科學發現：福島核電站汙水中的放射性同位素


圖片來源：Pixabay
大約十年之前，發生在日本東北部的地震和海嘯摧毀了日本福島第一核電廠，放射性物質前所未有地釋放入海洋中。十年之後，除了距離已關閉的核電廠最近的水域之外，其他地區的輻射水平已經下降至安全級別。如今，在限製區域之外捕獲的魚類和其他海產品完全符合日本嚴格的放射性汙染限製標準，但是，一個新的危害仍然存在，並且危險與日俱增：核電廠周圍的土地上存放著大量儲水罐，裏麵是遭到汙染的廢水。8月8日，發表在《科學》雜誌上的一篇文章調查了儲水罐中的放射性元素，指出需要展開更多研究，以了解將其中廢水排入海洋的潛在風險。
“在過去九年多的時間內，我們監測到太平洋海水和海洋生物體內放射性銫的水平一直在下降。”伍茲霍爾海洋學研究所（Woods Hole Oceanographic Institution）的海洋化學家、論文作者 Ken Buesseler說，“但是我們要想到，仍有相當一部分的放射性汙染物始終存在於那些儲水罐中，其中一些汙染物在2011年並未大量出現，但最重要的是，它們在海洋中的行為並不相同。”
自2011年起，Buesseler一直研究福島放射性物質進入太平洋並擴散的過程。同年6月，他動員了一支科學家團隊，展開第一場國際科學考察，調查反應堆中產生的兩種放射性同位素——銫134和銫137進入日本沿岸黑潮的早期擴散途徑。他還建立了一個由美國和加拿大公民科學家組成的網絡，他們協助監控放射性物質進入北美的太平洋沿岸以及隨後的流動情況。


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現在，他更擔心的是核電廠地上堆放的1000多隻儲水罐，裏麵裝滿了地下水和冷卻水，這些水接觸了反應堆和安全殼，早已遭到汙染。複雜的淨化過程已經清除了許多放射性同位素，而且人們也已努力將反應堆周圍的地下水轉移，因此每天收集的汙水已經減少到200噸以下。然而據估計，在不遠的將來這些儲水罐就會被裝滿，因此一些日本官員提議，應該將處理過的水釋放到海洋中，騰出空間來裝更多的廢水。
在處理過並計劃排入大海的廢水中，殘留量最高的放射性同位素之一就是氚。氚是氫的同位素，它會成為水分子的一部分，因此幾乎無法去除。然而，氚的半衰期（即評估同位素衰變速率的指標）相對短暫，而且它無法被海洋生物或海底沉積物輕易吸收，它產生的β粒子對生物組織的傷害也不像其他的輻射形式那樣嚴重。此外，留存在處理過的廢水中的同位素還包括碳14、鈷60和鍶90。這些同位素和其他殘留的同位素直到 2018 年才被發現，它們的半衰期更長，並且對海底沉積物和海洋生物更具親和力，比如魚類，這就意味著它們可能會對人類和環境造成比氚更持久、更複雜的危害。


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“目前人們隻關注儲水罐廢水中的氚，而忽視了其他放射性同位素的存在。”Buesseler 說，“這個問題很難，但可以解決。第一步是去除殘留在儲水罐中的其他放射性汙染物，然後根據殘留物製定處理計劃。任何涉及釋放入海洋的方案，都需要有獨立的團隊負責長期追蹤海水中、海底和海洋生物體內的潛在汙染物。海洋健康以及無數人的生命，都取決於這件事的妥善處理。”
翻譯：阿金
審校：戚譯引
引進來源：Woods Hole Oceanographic Institution
引進鏈接：https://eurekalert.org/pub_releases/2020-08/whoi-moc073120.php
本文來自：環球科學



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