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核污水
鎖定
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- 核污水
核污水核污水的來源
核污水主要來源包括事故發生後的冷卻水,滲入場址的地下水及雨水等。比如,在福島第一核電站事故中,需要持續用水冷卻核電站融化的燃料和燃料碎片,初始階段是將海水泵入反應堆以保持其冷卻,之後用去離子水取代,這些冷卻水不斷暴露於堆芯及其它受損的反應堆部件中,導致大量的核污染水產生;除此之外,還有地下水從周圍環境滲入反應堆建築,有雨水落入受損反應堆和渦輪機廠房,這些地下水和雨水通過直接接觸融化的燃料或與建築物中積聚的放射性水混合而受到污染
[1]
。再比如,在切爾諾貝利核事故中,冷卻水管發生破裂,為了降低坑室温度使用應急輔助水泵向其中注入了大量的消防水,導致反應堆下方用作應急冷卻泵蓄水池的起泡池連同地下室一起被淹沒,給後續處理帶來了極大的困難
[2]
。這些核事故產生的核污水水量巨大,為了減少核事故後核污水的產生量,需要採取有效措施,比如將來自受損設施高處未被污染的地下水從設施周圍分流到大海以減少需要處理的水量
[3]
。
核污水核污水的危害
核污水中包含多種放射性元素,如氚、鍶、鈈等,它們的濃度在不同來源的核污水中各不相同,因此對核污水必須進行妥善處理,否則它們可能對水源產生污染,影響水生生態環境,危害水生動物,還可能導致輻射污染擴散到周邊地區,對人類和動植物的健康造成威脅。在人體損害方面,短時間大劑量的電離輻射照射可能會導致急性放射性疾病;又如核污水中的氚以氚化水(HTO)的形式存在,它可以輻射出低能β粒子,儘管β粒子無法穿透皮膚,但如果攝入體內,會對人體造成損傷。
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此外,核污水及核事故造成的居民流離失所和恐慌情緒會帶來社會影響,而居民財產損失以及處理核污水所需的經費也會對財政造成影響。
核污水核污水的處理
在放射性元素的處理上,從化學反應層面無法使一種原子轉化為另一種原子。如果採用高能粒子打靶的方式處理百萬噸級的核污水,則需要高到難以估計的成本和能量,這是不現實的
[5]
。因此,往往採取“隔離”的方法來處理核污水,也就是將其包容,並在必要的範圍內使之與可接近的生物圈隔離。一般認為“可接近的生物圈”包括地下水、地表水和海洋資源等。例如氚的半衰期是12.4年,通過隔離貯存使其在幾十年的時間內自然衰變可以降低危害。
然而,核設施事故產生的核污水一般數量巨大,這會導致缺乏足夠的貯存場所的問題;同時,貯存的放射性污水也面臨地震、海嘯等因素可能導致的巨大風險。因此,除了長期保管這一方法進行處置外,可能還需要其它方式來處置核污水,比如吸附淡化、蒸發排放、固化填埋、注入地層、電解釋放等。實際方案的選取與核污水的狀態以及多方面因素有關。
在具體的處理方法上以碳-14和氚為例,碳-14主要以碳酸鹽和/或碳酸氫鹽的形式存在,傳統的水處理過程如離子交換可以有效地移除以
形式存在的碳-14。從液體中去除氚的可用技術包括電解,通過將水完全電解為氫氣和氧氣,氫氣被直接送入低温蒸餾系統去除雜質,接着與氧氣重新結合以生成去除雜質的水產物。其他方法還有水蒸餾、激光同位素分離和化學分解等,但包括電解在內這些方法成本都較高。
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三里島核事故後,經過去污處理後,仍具有輕微放射性的污染水(被氚污染)被貯存起來,為此建造了數量龐大的儲罐並對現有儲罐進行管理以最大限度提高儲存能力。此後超過2.3萬加侖被處理後的核污水進行了蒸發處理
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。
切爾諾貝利核事故後,放射性廢物被進行了積極處理。包括建造了新安全封閉體(NSC),它將舊石棺包裹起來,以確保在至少100年內放射性物質不會被釋放到環境中
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。就液體廢物處理方面,切爾諾貝利建有液體放射性廢物處理廠(LRTP),它由三部分設施組成:從現有儲存設施中清除液體放射性廢物(LRW)的設施;LRW運輸到處理設施的設施;LRW的處理和膠結設施。經過LRTP處理,液體放射性廢物被固化,轉化為水泥混合物,這些混合物先被裝入容量為200L的桶內,之後再放入鋼筋混凝土容器,然後被送到距離切爾諾貝利核電站17公里的Vector生產綜合體區域的用於放射性固體廢物處理的工程近地表處置設施(ENSDF)。2019年7月,LRTP開始試運行,在為期一週的試運行中,該工廠生產了34個水泥桶形態的廢物貨包,在等待至少28天后,被轉移至Vector處理。
[8-10]
福島第一核電站事故後,每天大約有400立方米的未被污染的地下水流入建築,同時還有大約400立方米的水用於反應堆冷卻,這使得每天需要處理的的污染水總量達到800立方米。其中大約400立方米/天的水被重新注入反應堆,用於冷卻燃料和燃料碎片,剩餘400立方米/天的水被貯存在污染水儲箱中
[3]
。目前福島第一核電廠內設有多座儲槽,包括1046座用於ALPS處理水的儲槽,24座用於鍶處理水的儲槽,12座海水淡化裝置(RO)處理水儲槽,以及一座濃縮鹽水儲槽。截至2023年11月9日,儲槽內ALPS處理水等及鍶處理水的存儲量為1,328,208立方米。此處ALPS處理水指通過多核素去除裝置(ALPS)對核污水進行淨化處理後的核污水,此設備將除氚之外的放射性物質(ALPS設計之初並未考慮去除碳-14)濃度降低至充分滿足安全監管標準
[3]
。日本國內民眾
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以及國際社會對於經過ALPS處理後的核污水的安全性存在質疑。這些被貯存的ALPS處理水在使用海水稀釋了氚的濃度後被排入大海。
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核污水排海事件
第四輪
2024年2月7日,日本福島第一核電站核污染水淨化裝置中,含有放射性物質的大量核污染水發生泄漏。而根據東電此前公佈的信息,第四次核污染水排海將於2024年2月下旬啓動,預計排放量將達到7800噸。加上此前的三次排放,截止到2024年3月底,福島第一核電站總共將有31200噸核污染水排放入海。
[15]
2024年2月28日,日本東京電力公司開始對福島第一核電站的核污染水進行第四次排放,排放量約為7800噸,預計在3月完成。
[18-19]
3月17日,據日本共同社報道,日本東京電力公司(東電)表示,已於當地時間3月17日完成了第四輪福島核污染水排海,下一輪排海可能從4月開始。
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第五批
2024年4月19日,日本正式開始排放第五批福島核污染水,將持續至5月7日,排放量與前四次大致相同,仍為7800噸左右。這是2024年度福島核電站排放的首批核污染水,全年度將排出5.46萬噸核污染水,較2023年度的約3萬噸大幅增加。
[22-23]
當地時間4月24日10時43分左右,福島第一核電站內供電系統部分停止運行,正在進行的核污染水排海中斷。
[24]
當地時間4月24日17時15分,福島第一核電站核污染水排放重新啓動。
[25]
當地時間5月7日,日本東京電力公司稱,2024財年第一次、總計第5次的核污染水排海結束,17天來共向大海排放了約7800噸核污染水。
[29]
2024年5月,日本東京電力公司福島第一核電站第二輪排海,於5月17日開始到下月4日,共排出約7800噸污染水。
[31]
5月17日,據CCTV國際時訊,日本東京電力公司稱,2024財年第2次、總計第6次的福島第一核電站核污染水排海已於當地時間5月17日中午開始。據稱本次排海將持續到下個月4日,共排放約7800噸污染水。
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核污水泄漏事件
2024年2月15日,日本東京電力公司公佈了調查結果,稱泄漏系工作人員未關閉手動閥門所致。報道稱,當天核污水泄漏時長約40分鐘,約1.5噸核污水流到外部並滲入土壤,泄漏的放射性物質總量高達66億貝克勒爾。
[16]
核污水各方反應
2024年5月15日,日本原子能規制委員會當天舉行定期例會,對2024年2月東京電力公司福島第一核電站內發生的核污染水泄漏作出“輕度違反既定廢爐實施計劃”的評定,同時指出鑑於核污染水輻射濃度以及發現較晚時的風險,存在“重大違反”的可能性。原子能規制委員會表示,泄漏核污染水量約為1.5噸,估算包含66億貝克勒爾的放射性物質。
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核污水集體訴訟
日本政府無視國內外反對呼聲,執意推進核污染水排海計劃,在國內外引起了廣泛的質疑和反對。很多憤怒的日本民眾拿起法律武器,通過集體訴訟的方式把日本政府和東電公司送上法庭。當地時間2024年3月4日,部分民眾作為原告在福島地方法院參加了法庭首次辯論。開庭前,他們舉行集會,表達捍衞自身權益的決心。
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核污水爭議事件
2024年5月,網友發現,香飄飄旗下杯裝果茶品牌MECO在日本商店中出現很多印有中日兩種文字標語杯套的商品,內容包括“無恥”“0.1%的土地污染了70%的海洋”“可以沒有日本 不能沒有海洋”等。5月4日,香飄飄旗下MECO產品包裝嘲諷日本核污水事件,引發網友就“中國企業硬剛日本核污水”展開熱議。記者致電香飄飄公司,工作人員表示已經注意相關信息,對於網傳該事件疑似員工個人行為,該名工作人員表示尚不知情。
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- 參考資料
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- 1. 福島第一核電站處理水排放 .IAEA
- 2. Motte, F. . (1986). The Chernobyl-4 Reactor and the possible causes of the accident.
- 3. The Fukushima Daiichi Accident .IAEA
- 4. 明星核素——氚 .上海應用物理研究所
- 5. 如何才能安全地處理核污水廢水 .中國海洋發展研究中心
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- 7. Three Mile Island Accident of 1979 Knowledge Management Digest Recovery and Cleanup .NUREG/KM-0001, Supplement 1
- 8. Chernobyl: 35th anniversary of the nuclear disaster .etson
- 9. Liquid Radioactive Waste Treatment Plant (LRTP) .chnpp
- 10. Chornobyl Zone “Storage Facilities” or Why ISF Is Not a Repository .chnpp
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- 26. 日本超18萬民眾聯名呼籲停止核污染水排海 .金融界.2024-04-24
- 27. 日本民眾舉行抗議集會 重申反對核污染水排海立場 .央視新聞.2024-04-27
- 28. 香飄飄包裝諷日疑似員工行為,工作人員稱不知情 .鳳凰網[引用日期2024-05-05]
- 29. 日本第5次核污染水排海結束 .界面新聞.2024-05-07[引用日期2024-05-07]
- 30. 2月閥門失誤泄漏的福島核污染水量為1.5噸 .界面新聞.2024-05-15[引用日期2024-05-15]
- 31. 福島核污染水今年第二輪排海將於5月17日開始 .澎湃.2024-05-15
- 32. 日本開始第六次核污染水排海 .界面新聞.2024-05-17
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