核废水和核污染水的区别
核电站正常运行会产生工艺废水。这些水没有直接接触反应堆堆芯里的核燃料。比如清洗设备、冲洗地板、工作人员淋浴后的排水。还有一回路冷却剂在净化过程中产生的废液。这些叫核废水。
核废水含有的放射性物质种类有限,主要是氚,还有一些微量活化产物。活度浓度不高。经过处理系统过滤、蒸发、离子交换之后,符合排放标准的就会排进大海或者河流。全世界沿海核电厂都这么干。大亚湾、秦山、美国的圣奥诺弗雷、法国的格拉沃利讷。几十年运行数据表明,受控排放的核废水对周边海水放射水平的影响在测量仪器的误差范围内。
核污染水是另一回事。
福岛第一核电厂2011年的事故彻底改变了几个机组内冷却水的性质。堆芯熔毁。核燃料从压力容器底部掉出来了,部分烧穿了安全壳底板。为了持续冷却这些熔融的燃料碎片,必须不断注水。这些水直接冲刷熔毁的堆芯,带出来的东西跟正常核废水完全不同。
核污染水包含六十多种放射性核素。铯-137,锶-90,碘-129,钌-106,还有钚同位素。东京电力公司用了一套叫ALPS的系统处理。ALPS能去掉62种核素。去不掉氚。碳-14也去不掉。早期那些储水罐里的水,经过ALPS之前叫“处理水”,处理完之后叫“ALPS处理水”,本质上还是核污染水。
关键差异在于产生路径。
正常核电站一回路的水有严格密封,在管道和压力容器内闭式循环。跟核燃料之间有锆合金包壳隔着。水质控制非常严。硼浓度、pH值、电导率实时监测。这部分水就算需要排放,也经过了化学中和、除盐、蒸馏等多重工序。
福岛情况完全不一样。熔毁的燃料碎片直接泡在水里。包壳早就破裂了。燃料芯块跟水持续反应。每往反应堆注一吨水,就有一吨高放射性污染水流进厂房地下室,再混入渗进厂房的地下水。然后被抽出来存进罐子。日积月累。一百三十多万吨。
锶-90的化学性质跟钙类似,进入人体后会沉积在骨骼里。半衰期28.8年。铯-137半衰期30年,在肌肉里分布。碘-129半衰期1570万年。这些核素在常规核废水中含量极低甚至检测不出。在福岛核污染水里浓度超标几万倍。ALPS处理后部分罐子里的水,锶-90和碘-129浓度依然超过排放限值,需要二次处理。
氚的问题需要说明白。
核废水里有氚。核污染水里也有氚。但伴随的核素谱系完全不同。大亚湾核电厂排放的废水中,除氚以外其他核素浓度不到限值的千分之一。福岛排放的“ALPS处理水”即便稀释了一百倍,仍然带有可检出量级的碳-14、锶-90、碘-129。
环境行为的差异也明确。
氚是氢的同位素,进入水体后很快跟水分子结合,随洋流扩散。海洋生物不会富集氚。生物半排期大概十天。锶-90会在鱼类骨骼中累积,在食物链中有放大效应。碳-14能进入所有有机物的碳骨架,包括人体DNA。
日本政府和国际原子能机构的监测报告里会看到大量数据。关键在于数据解读。东电在排放口附近监测到氚浓度达到每升几十贝克勒尔。远低于日本标准每升六万贝克勒尔的限值。这个数字容易让人放心。但其他核素的数据同样重要。
铯-137在福岛周边海域的底泥里依然有较高存量。2011年事故后沉降下来的。核污染水的排放会不会让底泥中某些核素浓度再次升高。需要长期独立监测。不能只看东电公布的数据。太平洋岛国论坛请的独立专家小组已经多次提出质疑。
监管框架的区别。
核废水排放是常规核安全监管的一部分。各国核安全监管机构有成熟标准。排放浓度、年度总活度都有严格上限。实时在线监测数据公开。
核污染水的大规模排放没有先例。切尔诺贝利没有排海。三里岛也没有。福岛是第一次。这就超出了常规监管范畴。涉及海洋法公约、跨界环境影响评估、渔权协定。
海洋环流模型显示,福岛排放的放射性物质将在三到五年内影响整个北太平洋。美国西海岸已经检测到来自福岛的铯-134。浓度极低,不影响健康。但这是示踪信号。证明福岛来源的放射性物质确实可以通过洋流远距离输送。
国内相关部门的监测一直在进行。国家核安全局、生态环境部、自然资源部下属的海洋监测机构在黄海、东海、渤海布设了大量采样点。至今所有数据都在本底波动范围内。日本水产品的禁令还没有解除。海关总署有明确清单。
行业内对两种水的区分是清楚的。普通民众的困惑在于这两个词经常被混用。媒体有时也不加分辨。核废水是运行产生的工艺废水。核污染水是事故后接触熔毁堆芯的污染水。一个可控。一个后患未消。
原子能机构总干事格罗西多次声明,福岛排放符合国际安全标准。同时他也说过,排放只是报废工作的一部分,最终取出熔毁燃料碎片的方案还没确定。
技术的诚实在于不混淆概念。
一座正常运行核电厂每年产生几十吨到几百吨放射性废水。经过处理。受控排放。环境监测数据连续几十年,影响可以忽略。福岛一百多万吨罐子里存着的水。接触过熔毁的核燃料。成分复杂得多。处理方法仍在不断调整中。
这些事实不需要修饰。
数据摆在那里。监测继续。海洋自己会给出答案。
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