福岛的核泄漏都会造成哪些危害(福岛核泄漏后对人类有哪些影响)
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一、福岛的核泄漏都会造成哪些危害
2011年3月11日,日本东北部发生9级大地震,震中位于西北太平洋海底断层,属于典型的海底大型逆冲断层地震。
加之震中距离日本东部海岸极近,震源深度仅10千米,由此引发最高达23米的海啸给东部沿岸地区造成毁灭性的破坏。
其中包括位于福岛县的福岛第一核电站。
与世界上大多数核电站类似,福岛第一核电站建设在海边,这主要是因为海水可以很方便地被用来冷却反应堆,消耗其多余的热量,从而确保核电站的安全。
福岛核电站的6个反应堆属于沸水反应堆,这些轻水堆总功率达470万千瓦,由美国通用电气公司研发设计,于1967年动工,至1979年全面投产。
日本大地震发生后,核电站工作人员按安全程序迅速对反应堆实施闭堆作业,他们关闭了所有反应堆并试图阻断裂变反应。
由于停止工作的反应堆无法为冷却电机提供电能,核电站需要另外启动柴油发电机来为反应堆持续输送冷却水。
然而几十分钟后15米高的海啸越过核电站仅5.7米高的防潮围堰、冲上10米高的堤坝、淹没了发电厂的应急柴油发电机,1~4号反应堆失去冷却水循环,只剩5、6号反应堆的冷却水发电机还可以正常工作。
作为第二代核反应堆技术,福岛核电站的反应堆在关闭后需要持续的外部冷却来去除堆芯燃料棒的衰变热能,否则将发生堆芯熔化,酿成严重的核事故。
不幸的是,福岛核电站用来为冷却水泵供电的应急柴油发电机由于受到海水浸泡失效,1~4号反应堆堆芯在蒸发完其中的冷却水后迅速升温。
高温使1~3号反应堆中的热锆燃料包壳与水反应各产生800~1000千克的氢气。
氢气排出后与空气混合,并最终导致爆炸,爆炸摧毁了反应堆内部的结构设施,进一步增加了救援难度。
核泄漏福岛核事故发生后,危险的放射性物质迅速向四周扩散,一年后(2012年3月)日本东北部大部分地区都检测到放射性物质,其辐射区域甚至波及东京湾的一些地区。
下图为截至2012年3月检测到的放射性地图:
2012年5月24日,东京电力公司发布了报告称,2011年3月估计有531.1×10^15 贝克勒尔(531.1PBq)的碘-131、铯-134和铯-137被释放到环境中,其中520 PBq被释放到大气中,18.1PBq被释放到海洋里。
其后东电又改口称被排入大气中的放射性物质至少有900PBq,与此同时,检测人员还在大气和海水中发现了少量的放射性物质锶和钚。
事实上,到目前为止没有人能给出确切的排放量。
鉴于这些放射性物质中碘和铯对人体健康危害甚大,尽管碘-131的半衰期只有8天,而铯-137的半衰期超过30年,因此造成广泛的担忧。
核事故发生后不久,约有520吨高放射性污水泄漏入大海,其后陆续有超过30万吨受到污染的废水被从反应堆中抽出来排入海中,根据法国放射防护与核安全研究所 2011年10月发表的一份报告,半年内大约有2.7×10^16 Bq的铯-137(约8.4千克)进入海洋。
这些放射性物质没有对日本近海造成重大影响的原因之一,是在日本东部海域存在着世界最强的海流,这种被称为“黑潮”的洋流能迅速将被污染的海水带入太平洋,汇入北太平洋环流。
核污染的应对措施福岛核事故发生后,东电公司试图控制核辐射的影响范围,但氢爆炸对核电站的毁坏程度超出想象,令救援者手足无措,他们无法及时取出其中正在融化的核燃料棒。
反应堆的氢爆炸掀掉了核电站的上盖,同时也令氢气不再聚集,救援人员通过持续向乏燃料池注水降温,同时向建筑中输入氮气以隔绝其中的空气,这使得空气中放射性物质的浓度持续下降,但反应堆废水依然向下渗透进入大海。
为防止核污水继续渗漏,救援人员一方面在1~4号厂房外围加固围堰,采取冷冻的办法堵住泄漏,同时将乏燃料池中的冷却水抽出来处理后注入到1000余个大大小小的储存罐里,迄今为止存储的污水已经超过了100万吨。
从乏燃料池中抽取的废水中含有大剂量的碘-131、铯-134和铯-137等放射性物质,救援人员通过向其中加入多孔的沸石来吸附这些物质,然后将这些沸石与核电站周围被沾染的地表土一起存储起来。
但是存储罐中依然有大量的氚无法被清除,如果将这些废水排入大海,依然会对海水造成污染,进而威胁海洋生物的生存。
废水排放计划鉴于每天150吨的新增污水在2020年就将灌满福岛核电站的废水存储罐,东电公司和相关方试图将多余的含有氚的废水排入大海。
值得一提的是,福岛核事故发生后的相当长一段时间里,它的放射性污水都是直接排入大海,并且在其后的几年中污水泄漏事故不断发生,实际上核废水的排放一直没有停止过。
网络上经常流传着下面这张图片,有人试图以此说明福岛核电站排放的废水给太平洋及沿岸地区造成了严重的危害:
事实上这是一张311大地震发生后的海啸影响图,这张图由美国气象局绘制,其中的暖色表示了海啸影响的范围和高度,它与核污染无关。
福岛放射性污水走的是另一条线路,它会随着日本东部的黑潮流向西北太平洋,然后与北太平洋环流汇合,一路向东,直到美国西海岸,然后南下,沿赤道返回西太平洋。
也就是说它在太平洋走的是一个顺时针的路线。
从311大震后对福岛核事故的报道来看,美国媒体对泄入太平洋的核污水并没有表现过多的担忧。
因为海洋学家们认为这些高浓度的污水会很快被海洋稀释,当它们到达加州西海岸时不会构成严重的威胁。
但如果东电公司主动向大海倾倒核废水,其性质与此前就会不同。
废水的倾倒仅是时间问题,东电只有两个地点可以选择,一是在远离其本土的西北太平洋面,二是选择新西兰东北方向的南太平洋环流路线上,这两个区域远离所有人类居住地,并且可以期待洋流来稀释这些辐射物质。
氚在海洋中是天然存在的物质,它由自然界中放射性物质衰变产生,一般认为大海中少量的氚不会对海洋生物构成威胁,事实上每个人体内都有极微量的氚存在。
氚不会通过皮肤吸收进入人体,但它的半衰期长达12年,因此可以通过食物被人吸收。
与氚的低威胁性不同,如果被排放的废水中存在尚未处理干净的其它放射性物质,它们会对海洋生物造成影响,进而通过食物链进入人体,这是需要密切关注的问题。
二、福岛核泄漏后对人类有哪些影响
日本福岛核电站受到9级大地震的影响发生核泄漏;这场灾难性的核泄漏带来的“后遗症”依旧没有解决。
日本***公布,计划将这些年堆积的核废水排入大海,那么这是否真的可行?会带来什么影响?
日本发生9级大地震,引发了巨大的海啸,也波及到了福岛第一核电站。
核电站的反应堆发生故障,使得放射性物质泄露,对周围的海洋环境造成了巨大的打击。
大家都知道,切尔诺贝利核泄漏事件是史上最严重的核事故,而福岛核电站的这次核事故,放射性污染水平比前者更高,均值变化更小。
核事故发生后6个月内,该地区28%的酢浆灰蝶发生变异,不仅翅膀图案变了,触角和腿也出现了畸形的情况。
至今为止,该地区的捕鱼量仅仅是9级地震发生前的两成,有15%的消费者坚决不接受产自福岛县的水产品。
事故发生后,日本***和东京电力公司(下称东电)逐步推进福岛核电站的报废,但这显然是个漫长的过程。
,受损较小的4号机组完成乏燃料棒的取出。
可最新调查显示,核电站多座受损反应堆建筑保留了极强的辐射,为乏燃料棒的取出增加了很大的难度。
由此可见,福岛核电站的报废时间还得往后推。
福岛核电站4号机组受损情况
当然,除了报废,现在有个问题正等待着***和东电去解决,那就是核泄漏带来的核废水问题。
不过,他们提出的处理方法引发了众怒。
据了解,经过多年的处理和自然的扩散,基本所有海域都安全了,只有核反应堆周围海域尚有影响,不过,这里的核废水问题正亟待解决。
在该核电站附近,你可以看到上千个污水处理罐,里面装的不是普通的污水,而是含有放射性同位素的核废水。
这些核废水来源有二,一是核事故发生后,核燃料需要用水冷却,被污染的海水自然就成了核废水;
二是地下水流经核电站周围受到污染,人们必须对其进行收集处理。
罐子的容量是有限的,过去这些年,日本每天都要往反应堆中注入150吨海水,意味着每天都有150吨核废水产生,至今已经超过了120万吨。
根据估计,这些罐子将在2022年夏天被装满。
而实际上,最早使用的一批罐子已经出现了锈蚀的情况,个别漏了水,污染了土壤。
眼看着储水罐达到极限的日子即将到来,而核废水还在产生,需要空间去储存。
为了腾出空间,有日本官员提议逐步将罐子里的核废水排入大海。
日本环境大臣原田义昭表示,此举是别无选择,只能通过海水来稀释污水,他们会在排水前将废水的放射性物质浓度降低到安全水平。
这个决定吸引了全世界的注意,遭到日本国内以及周边国家的阻拦,并引发了巨大的讨论。
人们最关心的,自然是排放这些核废水可能带来的影响。
其实除了排放入海之外,日本***还提出过几种处理核废水的方案,但目前他们选择的是“处理后排入海中”。
对此,我们首先得思考,这上百万吨的核废水是否真的安全。
东电的说法都是“有能力降低核废水中的放射性物质含量,使其低于排放标准”,但是他们不得不承认,储水罐中核废水的放射性物质含量,依旧是超标的。
日本官方声称,经过处理的核废水中,含量最高的氚已达到安全水平,该同位素几乎无法取出,不会被海洋生物、海底沉积物吸收,对生物机体造成的危害相对其他辐射形式较要小。
不过,《科学》杂志发布的一篇文章表示,除了氚之外,处理过的核废水中,还包括碳-14、钴-60、锶-90等同位素,它们的半衰期更长,意味着对人类、环境造成的伤害将比氚更持久、更复杂。
此外,国际绿色和平组织报告显示,碳-14会对人体产生很强的辐射,并损害DNA。
而锶-90则是一种剧毒放射物,容易在人类的骨骼中积聚,可能引发癌症。
如果这些核废水在放射性同位素超标的情况下入海,那么无疑会对海洋生物、人类、环境带来巨大的伤害。
尤其是核废水还在增加,一旦开始排放,入海的核废水将越来越多。
有东电人员还声称,经过处理并稀释的核废水能直接喝,但其本人并没有喝。
问题也依然存在,如果稀释了能当饮用水,为什么还要排入大海?
而且,即使核废水经过处理,科学家也要评估其排放后带来的影响,并对废水中的每一种同位素的含量进行核算。
高级核专家肖恩·伯尼表示,核废水中含有的放射性核素,在数千年以内都存在危险。
关于排放核废水,还有一件事要打个问号:当地***和东电是否真的能在每次排放前都将核废水处理好。
东电的信誉很低,前文就提到,该公司曾经一直声称自己有技术降低放射性物质含量,但直到2018年才承认,他们未能将储水罐中的放射性物质降低到低于安全水平。
并且,东电早就有隐瞒事实的前科,在30年间总计199次核电站的定期检查中,存在篡改数据、隐瞒安全隐患的情况。
曾经,日本***还计划拿福岛的核污染土壤去铺路,遭到民众的强烈反对;核电站清理出来的核污染物直接露天摆放,发生过被水流冲走、进入海洋的事件。
装有核污染土壤的除污袋被大雨冲散
总的来说,对于日本“将核废水处理后排放入海”的计划,绝大部分人都是持担忧和反对的态度的,毕竟我们不能拿人类、其他生物和环境来做赌注。
当然,我们也希望能找到更合适的方法来处理这些核废水。