋清楚?

    木野龍逸:我認為最重要的是,不僅東京電力公司,還要允許第三方機構進入福島第一核電站,以便不同的人可以從不同的角度用不同的視角來驗證。要建立這樣一個體系。

    王殳凹:但是對于日本的核污染水的這樣一個問題,現在它的監管是不公開不透明的。所以一旦這個核污染水排海,有多少非氚的這種放射性同位素排到海洋里面去,我們是不掌握這樣的信息的。

    天野光:有些核素的半衰期非常長,所以我認為將來會產生累積,當然可能不是馬上產生影響,這次核污染水排放不會馬上產生影響,但將來污染一定會累積。

    肖恩·伯尼:我真的很擔心福島第一核電站,他就在太平洋沿岸。2011年的事故中,由于核燃料熔毀,有大量的放射性物質釋放出來。目前沒有解決辦法,放射性物質仍然在與環境接觸,也許他們今年就會開始排海,但距離真正解決福島核事故相關問題還很遠很遠。

    如何處理福島第一核電站事故所產生的核物質(圖25)

    太平洋,波瀾壯闊,但它從來就沒有像自己的名字那樣太平過。災害、戰爭、污染一直侵蝕著這個龐大而沉默的軀體。太平洋將如何承受和變化,與它共生的人和生態環境又將面臨怎樣的境遇呢?(央視新聞客戶端)

    文章來源:https://www.chinanews.com.cn/gj/2023/07-09/10039378.shtml

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