

在卫星图片上,它们看起来就像一只大蝴蝶的浅蓝色和灰色的蛋,在一些阴暗的叶子上紧密地排列着。这些鸡蛋是钢制的,里面装满了来自日本福岛核电站的受放射性流体污染的水。水很快就会被稀释,然后泵入大海。Núria苏黎世联邦理工学院的Casacuberta Arola是那些将会关注的人之一。密切关注。
“我们每年都有一艘船前往福岛海岸,有时一次,有时两次,”她说。卡萨伯塔·阿罗拉和她的同事们定期将一组罐子扔进瘫痪的发电厂附近的水域,在不同的深度收集样本。罐子的盖子自动地一个接一个地合上,当这个装置慢慢地被拉回表面时。
通过这样做,并从海底提取沉积物样本,他们希望能够在未来的几个月和几年内判断出福岛污水的处理是否导致太平洋这个角落的辐射明显上升。泄水最早将于下个月开始。如果周围水域的辐射水平显著上升,那就意味着事情已经非常糟糕了。
2011年,一场巨大的海啸袭击了福岛第一核电站。旨在保护核电站免受这种冲击的防御性海堤低了许多米,无法阻挡巨大的海浪。海水淹没了该设施,最终导致部分反应堆熔毁和一些反应堆发生巨大爆炸。这被认为是历史上最严重的核事故之一。
从那以后的几年里,工人们不得不不断地向福岛受损的反应堆注水,这些反应堆仍然含有热核燃料。值得庆幸的是,这些水已经完成了保持反应堆冷却的工作,但在这个过程中它已经受到辐射,这意味着它不能直接被冲走。工人们把用过的冷却水保存在现场,建造了一个又一个的水箱来储存。一直以来,他们都知道他们最终将不得不处理掉它。今天,现场有130万吨受污染的水。没有地方再放坦克了。现在是采取行动的时候了。
经过多年的研究、建模和抽样,本月初国际原子能机构批准了一项排放计划。与此同时,日本核管理委员会(Nuclear Regulation Authority)也签署了这些提议,这意味着负责核电站及其清理工作的东京电力公司(Tepco)有充分的权力开始通过一条1公里长的水下管道将污水缓慢排放到海洋中。
有些人不高兴。当地渔民强烈反对这一计划,韩国还发生了街头抗议活动。然而,许多科学家非常有信心,认为这种排放物是完全安全的。
受污染的水足以装满3万多辆燃料卡车半挂车,其中含有一种被称为放射性核素的不稳定化学元素的混合物,会释放辐射。为了将这些放射性成分控制在最低限度,东电安装了特殊的水净化技术,在储存前对水进行处理。从本质上讲,它包括让受污染的水通过一系列装有可以吸附放射性核素的材料的腔室。同位素附着在这些物质上,水继续流动,比以前干净了一点。
然而,这种方法并不是百分之百有效,而且它设计用来提取的许多放射性核素,比如同位素铯-137和锶-90,仍然可以在储存的水中找到。还有一些同位素是该系统根本无法去除的,比如碳-14和氚,氚是氢的一种形式,原子核中有两个中子和一个质子(氢通常只含有一个质子)。
朴茨茅斯大学(University of Portsmouth)环境科学教授吉姆·史密斯(Jim Smith)解释说,尽管如此,水还是非常安全的,因为放射性核素的浓度非常低。“我并不担心,”他谈到排放污水的计划时说。
2011年灾难发生时,上述许多放射性同位素被释放到海洋中,其中一些还漂流到了海洋中。一项研究发现,事故发生六年后,它们漂浮在3000公里外的北冰洋上。史密斯说,一旦开始排放,放射性核素无疑会扩散到太平洋,但这不太可能对环境产生明显的影响。
作为背景,他指出,他有多年研究辐射对切尔诺贝利核电站附近生物影响的经验。即使在那里,暴露在辐射中要大得多,其影响似乎也很小。“我们知道辐射会损害DNA,可能在这些水平的辐射有微妙的影响,但我们通常没有看到对生态系统的重大影响,”他说,指的是那项工作。
此外,氚是一种不能从储存的水中去除的同位素,它已经以低浓度存在于我们周围,尽管高浓度与核相关活动有关。2018年一项研究的作者推测,法国Rh?ne河三角洲中异常高水平的氚是由制表工业的历史污染造成的——氚被用来制造表盘的夜光漆。
许多人没有意识到的是,含有氚的水实际上经常被世界各地的核设施排放到海洋中,有时比从福岛排放的量要大得多,包括美国、欧洲和东亚。位于法国海牙角的核处理厂每年释放11,400太贝可尔(Tbq)的氚,这是福岛每个储罐中氚总放射性的13倍多。
东电说,该公司在泄漏前定期对储存的水进行检测。这些水将被重新处理,必要时将进行多次处理,并稀释100倍以上,使其氚放射性浓度降至每升不超过0.0000000015 TBq,这一水平相当于日本国家安全标准的1/40。日本政府说,大约70%的储水还含有氚以外的放射性核素,其浓度超过了规定的限制,这些放射性核素的水平也将降至日本的规定标准以下。在排放之前,水将被再次测试。
作为最后一个比较点,史密斯计算出,每年宇宙射线与太平洋上空的地球大气相互作用,导致自然沉积的氚比福岛逐渐释放的氚多2000倍。
长崎大学(Nagasaki University)的铃木达次郎(Tatsujiro Suzuki)还记得2011年灾难发生时的惊恐景象。他说:“我们都认为这种事情永远不会在日本发生。”当时,他在为政府工作。他回忆起海啸发生后的几天里,人们对反应堆发生了什么感到困惑。每个人都被恐惧笼罩着。
“一旦你经历了这样的事故,你就不想再看到另一次了,”他说。这场灾难投下的漫长阴影意味着,对放水计划来说,利害攸关——至少在公众信任方面——不能再高了。
铃木认为,将福岛的水与世界其他地方核设施排放的液体进行比较是不太公平的,因为清理这里的许多不同的放射性核素是一项挑战。“这是一个前所未有的事件,我们以前没有这样做过,”他补充说,他认为这个过程“可能是安全的”,但仍然存在人为失误或事故的可能性,比如另一次海啸,这可能导致海水失控地流入大海。
东电和国际原子能机构(International Atomic Energy Agency)已经考虑过这些可能性,但仍认为对人类和海洋生物的风险极低。Sameh Melhem目前在世界核协会工作,他曾在原子能机构工作,并参与了一些评估排放计划的研究。他说:“我认为这对操作人员本身和公众都是非常安全的。”他补充说:“这次泄漏的放射性核素浓度可以忽略不计。”
去年11月,Casacuberta Arola和她的同事在福岛海岸收集了海水样本,最近他们开始分析这些样本。科学家们测量了可能存在的各种放射性核素的水平。对于氚,这意味着从样本中去除所有的氦,然后等待,看看有多少新的氦作为放射性的产物从水中出现。Casacuberta Arola解释说,这使得推断氚的含量成为可能。她和她的团队多年前就有福岛附近海域的放射性核素测量记录。
她说:“我们已经知道,我们现在在福岛附近看到的值接近背景值。”如果情况发生变化,他们应该很快就会发现。国际原子能机构和其他观察员也会这样做,他们打算在未来几年分别对该地区的水和野生动物进行取样,以密切关注事态的发展。
史密斯说,尽管有压倒性的证据表明,放水将是完全安全的,而且在每一个环节都有严格的审查,但一些人对该计划持怀疑态度并不奇怪。他补充说,考虑到核电站的糟糕历史,他们有权利感到不安。
与此同时,史密斯说,与该地区的其他一些环境风险(如气候危机对太平洋的影响)相比,泄漏造成的威胁——即使在一切都出错的最坏情况下——也是微不足道的。
Casacuberta Arola对此表示同意。她认为,对排放计划的负面报道被用来给人们“洗脑”,并灌输对核能工业的恐惧。“对我来说,”她补充道,“这太夸张了。”