除了把核废水排到太平洋里，日本真的没别的招儿了吗？

日本福岛核废水入海遭到众多国家反对。哪儿来的核废水？会给海洋带来什么影响？除了排到太平洋里，日本真的没别的招儿了吗？

撰文/记者 赵天宇 新媒体编辑/陈炫之

采访专家：

李道季（华东师范大学河口海岸国家重点实验室教授、博士生导师）

福岛核电站事故第十年刚刚过去，就在不少人快要淡忘之时，日本政府对外宣布了一个惊人的举动，准备向太平洋当中排放处理核事故的核废水，这引起了全世界范围内极大的恐慌与关注。

众所周知，具有放射性的核物质，如不正确加以处理，很可能会产生严重后果。国际上尽管没有处置核废水的惯例，但对于核污染物质一般都是深层掩埋，而日本直接排入大海的行为，不仅毫无科学依据，更将给整个海洋乃至世界生态环境，带来巨大影响。

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哪来的核废水？

在普通公众眼中，修建在海边的核电站，产生核废水是发电当中的正常产物。但实际上，这完全是地震+人为因素造成的“天灾人祸”。

核电站的工作原理，是用铀制成的核燃料，在反应堆内进行裂变并释放出大量热能；高压下的循环冷却水把热能带出，在蒸汽发生器内生成蒸汽，推动发电机旋转，从而产生电能，冷却水在整个过程当中起到了非常重要的作用。

▲核电站水回路处理示意图

正常情况下，核电站只会产生燃烧殆尽的核废料，而不会产生核废水。以压水堆式核电站为例，一回路的水带有放射性，二回路通过传热管，吸收一回路的热量变为水蒸气，三回路用于冷却二回路的水。所以三回路里的水就是水，是不具有放射性的。

但日本福岛核电站是沸水堆，也就是只有一回路。回路当中只要有一个因子被破坏，整个回路就无法正常运作，这偏偏就让福岛赶上了。

▲海啸摧毁了福岛核电站，也由此引发了一系列问题

2011年3月11日，日本东北部海域发生了9级大地震，由于受到了剧烈震动，福岛核电站三台机组紧急停机，但反应炉降温需要时间，如果冷却系统也就是炉内冷却水被蒸发，那堆芯的温度会持续升高，造成“堆芯融毁”。

虽然核电站第一时间启动了备用柴油发电机，维持冷却系统的运转，但半小时以后，电力系统被海啸彻底摧毁了。当时日本东电公司和日本政府一时间也没有拿出更好的解决方案，结果4个机组全部爆炸。

这样一来，为了给损坏的核反应堆降温，日本不得不采用“注水冷却”的办法，等着反应堆自然降温到安全状态，然后彻底将这座核电站封存并废弃。但如此一来，冷却水再排放出来，就带有放射性物质了。

日本这波注水的操作，一干就是十年，而排出的废水被储存在水箱当中。但由于爆炸的机组数量实在太多，预计到2022年，核废水就将达到137万吨的容量极限。

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会给海洋带来什么？

于是，日本方面开始讨论，如何处置这100多万吨的废水。对于寸土寸金的日本来说，掩埋地下的方案“代价过高”。既然埋不了，不如索性倒掉。日本政府4月13日举行内阁会议，正式决定向海洋排放福岛核电站含有对海洋环境等有害的核废水。这引起了包括日本公众在内，全世界的政府和舆论的重点关注。

含有放射性物质的废水，一旦排入大海当中会造成怎样的影响？

根据洋流变化，福岛排放的核废水，会首先北上到鄂霍茨克海，接下来转向东方，相当一大部分则到达美国太平洋东岸，最终在整个北太平洋循环，影响沿岸几十个国家和地区。

一份来自德国海洋科学研究机构的计算结果也显示，从排放之日起，57天内放射性物质就将扩散至太平洋大半区域，3年后美国和加拿大就将遭受核污染影响，不到十年，整个太平洋都将变成恐怖的“核海”。

对于海洋当中的生物而言，核污染的危害也是巨大的。此前负责运营福岛第一核电站的东京电力公司表示，将再次过滤被污染的废水，届时废水当中只有氚这种物质。

▲软件模拟显示，不到十年，整个太平洋都将变成恐怖的“核海”

但即便只有氚，也是一种很难从水中分离出来的氢的放射性同位素，会发生β衰变，并且半衰期长达12.43年。

中国地质大学海洋学院刘恩涛教授在接受采访时强调，人类处于食物链金字塔的顶端，海鲜等生物富集的放射性元素，会通过食物链的传递影响到人类。“长期、大量食用放射性污染海产品，有可能使体内放射性物质积累超过允许量，引起慢性射线病等疾病，造成器官、内分泌系统、神经系统等损伤。”

而在华东师范大学河口海岸国家重点实验室教授、博士生导师李道季看来，日本政府的做法是相当不负责任的。一但允许日本向太平洋中倾倒核废水，等于默认了这种破坏环境和秩序的行为，在国际社会产生非常恶劣的影响。

另一方面，日本未来的排放计划、排放方式、财务预算规模等关键信息，现在都处于不透明状态。李道季表示，日本政府有义务向国际社会公布这些数据，并接受沿岸各国的监管。

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有没有其他的办法？

大量被污染的冷却水，除了排放到海洋当中去，难道就没有其他的解决办法了？事实并非如此，相反从科学原理上来说，处置核废水的方法并不少。

国际上对高放射核废料有两种处理方式，一种是直接把用尽的核燃料，经过处理装在大罐子里，埋到很深的地层下。像美国、俄罗斯、加拿大、澳大利亚等幅员辽阔的国家目前都是这样做的。

▲用来储存核废水的水桶

另一种是将装有核废料的金属罐，投入选定海域4000米以下的海底。中国对高放射废物的处理方式与第一种类似：即先把用尽的燃料，送到处置场进行玻璃固化，再放到至少500米深的地层内埋掉。

因此，日本同样可以将装满核污水的水箱，进行固化操作以后掩埋在深层地下。也可以采用氢气/蒸汽释放法，也就是将核废水电解以后，变成氢气和氧气，或者高温加热变为水蒸气，再排放到大气当中。

此前，日本政府的专家小组也曾提出过多个方案，包括新建巨型储水罐、排放入海、蒸发释放、注入地层、灰浆凝固等等。其中排放入海算的上是“下下策”。

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日本政府为何如此“头铁”

但无论外界怎样呼吁，也不管科学原理是不是行得通，日本政府依然我行我素，执意选择风险极大的排放入海。

敢冒天下之大不韪，日本政府为何如此“头铁”？

事实上，经济和成本依然是最重要因素。有人做过统计，这些方案当中，将核废水的处理水排入海里成本最低，预估只需要17亿到34亿日元，约合人民币1.02亿到2.03亿元；而最昂贵的办法是将其固态化埋入地底，预估费用高达几十亿甚至上百亿人民币。

记者查阅资料发现，2018年，东京电力公司年收入为553亿美元，折合人民币3000亿左右。对于在福岛电站问题上一直十分抠门的东电公司而言，拿出年收入的十分之一来处理核废水，几乎是天方夜谭。

当然，土地问题也是制约日本采用掩埋法的因素之一。日媒此前报道，福岛第一核电站周边，其实有大量因辐射量过高而不宜居住的闲置土地，完全可以用来新建储水罐。这与东电公司声称没有利用的土地并不相符。但在寸土寸金的日本，想要利用大规模土地来处理核废水，并不是一件容易的事情。

无论如何，对于日本而言，将核废水倒入海洋当中，都是很不负责任的行为，势必让本就脆弱的地球生态系统，雪上加霜。

出品：科普中央厨房

监制：北京科技报 | 科学加客户端

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