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据日媒报道，日本政府4月9日基本决定将福岛第一核电站核污水排入大海。4月13日，日本政府将召开内阁会议，正式决定。 此间日本舆论认为，此举势必引起日本渔民以及国际社会的反对。日本全国渔业协会会长岸宏4月7日表示，“反对(将福岛第一核电站核污水排入大海)的立场没有丝毫变化”，重申反对日本政府将核污水排放入海的设想。2015年，东京电力公司曾向日本全国渔业协会作出“不轻易向海洋排放”的书面保证。 有日本学者指出，福岛周边的海洋不仅是当地渔民赖以生存的渔场，也是太平洋乃至全球海洋的一部分，核污水排入海洋会影响到全球鱼类迁徙、远洋渔业、人类健康、生态安全等方方面面，因此这一问题绝不仅仅是日本国内的问题，而是涉及全球海洋生态和环境安全的国际问题。 1.什么是核废水？ 核电站废水主要包括主设备和辅助设备排空水、反应堆排放水、第二回路废水、清洗废液、离子交换装置再生废水和专用洗涤水等，主要为中低放射性废水。就是说核电站的使用过程中会自然地产生核废水，但是这个核废水的量是可控的，可以通过科学处理手段降低对人类和环境的影响。 东京电力公司通过多核素去除装置（ALPS）处理后将水保存在储存罐中，蓄积的水达到120多万吨。由于地皮制约，现在东京电力公司可以新建储存罐的最大储量为137万吨。《读卖新闻》17日称，现在每天新增140吨污染水，东京电力公司估算到2022年9月将达到储存罐上限的137万吨。未来海洋排放将持续30年。 核废水中含有大量的放射性元素成分，氚的含量最高，其次还有碳14，钴60和锶90，这三个元素的降解时间更长，而且很易进入海洋的沉积物中被海洋生物吸收，这些同位素对人类具有潜在的毒性，能以更长久和复杂的方式影响海洋环境。例如，碳14在鱼体的生理浓度可能是氚的5万倍。而钴60能在海底沉积物中富集，浓度可能会上升30万倍。除了放射性物质可能对海洋环境造成严重污染，由于洋流作用，放射性物质还可能会随着海洋运动扩散到整个太平洋海域甚至全球海洋环境。 同时，也有国际绿色和平组织报告称，核污水中含有放射性同位素氚和碳－14，其中，碳－14作为“人类集体辐射剂量的主要贡献者，有可能损害人类DNA。”绿色和平组织高级核家肖恩·伯尼(Shaun Burnie)称，存储水箱中总共可能有多达63.6GBq(千兆贝克勒尔)的碳－14。“这些污水中的其他放射性核素，在数千年都将是危险的，并有可能造成基因损害。这也是必须放弃这一计划(排放入海)的原因。” 2.为什么日本会产生大量的核废水？ 福岛核电站是沸水式核电站，冷却水从反应堆底部流进堆芯，对燃料棒进行冷却，带走裂变产生的热能，冷却水温度升高并逐渐气化，最终形成蒸汽和水的混合物，经过汽水分离器和蒸汽干燥器，利用分离出的蒸汽推动汽轮进行发电。 3.核废水有什么危害？ 主要危害是核辐射，因为核废水里面掺杂着各种核废料，这些废料有很强的辐射，对人类和环境都有严重的危害，甚至会损害人类的DNA。 在核电站，由于处理废水的量大、放射性物质浓度较高，都建有专门的放射性污水处理系统，其常用的工艺是蒸发和过滤。废水中的大多数放射性元素都不具有挥发性，利用这一特性，科学家对废水进行加热令其蒸发，再将留下的无法蒸发的放射性物质作浓缩处理。这个方法有两个优点，其一，核电站运行过程中本身就有很多无用的废热，加热废水不会多耗能源;其二，蒸发法基本不需要使用其他物质，不会像其他方法因为污染物的转移而产生其他形式的污染物。另一种方法是过滤法，原理类似我们日常生活中使用的净水器。在废水流经的管道中安放了专门用来吸附放射性物质的树脂，这样水流走了，放射性物质留在树脂中。过一段时间，树脂吸附“饱”了，可以换上新的树脂。而吸满了放射性物质的树脂可以通过压缩等方法减小体积，收集后浇筑水泥密封，若树脂中放射性强度不高，放入铁桶密封也行。由于生物富集作用，积聚在食物链顶层生物体内的核物质会越来越多，人类一般是在食物链的最终端，因此，在人体内富集的核物质是最多的(素食主义者除外)，当人体内的核物质富集到一定数量时就会对人体产生危害。
从公布的最新数据看，核废水里 7 种主要元素经过二次处理都降到了较低水平。不过不少人更关注核废水里的另一种元素 —— 氚（音 chuān），因为它不像上面 7 种元素那么好处理。核废水里的大部分放射性物质通常不具备蒸发性，如今也有较为成熟安全的技术来处理，一般采取蒸发核废水浓缩核废料的方式，把固态核废料做成固体封存。但是核废水里的氚就不行了，它在大自然中是以气态存在的。 “氚”是氢的同位素，也叫做超重氢。它的原子核是由一个质子和二个中子组成的，主要用于热核反应。大气层中，天然氚的自然含量可能不到2kg。氚会发射β射线而衰变成氦3，半衰期为12.5年。由于氚的β衰变只会放出高速移动的电子，不会穿透人体，因此只有大量吸入氚才会对人体有害。但需要注意的是，被氚标记的生物活性物质（如氚标记胸腺嘧啶），由于其生物学活性，会被人体细胞用于细胞代谢，造成直接的内照射。从而严重危害吸入者的健康。 美国《科学》杂志刊文称，福岛核电站核污水处理罐中还含有多种放射性成分，需要更多关注将这些污水释放到海洋可能带来的潜在危险。在这些放射性污水中，有一种同位素——氚备受关注。虽然在这些放射性污水中，氚的含量处于最高水平，但它并不容易被海洋动物和海底沉积物吸收。它是一种危害较小的放射性元素，这也是日本政府认为能排放污水的原因。 核辐射的本质是高速运动的粒子，如果照射到人体，那么就等同于受到连续的枪击。不过，由于粒子的微观性，这种“枪伤”都体现在人体内部。核辐射会对人体细胞带来很大伤害，会使细胞中的水发生电离或激发，反应式如下：H2O→（电离辐射）→H.+HO.+H2O2+H+O2+...自由基的危害是多样的： 削弱细胞的抵抗力，使身体易受细菌和病菌感染； 产生破坏细胞的化学物质，形成致癌物质; 阻碍细胞的正常发展，干扰其复原功能，使细胞更新率低于枯萎率; 破坏遗传基因(DNA)组织，扰乱细胞的运作及再生，造成基因突变; 破坏细胞膜，干扰细胞的新陈代谢，使细胞膜丧失保护细胞的功能; 破坏蛋白质，破坏体内的酶，导致炎症和衰老; 破坏脂肪，使脂质过氧化，导致动脉粥样硬化，发生心脑血管疾病； 破坏碳水化合物，使透明质酸降解，导致关节炎等。 可以看出，核辐射不仅会对受辐射体产生伤害，还会危及遗传物质导致后代的基因突变，核辐射受害的案例，上世纪90年代中期，中国首例核辐射受害者宋学义捡到了遗失的放射性源铱-192，由于不知情，他将铱-192放进裤兜。由于核辐射带来的伤害，他的手脚全部被截除，还患上了放射性白内障、肝硬化、糖尿病、心脏病等多种疾病。 核辐射在日常生活中也是存在的，如在医院的X光机，据估算，人类所受到的集体辐射剂量主要来自天然本底辐射(约76.58%)和医疗(约20%)，核电站产生的辐射剂量非常小(约0.25%)。 上面提到的几种常见射线（α、β和γ射线以及中子辐射）的强度是不一样的。α射线和β射线的穿透能力较弱，前者一般用纸都能隔挡，但是其电离性很强，因此直接接触还是有害;后者一般用常规挡板也能防护。 但对于γ射线和中子辐射而言，就必须使用铅板防护。这是因为铅的密度大，原子排布紧密，就像一张网格极小的渔网，阻挡辐射的效果相对最好。 X光机造成的辐射量是很小的，而且强度很低，人体通过自身是完全可以修复的。不过对于临床医生及放射科技术操作人员等需要长期接触的人群来说，必须做好防护。 在水中滴入一滴墨水，墨水会随着水分子的运动而逐渐扩散，而被排放在海洋中的核废水，在洋流的作用下，会在全世界留下足迹。洋流是具有相对稳定流速和流向的大规模海水运动，会对气候、渔业产生影响。日本此次在东海岸排放的废水会随着日本暖流、太平洋暖流运动，到达美国西海岸。
根据德国的南极海洋机构的研究，如果这130万吨废水排入海中，那么不到六个月的时间内，整个太平洋都会出现高辐射的危险。洋流的影响是全球性的，最终一定会扩散到全球。除了直接对沿海居民产生伤害外，其还会对水、海洋生物造成污染，引起生物畸变，最终对人体造成二次伤害。 当然，可能有人会认为这些废水在经过太平洋稀释后，不会对人体产生多大伤害。但事实是，核辐射对人体的伤害是慢性的，长期的，即使剂量较小，长期处于辐射环境还是会对人体带来伤害，这一点对沿海居民来说尤其明显。对海洋中的生物来说，核辐射更为致命，会造成基因突变、影响物种繁殖，可能会导致更严重的生态灾难。 《科学》杂志文章称，这些放射性同位素进入海洋后，可能对环境和人类带来不利影响。目前人们对放射性污水的关注点主要是氚，因此忽视了污水中存在的其他放射性元素。虽然这个问题确实很棘手，但并不是不能解决，科学家首先要做的是，清除处理罐中剩余污水里的放射性污染物，随后要根据污水中剩下的放射性同位素制订新计划。而即使经过了第二次污水处理，为了评估处理过的放射性污水释放后带来的后续影响，仍需要对污水的每一种同位素含量进行全面核算。除了放射性物质可能对海洋环境造成严重污染，由于洋流作用，放射性物质还可能会随着海洋运动扩散到整个太平洋海域甚至全球海洋环境。在福岛核电站事故之后，美国国家海洋和大气管理局（NOAA）发布了预测福岛核污染扩散的数据模型。 据韩联社报道，韩国科学技术信息通信部表示，福岛核废水的管理不再是日本的国内问题，而是影响整个全球海洋环境的严重国际问题。有专家认为，一旦海洋环境受到污染，引发的问题就不是以核废水处理费用计算那么简单了。 4.核辐射的原理 核辐射，也称电离辐射，是作为粒子或电磁波传播的辐射，其携带足够的能量以将电子从原子或分子中分离出来，从而使原子或分子电离。电离辐射由高能亚原子粒子，高速运动(通常大于光速的1%)的离子或原子，以及电磁谱高能端的电磁波组成。 当然，有电离辐射，就有非电离辐射，红外线、紫外线、微波和激光等就属于后者，生活中使用的手机、平板等电子产品发出的就是非电离辐射。电离辐射包括α射线，β射线，γ射线与X射线、中子等。其中，α射线，β射线和中子等为高速粒子流，X射线和γ射线则为高能电磁波。其中，α、β和γ射线以及中子辐射是较常见的。 核辐射对人体造成伤害的原理，要从原子说起。原子由原子核和电子组成，当然不同的原子其电子数量也不相同。原子核又由质子和中子组成，其中质子带正电荷，电子带负电荷，电子就像蜜蜂一样围着原子核(其实是其中的质子)这朵花转。 和电子一样，不同原子所拥有的质子数量也是不一样的。但是，质子都带正电荷，根据同性相斥的原则，质子数量超过1个就会出现互相排斥的现象，原子结构就会遭到破坏。为了解决这一问题，中子出现了。中子本身不带电，因此不会与质子产生互斥。此外，它还会产生核力，这种强相互作用力将本应该相互排斥的质子结合在一起。正是因为这样，自然界才会有多种多样的元素，不然就只会存在一个质子的氢元素。 但是，中子并不是完全稳定的，有时候会产生衰变，变成一个质子和一个电子，其中的电子会被高速喷出，形成高能电子流，也就是上面提到的β射线。每次喷出的东西不一致，那么造成的辐射类型也就不同。当有物质向外逃逸时，原子内部的稳定结构会受到影响，出现不稳定的状态，称之为高能态，蕴含了极大的能量。原子要维持稳定就必须将其释放出来，这就是γ射线的来源。
注意，γ射线的产生不是独立的，它是伴随着其他射线(如β射线)一起发射的。向外发射高能粒子或射线的元素就是放射性元素。地球上有28种化学元素具有放射性，常见的有铀、钍、镭和氡。原子核内部发生裂变形成新的原子核被称之为核裂变，这一过程像是帮派分立：从大帮派(原子核)中出来的几个马仔(质子+中子)自己建立小帮派(新的原子核)。 可以看出，想要实现裂变还必须保证大帮派中有足够多的马仔，也就是原子核中有足够的中子和质子。因此，能裂变的元素通常都是重元素(中子/质子越多，质量越大)，如铀的同位素铀-235拥有92个质子和143个中子。 核电站都是采用裂变发电的形式，也就是说，核电站中存在大量放射线元素。核电站发电虽然听起来很高端，但本质上它也是“烧水”发电，将水的热能转变为电能，这和煤炭发电是一样的。可以看出，核电站中是存在大量用来传递热量分水的，这些水由于和反应堆直接接触，因此会带有很大的辐射。这也是此次日本要排放的核废水的来源。 5.34年前的核污染 1986年4月26日，切尔诺贝利核电站在测试检修过程中因为技术人员操作失误，引发了一系列恐怖的爆炸。这次爆炸的核污染物质直接辐射到了纳威亚半岛，这次爆炸的辐射比广岛原子弹恐怖400倍。 当时，2名技术人员在爆炸中直接死亡，其中28名消防员在三个月内相继痛苦离世。他们在扑灭反应堆的火灾时，没有任何保护措施，导致他们遭受了巨量的核辐射污染。在去世之前，他们经历了巨大的痛苦和非人的折磨。核辐射破坏了他们的染色体，导致他们的皮肤大面积溃烂、各种器官衰竭、毛发脱落、内脏出血…… 不仅如此，他们在死后连尸体都变成了辐射污染源，在这28名消防员下葬时，还用了专门的铅锌棺材，但没过多久这周围就检测出了能令人致死的辐射量。而最恐怖的，在于这些有害射线有穿透力，可以攻击生物的DNA、摧毁生物的染色体。而如果损害了DNA，那就意味着变异或者死亡。 有数据显示，切尔诺贝利至少导致了9.3万人死亡，致癌、致畸的人数更是超过20万。而真正的危害还不可预估，在爆炸发生后的三十年间，动植物变异、大量死亡，在距离切尔诺贝利的一个村里，牲畜的眼睛大小堪比西瓜。一对夫妻去切尔诺贝利探险，最后妻子因为核辐射导致了永久的不孕。切尔诺贝利是全人类的灾难和浩劫，这个悲惨的厄运警示我们，要保持敬畏和审慎，更要明白生命和环境的分量，这是每个人活着都应该明白的道德义务。 可切尔诺贝利仅仅过去几十年，日本就打算把核废水这颗定时炸弹排到海洋里了。加拿大海洋学家表示，在加拿大西海岸的鱼类身上，首次检测到铯-134放射性元素超标，这说明日本的核辐射已经污染到了北美。美国也不例外，科学家在加州的西海岸鱼类体内，检测到有超标的铯-134。而日本的科研机构采集了福岛核电站附近20海里的19种鱼类，对比结果发现，这19种鱼体内的核辐射严重超标。 核污染对海洋环境、食品安全、和人类健康已经产生了深远的影响。现在已经是21世纪了，如果我们还不为人类和动物的生存环境考虑，必将为此埋单。 |
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