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不止有氚,日本核污水到底能不能喝?

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地球是一个奇迹

环境|日本
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2011年日本“3·11”大地震后,福岛核电站发生泄露,为了冷却熔融的核燃料,大量灌入海水,也因此每天产生约100吨的污染水。|NewYorkTimes
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“水里本来就有氚,我可以喝,也可以在里面游泳。”
联合国国际原子能机构(IAEA)总干事拉斐尔·格罗西(Rafael Grossi)在综合评估完福岛核污水后说,“福岛即将排放的水中所含有氚等放射性物质充分满足所有国际标准。”
8月24日,日本正式启动福岛核污水排放计划。东京电力公司表示,首次每天将排放约460吨,持续17天。
这一过程据称将持续三十年。
“现在排放的污水,除常见放射性元素,如氚、碳14外。还有许多‘超铀’放射性物质,比如钚、锶、铯。在一般的核电厂里是不会排出这么高毒素的放射物。”

国际环保组织绿色和平(Greenpeace)认为,这些放射物才应是评估与研究的重点。

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这张可视化洋流图显示了2005年到2007年间太平洋黑潮的运动轨迹,也是福岛第一核电站核污水扩散的主要因素。|NASA
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福岛核污水“能喝”

福岛核污水“能喝”,不是真的能喝,而是在于符合现有国际标准。

目前,不少国家和地区按照总部设于加拿大渥太华的独立组织“国际辐射防护委员会”(ICRP)于1990年发表的第60号出版物所建议,制定公众辐射剂量限值。

通常情况,人体吸收来自人为活动的辐射剂量限值为每年1毫希。

IAEA报告中包含排放对植物群和动物群(flora and fauna)影响的评估,其中指出:“每年由摄入量引起的待积有效剂量(annual committed effective ingestion dose)对于所有年龄群组而言依然非常低,少于每年0.04微希(0.00004毫希)。”

IAEA推算:人体估计从动植物吸入来自排海福岛核废水的辐射剂量,成人为每年0.03微希;儿童0.04微希;婴幼儿0.03微希。

据此,IAEA报告提出,福岛核污水辐射剂量相当轻微。

核污水中的辐射又是从何而来?
绿色和平组织长达十年观测福岛核污水,2021年5月发表专题文章指出,有毒放射性物质之所以存在,是因为核污水接触到损坏发电机组的燃料堆芯而被高浓度放射性物质污染。

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海水冷却中的燃料堆芯 | AP
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但为什么日本政府的排海计划中,都将宣传重点放在了一种名叫“氚”的放射性同位素上?

氚不是最可怕的

“氚的危害很低,之所以恐惧是因为人人都以为只要是辐射就有伤害。”

香港核学会主席陆炳林博士表示,备受瞩目的放射性同位素氚(tritium)并不可怕。

研究表明,该同位素难以从水中分离,而同时也常见于大自然,甚至是人体。含有氚的水被称为氚水(tritiated water)。

氚等物质放射性浓度的单位为贝克勒尔(Bq,简称贝克)。对水而言,其单位为贝克/每公升(Bq/L)。

IAEA的报告中也着重介绍了氚,奥克兰大学(University of Auckland)物理系高级讲师大卫·克罗夫切克博士认为:“只要放射性核素被过滤和稀释掉,至WHO的饮用水上限以下,那我会喝这处理水。”

IAEA报告提出,饮用水中氚含量的指标水平为每公升1万贝克。

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联合国国家原子能机构 | WHO
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IAEA国家评审专家之一、英国朴次茅斯大学环境学教授吉姆·史密斯教授(Prof Jim Smith)在视察完福岛后接受采访时说:

“我们知道核污水中的氚含量将是每公升1500贝克,这听起来量很大,但这比世卫组织允许的饮用水中氚含量低约七倍,理论上将要被排放的水是可以喝的。”

氚的半衰期——即辐射量减半所需时间——为12.3年,但香港核学会主席陆炳林博士表示,氚的生物半衰期——即该物质进入生物体内之后的半衰期——只是7到14天。

“氚水同样会透过人体排汗、排尿排出体外,在指标范围内摄入人体的氚因此不易积聚。”

IAEA报告提及,日本定下排放核污水中氚的最高浓度为每公升1500贝克,全年氚排放上限为22太贝克(2万亿贝克)。

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工人在福岛核电站工作必须身着防护服 | NewYorkTimes
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比氚更厉害的放射性物质

“日本政府将重点放在相对无害的氚上,而废水中还有数量未知的有毒放射性物质。”

IAEA报告引述东电推算,人体有机会由此摄入的放射性同位素主要包括核污水中的碘129、碳14、铁55和硒79。

威胁主要在于这些物质的“半衰期”上。

拿福岛核污水含有的碳14(Carbon-14)来说,IAEA报告引述日方数据——每年排放的核污水中,碳14浓度约为2吉贝克(0.002兆贝克),“比自然产生的全球库存低约50万倍”。

但绿色和平却认为,碳14的半衰期长达5730年,它能融入到蛋白质、核酸等细胞组成当中,造成的核酸损伤或能导致细胞死亡或潜在的遗传突变。

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东京电力公司的一名员工在福岛第一核电站外测量辐射|摄影:PHILIP FONG,GETTY
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奥克兰大学(University of Auckland)的克罗夫切克博士认为,IAEA报告并无全面评估其余如锶90、碘129和铯137等,放射性物质的半衰期及影响。

“它们生物半衰期长许多,会残留在人体骨骼、牙齿、甲状腺与肌肉中几十年,造成更大的辐射剂量。”

科学研究表明,氚的半衰期为12.43年,100年后剩余0.3%;铯的半衰期为30年,100年后剩余9.9%;锶的半衰期为29.1年,100年后剩余9.2%。

美国伍兹霍尔海洋研究所的海洋放射化学家Ken Buesseler也表示,铯-137和锶-90会增加骨癌和白血病的风险。

并且认为ALPS(福岛核污水处理系统)可能无法清理这些放射性同位素,且不同储水罐经处理后的放射性同位素含量存在差异。

“没有人真正知道释放如此大量的废水对自然环境的长期影响”,他补充道。

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韩国渔业和民间团体进行抗议 | NewYorkTimes

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人类首次核污水排海计划缺了什么
福岛核污水排海计划属人类首次,但相关研究缺乏。
福岛核污水是核污水接触到损坏发电机组的燃料堆芯后,被高浓度放射性物质污染,之后经过系统处理再排入大海;一般的核电厂,冷却水并不会直接接触燃料堆芯。
绿色和平东亚分部资深核能专家萧恩·伯尼(Shaun Burnie)说:“放射性物质,已被发现会在浮游植物中——即海洋食物链的基层——出现生物积聚的现象,令人忧虑。
但至今各国仍未有任何相关的全面环境影响评估,已是非常荒谬的事,反映或有人刻意低估它们在环境中的积累和潜在毒性。”

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国际原子能机构(International Atomic Energy Agency;IAEA),总部位于奥地利维也纳 | Reuters
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IAEA邀请多国专家参与对日本福岛核污水处理问题审查评估,11位专家分别来自阿根廷、马绍尔群岛、越南、澳大利亚、加拿大、法国、韩国、俄罗斯、英国、美国和中国。
中国原子能科学院研究员刘森林代表认为,对于各评估内容,独立专家们“既有共识也有分歧,并未形成完全一致意见。”
不可改变的事实是,需要排放的含有放射性铯、锶等元素的污水总量有130多万吨,这些有害的物质,会不会通过食物链,水循环,形成富集,最终危害人类。

科学家普遍认为,要提升后续研究的透明度,邀请邻近国家与地区派遣科学家到福岛开展自主调查,将有所帮助。


参考资料:
1.https://www.bbc.com/zhongwen/simp/world-65107965
2.https://www.bbc.com/zhongwen/simp/science-66264193.amp
3.https://www.nationalgeographic.com/environment/article/pacific-currents-likely-to-take-fukushima-radiation-to-u-s-west-coast-in-five-years
4.https://www.nationalgeographic.com/premium/article/fukushima-japan-nuclear-wastewater-pacific-ocean

撰文:Arvin
编辑:Arvin
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