费良勇
日本从2023年8月24日起,将福岛第一核电站经处理的放射性污水排入太平洋,第一期17天降排放7800顿核污水。福岛核废水总量超过100万吨,将在30年内陆续排放。日本此举引起全球各种反应。大体上,美国、加拿大、欧盟等持支持态度,而中国、韩国、朝鲜等持反对态度。包括日本在内,各国都有反对和支持的声音,此起彼伏,各执一词。
笔者1982年在清华大学核工程系(当时称为工程物理系)反应堆工程专业毕业后,在核工业部第一研究设计院工作,参与过核潜艇和核电站的设计与安全分析。1987年到慕尼黑理工大学继续学习反应堆安全分析,后来又在德国反应堆安全协会工作。对于核事故以及放射性的危害,略知一二。我想从核能和辐射常识的角度谈一些看法。
一、福岛核污水排放的影响可以忽略不计
根据日本数据,排放的废水不含有铯或锶等有害健康的放射性元素,而且这些核废水会被海洋稀释到绝对微不足道的浓度。如果日本提供的数据准确,福岛核污水排放的影响可以忽略不计。当然,日本官方数据是否真实可靠,自然令人担忧。希望日本官方和国际原子能机构的专家们进一步说明。
福岛核污水主要是含有放射性物质氚。氢原子在中子打击下,吸收两个中子就变成了氚。氚也称为超重氢。氚有β衰变,所以有放射性,半衰期为12.43年。氚的放射性并不强,容易被排除体外,在人体中不会累积。
氚原子和氧原子结合成超重水分子。氚本身就是水的组成部分,所以很难从水中分离出来。制取1公斤超重水需要超过100万吨的天然水和大量电能,因此超重水成本比黄金贵百倍。成本过分高昂,所以不能把氚从核废水中分离出来。
宇宙中无时无处不存在放射性。在地球的任何地方都存在一定的天然放射性本底。天然放射性已为人类所适应,并未造成什么危害。所以,不要一听说放射性,就过分恐惧。为了衡量辐射剂量对生物组织的影响程度,人们采用了希沃特(简称希,英语:sievert,符号:Sv)这个国际单位制导出单位。全世界人均天然辐射的剂量约为每年2.4 毫希(mSv/a),放射性职业工作者一年累积全身受职业照射的上限是20 mSv/a(国际放射防护委员会推荐)。拍摄一张X光胸片的剂量约为0.1毫希。一旦开始排放福岛核废水,每年所带来的辐射影响为0.0000207毫希。全年的辐射量不及天然放射性本底的十万分之一,只有拍摄X光胸片剂量的万分之二。
福岛排放的核污水是反应堆一回路中的水,原本含有高放射性。但福岛排放的核污水经过多核素处理系统(简称ALPS)过滤掉除了氚和碳-14以外的放射性物质。我们姑且相信日本数据和国际原子能机构(IAEA)的监察分析。
这里,我们还需要介绍一点放射性常识。为了定量分析放射性的强弱,人们普遍采用贝克勒尔(简称贝克,符号为Bq)这个放射性活度的国际单位制导出单位。一定量的放射性物质,若每秒有一个原子衰变,其放射性活度就是1贝克。这个单位非常微小,所以常用单位是千贝克(kBq)、百万贝克(MBq)、吉贝克(GBq)、兆贝克(TBg)等。为了表现单位物质的放射性活性强度,人们引入了贝克/升(Bq/L),贝克/公斤(Bq/Kg)等单位。例如,一个体重70公斤的人,其体内的天然放射性核素钾(40K)会造成每秒4400次放射性衰变,即4.4 kBq的放射性活度。
目前储存的福岛核污水的全部氚当量不到900兆贝克(Tbq),如果三十年等量排放,每年排入大海的当量不到30 Tbq。为了便于理解其影响性,我们需要同世界各国核电站在正常运行情况下的氚排放量进行比较:
法国拉海格区(La Hague reprocessing plant)核废料处理基地2018年向英吉拉海峡排放的液体氚当量11400 Tbq, 排放的气体氚当量 60 Tbq ,其液态氚是福岛的380倍,其气态氚小得多,但也是福岛排氚量的两倍以上。英国的塞拉菲尔德后处理设施(Sellafield reprocessing facility)2019年排放液体氚当量为423 Tbq, 是福岛排放的14倍,气体氚当量为56 Tbq,也接近福岛排放的两倍。中国秦山第三核电厰2019年的液体和气体排放氚当量分别为124 Tbq,114 Tbq,合计是福岛排放的8倍。加拿大的布鲁斯核电站(Bruce A,B NPP)2018年排放液体氚756 Tbq,气体氚994 Tbq,合计1750 Tbq,是福岛排放量的58倍。
目前世界上已有30多个国家或地区建有核电站。根据国际原子能机构(IAEA)统计,截至2022年6月底,全球在运机组440台,总装机容量约 3.94亿千瓦。笔者没有找到全球核电站每年的氚排放量统计数据,但从上述几个核电站的排氚数据不难分析,全球核电站的排氚量超过福岛排放的千倍以上。全人类受到多大的氚辐射影响,迄今为止看不出来。
大海有很大的稀释净化能力,福岛每年的氚排放总量不值得担忧。要说对人体有危害,首当其冲的是福岛及日本人民。福岛离上海的直线距离大约1700公里,不考虑海流的影响,只考虑自然扩散,福岛的排放污水到达上海时,已经稀释为原密度的数千亿分之一,其影响微乎其微。如上所述,对日本海产的放射性影响,也不会大。否则,世界各核电站周围海域的海产,早就被放射性污染了。
二、世界各国有权监督核实福岛核废水的数据
国际原子能机构IAEA是联合国下属机构。IAEA公布的安全审查综合报告,认为福岛排放符合国际安全标准,对人类与环境的影响微不足道。原则上,各国应该相信IAEA的报告。当然,任何国家,如果怀疑日本提供的福岛核废水数据,可以由一国或者多国,甚至要求联合国派遣相应专业团队,去福岛检测核实各项数据。日本方面应该尽可能提供方便,决不能设置任何障碍。
三、不要将福岛核废水排放政治化
2011年3月日本福岛第一核电站事故期间,以及2023年8月24日日本正式开始向太平洋排放经处理的核污水前后,南韩、中国内地及港澳等地都出现了“盲抢盐”现象,这说明民众普遍缺乏相应的科普知识,听信谣言,杞人忧天,形成恐怖思潮。
前面已经分析了,如果日本提供的数据准确,福岛核污水排放的影响可以忽略不计。排放核污水,毕竟不是好事,民众心理上感到不安全,反应过激,这是可以理解的。但作为政府表态,慎重为好。政府应该尊重科学技术,首先倾听有关专家的意见。如果专家们看法有重大分歧,政府可以组织辩论,向日本方面和国际原子能机构咨询,必要时派遣专家去福岛核实等,就事论事,而不应该预设立场,将科技问题政治化,纠结历史恩怨、制度差异、经济和科技竞争等。
韩国国务总理韩悳洙表示,一旦日方排放不符合标准,韩方将立即就此向国际法庭提起诉讼。韩国表态还算是有理有节的。
朝鲜国土环境保护省7月称,“要团结与联合起来坚决加以阻止和粉碎”地球上“一些不纯势力穷凶极恶的反人类、反和平妄动”。朝鲜表态荒唐可笑。残暴嗜血的金家王朝不算穷凶极恶,而是正直善良的?
中国外交部指责日本政府“出于一己之私利,给当地民众乃至世界人民造成二次伤害”,“同时也将自己置于国际被告席,必将长期受到国际社会谴责”。中国海关总署8月24日宣布即时全面禁止日本水产品进口。
姑且不论中国政府的表态是否过分,是否导致自己最终难以收场,但中国将福岛排放作为回击日本跟随美国打压中国的着力点,加强网络柏林墙的监控功能,打压与官方观点不同的专家,删除其评论,封杀其账号,只保留同官方一致的言论,完全回到了毛泽东反动统治时期只许寡头决断,不许人民说话的境况。这比任何核事故都要恐怖得多,令人不寒而栗。三百多万人被打成右派惨遭整肃的反右运动结局,以及人为饿死四千多万人的大饥荒恶果,人们不应忘记。
基于科技和安全,各抒己见,进行自由讨论,吸取教训,总结经验,提高全人类的认知能力,这才是正道。
2023年9月9日 写于 纽伦堡