吉姆·史密斯,环境学教授朴茨茅斯大学的政府科学解释了为什么释放这100万Nnes的放射性水是最好的选择,因为核电站的储存空间已经用尽,另一场灾难的可能性也越来越大。
十多年前,海啸在日本东海岸的福岛第一核电站引发了一场灾难。事故发生后,大量的放射性物质污染了海洋,导致海洋禁区的设立,对该地区渔业的声誉造成了巨大损害。
从那时起,大量的污水就积聚在那里。需要水来冷却受损的反应堆,渗入核电站的地下水受到了污染,必须将其抽出并储存起来。现场已经建造了1000多个储罐,储存了100多万吨放射性水。
但该基地的储存空间即将耗尽,储罐可能会泄漏,特别是在地震或台风发生时。因此,日本当局已经允许该核电站通过管道将储存的放射性水排放到太平洋。
作为一名环境科学家,我在放射性污染物对环境的影响方面工作了30多年。我认为释放废水是最好的选择。
有限公司ntaminated水
在储存之前,福岛核电站产生的废水要经过处理,以去除几乎所有的放射性元素。这些元素包括钴60、锶90和铯137。但是氚——氢的一种放射性形式——被留下来了。
当水中的一个氢原子被氚取代时,就会形成放射性氚化水。氚化水的化学性质与普通水相同,因此从废水中分离氚化水成本昂贵、能源密集型且耗时。2020年对氚分离技术的回顾发现,这些技术无法处理所需的大量水。
但是作为放射性元素,氚是相对无害的,它作为氚化水的存在减少了它对环境的影响。氚化水的化学性质与普通水相同,它像水一样通过生物体,因此不会在生物体内大量积累。
氚化水的生物积累因子约为1。这意味着暴露在水中的动物体内的氚浓度与周围的水大致相同。
相比之下,在福岛核事故后以及上世纪六七十年代从英国塞拉菲尔德(Sellafield)核电站大量释放的放射性铯137,在海洋环境中的生物积累因子约为100。动物体内的放射性铯往往比周围的水多100倍,因为铯会放大食物链。
低辐射剂量
当氚衰变时,它会释放出一个β粒子(一种快速移动的电子,如果被摄入会损坏DNA)。但是氚的粒子不是很有能量。一个人需要摄入大量的这种物质才能受到大量的辐射剂量。
世界卫生组织的饮用水氚含量标准是每升10,000贝克勒尔(Bq)。这比福岛核电站计划排放的污水浓度高出数倍。
从废水中分离氚的困难及其有限的环境影响是世界各地的核设施几十年来一直将氚排放到海洋中的原因。福岛第一核电站计划以每年0.022 PBq的速度释放大约1 Petabecquerel (PBq - 1后面有15个零)的氚。
这听起来像是一个巨大的数字,但在全球范围内,每年宇宙射线在我们的大气中自然产生50-70 PBq的氚。而位于法国北部的海牙角核燃料后处理站每年向英吉利海峡排放大约10 PBq的氚。
黑格角的释放率明显高于福岛核电站的计划,这表明没有证据表明会对环境产生重大影响,对人的剂量也很低。
安全的释放
但是放射性水的释放必须是正确的。
日本的研究估计,废水将从储罐中的每升氚数十万Bq稀释到每升排放水1500 Bq。在废水排放前对其进行稀释,可以减少对人体的辐射剂量。
人体受到的辐射剂量以西弗为单位,也就是百万分之一西弗(微西弗),1000微西弗的剂量意味着2.5万分之一的人有可能死于癌症。据估计,福岛核电站排放水的最大剂量为每年3.9微西弗。这远远低于人们平均每年从自然辐射中接受的2400微西弗。
日本当局还必须确保释放的水中没有大量的“有机结合氚”。这是一个氚原子在有机分子中取代普通氢的地方。含氚的有机分子可以被沉积物吸收,并被海洋生物摄入
20世纪90年代中期,威尔士卡迪夫湾的奈科姆-阿默沙姆制药厂释放出含有氚的有机分子。释放导致生物积累因子高达10,000。
对其他更危险的放射性元素的处理也往往会在废水中留下少量的这些元素。储存在福岛核电站的废水将经过重新处理,以确保这些元素的含量低到足以安全排放。
在我们所面临的环境问题中,福岛废水的排放是一个相对较小的问题。但这可能会对福岛陷入困境的渔业造成更大的声誉损害。围绕着向太平洋释放新的放射性水的政治和媒体的愤怒也不会有所帮助。
吉姆·史密斯,Enviro教授朴茨茅斯大学政府科学系
本文转载自The Co在创作共用许可下的对话。阅读原文。
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