據(jù)日媒消息，東京電力公司稱已對準備排入海洋的核污染水進行了取樣檢測，其中氚的濃度“達標”。如果氣象條件允許，日本核污染水將于當?shù)貢r間今天下午排入海洋，排放工作13點開始。根據(jù)計劃，排海時間至少持續(xù)30年。

這些核污水從何而來，為什么會源源不斷蓄積？排入海洋的污水放射性有多強？排入海洋后又會對我們的生活造成哪些影響？

大量的核污水從哪里來？

想要回答這個問題，我們必須先了解一下福島核電站的結(jié)構(gòu)。按照原本的設(shè)計構(gòu)想，福島核電站存在五重安全防護措施。

第一重是燃料丸，這是一種將高濃度的核燃料利用粉末冶金工藝壓制并高溫燒結(jié)制成的藥丸狀或者圓柱狀物質(zhì)，通過這樣的工藝，核燃料經(jīng)過核反應(yīng)后向外界發(fā)生泄漏的可能性將大大降低。

第二重是燃料護套，利用鋯合金制成的套筒將350個燃料丸封裝起來，燃料丸和燃料護套合起來就是我們常聽到的燃料棒。

第三重是壓力容器，它是一個厚度達到15厘米的鋼制大罐子，也是核反應(yīng)堆中最為至關(guān)重要的防護結(jié)構(gòu)，裂變反應(yīng)就在這里發(fā)生，其加熱水后產(chǎn)生的蒸汽溫度將達到280攝氏度，壓力達到70到80個大氣壓。

第四重是核反應(yīng)堆安全殼，安全殼是一個內(nèi)部加裝鋼板的鋼筋混凝土容器，它包裹在壓力容器外側(cè)。

第五重也是最外側(cè)的一重是反應(yīng)堆廠房，這是一個壁厚大約一米的方形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可以有效防止阿爾法射線、貝塔射線、伽馬射線向外界的輻射。

反應(yīng)堆安全機構(gòu)，來源：作者自制

正常的核電站，放射性物質(zhì)連第一重防護，即燃料丸都無法突破。但福島核電站發(fā)生嚴重的堆芯熔毀事故后，熔融的燃料棒不僅進入了壓力容器內(nèi)部，甚至已經(jīng)通過壓力調(diào)整管道落入安全殼中，這樣的熔融核燃料稱為核燃料碎片，具有很強的放射性。

為了保證堆芯溫度穩(wěn)定，東電目前正在持續(xù)利用水來冷卻壓力容器和安全殼，這些冷卻水將不可避免地與其中的核燃料碎片接觸，最終導(dǎo)致放射性物質(zhì)隨著冷卻水的排出而被帶到反應(yīng)堆外部。

這些放射性物質(zhì)包括碘-131、銫-134、銫-137和鍶-90等，每種都會對自然環(huán)境和人體健康造成影響。此外，除了冷卻水，附近的地下水也不斷進入反應(yīng)堆廠房，導(dǎo)致受污染水的量進一步增加。

這些受污染水當然不能直接排入海中，因此事故以來福島核電站一直將它們暫存在大型的儲水罐中，等待進一步處理。每一個儲水罐的高度為12.5米，直徑12米，容量約為1220立方米，單個儲水罐約可儲存1000噸水。而這樣的水罐在整個福島核電站廠區(qū)共有1000多個，加起來可以儲存一百多萬噸廢水。數(shù)字看起來不小，然而福島核電站每天新產(chǎn)生的污水就有數(shù)百噸之巨，目前的儲水罐容量到2022年秋季就將見頂。

▲日本福島儲存核污水的儲蓄罐。（圖片來源：央視新聞）

1核污水是怎么產(chǎn)生的？

在普通公眾眼中，修建在海邊的核電站，產(chǎn)生核污水是發(fā)電當中的正常產(chǎn)物。但實際上，這完全是地震+人為因素造成的“天災(zāi)人禍”。核電站的工作原理，是用鈾制成的核燃料，在反應(yīng)堆內(nèi)進行裂變并釋放出大量熱能；高壓下的循環(huán)冷卻水把熱能帶出，在蒸汽發(fā)生器內(nèi)生成蒸汽，推動發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生電能，冷卻水在整個過程當中起到了非常重要的作用。

▲核電站水回路處理示意圖

正常情況下，核電站只會產(chǎn)生燃燒殆盡的核廢料，而不會產(chǎn)生核污水。以壓水堆式核電站為例，一回路的水帶有放射性，二回路通過傳熱管，吸收一回路的熱量變?yōu)樗魵猓芈酚糜诶鋮s二回路的水。所以三回路里的水就是水，是不具有放射性的。但日本福島核電站是沸水堆，也就是只有一回路。回路當中只要有一個因子被破壞，整個回路就無法正常運作，這偏偏就讓福島趕上了。

▲海嘯摧毀了福島核電站，也由此引發(fā)了一系列問題

2011年3月11日，日本東北部海域發(fā)生了9級大地震，由于受到了劇烈震動，福島核電站三臺機組緊急停機，但反應(yīng)爐降溫需要時間，如果冷卻系統(tǒng)也就是爐內(nèi)冷卻水被蒸發(fā)，那堆芯的溫度會持續(xù)升高，造成“堆芯融毀”。雖然核電站第一時間啟動了備用柴油發(fā)電機，維持冷卻系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，但半小時以后，電力系統(tǒng)被海嘯徹底摧毀了。當時日本東電公司和日本政府一時間也沒有拿出更好的解決方案，結(jié)果4個機組全部爆炸。這樣一來，為了給損壞的核反應(yīng)堆降溫，日本不得不采用“注水冷卻”的辦法，等著反應(yīng)堆自然降溫到安全狀態(tài)，然后徹底將這座核電站封存并廢棄。但如此一來，冷卻水再排放出來，就帶有放射性物質(zhì)了。

核污染水一旦排入大海，不僅會污染福島附近海域，也會影響到鄰國海域，甚至對全球海洋生態(tài)環(huán)境造成不良影響。德國海洋科學研究機構(gòu)指出，福島沿岸擁有世界上最強的洋流，從排放之日起57天內(nèi)，放射性物質(zhì)就會擴散到太平洋的大半?yún)^(qū)域，3年后美國和加拿大將遭到核污染影響，10年后蔓延到全球海域，影響到全球魚類遷徙、遠洋漁業(yè)、人類健康、生態(tài)安全等方面，對人類社會和海洋生態(tài)環(huán)境健康的潛在威脅難以估量。

有沒有其他的辦法？

大量被污染的冷卻水，除了排放到海洋當中去，難道就沒有其他的解決辦法了？

事實并非如此，相反從科學原理上來說，處置核污水的方法并不少。國際上對高放射核廢料有兩種處理方式，一種是直接把用盡的核燃料，經(jīng)過處理裝在大罐子里，埋到很深的地層下。像美國、俄羅斯、加拿大、澳大利亞等幅員遼闊的國家目前都是這樣做的。

另一種是將裝有核廢料的金屬罐，投入選定海域4000米以下的海底。中國對高放射廢物的處理方式與第一種類似：即先把用盡的燃料，送到處置場進行玻璃固化，再放到至少500米深的地層內(nèi)埋掉。因此，日本同樣可以將裝滿核污水的水箱，進行固化操作以后掩埋在深層地下。

也可以采用氫氣/蒸汽釋放法，也就是將核廢水電解以后，變成氫氣和氧氣，或者高溫加熱變?yōu)樗魵猓倥欧诺酱髿猱斨?。日本政府曾提五種方案處理核污染水。

輿論各界堅決反對日本政府的排污入海計劃，其中一個原因是處置核污染水并不是沒有其他的辦法，而且其他辦法可能更有效，更能減少污染。

目前，福島第一核電站核污染水全部儲存在核電站的儲存罐內(nèi)，對于如何處理這些核污染水，日本政府此前曾提出了5種方案：排入海里、變成水蒸氣排入大氣、沿著地下管道排入地底深處、電解處理，以及將其固態(tài)化埋入地底。

還能吃海鮮嗎？核污染水排海對日常生活有何影響？

首都醫(yī)科大學基礎(chǔ)醫(yī)學院生物化學與分子生物學系教授吳巍表示，放射性同位素是揮發(fā)性的物質(zhì)，不單單污染海洋，它可以存在于土壤、空氣中，所以對農(nóng)產(chǎn)品、日用品都會產(chǎn)生一定的影響。也就是說，無論是食品、還是護膚品、衣物等，長期看來，都會受到一定影響。但如果進行有效監(jiān)管，還是可以買到安全的產(chǎn)品的。針對大眾，建議在國內(nèi)正規(guī)渠道購買核輻射殘留檢測合格的進口產(chǎn)品。

上海政法學院教授、上海市法學會海洋法治研究會會長楊華表示，無論深海還是近海的海鮮，可能會不同程度受到污染和影響，具體能不能達到食品安全的要求，需要仔細檢測。

中國地質(zhì)大學海洋學院劉恩濤教授在接受采訪時強調(diào)，人類處于食物鏈金字塔的頂端，海鮮等生物富集的放射性元素，會通過食物鏈的傳遞影響到人類?！伴L期、大量食用放射性污染海產(chǎn)品，有可能使體內(nèi)放射性物質(zhì)積累超過允許量，引起慢性射線病等疾病，造成器官、內(nèi)分泌系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等損傷。”

愛爾蘭都柏林大學食品與生物系統(tǒng)工程教授孫大文表示，相關(guān)危害最終將禍及我們每個人的餐桌安全，嚴重威脅全人類健康。

日本工程技術(shù)專家后藤政志表示，放射性物質(zhì)進入人體內(nèi)后有各種破壞路徑，比如鍶會侵入骨骼，即使微量也會對局部器官產(chǎn)生很大破壞，發(fā)生局部癌變的風險增大。

歡迎掃碼關(guān)注深i科普！

我們將定期推出

公益、免費、優(yōu)惠的科普活動和科普好物！