无知的韩国抗议者



这几天骂日本的人已经很多了，我们也先骂一句：


日本这个国家有个非常严重的问题，就是极端不自信。当然，要求一个礼貌、客气、在乎外界看法、爱替他人着想的社会，拥有与这些素质不相匹配的强大自信，的确强人所难。


自十年前福岛第一核电站发生事故至今，日本基本没犯任何明显故意违背科学与伦理的错误，事故也几乎完全由于天灾过于酷烈导致，而“核废水”排放更是全世界通行且符合科学准则的作法，却由于相邻的两个奇怪国家的抗议，而掀起了巨大风波。


日本政府，却几乎没在这个过程中对外讲明白任何事情，完全任凭媒体和坊间造谣诋毁。


虽然我们之前已经写过相关话题（不要问为什么看不到了），但今天不止要谈“核废水”这件事，更是要借着311大地震十周年之际，尽可能将福岛核事故真实始末勾勒出来。


如果不了解福岛核事故的真相，那么这种无知的恐惧就还会继续。


四个机组的三次爆炸


2011年3月11日，是位于日本福岛县大熊町的福岛第一核电站能够正常运营的最后一天。


核电站是一种“战略很简单，但战术很复杂”的工业设施，对于普通人来说，完全可以将核电站理解为燃料不同的火力发电站——





无论核能还是烧煤，都是把水加热成蒸汽，再让蒸汽推动发电机的涡轮，即机械能带动电磁感应，最终转化为电能。只要有初中物理知识就能看懂。



但核电站比火力发电复杂之处，就在于核燃料。这些核燃料之所以能够用来发电，就是人类用了大量缓释、减速、降温的手法，让原本应该在极短时间内迅速爆发出无穷威力的核裂变过程，变成低烈度的可控的缓慢反应。这也正是原子弹和核电站的区别。


比如，在日本广岛上空引爆的那枚原子弹，其真正裂变的铀元素只有1千克重，而真正转化为能量的质量，只有700毫克重（相当于一只蝴蝶），但这只蝴蝶的原子核几乎同时连锁破裂，最终导致了7.8万人瞬间气化或变成灰烬。



而在前苏联著名的切尔诺贝利核电站中，每根燃料棒中都有3.5公斤的低浓度铀粉末。缓慢的反应和一系列安全阀，可以把工作温度控制在700°C左右。相当于为一匹烈马套上缰绳后，变成了良好的代步工具。


但这毕竟还是一种高超却危险的平衡游戏，如果不能将铀元素的反应控制在物理环境承受范围内，那就是几乎难以阻挡的灾难。某种意义上，全球每座核电站都相当于调教狮虎的马戏团。


十年前，福岛第一马戏团，遭遇了超出想象的危机。




这张图看不懂不要紧，先看解读



下午14:46分，位于太平洋的板块交界处，发生了日本有记录以来最强烈的地震。9.0级的强震，让福岛第一核电站产生了一系列有序和无序的反应。



首先，控制系统感知到地震后，第一时间就自动停止了核反应堆工作，这是非常关键的一点，也是福岛和切尔诺贝利的最根本区别之一。



《福岛50英雄》电影截图：核反应堆自动停运



紧接着，地震波损坏了所有外部供电，这导致核电站所有主要系统失去常规用电，但这也完全在事故处理机制的对应范围内，核电站瞬间切换到了备用电源——




电影截图


然而此时，超出应急预案的第二波灾难来袭了。





电影截图

实际拍照，出自东电官网



下午15时37分，13米高的巨浪，直接拍上了岸，福岛第一核电站的防波堤在设计中，只能应对6.1米的海浪，可是当天实际涌来的，却是整整超出设计最大限113%倍的狂潮。



这就导致福岛第一核电站的主要厂区几乎全部被海水淹没和浸泡——







全部被淹后，海水自然就从各种建筑缝隙中涌入，并流到了位于建筑物内低处的电源室。而核电站的备用紧急电源、直流电池、分电盘等关键部件，也就此全军覆没。


也就是说，从那时起，福岛第一核电站的1、2、3、4号机组，就完全进入了全电源丧失状态。






也就是说，地震并未对核电站造成致命打击，而海啸却直接进行了精准的釜底抽薪，核电站对核反应堆的所有冷却措施，被完全毁灭——






由于没有新的冷却水进入，即便已经关闭反应堆，但由于其基础温度仍然非常高，部分反应物也未完全停息，因此就形成了“空烧”状态。



随着时间推移，空烧导致燃料棒无法承载，因此融化后部分燃料逃出了压力容器，掉入了反应堆的安全壳中。在那里，核燃料继续与蒸汽等物质反应，产生了大量氢气。






最终，氢气积蓄过多，气体从破损的安全壳缝隙间扩散而出。在反应堆厂房中产生爆炸。



在福岛第一核电站的1、2、3、4号机组，几乎都经历了上述近似的历程。由于过于残酷的连续天灾打击，导致多种安全和备用手段全部失效，即便用消防车浇水，但也无济于事了。




几乎所有电源、供水和冷却手段全部丧失



这的确是自切尔诺贝利以来，地球上最严重的核电站事故。并且在国际原子能机构的评级中，与切尔诺贝利同列为最高的“7级”。



但福岛和切尔诺贝利实际上是完完全全不同的两种事故。


切尔诺贝利的事故发生原因不是天灾，反而完全是人祸。



切尔诺贝利事故的主要原因：



一、核电站高级领导不顾诸多不利因素，违反安全操作规程，在连续加班熬夜，条件不齐备的情况下，强行进行“模拟外部停电试验”，导致反应堆进入极端危险状态。


二、前苏联RBMK石墨反应堆存在巨大设计安全隐患，但有关方面却将安全隐患隐瞒不报，在操作手册中对巨大风险语焉不详，导致一线人员（包括切尔诺贝利副总工程师）均不知隐患的存在。


三、时值“大干快上”风气，切尔诺贝利无法按照自我意愿控制反应堆效率，必须满足当地用电需求，导致风险加剧。


四、也是最致命的一点。前苏联出于成本、效率等多重考虑，在核反应堆的控制棒尖端使用了石墨。


可以这样理解，控制棒相当于汽车的刹车。按照安全规定，控制棒在日常状态下也不能完全离开燃料棒，相当于汽车运行时，刹车要一直轻踩着。前苏联出于成本，以及提高反应堆功率的心态，将刹车盘轻踩的那一部分，上了一层润滑油。（石墨可以帮助裂变）



也就是说，正常来讲，刹车踩下去就应该立即减速。然而切尔诺贝利的刹车踩下去后，反而会先帮助车辆加速。



后果也完全不同，福岛的爆炸，是氢气爆炸，只导致了最外层的厂房损毁。而切尔诺贝利4号机组的爆炸，是反应堆整个荡然无存。就连盖在反应堆上方，直径17米厚3米，重2000吨的相当于6架满载大型客机的不锈钢生物屏障，也像个硬币一样被抛到半空……






这是福岛的1号机组，只有厂房顶棚损毁，反应堆安全壳依然有效，燃料棒被封死在安全壳中。安全壳由超过2米厚的强力钢筋混凝土结构制成，这也是即便燃料棒完全熔毁，外界的辐射值几乎也没有相应提升的原因。




这是切尔诺贝利4号机组，除了墙壁外什么都没了，堆芯炸了个天女散花


更直观的，是辐射数值——






福岛的4个机组全部遭受不同程度损毁，向外界排放的放射物质总量，也不过只有切尔诺贝利1个机组的十分之一。
根据国际原子能机构报告，福岛事故后，“预计公众成员及其后裔的辐射相关健康效应发生率不会有明显的增加。”
根据世界卫生组织报告，切尔诺贝利事故后，“工人、疏散者和居民可能死于癌症的几率将上升3%-4%。具体到人数为4000人。”


但由于国际标准将第7级事故的范围定得非常宽泛，导致福岛和切尔诺贝利看起来“同属于最严重事故”。



更不必提的是：



从海啸造成福岛核电站无法正常运转开始，到日本首相发布“核应急”指令。共经历4小时13分钟。
从切尔诺贝利的第一次爆炸，到苏联总理成立应急临时委员会，决定进行紧急疏散。共经历近19小时。


日本政府于事发第二天向国际原子能机构通报了福岛事故。
国际组织于切尔诺贝利爆炸后的第三天，才从瑞典和芬兰收到辐射水平提高的报告。迫于国际社会压力，直到第三天晚上，苏联才证实，发生了严重的核事故。


福岛附近20公里的居民在第二天接到了疏散指令，30公里以内的居民收到建议留在室内。
切尔诺贝利核电站附近的儿童在事发后第二天仍照常上课，直到一天半后才撤离。整整18天后，民众才等来政府的正式回应。


我们之所以花这么长篇大论，把这些历史再摆一遍，只为了说明白一件事——



日本福岛核事故99%归因于太过残酷的、超出设计最大限度的天灾，日本在处理方式和透明性方面基本没犯任何本质错误。其实所有针对福岛的质疑，更多是缘于不了解和不信任。


至于某些人在毫无证据的情况下，造谣、质疑日本特别起劲，可能代入了自己熟悉的生活环境后的一种“将心比心”吧。



“核废水”危险吗？



2011年3月事故发生后，福岛第一核电站1~3号机的核反应堆内，残留着因事故而溶解后又凝固的燃料碎片。





为了冷却这些燃料碎片，就必须要不断向其中注入冷却水。同时，由于还有雨水和地下水流过。就导致同时可能有大量水流过反应堆附近，这些水都可能含有放射性物质，也就是人们常说的“核废水”。


这是刚发生事故后的现场示意图——





左边的三个红圈，分别为地下水、雨水，以及流经反应堆的冷却水，三者总称“污染水”，如果不加任何处理，地下水和雨水会流入海中（右侧红圈）或蒸发掉。冷却水虽有设施处理，但依然有安全风险。


所以日本人很快做了以下处理——





基本上就是三个方针：“尽可能不让水接近反应堆”、“尽可能不让水排进大海”、“污染水全部净化储存”。



图中红圈处，是防水壁，防止地下水和雨水流入海中。大概长这样——





图中绿圈处，是水井，把地下水和雨水直接从地里抽出来，再保存起来。



图中黄圈处，是污染水保存罐。非常壮观——





所以，如果日本人想排放“核废水”，何必还要花钱修这些玩意，直接就任凭这些水往海里流就是了，何必还需要等到今天，还向全世界宣布一下？


2014-2019年，IAEA（国际原子能机构）到访了福岛9次，每次都要亲自收集海水、沉积物以及海洋生物的样本，并与日本方面的报告数据进行比照。IAEA经过多次比对认为，日方报告的数据完全可信。





这是福岛核电站紧临大海处的采水样本辐射分析数据，图中的红线是WHO（世界卫生组织）设定的饮用水品质线，自从2011年9月开始，福岛核电站边上的海水辐射度都完全符合饮用标准。





这是福岛核电站的地下水检测结果，铯、锶、全α射线、全β射线，均检测不出（ND），氚的检测结果为每升水150单位。150是什么概念呢？氚的饮用水含量安全标准是每升10000单位……





这是今年1月份，福岛核电站周边海域的海水检测结果。全β射线、氚、锶、钚的值，均低于2011年事故前。只有铯含量比2011年事故前高。


但是，无论哪种放射物质，均距离饮用水标准相当遥远，即便是最高的铯含量，只有饮用水标准（10）的千分之六……






这是2020年，福岛县民日常饮食的检测结果。放射性铯的最高结果是每公斤0.25单位，而日本婴儿食品的安全值是每公斤50单位，相差200倍。


再说回“核废水”。



如之前所示，福岛的污染水已经几乎全部装在那些储存罐中，可那些罐子再多再大，也终有用尽之时。而这一时刻已经迫在眉睫——





到2020年末，所有储存罐的总容量为137万立方米，而截至今年3月18日，现有污染水的容量已经高达125万立方米，已使用91%。按现有情况继续进展，最迟2022年中，存储罐就将全部用尽。


这些水不可能永远无限地在核电站存着，不仅放不下，也超出了处理能力，同时还会影响核电站收尾工作的进行。


当然，这个情况并不是今天才发现，早在多年前，日本政界就已经为这件事吵成一团：究竟该如何处理这些污染水呢？


其实，并不是一开始就决定要排入海中，相关机构比对了以下几种方案：





1.海洋排出、2.注入地底深处、3.埋入地下容器、4.蒸发、5.处理后进行氢排放、6.一直保存。


但2、3、5均存在技术难度、开发难度、不存在前例、时间来不及等因素。事实上，IAEA已经将这三种可能性否定了。只剩下1、4两种可能。也就是排海和蒸发。



IAEA的原话是这样说的——IAEA审查小组认为……用于处置ALPS处理过的水的方法，在最初的五种选择中，只有两种可实用。即：受控的蒸气释放和受控的排入海中，后者是常规使用的方法，后者在日本乃至全球范围内的核电站和燃料循环设施均在使用。


是的，你没看错，把使用过的污染水经过去除主要辐射物后排入大海，是全世界通行的做法——





图片出自日本经济产业省，全世界的核电站都在排放。比如，举行反对示威的韩国人，其月城核电站每年排放136兆单位的辐射物质，而福岛第一核电站在2010年事故前，每年只排放2.2兆单位。


另外，不要以为福岛要排出的水中，还有很多放射物质，并且觉得非常致命的样子。


实际上，所有要排进大海的“核废水”，都要经过ALPS（“多种辐射物质除去设备”），可以去除62种辐射物。福岛要排出的处理水，都是经过ALPS处理之后，完全符合安全标准的水。


2020年12月24日，东电公司公布了最终版的ALPS处理报告。






图中桔色数值，是未处理的“核废水”，而蓝色是已经处理后的“处理水”。



62种核辐射物质在处理前的浓度比总和是2406，而处理后只有0.35。



无论是铯134、铯137、钴60、钌106、锑125、锶90、碘129、锶89、炭素14还是其它绝大部分放射物质，基本通通消失。完全不用担心。


而ALPS唯一无法处理的物质，是图中最右侧几乎没变化的蓝色柱子——氚。


氚是氢的放射性同位素，在地球上广泛存在，每个人体内都有100单位的氚。氚虽然会释放放射线，但非常微弱，只须一张纸就能隔住，因此放射性很低。


这就导致氚对人体的危害能力也非常非常之差，如果同样口服一单位物质，氚对人体的危害就是下图中最左侧的小弟弟，右边是碳、钠、钾、钴、碘、铯等巨人。氚的影响力是铯的约700分之1。





那么，现在福岛的罐子里，有多少氚呢？大概有1000兆单位的氚。


看起来很多是吗？但是仅2015年，法国的阿格核废料处理厂就要排出1京3700兆单位的氚。英国的谢菲尔德处理厂在同年的排放量是1540兆单位。


难道只有福岛的氚是氚，全世界国家每年都在排放的就都不是氚了吗？


福岛的处理水全部排出后，附近海洋氚含量最大值为每升1100单位，而WHO的饮用水标准氚含量为不超过每升10000单位。仅为10分之1。


即便排入海中，可能导致海水中含氚量“超过目前水平”的地区（但依然绝对安全），也不过只有距离核电站纵深2公里，向南20公里向北10公里的海面。完全影响不到其它国家，千万不要自作多情——






针对“海洋排放”，国际社会的反应是？





国际原子能机构总干事格罗西称，IAEA支持日本此举——“日本选择的水处理方法在技术上是可行的，并且符合国际惯例。在基于安全和环境影响评估的特定监管授权下，全球核电站通常将处理水排放入海中。”


“日本政府今天的决定是一个里程碑，将为福岛第一核电站的退役继续取得进展铺平道路。” “即使福岛的排水量很大，日本政府的决定也符合全球惯例，这是一个独特而复杂的案例。”


美国国务院发言人称，“在独特困难的情况下，日本保持了透明度，采用了符合世界原子能安全标准的手法。”


美国国务卿也在推特上表示“感谢日本有透明性的举措”。


另外记得，日本虽然决定排放，可并不是现在立刻排放海洋。给出的时间点是两年后，到那时，所有处理水的储存罐应该早已经完全用尽。日本在确保了完全没有其它选择后，才会最终行动。



其实，原本就不该等这么久。只是这个国家太没有自信，反而最终成了被质疑和造谣中伤的把柄。