日本核废水排海引发全球关注，放射性物质成最大担忧

日本核废水排海引发全球关注，放射性物质成最大担忧

2021年4月13日，日本政府决定向海洋排放核废水的消息震惊了世界。一时间，电视新闻、报纸、自媒体，全是核废水的报道。有人很害怕，担心从此以后是不是要和海鲜告别了；有人很认真，下载了国际原子能组织的调查报告，仔细分析；有人想象力很丰富，已经开始猜测，几十年后，海里会不会出现像电影《哥斯拉》里被辐射变异的海底怪兽一样的海底怪物。核废水一下子变成了比童年噩梦还要恐怖的存在。接下来，我们来了解一下核废水的相关知识。

1. 放射性物质：核废水中的“头号杀手”

核废水真正可怕的并不是流动的液体，而是液体中含有的放射性物质。以福岛核电站事故污染水为例，其中含有氚、碳14、碘129、钌106、铯137等60多种放射性物质，这些放射性物质的衰变周期各不相同，比如铯137的半衰期长达30年，碳14的半衰期约为5730年。

半衰期是物理学术语，指放射性元素原子核衰变一半所需的时间。随着辐射的持续，辐射强度呈指数下降。越接近半衰期的终点，危害程度越低。

那么，为什么还没有达到半衰期的放射性元素这么可怕呢？因为原子核衰变时，会放出粒子。就拿碳14来说，它会发生β衰变，放出β粒子。这时候的碳14就像一个拿着冲锋枪的疯子，朝四面八方射击。如果这个疯子出现在我们身边，那我们就麻烦大了。

我们身体的最小单位是细胞，细胞内部有一个细胞核，细胞核里含有记录我们生命信息的遗传物质——脱氧核糖核酸（以下简称“DNA”）。如果我们摄入放射性物质，碳14在体内衰变，它发射出的β粒子就会射向我们的DNA，谁也不知道DNA上有多少遗传因子会被敲除。在这种情况下，已经严重受损的DNA还能正确表达原有的遗传信息吗？会不会引发各种遗传疾病？还是会激活原癌基因，导致癌症发病率增高？

科学家深知放射性元素的危害，国际放射防护委员会建议，一般民众年受辐射剂量当量不超过5毫希沃特（毫希沃特是辐射剂量的单位，即毫西弗）的安全标准。

β衰变

2 核废水处理方法

核废水并不是所有含有放射性物质的废水，而是一个统称。正常情况下，核电站产生的核废水包括用于冷却的海水，这部分海水用于冷却蒸汽，不直接接触放射性核心，自然不会有超出剂量范围的放射性，是安全的海水。另一部分与放射性物质接触的废水是污染废水，这就是我们在上一篇文章中提到的核废水，但这种水需要经过严格处理后才能排放。处理的方法有几种，我们通常采用过滤和蒸发。

过滤法就好比在核废水中加装净水器，在废水流经之处放置吸附材料，吸收水中的放射性物质，当材料“饱和”后再更换新一批，继续吸附，直至核废水中的放射性元素降低到安全范围。

蒸发法就是把水烧开。我们把核废水放进专门的锅炉里煮沸，这样被核辐射污染的水就被蒸发掉了。但这种方法的缺点是会污染空气。

其他科学家提出了挖坑法和电解法。

坑法，顾名思义，就是挖一个坑，把核废水倒进去。这不是一个普通的坑，它距离地表大约有2500米，这样保证尽可能远离地表环境。缺点也很明显：第一，挖这么深的坑成本太高；第二，可能会污染地下水。

电解法是将电通过核废水，电解后废水会分解为氢气和氧气，然后将这两种无害气体排放到大气中。这种方法环保、清洁，但它最大的缺点就是成本昂贵。

要达到多洁净才达标？我国颁布了《核电厂放射性流出物排放技术要求》，对放射性元素做出了严格的限制，必须和周围自然环境的放射性一样低。这也是世界各国对核电站的共同要求。

核动力厂放射性流出物排放技术要求

3. 福岛核电站：延误的悲剧

2011年，日本发生里氏9级大地震，福岛核电站因地震被海水淹没，无法使用。这些发电机是用来冷却核反应堆的，需要注意的是，核反应堆会释放出大量的热量，如果热量不能及时散去，堆芯就会融化，造成可怕的核泄漏。

当时有专家建议使用海水进行冷却，但这将使一座价值数十亿美元的核反应堆报废。东京电力公司（以下简称“东电”）犹豫再三，最终将2级核电站事故拖入最严重的7级事故。虽然最终采用了海水冷却，但放射性元素已经影响到了福岛核电站周围的土壤和地下水。人们只能将被放射性元素污染的水收集起来，进行一般处理后，储存在巨大的储水塔中。

核废水储水塔

就这样，10年过去了。原设计的137万吨储水塔已经快要装满了，但被放射性元素污染的水还在流淌。此时，东电再次面临选择：如何处理核废水？是新建储水塔继续储存几十年，等最麻烦的放射性元素氚过了半衰期再排放？还是选择成本高昂的挖坑方式？经过再三考虑，他们选择了成本最低的方法：将没有完全消除放射性物质的核废水经一般处理后直接排入大海。

此消息直接引发了世界舆论，因为将核废水排入大海不仅会影响日本及周边海域，还会在洋流的影响下污染整个太平洋，乃至整个地球。

4. 洋流：大自然的双刃剑

洋流是指海水按一定方向有规律、比较稳定的水平流动。日本福岛核电站位于日本洋流的末端，排放的核废水会先顺着日本洋流向东北方向流动，到达北美拉斯维加斯海域。经过一段时间的环流，它会顺着阿拉斯加洋流、加利福尼亚洋流、北赤道洋流、赤道逆流和南赤道洋流最终回到日本洋流。这一环流路线上涉及的国家多达十几个，影响人口超过10亿。同时，我们必须认识到地球只有一个，福岛核电站的影响将是全球性的。

作为邻国，我们需要持续关注福岛核电站，同时也需要用完备的知识保护好自己。核电站是人类未来最有前途的清洁能源。关注核废水和核安全，也是在关注我们人类的未来。

福岛核电站核废水影响海域的计算机模拟