福岛核废水排放,你的疑问这里都有答案:没必要恐慌,也影响不到海鲜
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一年前,2023年8月24日,日本开始福岛核废水排放。在核废水排放前,互联网上就充斥了各种恐怖描述:
清华大学模拟核废水240天到中国的“科普”一夜之间占领全网。
1. 为什么会排放核废水?
福岛核废水排放是整个福岛核电站清理计划的一部分。2011年3月,由于地震引发的海啸,福岛核电站发生了严重事故,6个核反应堆中1-3号发生熔芯,4号受损。之后,日本就进入了控制、清理福岛核电站的过程。要下线一个核电站涉及清理大量的核燃料,很漫长,而对于福岛这种发生了严重核泄漏事故的核电站,因为要清理破损的核反应堆、周围被污染的土壤等,更为复杂。目前预计整个福岛核电站需要30-40年才能完成下线。
而清理福岛核电站的过程中,从事故一开始给核反应堆降温,到之后让核反应堆维持冷却状态,都要不断向反应堆注入冷却水。这些冷却水在该过程中会被污染,成为具有极高放射性的核污水。冷却水也无法100%循环,即核电站清理人员会不断输入新的冷却水,旧的污水会不断累积。福岛核电站在核事故过程中遭受的破坏还意味着存在雨水、地下水渗入核反应堆,形成冷却水之外的污水。
这些具有放射性的核污水在福岛核电站彻底下线之前会不断积累。当然,积累的速度会有变化。例如雨水、地下水渗透存在于早期,后来通过隔断地下水等措施已经解决,而核事故发生后的初期,冷却水的用量更大,循环利用比例更低,这些因素综合在一起,让现在福岛污水累积速率已经大幅下降。
可无论如何,这些受污染的水总要找个处理办法。福岛核电站的经营管理方——东京电力公司,东电,在事故发生后不久开始在福岛核电站区域内划出一块地方,持续修建储水罐(下图),用于暂时存放不断积累的污水。
不过这种存储只是暂时,因为福岛当地空间有限,能修建的储水罐也有限。到2020年底时储水罐已经修到了上限,总容积是137万立方米,可当时已经用掉的容积达到了123万立方,加上每年继续新增5-6万方废水,需要更长期的解决方案。核废水排放入海正是建立在这一大背景之下。
2. 核废水、核污水、ALPS处理水
因核泄漏污染的雨水、地下水,以及冷却核反应堆形成的污染水,这些普遍具有较高放射性的污水收集在一起,就成了福岛需要想办法处理掉的核污染水。
核污染水的总量与存储空间的矛盾在福岛核事故不久后就暴发过。2011年4月与5月,冷却刚发生事故的核反应堆迅速产生了大量污水,而当时福岛核电站建成的存储空间有限,于是东电选择将所有污水里放射性相对低一些的直接排海,4月排放11.5万吨,5月排放30万吨。这在当时引发了很大争议,一方面是因为东电彼时未事先沟通污水累积情况,直接宣布排海。另一方面是尽管选择了放射性低的污水排放,但被排放的污水放射性仍然超过国际放射性物质的排放标准。
2011年的排放也是后来很多媒体、自媒体报道强调核污水,而非核废水的来源。那些污水里存在铯137,碘131等放射性物质,它们也被很多报道沿用到了一些核废水排放讨论中。
3. 核废水排放标准
针对这些说法,我们需要了解福岛核废水排放的标准。福岛核废水排放不是在ALPS系统里打个卡就排放,而是有明确的放射性物质排放标准,ALPS的目的是让排放的废水达到这个标准。
ALPS能移除62种放射性元素,有两个移除不了,那就是碳14和氢的同位素氚。核废水中碳14含量本身就不高,大概是日本排放标准的十分之一。真正ALPS处理不了又在总辐射量上比较显著的是氚。
4. 核废水排放有科学论证吗?
福岛核废水排放还真不是日本一拍脑门想出来的。2013年ALPS系统上线后,日本就开始商讨如何处理ALPS处理水——ALPS没法移除的氚超标问题。于是在2013年-2016年建立了氚水工作组,专门分析如何处理福岛的氚水。
该工作组首先核实确认了从废水里分离氚不现实。接下来比较分析了五种潜在的氚水处理办法,包括排海、蒸汽排放、地层注入、氢气排放与地下掩埋。前些年国内媒体自媒体非常热衷说排海成本最低,其它方案如地层注入更好。这些说法没有根据。所谓的地层注入与地下掩埋,目前都没有相应的标准,还有能否找到合适地层的不确定性。氢气排放则存在处理扩大化的技术困难。综合技术与管理上的可行性,只有排海与蒸汽排放具有现实性。
还有媒体援引绿色与和平组织说法,认为可以用氚水制作混凝土直接用于福岛核电站建筑。这也没有任何先例,技术上存在不确定性。该方案在日本与太平洋岛国论坛(Pacific Islands Forum)的协商中也有提及,指出对应的混凝土量远超当地所需,且没有任何技术指标可用于评估是否合格。而太平洋岛国论坛的多个国家后来也明确支持了日本的排海方案,并没有说浇灌混凝土合理。
在氚水工作组的基础上,日本2016年组建了ALPS废水处理委员会,该委员会在两个可行方案(液体排放入海和蒸汽排放入大气)之间,选择了排放入海这个执行与监测都更方便,也有更多先例的方案。蒸汽排放氚水的先例是在过去核电站事故时出现的(核电站运转时也有蒸汽排放,总量较少),而且很难预测蒸汽融入大气的情况以及建立有效的监测。
以上工作组和委员会都是技术专家构成,因此,我们可以看到福岛的核废水排放方案,基础是技术专业人员的研讨论证,不是东电或日本政府的单方决定。
ALPS废水处理委员会的报告在2020年2月公布。该报告公开后,日本政府举行了大量会议,包括与地方政府、农林渔业从业人员商讨。结合委员会的科学报告与各方意见,日本政府在2021年4月13日发布了福岛废水的基本处理方案,正式提出了废水经过处理,达到各项标准后,排放入海的策略。
基本处理方案同时明确:独立的原子力规制委员会Nuclear Regulation Authority (NRA) 审核通过详细方案后,才允许东电执行废水排放。当时预计这个过程会需要两年。后来也是两年后的2023年,完成所有审核才开始排放。
5. 核废水排放有国际监督吗?
上述排放方案的构建是日本国内进行,但核废水排放不是只有日本国内在监管。宣布基本处理方案时,日本政府也向国际原子能机构(IAEA)提出技术支持请求。IAEA接到日本政府请求后同意通过一系列审核、检查的方式,提供技术支持。
2021年7月,IAEA与日本政府就如何执行审核、检查正式签署协议。IAEA也专门为福岛废水排放问题建立的工作组。2022年4月,IAEA工作组发表第一份审核报告。2022年6月、12月,2023年4月、5月,工作组分别发表了第2-5份审核报告。像2023年5月发布的第5份审核报告中,IAEA工作组确认NRA具有独立性,并且NRA会监督东电的排放计划、过程。IAEA确认所有有威胁的放射性物质都在NRA批准的检测方案内,没有遗漏对人体、环境会有显著影响的放射性物质。
2023年7月4日,国际原子能机构(IAEA)发表了对日本福岛排放ALPS处理后的核废水计划的安全审查综合报告,涉及排水计划的所有关键安全要素,包括三个主要部分:防护和安全评估;监管活动和过程;以及独立取样、数据确证和分析。该报告认定福岛的处理水排海计划符合国际安全标准,对人与环境的影响可以忽略不计。
IAEA的综合报告提到IAEA的福岛核电站工作组由原子能机构秘书处内部的顶级专家组成,同时由全球(包括废水排放周边区域内)的国际公认的外部专家提供建议。中国在IAEA的常驻代表也在工作组名单里,此人是中核集团的首席专家,前中国原子能研究院副主席,在核能安全方面有超过30年工作经验。
IAEA的报告中同时写道:IAEA在其全面评估的基础上得出的结论是,日本采取的排放ALPS处理水的方案和活动符合相关的国际安全标准。此外,IAEA注意到,按照东京电力公司目前的计划和评估,将处理水有控制地逐步排海对人和环境产生的放射性影响可以忽略不计。
需要注意的是,IAEA的独立监督不是在发完上述报告后就结束了,在排水之前、之中和之后都会,它也正在监督。也就是说,福岛的废水排放计划不是日本或东电的一面之词,在日本本土有独立的NRA监管,在国际上还有IAEA的审核监督。
此外,日本也与各周边国家就核废水排放做过磋商。前文提到太平洋岛国论坛就是之一。日本政府网站上有公布双方会晤磋商的记录,摘录一部分即可见在核废水的很多技术细节上,双方都有深入讨论:
6. 核废水会影响海鲜吗?
7. 排放一年,科学数据胜于诡辩
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参考资料
https://www.meti.go.jp/english/earthquake/nuclear/decommissioning/pdf/202104_bp_breifing.pdf
https://www.iaea.org/topics/response/fukushima-daiichi-nuclear-accident/fukushima-daiichi-alps-treated-water-discharge
https://www.iaea.org/sites/default/files/5th_alps_report.pdf
https://www.iaea.org/sites/default/files/first_interlaboratory_comparison_on_the_determination_of_radionuclides_in_alps_treated_water.pdf
https://www.cfs.gov.hk/sc_chi/programme/programme_rafs/programme_rafs_fc_01_30_Q&A_7.html
https://odh.ohio.gov/know-our-programs/radiological-health-and-safety/media/behrp-fact-sheet-0902
https://academic.oup.com/jrr/article/2/1/25/917575
https://apnews.com/article/japan-iaea-fukushima-nuclear-plant-water-release-3e3c295d77203dc3801ce139e6d745be
https://www.japantimes.co.jp/news/2023/07/07/national/fukushima-water-release-nra-south-korea/
https://www.meti.go.jp/english/press/2023/pdf/0731_001a.pdf
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