【摘要】日本打著排放核廢水的旗號,排放核污染水,試圖長期化,為西方處理核廢料提供新途徑,讓日本和西方不承擔核廢料處理責任,而讓人類承擔核電站污染損失,這是日本堅持排海、西方支持的根本原因。上個世紀西方大量向海洋傾倒核廢料,四大洋均被污染,部分海域嚴重超標,后不得不停止,但每年核電廠仍有大量核廢料產生。核電的根本問題是核廢料無法處理,對環境的污染持續幾十萬年之久,嚴重危害人類生存環境,這是發展核電事業必須考慮的前提。
正常運行的核電站,排出的含有放射性物質的廢水主要來自從核反應堆中傳輸熱能的水蒸氣,含有的放射性物質主要是氚。這是因為氚是氫同位素,在堆芯核燃料棒中產生,和氫一樣具有高穿透性,穿過核燃料棒外殼,進入到傳輸熱能的水蒸氣中,甚至到達發電系統中的冷卻水。它們大部分和水中氫原子置換,形成超重水。而核燃料棒中發生核反應,產生的各種放射性核素,封閉在棒中,毒性遠大于含氚廢水,是嚴禁排放的,水被它們污染,常區別于核廢水,稱之為核污水。
【圖1 核電站工作原理圖】
核燃料棒使用時,核燃料會發生各種核反應,產生很多中間產物,它們一直存在,包括核燃料耗盡后成為乏燃料棒,實際就是危害最大的核廢料。因中間產物大多是各種放射性核素,仍然繼續核裂變,產生很多能量,常常需要長期放置在水中冷卻,而冷卻水一樣含有大量放射性氚。如今很多西方國家堆放了大量乏燃料棒。
正常運行的核電廠每年會產生大量乏燃料棒,以及一定量的核廢水。美國約有103座核電站,每年產生2200多噸核廢料。由于核電系統工作在高輻射環境下,容易發生放射性物質的非正常散播,使環境受到污染、人體受到輻射,這類事故發生的概率比較高,需要用水清洗,也就不斷產生核污水。乏燃料棒和核污水中的污染物都屬于核廢料,很難處理,其主要原因是有很多半衰期從幾天到長達上百萬年的放射性物質,如受到較多關注的碘131,銫137等。人類基本沒有辦法,只能從水中分離富集儲藏起來,從而給環境帶來無窮的后患。
【圖2 日本福島核電站發生爆炸事故】
福島第一核電站發生核燃料熔毀和爆炸事故后,核燃料和堆芯物質從核反應堆中溢出。溢出物質中可能含有多達1000種放射性核素,拋灑到大氣中,又落到地面和大海中,污染了日本大部分地區及其周邊海域。地下水及雨水與這上千種放射性核素接觸后才形成了核污染水,這與一般核電站的廢水是根本不同的,它們的性質和堆芯產生的核廢料相近,都是由難以處理的放射性物質組成。
一、日方等公開披露的信息
2021年,南京信息工程大學海洋科學學院門武研究員在《海洋污染公報》(Marine Pollution Bulletin)上發表論文《福島核事故核污染水排放入西北太平洋:已知的和需要知道的》(Discharge of contaminated water from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident into the Northwest Pacific: What is known and what needs to be known,Marine Pollution Bulletin 173 [2021] 112984),介紹了人們普遍關心的福島核污染水排海計劃,推演了各相關排放數據,并簡要綜述了福島核事故釋放的放射性核素在太平洋的遷移擴散情況、主控海洋學機制及其生態環境影響(已知信息);在此基礎之上,從科學技術層面出發認為應對福島核污染水排海計劃還需要掌握排海核污染水中殘留的放射性核素種類及其總量、更為詳盡的核污染水排放計劃、黑潮的穩定性、相關放射性核素在太平洋中的遷移行為、相關放射性核素在海洋生物中的富集情況及生態半衰期這5方面的信息,并提出在未來有必要建立起長期的監測機制。下面的介紹來自該文:
1)日本簡要的排放計劃
據日本方面報道,截止2021年9月2日,約1276497噸的核污染水儲存在福島第一核電站(圖1),占總容量(1370000噸)的94%,其中包括374200噸(31%)的ALPS處理水(據稱除氚外其它核素含量滿足安全排放標準)和832900噸(69%)待處理水(已經過ALPS處理過,但未滿足安全排放標準)以及12133噸的鍶去除水,每天新增140噸核污染水,每年新增5-6萬噸核污染水,預計于2022年夏天達到最高容量。據稱ALPS能最大限度地處理62種放射性核素以滿足國際輻射防護委員會的安全標準,但其中的氚無法去除,每個儲水罐中氚的濃度大概為730000 Bq/L,據計算氚總量約為1 PBq(P=1015),需稀釋500倍才能把氚降低到1500 Bq/L。這些經處理和稀釋的污水將在未來30年內排入太平洋,對于現存1PBq的氚來講,每年需排放33.3 TBq(T=1012)。但不要忘記在這30年排放時間內,還會有新的氚產生。經計算,每年新增氚總量為36.5-43.8 TBq,因此每年氚排放量將會是70-77 TBq,該排放量是日本宣稱排放量的3.3-3.5倍。碳-14也無法被ALPS清除,儲水罐中的碳-14活度范圍為2.53-215 Bq/L,平均為42.4 Bq/L,大概為日本監管標準的2‰-10.75%,經稀釋后,碳-14活度最大會降低到監管標準的1/1000。
2)福島核事故產生的放射性核素在太平洋的遷移擴散情況及主控機制
2011年3月發生的福島核事故向環境中釋放約520 PBq(P=1015)的放射性物質,其中約80%進入西太平洋,是迄今為止對海洋影響最為嚴重的核事故。在這些被釋放進入西太平洋的人工放射性核素中,放射性銫同位素研究最多。以之為例,福島核事故之前,西太平洋銫-137的本底水平為< 2 Bq/m3,福島核事故釋放了15-20 PBq的銫-137進入西太平洋,一度致使銫-137在福島鄰近海域表層水體活度高達68000000 Bq/m3,在距離福島615公里的海域活度高達~825 Bq/m3。如圖3所示,銫-137被釋放進入海洋之后,在上層區域(深度<150m),銫-137在黑潮延伸體以及北太平洋流的作用下在向東遷移進入東太平洋區域,并在加利福尼亞暖流及阿拉斯加寒流的作用下向南、北傳播。垂向上,銫-137在向東運移的過程中,在西北太平洋西部副熱帶模態水(STMW)和中部模態水(CMW)潛沉作用的俘獲下進入次表層(200m-500m深度),并在背景流的作用以及中尺度渦旋的夾持下,沿等密度面從高緯度區域加速向東南方向的低緯度區域運移,即向我國管轄海域運移,并隨黑潮入侵進入我國的南海和東海海域。總體來講,表層水體攜帶向東太平洋輸運的銫-137為8.6±1.5 PBq,占43-57%;西部副熱帶模態水(STMW)向西南輸運的銫-137為4.2±1.1 PBq,占21-28%,中部模態水(CMW)向西南輸運的銫-137為2.2-7.2 PBq,占15-36%,實際上這就意味著有36-64%的福島核事故放射性物質是向我國管轄海域運移的。此外,黑潮的穩定性會影響模態水的形成,進而影響上述各輸送比例。
【圖3 福島核事故放射性物質輸運概覽】
3)國際原子能機構的海洋放射性信息系統(MARIS)
https://maris.iaea.org/explore-mapbox
該信息系統是2016年建立,收集的數據從1957到2021年。
【圖4 太平洋和大西洋海水H-3 氚監測數據,最大值來自法國沿岸的海水,高達873.9萬Bq/m3,日本福島海水是13萬Bq/m3;法國海域氚濃度高,主要原因,是法國核電廠多,而且集中排放在法國周邊海域,從而導致污染大。】
【圖5 太平洋海水銫137監測數據,最大值是福島,高達68000Bq/kgd,銫137半衰期是30.2年,放射性強,也是短期危害很大的放射性元素。】
碘131是半衰期較短的放射性核素,半衰期只有8天,危害大,福島海水最大值達到1.8億Bq/m3;這都是2011年福島核事故產生的。
二、日本排核污水的危害程度如何?
人們討論放射性核素危害時,常用的兩個物理量,一個是放射性活度,單位就是上面各種數據提到的Bq,代表的是每秒一個核裂變。這是放射源本身的性質。另一個更重要的量是核輻射吸收當量,單位是希沃特1Sv=J/kg,它是單位重量受輻射對象吸收的等效輻射劑量,是吸收輻射劑量,與輻射粒子的品質因子,以及修正因子的乘積,反映的是輻射線對生物的危害程度的度量。兩者的換算比較復雜,可以參考下表,是世界衛生組織列出的一些主要放射性核素的轉換因子:
中俄要求日本蒸餾核污水后的水蒸氣排放,是保證其它放射性核素就會大幅度降低,保證它們達標了,日本為此花錢并不多,網上揭露,僅相當于日本此次直接排海攻關費用的一半。至于氚,本身放射毒性也很大,由于難以處理,也難以分離,各國都視而不見,默認其排海了。
(參見《日本核污水排海,氚的危害到底有多大?科學家說了非常絕望的話!》
https://baijiahao.baidu.com/s?id=1775119591038777118&wfr=spider&for=pc)
按照世界衛生組織制定飲用水水質標準,估算氚的劑量當量換算系數是0.018nSv/Bq,其危害主要是以取代水中氫原子,進入人體內部產生的。世衛組織建議的飲用水氚濃度安全限值為1萬貝克勒爾每升,歐盟為100,美國為740,加拿大為7000,日本為6萬。不過這些都是在后來更換標準的,由于氚是β放射性核素,受總β放射性標準限制。1971年世界衛生組織推薦的標準是總β放射性總量是1.1Bq/L,該標準等于放大了1萬倍;日本原先標準則是0.5Bq/L,等于現標準放大12萬倍;美國原先標準最低為0.111Bq/L,等于現標準放大了約7000倍。
下圖來自日本資料,介紹世界衛生組織,日本和美國總β放射性標準:
美國的污水排放標準都是37Bq/L,更改后的美國飲用水標準竟然是污水標準的20倍了。中國飲用水標準,根本沒提氚,而是要求總β放射性低于1Bq/L,氚是β放射性核素,也就是說,氚在飲用水中的上限是1Bq/L,這是沒有其它放射性核素情況,是網上宣稱數據的百分之一以下。
我國海水水質標準給出了5種放射性核素標準,不包括氚,但我們可以根據給出的核素估算,其中銫137的限值是0.7Bq/L,銫137的劑量系數是1.3×10-5,而氚的劑量系數是1.8×10-8mSv/Bq,則可以換算海水中氚的限值標準是0.7×1.3×10-5/1.8×10-8=500 Bq/L。我國國家標準中則要求內陸核廢水排放口以下1km位置,氚的活度濃度低于100 Bq/L,明顯低于該要求。我國國標未對海洋排放口作出限制。法國則要求對排放口河流日均濃度貢獻值不超過74Bq/L,對海洋則為740Bq/L。由于河流和海洋中水的本底濃度通常都極低,法國的日均濃度貢獻值實際就是水質要求,因此,法國對海水水質的放射性核素氚的排放要求,與本文計算的500Bq/L,相差不大。
參考國際原子能機構的海洋放射性信息系統(MARIS)https://maris.iaea.org/explore-mapbox 大西洋海水H-3 氚監測數據,最大值來自法國沿岸的海水,873.9萬Bq/m3=8739 Bq/L, 超過上述限值的區域也很大。可見法國發展核電為主,排放核廢水帶來的海水中含有超高的氚放射性,已經嚴重危害海洋漁業了。日本發生福島核事故后,檢測的最大氚放射性活度濃度是130Bq/L,未超過本文提出的標準,以及法國標準。這是因為含氚核廢水是核電站正常工作中不斷產生的,核事故釋放的氚是以氣態氫氣形式存在,直接排放到大氣,大部分不在核廢水中,對海域的污染較小。
從銫137監測數據可以看出,太平洋海水銫137分布范圍很大,等于日本福島核事故,將整個太平洋都污染了。而歐洲臨近海域也同樣被污染過,最嚴重時,超標數百倍,直到現在,英國西部近海仍然超標。這都是英國曾經將大量生產原料產生的核廢料排海造成的。核原料生產過程中,也會產生大量放射性廢物,這是因為原料礦都是核燃料含量比較低的礦石,需要分離雜質,但拋棄的雜質中必然含有大量核原料,這是經濟性要求的,否則核電也就沒有競爭力,沒必要存在了。英國核燃料公司將這種拋棄的固體廢物存放到露天淺溝中,在雨水沖刷下,大量排放到水體中。此外還每天排放生產中產生的約200萬加侖(7600立方米)受到放射性污染水,通過管道輸送到海底。僅1975年一年排放的放射性物質就高達25萬居里(約1016Bq),長期成為世界上最大的排入大海的核廢料排放源。
該數據庫此前數據則顯示,全球海域在上個世紀六七十年代,就已經被美國和西方污染過一遍了,三大洋幾乎所有監測點都顯示存在放射性銫137。這也許是美國的核武器試驗,加上美國和西方大量排放核廢料到大海造成的。1990年12月,在倫敦召開的消除核工業廢料國際會議上,首次公布了西方排放到海洋的核廢料,總量為4.6×1016Bq。據張建新著《能源與當代國際關系》(2014)介紹,早在1946年美國就向太平洋傾倒核廢料,英法日俄等國都有向大海傾倒核廢料的記錄。1946-1970年期間,僅美國和西歐就在國際原子能機構監督下向太平洋、大西洋沿岸深海區傾倒核廢料107萬桶(每桶約200升)。1968-1982年期間,前蘇聯向喀拉海、巴倫支海傾倒核廢料1.7萬桶。1993年10月17日,俄羅斯以缺乏資金處理核廢料為由,向位于納霍德卡東南的日本海傾倒900噸低放射性液體核廢料,日本對此表示強烈抗議,俄羅斯不予理睬。福島核事故發生后,日本很快就傾倒了11500噸核廢水。國際原子能機構的數據顯示,從1946年到1993年間,美國、英國、法國、德國、比利時、荷蘭、瑞士等等13個國家,總共向海洋傾倒超過20萬噸固體核廢料,其中單是美國,便向北大西洋和太平洋倒進至少19萬立方米的放射性物質。
考慮到核危害的嚴重性和持久性,國際社會針對核安全領域中放射性廢物管理的相關問題,制定了1994年《核安全公約》、1972年《防止傾倒廢物和其他物質污染海洋的公約》、 1997年《乏燃料管理安全和放射性廢物管理安全聯合公約》、 1986年《及早通報核事故公約》等一系列專門性公約。但這只是西方用于限制他國的,西方仍然繼續排放大量核廢料到大海中。
日本此次直接排海,就是在福島核事故影響仍然很嚴重情況下,又一次直接排核污水污染大海。世人信不過的是其不一定完全處理了其它放射性核素,它們對人體的危害遠大于氚,下表是核燃料棒中產生的各種放射性核素以及其比例。日本的核廢水性質類似。
表1 核電站產生的核廢料中除原料鈾外主要放射性核素的占比與半衰期
三、核廢料對環境影響有多久?
核廢料對地球環境的影響是十分久遠的。這是因為核廢料中主要放射性組分,除了上述中間產物外,主要是鈾238,約占96%以上,它的半衰期是45億年,上表中含量排第三的Zr93的半衰期是150萬年,排第五的Mo99的半衰期是20萬年,都是含量大有長久影響的,但卻難以處理,只能固化存放。
需要注意的是,人類迄今對核電廠排放的長壽命核素如鋯93的研究較少,也缺少監測數據。同樣數量的放射性原子,其活度與半衰期成反比,從而監測的長壽命核素的放射性活度低,例如,半衰期150萬年的鋯93,雖然在核廢料中的數量略多于銫137,但其活度恐怕只有銫137的五萬分之一了,類似的,鉬99只有銫137的660分之一了。同樣濃度下,其危害就會低于短壽命的銫137和碘131,但它們衰減慢,長期持續排放,放射性活度就會累積,積累到限制濃度,就會產生危害了。此后危害會持續20萬年以上,這是人類不能承受的。由于各放射性核素的危害是相近的,危害作用是相互加和的,實際在低得多濃度,就會發生危害了。從過去監測數據來看,過去核廢水和核廢料的排放量都存在嚴重超標情況,它們同樣是放射性污染,一樣是加和作用,很可能積累的長壽命放射性污染物量已經超標。
下面的介紹來自一位專業的網友“大道天下”,文章題目《核電既不經濟也不清潔,核廢料如何安全處理,至今尚未解決》。
核廢料只有三個處理方法:
①扔到4000米以下海里。過去大家都這么干,現在不允許了。
②扔到太空中。成本太高,風險大,萬一發射失敗,必然污染一大片。
③埋到500米深、地質穩定的地下。可是要維持十萬年的安全,誰又能保證不出泄露意外?
但是現在大家唯一的選擇仍然是深埋。目前,全球所有核電大國的高放射性核廢料都臨時儲存放在核電站,還沒有一個永久性的高放核廢料處置庫投入使用。這是因為深埋的可行性并沒有得到認可,由于放射性核素持續產生高能粒子,很容易破壞深埋的外殼,從而導致泄漏,污染周邊環境。可以說,全球的核電站都在裸奔。
1、俄羅斯
俄羅斯高放廢物地下處置庫計劃2035年建成,目前所有高放核廢物都在臨時暫存中。
冷戰時期, 前蘇聯將固體放射性廢物直接丟入地坑內進行暫存或處置,放射性廢液排入到貯罐內暫存或直接排入到天然水體進行稀釋或壓入地下進行處置。
而海軍一般將核潛艇運行過程中產生的中低放廢物直接傾倒海洋中。截止1993年,俄羅斯北方艦隊累積向海中傾倒了約190萬立方米放射性廢物 (包括廢液和固體廢物) 。俄羅斯太平洋艦隊累積向海洋傾倒了約120萬立方米放射性廢物。
(1)瑪雅克聯合企業
位于南烏拉爾山脈東側,最初生產核武器級钚,后來發展為各種同位素生產以及退役核武器的處理。建廠初期,直接將放射性廢液排放到Techa河、Karachay湖和Staroe Boloto湖。直至今天, 瑪雅克聯合企業仍然在向這兩個湖里排放放射性廢物。
中低放固體廢物不經任何處理直接埋葬在聯合企業周圍地溝里;高放固體廢物也僅僅是埋在混凝土貯存槽中。
(2)西伯利亞聯合企業
位于西伯利亞,當前該基地內建有核電廠、鈾濃縮、后處理等多個核設施。在過去50多年運行中, 共積累了約13萬噸固體廢物和3千萬立方米液體廢物。
大部分放射性廢液采用深孔注入法注入地下250~460 m砂巖層中;固體廢物大部分直接埋葬在工廠周圍溝壕里。
(3)礦山-化工聯合企業
位于西伯利亞中部,擁有后處理廠、反應堆、钚提純設施等多個核設施。放射性廢液注入到150~500米的地下砂質粘土巖中。共向地下注入了250萬立方米低放廢液和200立方米中放廢液;固體廢物大部分直接埋在工廠周圍的溝壕里。截至2013年底,前蘇聯和俄羅斯積存了近4.896億立方米放射性廢液,和超過8700萬噸中低放廢物,暫存在俄羅斯44個地區120家企業的830多個暫存設施內。
2002年,俄羅斯在北極科拉半島賽達灣建立一個長期暫存設施,用于核潛艇、核動力水面艦艇拆解放射性廢物的長期暫存和處置。俄羅斯計劃在西伯利亞Nizhnekansky花崗巖石地質區域,建造一個高放廢物深地質處置地下實驗室,在2035年建成處置容量為2萬噸的高放廢物處置庫。
2、美國
始于1940年代的美國核工業積累了大量的乏燃料和高放廢物,迄今尚未找到出路。美國僅在國際原子能組織監督下就向太平洋、大西洋沿岸深海區傾倒核廢料107萬桶。1980年代美國曾經確定內華達州尤卡山為處置庫唯一廠址,結果到2010年,奧巴馬政府決定停止尤卡山處置庫工作,意味著歷時近30年、耗資約80億美元的尤卡山處置庫徹底失敗。
目前美國約有8萬噸乏燃料,貯存在72個商業核電站內, 另外每年還增加2000~2400噸。目前四分之三的乏燃料利用堆內乏燃料水池貯存, 其余部分通過干法貯存。也就是說,美國所有的高放核廢物全部都臨時存儲在核電站,未來幾萬年放到哪里,還不知道。
3、法國
法國選定東部默茲省的比爾鎮,進行高放射性核廢料、地底儲存計劃,計劃2030年起投入運作。比爾鎮的核廢料儲存中心,位于地底下500米,預計儲存的核廢料、將達到8萬立方米,包括1萬立方米的高放射性核廢料和7萬立方米中等程度的核廢料,其放射性長達10萬年。中等放射性的使用混凝土儲存罐。高放射性核廢料,用金屬儲存罐封存,通過地下一條長達5公里的傾斜軌道,轉移至儲存區域。按計劃,這個儲存中心將從2030年至2035年期間,接收首批核廢料,并在2140年關閉。
4、英國
英國核工業有近50年的歷史,是世界上最早建設核電站的國家之一,擁有世界上第一座商用核電站,目前有16臺核電機組正在運行,總裝機容量約10千兆瓦,提供全國約18%的電力。但由于機組的建設時間大多在20世紀80年代以前,預計到2023年,近90%的核反應堆都已達到退役的年齡。自1959年以來,英國大部分低放廢物都被運送到近地表處置場——坎布里亞郡的低放廢物庫進行處置,或者廢物產生后不久就進行填埋處置。中放廢物一般整備成適合長期貯存的穩定廢物包,在臨時貯存庫(廢物產生的周圍建設)存放幾十年,或運到可用的中放廢物庫。英國核廢物目前儲存在約30個地點,主要集中在坎布里亞的塞拉菲爾德。對于高放核廢物,英國政府多年來一直試圖確定一個場址,既有適當的地質條件,且當地社區又志愿支持在該地建立一個120億英鎊的地質處理設施。目前沒有任何結果。從英國周邊海域放射性監測數據來看,英國可能是將核廢料排海數量最多的國家,放射性超標最嚴重,比俄羅斯周邊海域高10倍左右。
5、德國
德國有四個臨時儲藏核廢料的基地,其中兩個是廢棄的鹽礦,另一座準備作為永久儲藏基地的鹽礦是位于下薩克森州的戈萊本(Gorleben)。戈萊本其實不太適合作為核廢料場,原因是那里的鹽礦層夾雜著地下水源,有滲水的危險,而且鹽礦層上面也沒有黏土層作為安全屏障。但是因為戈萊本在東西德交界處,一旦出現核泄漏,首先受害的應該是“敵方”。基于同樣的思維方式,前東德也將核廢料儲藏基地放在了兩德交界處摩爾斯雷本(Morsleben)的一個廢棄的鹽礦。兩德統一后,摩爾斯雷本作為核廢料儲藏基地繼續使用,直到1998年由于安全問題被政府叫停。那里至今仍存放著前東德的核廢料。
戈萊本盡管已經建成了一座800米深、7公里長、有四通八達巷道的礦井,但至今沒有得出官方定論。戈萊本的鹽礦滲水,上部沒有作為屏障的保護地層,不適合做核廢料永久儲存基地。德國另兩座儲藏核廢料的鹽礦情況更糟。政府花費了20億歐元修復摩爾斯雷本礦井的滲水問題,北部的阿瑟(Asse)鹽礦滲水十分嚴重甚至有坍塌的危險,政府已決定取出那里的128000個核廢料容器,然后關閉礦井。
日本福島事故之后,德國決定在11年內關閉所有核電站。但是要把現有的高放核廢料安全保存20萬年,仍然是德國人頭痛的事情。德國計劃在2031年前確定存放地的最終選址。
6、日本
1966年日本第一座商用核電站開始運行,到2005年已建成54座反應堆,核電規模僅次于美國和法國。產生了數量龐大的未耗盡核燃料。日本的胃口很大,在六所村建立了核處理設施和核廢料處理場。六所村是一個人口1.9萬人,面向太平洋的小寒村,地質較穩定,最重要的是可以向海里稀釋可能的核污染。六所村已建成鈾濃縮廠、核燃料后處理廠、低放廢物處置中心及高放廢物處理中心。日本全境的核電廠日常運行產生的低放廢物將被裝入屏蔽容器罐,用水泥固化,然后海運到六所村,集中填埋于淺地層的混凝土處置場內。
高放核廢物經高溫熔化、裝入不銹鋼容器、凝固成為玻璃固化體,隔離玻璃固化體最好的辦法就是深地層掩埋。六所村已經積累了3000噸乏燃料,正在排隊等待再處理,據說要幾十年才能處理完。
狼子野心的日本,建造了用鈾钚混合燃料、用液態鈉作冷卻劑的快中子增殖堆。這種核電技術危險性高,液態鈉遇水會發生爆炸。但是這種反應堆可以不常見的鈾238變成钚239。日本擁有的幾十噸钚,足夠制造幾千枚核彈。日本是一個極其無恥不負責任的國家,計劃將福島核電站事故產生的123萬噸核廢水排入大海,并且已經正式實行。
7、中國
中國核電站進入商業化運行比較晚,第一個是秦山核電站,投產是1991年,核廢料還比較少。但近年來大量建設,目前運行核電站僅次于美國和法國,排世界第三。
目前中國已建有兩座中低放射核廢料處置庫,分別位于甘肅玉門和廣東大亞灣附近的北龍。但是西北處置場主要接收來自軍工單位的放射性廢物,而北龍處置場也只接收來自大亞灣核電基地6個機組的低放廢物。因為誰都不愿意接受別人的核廢料,所以中國86%的低放射核廢料仍然儲存在核電站自身的臨時堆放場。而中國預定要在甘肅北山建設的高放射核廢料處置場,遲遲沒有建成。
2006年我國出臺了《高放廢物地質處置研究開發規劃指南》。按照該指南,對于高放廢物中國分三個階段走:一是2006~2020年,選址階段;二是2020~2040年,實驗室建設階段;三是2040年到本世紀中葉要建成該實驗室。也就是說,中國的高放廢物處置場要到2040年才可能建成。中國每年新增150噸以上的高放射性核廢料,只能靜靜躺在核電站的硼水池里臨時存放。
8、西方人想把核廢料運到中國來
自美國三哩島核事故之后,美國已經停止了新建核電站,只是在現有核電站做更新,美國核電建設商西屋公司瀕臨倒閉,被賣給了日本人。日本福島核事故之后,日本也停止了新建核電站。德國則決定在11年內關閉所有核電站。英國實際上也退出了核電建設市場。目前,只有俄羅斯、法國、中國在發展核電建設技術。法國是因為70%以上的電力來自核電,所以騎虎難下,只能繼續發展核電技術。但是,西方國家卻一直想把核廢料放到中國來。美國之所以在2010年停止尤卡山核廢料場計劃,原因就是那時候法國和中國幾乎談成了一個千億大單,要在中國西北建設乏燃料處理廠和核廢料處置場。好在,這個項目受到很多人的反對,至今沒有成功。運行幾十年的一個核電站,產生的核廢料卻需要我們花幾萬年去善后。而這還不算地震、戰爭和天災人禍可能造成的事故。
高科技不等于真理,技術應該服從民族生存安全的最高利益。顯然,核電既不清潔、也不廉價、更不安全,在解決核廢料安全問題之前,應該限制核電的建設,而不是推廣,尤其必須禁止內陸核電站的建設。
四、日本和西方向海洋排核廢料對環境和經濟最終影響如何?
辯護者總是以海洋的龐大水量的稀釋作用來為日本排海辯護。實際上,深海與表層海水的交換,是通過自然擴散來進行的,完全的混合需要3000年。稀釋作用僅來自表層300米深度,體積不到整個海洋的10分之一。在本世紀這樣的百年時間尺度,只能考慮這10分之一海水的稀釋作用,不能考慮整個海洋所有海水的稀釋作用。
奧地利中央氣象和地球動力研究所(ZAMG)是負責監督各國是否遵守聯合國《全面禁止核試驗條約》(CTBT)的機構,受聯合國委任,通過設在美國、日本和俄羅斯等世界各地的觀測網,對放射物累積量和移動路徑進行分析。分析說,日本福島核電站泄漏事故向大氣中排放的放射性物質含量已超過切爾諾貝利核事故的水平。ZAMG當地時間3月26日表示,福島核電站發生事故之后,平均每天向大氣中釋放蒸氣形態的銫137和碘131,分別為 5000萬億至5京(10的16次方)和10京貝克勒爾。
1986年切爾諾貝利核電站事故發生后10日累積放出的放射性銫137和碘131的總量分別為8.5京和176京貝克勒爾。根據奧地利研究人員當天公布的 福島日均輻射量計算,日本核事故發生后的18天里,銫137和碘131的累計量分別為9至90京和180京貝克勒爾,已超過切爾諾貝利核泄漏事故的水平。
(參見:韓國朝鮮日報中文網絡版
http://chn.chosun.com/site/data/html_dir/2011/03/28/20110328000004.html)
這些污染物,除了少數停留在日本國土,大部分都被雨水沖刷,或直接進入海洋了。這十幾年來,由于福島核事故形成的核融毀,大量核燃料進入地下,繼續發生核反應,仍在繼續大量產生和排放放射性核素。對比切爾諾貝利核電站事故,由于使用石墨做冷卻劑,燃燒爆炸,核燃料四散溢出,事故后的核反應就很低,基本不輸出。但后來媒體卻很少關注日本福島核事故影響,從而對日本福島核事故危害缺少了解。筆者曾經估計,福島核電站排放的放射性核素恐怕是切爾諾貝利十倍以上,而且它們基本都進入環境,只有部分變成核廢水被收集起來,如今日本人又要將它們排入大海。
銫的毒性遠大于氚,其換算系數是13nSv/Bq,約是氚的700倍。美國廢水的銫137排放標準是37Bq/L水,但它需要利用排放水體的稀釋作用,經過天然水體稀釋后,天然水體中污染物含量,通常不應超過排放濃度的百分之一,也就是0.37Bq/kg。我國海水水質標準中,銫137 限值為0.7 Bq/kg。因此,上述2種分析結果相近。都指出,應嚴格限制排放含銫137廢水,嚴格控制海水中含量。但如今日本核事故導致的太平洋部分海域海水中銫含量已經高達數個Bq/kg,都遠遠超標了。如今還要繼續排放含銫137核污水,可以說,日本在明目張膽地坑害人類了。由于美國和日本過去十余年控制輿論十分成功,很少有人關注,如今反而進一步加大排放了。
【圖6 2010年前歐洲附近海域的銫137放射性平均值數據】
參見上圖,是2010年前歐洲附近海域的銫137放射性平均值數據,可以看到,英國周圍才是最嚴重的污染區,最大值高達204.3,超標接近300倍,發生在1986年以前,明顯不是切爾諾貝利核電站事故的作用,很可能是英國經常性排放核廢料累積形成的。對比切爾諾貝利核電站事故影響最大的黑海,比北海低一個數量級,卻廣受關注和譴責。這也可以看到英美對輿論控制的效果。
至于對經濟影響,此前如此嚴重環境影響,卻無人宣傳,人們基本不知道,從而過去十多年對經濟沒有產生影響。但我國每年海洋捕撈量高達1300多萬噸,產值數百億,相關配套還有很多工業企業和大量從業人員。
如今我國網絡媒體基本控制在美國資本手里,加上美國正在經濟上攻擊中國,最近美國著名金融巨頭Cathie Wood公開發文指出,美聯儲持續加息一年多,就是要打擊中國經濟。這次借機宣傳海產品有害,確實對中國的海洋漁業產生致命影響,很多海產品市場都空無一人。今年中國經濟遭受重創,如今又被美帝借此加大打擊了。
五、為什么日本會決定排海?美國為什么會支持?
從歐洲周邊海域核輻射監測數據來看,西方主要是英國早已排放了大量核廢料到海洋了。這次日本向海洋排放核廢水,西方裝聾作啞,不愿發聲,其主要原因,就是因為他們早就做過這種惡行了。
前年日本公開宣布排海計劃,筆者就指出,這實際就是為美國和西方示范一種一次性處理方式,永久擺脫處理核污染責任,讓全世界為他們承擔核電成本。上個世紀六七十年代,西方曾經大力發展核電,就規模來說,美國排第一,有103個核電站,平均每個核電站發電能力約為100萬千瓦;法國排第二,約有60個核電站;日本排第三,有55個核電站。以前西方曾經將大量核廢料排海,造成歐洲相鄰海域大面積嚴重超標,后來西方不得不終止了排海,將核廢料儲存起來。如今日本和西方各國都積存了大量核廢料,給環境帶來嚴重影響,也給自身帶來了沉重負擔。這些核廢料不斷產生高能的放射性粒子,十分容易泄漏,需要不斷采取措施。然而,雖然過去幾十年重重努力,仍然沒有解決方案。日本以這種方式重新排海核廢料,打擦邊球,得到美國和西方默認和支持,也就十分自然了。
福島核電站屬于東京電力,東京電力集團作為福島核事故的責任方之一,其最大的股東竟然是BlackRock貝萊德集團(俗稱黑巖,BlackRock),據東京電力公司的股東名單(數據截止日期為2022年5月31日)。包括貝萊德集團(俗稱黑巖,BlackRock)和先鋒領航集團(Vanguard Group)。它們都是2011年福島核事故發生后,才入手東京電力的。它們參股的目的,恐怕與推動排海核廢料,也有密切關系。
面對日本詭辯的核污水安全,中國在世衛大會上問了日本3個問題:
第一,福島核污染水如果安全,日方為何不留著自己使用?
第二,日方為何不將安全的核污水用于國內的農業和制造業?
第三,福島核污染水如果安全,日方為何不向其國內湖泊排放?
日本無言以對,卻仍然堅持核污水排海,其原因:
首先,肯定不是沒有處理技術和能力的問題。日本本身就有多種核污水處理技術和豐富的經驗,日本政府自己就提出了5種方案:排入海里、變成水蒸氣排入大氣、沿地下管道排入地底深處、電解處理,以及將其固態化埋入地底。即使技術和能力還有欠缺,也可以廣泛尋求國際技術力量支持,但日本壓根不和各方討論除了排海以外的其他處置方案,不惜引發眾怒也要執意排海。
第二,也不是因為錢的問題。排入大海確實是成本最低的方案,成本方面僅需34億日元,約1.7億元人民幣左右。而固態化埋入地底方案的成本最高,大約需要2431億日元(也有觀點認為,其實300億元日元就夠了),折合人民幣123.5億元。且不討論還有沒有更優化的技術處理方案,即使是2431億日元,對于世界第三大經濟體而言,這點錢根本不算什么。
處理核廢水精打細算的同時,日本政府通過最大的公關公司電通集團,豪擲800億日元公關費用用于“面向國內”、“面向國外”二大部分,用于全力掩蓋核事故后續影響,應對排放核污染水產生的負面輿情。這筆資金,足以啟動任何非排海處理方案的一期工程實施了。由此可見,日本不是沒有錢,核污水排海根本不是出于經濟利益考慮。
日本堅持將核廢水排放大海,主要原因,恐怕是多方面的,
1)最重要原因,是其它處理方式都會讓大量核廢料遺留在日本。其中蒸發法和電解處理都是分離核廢料,只排放分離核廢料后的水,直接埋入地下和固化埋入地下,都是將有害的核廢料留在日本國土。只有排海,才是唯一一個轉移核廢料污染影響。
2)美國安排的行動,為美國和西方解決核廢料問題,提供一種新途徑。日本公開宣布直接排海核廢水,持續30年,如今公開執行,如果各國不制止,就會變成默認方式了,這不僅是排放核廢水,而是成為美國和西方今后對付核廢料的一種方式。核廢料的高放射性,封閉儲藏,是很不可靠的,切爾諾貝利核電站不過30年,就重建了封閉外殼。相反,今后只要用海水沖洗排海,就將高污染的核廢料產生的各種放射性核素排入大海,不再需要其它處理了。美國公開表示支持,西方各國裝聾作啞,包括仍然進口日本食品,表達對日本排海的支持,根本原因就在于此。
3)日本排放核廢水,主要污染附近海域,中國就是最大受害者。前面所述文章,就論證福島核事故排放到大海的放射性污染,大部分都流入中國近海。美國支持和推動日本排海核廢料,讓日本公開損害中國利益,也是防止中日重新接近,推動中日敵視,從而支持美國,執行對付中國的亞太戰略。日本是美國亞太戰略的核心,在第一島鏈和第二島鏈都扮演了關鍵性角色。美國圍堵、遏制中國,近年來不斷施壓日韓,要求日韓首當其沖,與美國站在統一陣營,防止中國再次與日韓走近。
4)掩蓋西方大量向海洋排放核廢料和核試驗真相。一直以來,關于日本在偷偷研制核武器的傳聞都沒有停止過,日本核電站就包括很罕見的能生產核炸彈原料钚的核電廠。核武器是日本不惜一切代價都要獲得的戰略保障。當然,美國也在太平洋區域有過多次核試驗記錄。核污水排海無疑可以掩蓋美國或日本核試驗造成海水核污染的真相。此外,美國和西方向海洋排放了大量核廢料,1990年12月,在倫敦召開的消除核工業廢料國際會議上,首次公布了西方排放到還低的核廢料,總量為4.6×1016Bq。從海洋放射性信息系統列出的海水放射性物質濃度數據來看,自上個世紀六十年代以來,銫137出現在四大洋絕大部分海域,銫137含量最嚴重區域超過中國海水水質標準接近300倍。這也解釋了為什么日本核廢水排海,美西方采取漠視或縱容的態度,至少可以讓日本分擔其排海帶來的污染責任。
5)美國和西方精英制定了人類未來5億人計劃,要將人類人口數量控制在5億人以內。新冠及其疫苗都是人為制造,大規模削減人口的手段。核廢料排海,制造海洋污染,卻不告訴民眾,讓民眾繼續食用被放射性核素嚴重污染的海產品,已經持續推行50余年,從而在絕大多數人都不知不覺中削減人口。
美國和西方精英并不擔心他們的陰謀敗露,而是公開推行的,但卻通過媒體洗腦,讓很多事情黑白顛倒。例如,日本此次將核污水排海,日本官員宣傳是安全的,國內就有很多人迷信;而日本和西方甚至還有很多人相信,中國向海洋排放核污染物比日本多得多。他們早已將中國當作邪惡的敵人看待,早就不相信中國政府,也不相信中國人。美國的民意調查顯示,85%以上被調查者敵視中國,這都超過當年最敵視中國時代的比例了。美國早已在思想上完成了對中國發動戰爭的準備。西方精英無論拋出多少對中國的荒誕無稽的污蔑,在美國和西方都有很多迷信者。多年來國內宣傳與國際接軌,也培養了大量迷信西方的洋奴。日本核廢水排放背后,有很多值得我們深究。
六、我國核電發展
我國發電事業比較晚,第一個商業化運行的核電廠是1991年12月投產的秦山核電站。截至目前,我國商運核電機組超55臺,主要集中在沿海的遼寧、山東、江蘇、浙江、福建、廣東、廣西和海南8省(區),總裝機容量超5600萬千瓦,位列全球第三,僅次于美國和法國。在建核電機組超20臺,在建機組裝機容量已連續十多年保持全球第一。《“十四五”現代能源體系規劃》提出,在確保安全的前提下,積極有序推動沿海核電項目建設,合理布局新增沿海核電項目;到2025年,核電運行裝機容量達到7000萬千瓦左右。
據中央人民政府網站(www.gov.cn)報道,2023年7月31日,經國務院常務會議審議,決定對已經納入國家規劃且經過全面安全評估審查的 遼寧徐大堡核電項目1、2號機組,華能山東石島灣核電廠擴建一期工程1、2號機組,福建寧德二期項目5、6號機組共6臺核電機組予以核準,上述項目在取得國家核安全局頒發的《核電廠建造許可證》后,即可開始建設。
“碳達峰”“碳中和”目標下,我國核電發展迎來了政策機遇期。在2022年9月召開的國務院常務會議上指出,為提升能源保障能力和促進綠色發展,會議決定,核準已列入規劃、條件成熟的福建漳州二期、廣東廉江一期核電項目。在此之前,2022年4月20日召開的國常會已經對3個核電新建機組項目予以核準。至此,2022年中國共核準5個核電項目,每個項目均有兩臺核電機組,總計10臺核電機組,為過去十多年來最多的一年。
此外,中國還大力支持和參與很多第三世界國家的核電建設。2000年9月建成投入使用的巴基斯坦恰希瑪核電站為30萬千瓦壓水堆型核電站,是中國自行設計、投資建造的第一座出口商用核電站。2001年3月,恰希瑪核電一期工程組通過最終驗收。在此基礎上,雙方又續簽了恰希瑪核電2、3、4號機組合同。2011年中巴建交60周年之際,恰希瑪核電2號機組投入商業運行。2016年12月6日,恰希瑪核電3號機組提前26天投入商運。2017年9月26日,恰希瑪核電4號機組投入商運。
2021年5月,卡拉奇2號機組商運。2022年4月,卡拉奇3號機組商運。2023年7月14日(當地時間),巴基斯坦舉辦恰希瑪核電站5號機組(C-5)破土動工儀式。這是中國自主三代核電華龍一號出口巴基斯坦的第3臺機組,也是中國出口巴基斯坦的第7臺核電機組。有關報道指出,我國在其中5個核電站上投資150億美元。
2022年2月,中國核電集團與阿根廷簽訂總承包合同,由中國銀行貸款85億美元,為阿根廷建設一座核電站,華龍一號機組,裝機容量可達120萬千瓦。
2015年10月21日,中廣核與法國電力公司在倫敦正式簽訂英國新建核電項目投資協議,由中廣核牽頭的中國企業與法國電力共同投資興建英國欣克利角C核電項目,并共同推進塞茲韋爾C和布拉德韋爾B兩大后續核電項目,其中布拉德韋爾B項目擬采用中國自主三代核電技術“華龍一號”。
中廣核2015年已先后獲得英國、羅馬尼亞、馬來西亞等地核電大單,項目涉及投資、工程建設、運營與核電技術等方面。此外,泰國、印度、肯尼亞、南非等多個國家均對“華龍一號”產生了強烈興趣。國家核電則正致力于南非核電市場開發,CAP1400作為中國政府在南非的主推機型,取得了一系列重要進展。兩國政府間核電項目合作框架協議于2014年簽署,通過多次技術推介,CAP1400技術的安全性、經濟性優勢以及具體項目方案獲得了南非政府及專家團隊的高度評價。此外,在土耳其市場,國家核電和美國西屋公司于2014年11月與土方簽署了土耳其第三核電廠建設的排他性合作備忘錄。
核電站的根本問題,是核廢料難以處理,而且影響持久、危害大。如今對海洋環境造成了嚴重危害,進而影響食品安全。在戰爭時期,核電站還會成為敵人攻擊的目標,從而給周邊地區帶來長遠的災難。中國大量發展核電,規模已接近法國,每年累積核廢料,雖然沒有看到統計數據,但每年增加量,估計和法國也相差不多,高達1000噸左右。今后必然成為西方攻擊中國的靶子。在核廢料得到解決之前,中國發展核電事業應該慎之又慎。
參考:
黃衛東:為什么核廢料很危險?一位核技術博士的簡短解釋 - 學者觀點 - 紅歌會網
http://www.szhgh.com/Article/opinion/xuezhe/2016-08-16/119373.html
黃衛東 – 美國核電站事故
http://www.mzfxw.com/e/action/ShowInfo.php?classid=4&id=31767
西方的反核和中國的反壩 - 黃衛東 - 草根網
http://www.caogen.com/blog/Infor_detail.aspx?ID=227&articleId=27653
國際核安全監察機構分析:日本核泄漏仍很嚴重
http://www.juliangmedia.com/e/DoPrint/?classid=28&id=219307
黃衛東:美國和西方為什么支持日本向海洋排放核污染 - 紅色文化網
https://www.hswh.org.cn/wzzx/xxhq/qq/2021-04-15/68706.html
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