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何去何从核废水

添加时间:2024-01-28

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2011年,日本本州东海岸附近海域的9级大地震和随之而来的海啸重创了福岛第一核电站,导致6座反应堆中的3座熔毀,形成震惊世界的7级核事故(最高级)。如今,整整10年过去,海啸的潮水早已消退,但核电站管理者每天都在努力应对另一场危险的“洪水”:总量超过130万吨的放射废水,至今仍在以每天170吨的速度不断增加着。

10年来,这些核污水被囤积在不同大小的钢铁容器里,每个都高达10余米,逐渐占满了电站厂区内的各处空地。卫星地图忠实地记录着这一切:从天空向下望,这些水罐仿佛是一片不断扩大的钢铁森林,最终扩张到1044个之多。

然而现在,福岛核电站的储水罐快要装满了。

1938年,德国科学家奥托哈恩用中子撞击铀原子核时,发现其会分裂成两个较轻的原子核,同时发生质能转换,放出巨大的能量,并产生2个或3个中子,又有机会去撞别的铀原子核,这就是举世闻名的核裂变反应。

如果不加控制,这种链式反应就会形成具有毁灭性的大爆炸,相应的,只要加以控制,它又能成为一个取之不尽用之不竭的能量“宝箱”。在这样的思路指导下,1942年12月2日,人类历史上第一座可控链式裂变反应堆“芝加哥一号”成功启动。它由核燃料和石墨块堆砌而成,其中石墨用来吸收中子,将链式反应维持在一个相对稳定的状态。

当时,“芝加哥一号”的功率仅为0.5W,仅仅够点亮一盏小夜灯。经过70多年的发展,如今的核反应堆功率已经达到了百万千瓦级,并且发展出了多种多样的堆型,但是它的基本原理大致相同:核反应堆就像一个火炉一样不断燃烧着核燃料,堆里插入石墨棒或者别的材料来吸收多余中子,调节反应堆温度,通过水、液态钠等载热剂将核裂变所产生的热量导出,并进一步转化为我们更为普遍使用的能源—电能。

即使可控,核反应产生的热能仍然无法完全转化为电能,为了不让多余的热能积累酿成灾难,核电站的重要工作之一就是给反应堆降温。这也是把核电站建在海边的主要原因—为了方便取用冷却水。只要冷却水不与反应堆直接接触,理论上就不会混有任何放射性元素,除了温度稍高一些外,它与一般的海水没什么两样,直接排回海洋即可。

核污水排放计划_核污水的排放_排核污水现状

福岛第一核电站在地震中受损,导致冷却系统失灵;其运营商东京电力公司未能及时采取措施,导致1、2、3号反应堆堆芯熔毁,链式反应失控。时至今日,发生事故的机组依然有超过一千根核燃料棒没有被取出,它们还在不断反应、不断升温,为了防止它们再次爆炸,唯一的缓解方法就是直接注入大量冷水,降低其温度。

这些与核反应堆堆芯直接接触的水中,含有60种以上且含量不确定的放射性污染物,非常危险,需要与外界隔离,也就形成了前文中提到的“钢铁水罐丛林”。

日本政、企、学界就福岛核污水处理进行过多次讨论,总结出蒸发释放、电解排放、稀释入海、地下掩埋以及注入地层等5种方案。其中有的由于没有先例,无法评估风险,有的在技术和时间上存在诸多障碍,因此一直没有定论。

2021年4月13日,日本政府宣布向海洋排放核废水的决定,震惊了全世界。我们首先来看看,如果日本真的排污入海,到底排的是什么“污”。

东京电力公司称,这些废水都是经过“多核素处理系统(ALPS)”处理,已滤掉水中除氚以外的62种放射性物质。具体来说,它就是一个巨大的过滤系统,内部是一排排装满颗粒物的不锈钢管,这些颗粒会吸附水中的铯离子、锶离子和其他危险的同位素。在经过多道过滤后,可以去除绝大多数放射性污染物—但不包括一种名为“氚”的放射性物质。而氚也是这些水的命运一直无法被决定的主要原因。

其次,真正令世人担忧的,是“多核素处理系统(ALPS)”真实处理能力,究其根本是东京电力公司的信用已经接近破产。人们如今才知道,该公司从1977年起篡改过199次对核电站的定期检查结果,1978年甚至隐瞒了两次严重的核反应堆事故。加上福岛灾后处置不力、多核素处理系统(ALPS)多次停工等事实,让人们对这些“核污水”中除氚以外是否还含有其他放射性物质十分担忧。

毕竟核事故废水排海,这是开天辟地头一遭;如果核污染随海水遍及全球,更是关系到全人类的安危,这也使得废水是否入海,已经不是日本一国之事。国际社会应当立即行动起来,充分评估核废水入海的生态环境影响,共同找到更好的解决方案。

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