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日本社會的排水工作
送交者: 伯恩施坦 2023年09月04日02:54:00 於 [天下論壇] 發送悄悄話

作者 刑辯冷暖 寫於 二零二三年

關於福島核廢水的事,我覺得有必要把整個事情來龍去脈捋一下。

這事要從2011年3月11日說起。

福島核災

那一天,在日本東部海域發生了9級大地震,引發了一波超級海嘯。從性質上講,這是天災,日本首先是受害者,即使能預測地震(誰能預測?),東部海邊的核電站也來不及搬遷。所以海嘯一直衝到東海岸,其中就包括福島核電站。

福島核電站為啥建在東海岸?我猜跟洋流是有關係的。按照洋流的方向,福島核電站排放的冷卻水會被沖淡、稀釋,流到更遠的地方,對本國和附近國家的影響降到最低。

311的地震海嘯太嚴重,衝過了防波堤,直接衝進了福島的反應機組。這裡,必須要指出,福島的東電公司可能確實存在管理失當,沒有在第一時間下令關閉反應堆——可能的原因是,關閉反應堆,損失實在巨大,所以一念之間就猶豫了吧——結果造成災難後果:海水直接衝進了反應堆,造成堆芯熔毀。

註:東電公司是否存在過失,這個案子一直打了很多年,可能還會繼續上訴到日本最高法院。目前的法院判決是當事人無罪。當然,核災受害者(有人死了)家屬肯定不服。

堆芯熔毀之後,必須立即冷卻,否則很可能會產生更大的類似切爾諾貝利那樣的毀滅後果。最快的辦法就是直接把海水灌進去進行冷卻。

注意,這就是福島核電站的核污水的主要源頭:直接進入堆芯,接觸放射性物質的海水(另外,還有被污染的地下水)。福島核災時,據說每天產生150噸核污水。

當時,在最緊急的時候,由於存儲設施沒有準備充分,所以這些核污水往海里排了一小部分,大概幾十噸的樣子。

所以,至今還很多人批評,舉出在福島沿海區域發現魚類放射超標等情況——雖然這些情況已經時過境遷。我也說過,這是12年前核災的問題,日本方面需要妥善處理好,責任逃不掉。但是和今天的廢水排放是兩碼事,暫且不說。

每天150噸的核污水,就一直存在罐子裡,一存就是12年,罐子越來越多。

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福島核污水儲存罐

污水處理方案

東電公司在災後一直在研究如何處理這批日積月累的核污水。他們一共提出5套方案:

1,蒸汽處理

用高溫把核污水中的水分(包括氚)蒸發掉,揮發到天空去。那麼放射性物質就濃縮沉澱下來,另外再掩埋或其他處理。這是個辦法,但是缺點很明顯,高溫蒸發需要消耗大量能量,還有溫室氣體。

2,排氫法

利用化學反應將污水中的氚和氫分離出來。這樣可以去除氚,但是需要大量高純度的氫氣(不安全)以及大量的能源。也被否定了。

3,掩埋法

把核污水深埋到地下。

4,岩芯法

把核污水注入到岩石里。

第3和第4種方案,一聽就不靠譜。

5,排海法

上面這五種方案,日本政府與國際原子能機構(IAEA)討論過,IAEA認為,除了蒸汽法和排海法以外,其他三種方案全世界史無前例,沒有人試過,風險很高。

而蒸汽法、排海法,兩者比較,蒸汽法非常昂貴,而且效率很低(想象一下把水燒乾,和直接倒掉,哪個更快?),排海法簡單、便宜、也足夠安全,重要的是周期也短,全部排放完只要30年,基本上在一代人的時間裡就可以解決好。

於是,國際方面和日本政府,最後就傾向於排海法。下面具體講一下排海法的原理,以及,為什麼它是安全的。

排海法原理

首先,稍微多寫幾句,普及一個基本常識

世界上大多數核電站都建在海岸邊,主要因為它們需要大量的水源來冷卻反應堆。冷卻水通過反應器循環,然後排放回大海中。這些排出的水通常含有微量的氚。

核電站經常建在海岸上有幾個原因。

首先,海洋提供了相對涼爽且溫度一致的大量水源。這對核電站很重要,因為它們需要將反應堆保持在恆定溫度才能安全運行。

其次,海洋是排放冷卻水的好地方,因為它稀釋了氚和其他放射性同位素。

第三,海岸的地勢通常很平坦,可以很容易建設道路和其他基礎設施。

核災的次年,2012年,日本東芝公司研製了一套處理淨化系統「先進液體處理系統」(如下圖),可以把污水中62种放射性元素全部過濾掉。東電公司買了三套這樣的設備,每天的處理能力達250噸。

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由圖可知,這套淨化系統只有一種物質無法淨化:。什麼是氚,氚在自然界和人體內是如何存在的,有多少,看下圖。

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從污水中把氚完全分離、去除掉,以人類現在的科技水平,不僅成本高昂而且非常困難(也沒有必要)。但即使如此,如上所述,日本也確實考慮過一些分離氚元素的方法,並為此成立過一個研究小組,研究具體的技術方案,但最後沒有成功。

總之,最後經過淨化處理後的核污水,變成了「核廢水」,在成分上和正常核電站排放的冷卻水,其實已經是一樣的了——除了氚的含量嚴重超標。

怎麼辦?日本採取的辦法就是:用100倍以上的海水(注意是海水,不是自來水或河水)對廢水進行稀釋,這樣就能把氚的含量大幅降低到排放標準的程度。

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雖然說是100倍海水稀釋,實際可能還遠遠不止。有個數據是,在最後實施的排放系統中,每6升的核廢水混合了4噸的海水再排放到大海。這就是幾百上千倍了。

最後稀釋的「排放水」中,氚含量多少?

按照日本設計的標準是每升1500貝可,是世界衛生組織定義的飲用水安全標準的1/7,世衛組織的標準,氚濃度約一萬貝可/升。

當然,大多數國家平時提供的自來水,氚濃度是遠遠低於世衛組織的標準的。但這不表示世衛組織的標準不安全,也不能證明日本福島排放水的氚濃度不夠安全。

更何況,排到大海後,還會繼續被浩瀚汪洋的太平洋稀釋——就如同所有環太平洋國家的核電站排放的含氚冷卻水一樣。

所以,日本政府的結論是:這個水,排放到大海沒有問題。

註:有人還誇張的說,這個排放水可以喝。這個說法確實誇張了,它只是為了強調排放水在氚濃度上的安全性,而能不能直接飲用,還有其他很多因素,比如:海水是不能直接飲用的。

至於還有人問:日本為什麼不把核廢水,排放到河裡?或灌溉?也是同理:海水不能倒灌內河,也不能灌溉。

具體來說,日本的排放計劃是:

經過淨化去除62种放射性元素

處理後的廢水共計137萬噸,

每天排放500噸,

持續30-40年。

然後核電站退役。

聯合國機構審查和科學家意見

這個計劃從2021年起,就提交給了聯合國,國際原子能機構審查。IAEA成立了一個工作組,由11名科學家組成,其中有一位是代表中國政府的專家。

這個工作組,既代表聯合國,也代表各自的政府,到日本福島實地考察、採樣、分析,出具了報告,論證福島排海方案本身是不是合理、具有可行性,按照方案實際產生的排放水是不是符合國際排放標準。

這個考察活動持續了2年,科學家們的工作確實很細緻、很負責認真,他們從每個儲存罐里進行了水質採樣,進行攪拌均勻後送到IAEA下屬的實驗室、以及另外幾家歐洲和亞洲的民間實驗室進行檢測,結果證實,按照日本的方案和上述的過濾系統處理後,得到的水質各种放射性元素均大大低於國際標準,只有標準的1%。

需要注意一個細節:工作組中的這位中國專家,從來沒有出來表達過對日本處理方案的反對意見。不僅是他,中國幾乎所有權威的核能、環保的科學家,都沒有公開發出反對聲音。

所以,IAEA的工作組(其中包括中國專家)一致得出書面結論:日本的核廢水處理合格,方案認可。IAEA總幹事拉斐爾•格羅西甚至在視頻中說:

日本選擇的核廢水處理方法「在技術上是可行的」,「符合國際慣例」;但由於福島核電站的核污水量極大,因此是一個「獨特而複雜的案例」。

相關的報告PDF文件下載:report-4-review-mission-tepco-and-meti.pdf (iaea.org)

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IAEA官網聲明截圖

一般正常人看到這裡,至少會得出2個結論:

第一,日本排放的核廢水,是經過淨化處理的。

第二,淨化處理的技術方案得到了包括中國在內的國際專家的認可。

當然,技術方案得到認可,並不意味着方案在實施過程中一定會精確、有效,還需要有嚴格的監測和監管。但是,現在我們在網上看到的大部分的爭議,其實還並沒有涉及到方案實施的環節,大家在爭吵的,依然停留在「排放」本身是不是合理。

可是,權威科學家已經認可的方案,你又根據什麼來反駁說不合理呢?

我看到幾乎所有的反對意見,都忽略了上述「排海法」方案中的「淨化」環節。他們都在反覆地嘮叨:含有幾十种放射性元素的污水怎麼能直接排入大海呢?!還有人更絕,說污水中含有劇毒的銫137,只要57天就傳遍整個太平洋…

哪來的幾十种放射性元素?哪來的銫137?在進入大海前,都已經淨化處理掉啦。

看到沒有,他們的觀點和事實,已經產生了巨大的錯位。這是問題的關鍵。脫離了事實的觀點,還有什麼必要討論呢?那些網友的反對或抨擊,不是討論問題,而是情緒宣泄,或者,是文革式批鬥。

2021年4月13日,日本政府召開相關閣僚會議,正式決定將福島第一核電站經過處理的核廢水排放入海,預定兩年後(今年)開始排放。

日本廣播協會(NHK)稱,排放前日方會將核廢水稀釋到日本國家輻射濃度基準值四十分之一,相當於世界衛生組織(WHO)制定的飲用水輻射安全標準的七分之一。

在日本政府做出這一決定後,美國國務院很快發表聲明支持日本的決定,稱日本「看上去採取了「符合全球公認核安全標準」的做法」,美方期待日本政府在監測排放有效性方面時繼續與國際協調溝通。美國務卿布林肯還發推「感謝」日方的決定。

美國的這個「看似奇怪」的立場如何解釋呢?

根據博友@MLRS270的帖子:

https://weibo.com/5119715209/N5zfT0wRp

我們來看看太平洋的洋流:

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我想,看到這裡,只要頭腦還正常的朋友就能理解:首當其衝的美國,置3億美國公民的安全於不顧,對日本排放核廢水「如此放心」,只可能有一個解釋:

在立場和科學之間,他們選擇相信科學。

除此以外,還有其他解釋嗎?

最後我們再回過頭看12年前的福島核災的後續影響:

根據監測,現在日本福島附近的海域,仍然殘存有一些放射性污染,但是大部分已經低於國際標準和自然背景水平。

2011年的福島核電站的事故,導致了海洋中最大的人為放射性物質的釋放。這些放射性物質主要是碘-131、銫-134和銫-137等同位素,它們通過大氣和水體進入了海洋。

一些早期的研究預測,這些放射性物質會對海洋生物造成嚴重的傷害,但是後來的研究發現,實際的影響並沒有那麼大。這是因為這些放射性物質在海洋中迅速地稀釋、擴散和沉積,而且受到了自然界中存在的其他放射性同位素(如釙-210和鉀-40)的掩蓋。

目前,福島附近的海洋中,碘-131已經完全衰變消失,而銫-134和銫-137的濃度也已經大幅下降,低於日本和國際的安全標準。當然,福島核災對海洋環境的影響還需要繼續進行監測和研究。

但是,

據日本日經社、共同社報道,歐盟將於7月中旬完全撤銷對包括福島水產品在內的日本食品的進口限制,也不再要求日本提供這些食品的放射性物質檢測證明。預計當初與歐盟聯動引入同樣措施的挪威、瑞士等國也將效仿。

美國早已於2021年9月就撤銷了福島核事故後對日本農林水產品和食品採取的限制進口措施。

在大自然的災難面前,人力往往是難以完美的。但是科學是幫助我們避免災難、處理好災難、儘量降低災難影響的唯一方法。災難很不幸,但是當災難已經結束,過去的就過去吧,吸取教訓,面向未來,不要畫地為牢,作繭自縛。

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