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福岛核废水事件科普(知乎转载)

添加时间:2024-01-19

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福岛第一核电厂ALPS处理水稀释排放设备的海洋排放状况 (tepco.co.jp)

1.很多人说“有个日本官员喝了核废水,后来销声匿迹,估计是死了”。其实他叫园田康博,后来活得好好的,经商去了 还来了中国。

2.人体内每秒钟1万多次碳14衰变,听上去害怕吗?日本打算排的水里放射性物质绝对大头是氚,而要排放的氚每升每秒不到1500次衰变。

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3.央视新闻报道,重金属元素会除去,剩下的主要是氚。

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4.很多人说“alps处理后的水还超标”,他们说的其实是处理到一半的水。alps这个机器并不是像一个榨汁机一样,水进去出来就完事了,而是要经过好几套程序才能完成处理过程。

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5.这张图展示的是,现在的技术可以把铯之类的重金属元素处理到探测不到的水平(0.1bq/l以下)

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6.日本之外,受影响最大的国家其实是美国,为什么加拿大、美国没有太多反对声音?

2月5日更:福岛核废水全部排放到人类血液中的影响理论上小于每天吃一根香蕉。

我本科在北大学习物理专业,学过两门核科学相关的课程,长期关注福岛核废水排放事件。

我以自己的人格担保,给大家解释一下日本排放核污水的情况:

先说结论,不需要阻止日本排放核废水,只需要监督。

[更:评论区很多人讨厌我和我的文章,于是说什么“日本人怎么不自己喝了核废水”、“你收了外务省的钱吧”,但《目前为止没有一个人指出我文中的事实性错误》]

[1.14更:本文将会不定期更新,以补充更多相关知识。更新内容一般会放在结尾,扩充全文内容]

概要:

1.各国专家组成的国际原子能机构IAEA认为这是最合适的解决方案。

2.日本核废水中包含的高危害的重金属放射性元素会在排放前被除去。

3.剩余的辐射性物质(氚)难以除去,不得不排放到大自然,就像一切核电站都排放氚那样。

4.福岛核废水每年计划排放的放射性物质(主要是氚)剂量是中国大亚湾核电站的一半左右。

5.方案本身很合理,IAEA派多国专家持续监督,不必太担心。

补一句:[有人说“你能保证肯定没问题吗?”,我确实不能保证,就像我不能保证明天地球不爆炸。你出门也不能保证今天不会被车撞死,但你还是会正常出门。]

下面细说:

1.全世界各国对核能、核物质领域都很关注,联合国下属机构IAEA(国际原子能机构)负责监督全世界的核能使用与核物质的利用和处理。日本关于处理福岛事件后产生的核污水提出了多个方案,“处理并稀释达标后排放到大海”是众多专家一致认可后选择的方案,这个方案早就被IAEA通过,而投票或签署文件、通过方案的专家里包括联合国五常派去的代表。

2.日本的方案简单来说就是“将核污水处理、稀释达标后排放到大海”。核污水中包含多种有核辐射的元素,其中最危险的是铯等重金属元素的同位素,这些最危险的元素可以通过一些经验证有效的仪器从核污水中提取出来、让剩下的核污水没那么危险。但核污水的“水”里含有氚,而氚目前是没有成熟方法从正常的水中提取出来的。也就是说:

重要:氚无法被轻易“收集”或“净化”,只能存在于污水中并被稀释。

如上所说,其他有危害的元素都可以被收集或“净化”掉,而氚唯一的去处就是继续存在于水中或被更多的水稀释,这就是为什么日本要排放和废水:如果有成熟实用的方法去除污水里的氚,日本会这么做的,但很可惜没有。

3.在处理掉危险的重金属元素后,对氚的处理方式只有两种:存放在水里或把它稀释到更多的水里。存放在水里是不现实的,因为氚的半衰期为12.43年,存放一百年后,储水罐里的水也是有危害的。 而且

[实际上全世界的核电站在运行时都会产生氚并排放到海洋或空气中,假如日本的核污水经过处理和稀释达到了普通核电站废水的辐射标准,有什么理由禁止比普通核电站废水辐射更弱的水排放到大海中呢?]

4.经我了解与计算,福岛核电站的核污水预计将连续向大海排放30年左右,排放的污水都符合国际废水排放标准,每年排放氚的量和中国大亚湾核电站的年排放量差不多甚至更少。因此,

[按照福岛核污水排放方案,这些污水经处理和稀释后排放到大海中对全世界造成的影响,和在海边新建一座正常的核电站差不多。]

5.当然,正常工作的核电站都可能出事故,日本核污水排放到大海中自然也是有风险的,这个风险就是:虽然方案写得好,但实际运行起来出问题了,排放到大海里的污水实际上并没有达到排放标准。但如前所述,世界各国对核能与核物质的控制都非常严格,IAEA的各国(包括中国)在福岛核事故后一直派人监督当地的后续处理工作,保证日本没有伪造或隐瞒数据、欺骗国际社会。在之后的污水排放计划中,一定也会有各国专家前往监督,所以实际上也不必过多担心“方案虽好、执行错了”这种情况。

最后多说一句,日本这个方案是很合理的,如果未来中国或世界上任何一个国家的沿海核电站出现事故、产生大量核污水,最后的解决方案也会是相同或类似的,除非有一天发展出处理氚的颠覆性技术。

over

更新:

有人会说“既然这些水很安全,为什么不去喝一杯?为什么不自己存起来?”

回答:

1.为什么不自己喝一杯? 中国核电站的废水也很安全,为什么专家们不去喝一杯来证明它安全呢?

[人类是智慧生物,使用仪器测量要比自己以身试药/水强得多]

有人说“核事故后产生的水和普通核电站的水不一样啊”,其实你每天用的自来水也有很多来自于脏水,只不过用各种化学试剂漂白过罢了。[空间站上还把排泄的水回收再利用呢]用仪器测量出来达标的水就能用,它来源是什么都无所谓。

另外,日本还真有官员去喝过福岛核废水或者福岛海域的水,以证明其无害,只不过首相没喝过。难道有人吆喝一句,就要再找个人喝一杯吗?没必要吧。

2.为什么不自己存着?

中国核电站的废水也很安全,为什么不存着?

[如果日本核废水处理后和普通核电站废水差不多,那就应该同等对待。],这是一个遵从科学原理的原则。

为什么那么多工厂的污水不存起来而是排放?

为什么汽车尾气污染环境还开车?

为什么不把工厂废弃都装在一个大袋子里存起来?

你自己想吧,都是一个道理:[要找出最实用的方案]。

最后:

世界各个有核电站的国家都可能产生核事故,当一国产生核事故后,如果其他国家强制要求该国用难以负担的代价去换来对环境一点点(相比于付出的代价)的保护,那这些国家有一天自己遇到核事故了怎么办?

做人留一线,日后好相见。如果发达国家强求中国的环保标准和它们一样,中国会怎么想呢?国与国之间的互相要求,一定要[适度]、[实用],站在道德高地上指责别国可太容易了,但国际社会对核事故等事件给出的解决方案,一定[不能故意刁难一个国家,而应该选择一个实用、普世、发生在其他国家也比较合适这样处理的方案]。

再更:

年排放量上,1大亚湾≈2福岛,当然前提是福岛按计划达标排放。

证据:

图中第一个表第三行是[每年排放氚的量],可以看到随着核电站逐渐完工,2001年是40多TBq,实际上之后也一直是这个水平。

福岛呢?看图:

福岛预计每年排放22TBq

再更:

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iaea是否会派多国专家独立监督日本核废水排放?看图:

这是2022年iaea一篇官方公告(机翻),显然iaea派了由各国专家组成的独立工作组监察福岛核电站。

【1.14更:

问:为什么不建设更多罐子、无期限地把水继续储存起来?

答:不可行、没必要。

1.现在每天也会有源源不断的核污水产生

2.核污水里有不同的放射性物质,其中有一些的半衰期很长,意味着这些核辐射物质在许多年后浓度仍会保持得比较高,而整个核污水放在罐子里一百年还是会有核辐射

所以,建设更多罐子终究不是长久之计。

下面细说:

在核安全问题上,我们需要的是“合适的设计和处理方案”,而非“为了安全不顾一切”。自以为是的“为了安全不惜一切代价”背后,代价可能远比安全收益更大。

比如说在建设核电站时都会评估出现核事故的概率,这个概率可能很小(如一座核电站平均运行几十万年出现一次重大核事故)、而且随着技术发展会越来越小,但终归不是0。但人们不会因此而放弃建设核电站,因为相比于全世界几十年一遇的重大核事故(而且随着技术发展,核电站是越来越安全的,尤其如果有了可控核聚变之后),核电在供电、环保等方面的贡献是大于风险的。

再比如说,医院拍X光或CT时,一般会用铅门阻挡辐射,那么为什么不把铅门做得更厚10cm呢?那样不就是更安全了吗?理由也很简单:已经够安全了,没必要无限追求安全,否则经济代价太大。

而在福岛核污水排放的问题上,我们不妨分成两步思考:

第一,既然核污水里包含高风险、半衰期有长有短的重金属放射性元素,而且它们是比较容易除去(富集起来,统一处理后埋藏在地下)的,那无论是否排放核污水,先把核污水里的这些高风险元素除去,绝对值得提倡是吧?

第二,把核污水里的高风险元素处理达标后,不妨测一测剩余的氚量有多少。然后发现,诶,处理后的核污水和正常核电站的核废水很像,如果把福岛核废水分30年排放,氚占绝对大头的辐射物年排放量还不如一个普通的核电站。既然如此,那完全有理由把处理后的福岛核废水当做普通核废水一样,只要达标就可以排放。

上述两步,就是福岛核污水排放计划要做的。

那么对比一下无限期存放核污水和污水处理后排放吧。

如果一直建设新罐子存放核污水,会出现几个问题:

1.如前“第一”所述,高风险元素一直存在罐子里,为什么不除掉它们?(不论最终是否排放核废水)。

2.罐子也会年久失修的,而如前所述,污水存放一百年还会有辐射(尤其如果不除去高风险元素的话),如果因为罐子老旧而泄漏了高风险元素,危害会很大。

3.凡事终究要有个处理办法,不可能把这些水存放几百年(如果是少量的高风险元素,可以固化后用水泥封住、存放在地下几百米深处,但一百多万吨水就不现实了,一方面代价巨大,另一方面在地下万一出事故渗透也会对环境危害很大,而且处理后的污水辐射并不强,没必要这么做。)

总之,【无论是否最终排放核污水,先把高污染的元素去除是绝对值得提倡的】,【而既然处理后的污水和普通核电站废水差不多,就完全可以排到海里】。这是【最实用、最合适、最均衡的做法】

【1.14更:

为什么我要支持日本的福岛核废水排放计划?

1.首先,我有一定的专业背景、对整个计划的了解要比绝大部分普通网友强。我认为支持福岛核废水排放计划是理性所倡导的,而我有责任把真相告知更多人。

2.任何一个国家都可能遇到核事故,我们在要求如何处理核废水时,绝不能带着国恨家仇去不公正地对待日本。我们应该拿出普适的方案,即“我支持日本这样处理核废水,并且包括中国在内的任何一个国家出现核事故,都适合用这种方案处理”。IAEA的专家们支持福岛核废水排放计划,我们有理由相信这是一个很合适的方案,所以重要的是监督日本执行好,而不是一味反对。

3.我在两年前就写过相关科普文章发到网上,得到了大量转发和第一批粉丝,然后是文章被封杀,后来有几千粉的wb和vx号也都被封了......从那之后,我就持续关注这一话题,并且决心坚持下去。

4.我希望带给更多人科学、理性的思维方式,而不是很可笑地全盘接受官方宣传、一味排外。比如最简单的例子,如果你想反驳我,建议你找出我文中的错误,而不是用“日本人怎么不把核废水全喝掉”这种话来反驳,这种话是完全经不起考究的。

5.为了让大家安心吃海鲜、不要耽误渔业,这是个很实际的问题。

【1.14更:

给大家科普一些核知识:

1.福岛核电站事故对环境造成的破坏,主要来源于事故刚发生那几十天,大量高辐射危险元素被排放入大气、土壤和海水中。现在福岛核废水排放方案里达标排放的核废水对环境的影响微乎其微。

2.世界上每个角落都有核辐射,只不过是量的多少问题而已。比如空气、大地、墙壁,都是如此,有些城市的核辐射强度会比其他城市高很多倍,不过这些核辐射对人体来说都是极其微弱的,不用担心。

3.香蕉里有丰富的放射性k40,因此有些人喜欢用“等于多少个香蕉”来形容核辐射剂量,理论上也可以算出来福岛核废水的核辐射相当于多少根香蕉......人体内也时刻有大概几十次K40衰变产生的核辐射,但这个剂量非常低,不会对健康造成影响。

4.核辐射不可怕,只要剂量达标即可。有些人经常拍X光、坐飞机,这些都是会让人接触到更多核辐射的事情,但生活中的这点小事基本上不会影响健康,因为它们的剂量实在是太低了。

【2月1日更:

我说“IAEA认为把处理后的核废水排入大海是最合适的方案”,评论区有人追问信息来源,我说我懒得找(我一年多前确实看过),评论区那位朋友以为我在瞎说。

好吧,我较真一点,刚刚抽空去找了:

2022年4月2日,IAEA发布了一篇关于如何处置福岛核废水的报道:

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其中第19页提到了五种氚水处理方案,分别是【注射进地层、受控排放入海、受控蒸气蒸发、氢释放(或许是指分离氢和氚?)、地下埋藏】如下图:

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之后IAEA表示,要从成本、可行性等多个方面评估这五种方案:

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如上述两图所示,IAEA最终的结论是,只有蒸发和排海这两种方案可行,日本方面可以自己选择。实际上,福岛核电站就在海边,选择排海成了最优方案。

IAEA还有许多别的报告(在2020年之前几年就有)都讨论了这个话题,感兴趣的可以自己去找报告。

[2月5日更:福岛核废水的影响远低于每人吃一根香蕉

福岛核电站废水排出后 假如那些水都存在于人体内 造成的核辐射剂量 约等于全球每人每年吃1/5根香蕉。

而且

1.香蕉里面的核辐射来自钾40,其危害远大于福岛核废水里面的氚

2.钾40半衰期(影响时间)是氚的一亿倍,氚12年减少一半,而钾40需要12亿年。

3.核废水是排放到全球,而不是人体内。

依据:福岛核废水处理后主要排放氚,其年排放量为20多TBq左右,而一根香蕉的核辐射强度约15Bq,再按全球80亿人平分计算,每个人分到约200个香蕉。

注意:Bq是衡量“每秒钟多少个原子核发生反应”的单位;1T就是1万亿;香蕉富含钾40,其半衰期为12亿年左右,是氚的1亿倍。钾40每次衰变产生的破坏远大于氚。

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