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覆水难收,不该来的还是来了!
当地时间2023年8月24日中午12时,日本不顾多方反对正式启动核污水排海。
根据东电公司在当天召开的临时记者会,24日的核污染水排放量预计为200到210吨,每天的排放情况将在次日公布。第一阶段排海将每天将排放约460吨,持续17天,合计排放约7800立方米核污染水。
图1:日本福岛核污水排海(来源:央视新闻)
这样的排放至少还要持续30年!
目前,为了保护我们生命健康安全,我国做出必要措施,宣布全面暂停进口日本海产品。
在日本政府与东电在官方文件中,都坚持把福岛储存罐里的水称作“处理后的核废水”,实则有误导公众的嫌疑。
让其排放的“核污水”与“核废水”挂钩,减轻此次核污水排海的舆论影响,但中国与绝大部分国家、国际组织都称其为“核污染水”。
其中有什么区别?除了排海,核污水还能怎么处理?
Part.1“核废水 and 核污水”
据中国日报网报道,核污水和核废水虽有一字之差,但却有很大的差异。
01概念
“核污水”指被核燃料污染的水,如在核泄漏事故中产生的那些有高放射性物质的水体,包括地下水、河流、湖泊或海洋中的水体,或者是与核燃料直接接触的冷却水等。
“核废水”是指核电站在正常日常活动中产生的废水,用于清洗、除尘、脱盐等目的,或用来冷却核电站关键部分的水。
这些废水不会接触到核反应堆中的放射性物质,具有较低的放射性水平,经过严格处理后,可以通过管道排出。
图2:核废水(左)、核污水(右)(来源:@_bubblyabby_)
02 放射性
核废水主要含有氢的放射性同位素氚,其半衰期为12.3年,氚具有较低的放射性强度,与氧结合形成氚氧化物,进入生物体内或环境中。
核废水经过遵循安全标准规范进行处理后,可以依规排放到环境中,对生态系统、人类健康的影响相对较小。(但仍含有一些的放射性物质,如长期/大量排放,会对环境造成累积性影响)
核污水不止含有氚,还含有大量其他未经处理的放射性元素,如碳14、钴60和锶90等。它们都具有极大放射性,危险性极强。
一旦核污水里的放射性元素进入海洋中,“致癌、致畸、致突变”就是未来我们将要应对的。
03 处理方式
核污水有五种处理方式,除了排入大海,还有将其变成水蒸气排入大气、排入地底深处、水电解处理、固态化后埋入地底。
但排海是这几种方案中成本最低,预估仅需34亿日元。排海并非是日本资金短缺下的无奈选择,有媒体报道,日本外务省计划拿出700亿日元做公关费,掩盖排海的负面舆论。
图3:核污水处理方式(来源:央视新闻)
核污染水具有高放射性和高危险性,因而需采用多种方法处理,降低其放射性强度和体积,并将其固化或稳定化,以便安全地贮存或处置。
我国有不少关于核污染水处理相关专利,希望未来能有更先进技术抵御到来的核污染。
如“移动式放射性废水处理设备”专利(公开号:CN101229949B),该专利获得了中国专利奖和天津专利奖,提供一种能够快速地处理大量放射性废水、并且可以移动的移动式放射性废水处理设备,解决了大流量条件下核素拦截、吸附效率低与小型化的矛盾,同时解决了移动式放射性废水处理设备的多种技术集成和防护问题。
图4:“移动式放射性废水处理设备”专利信息页面
实用新型“一种环保快速蒸发水及液体的装置”(公开号:CN215886424U)能对污水和核废水等进行有效处理、制备纯净水、对周围环境进行降温,大规模的使用还能有效改善城市热岛现象,增加大气中水的含量、提高降水量、缓解全球气候变暖的趋势。
水及液体5润湿吸水物3和蒸发层1,并在蒸发层1表面进行蒸发,比自由水面的蒸发速率快100倍以上;浮式蒸发器12飘浮于水面上利用毛细现象补水,挂式蒸发器利用水重力自流和毛细现象补水,无需控制即能运行。
图5:”一种环保快速蒸发水及液体的装置及其结构”专利说明书附图页面
专利“一种高效吸附铯离子的吸附剂及其制备方法和应用”(公开号:CN115554993A),提供一种通过便捷的一步溶剂法,制得可高效、可靠去除和固化 铯离子的吸附材料,发明制备的Ni‑CoPBAs吸附剂具有十分优异的除铯效能,表现为去除速度快、铯的富集容量大,具有高的离子筛分功能和对Cs的吸附选择性。
图6:“一种高效吸附铯离子的吸附剂及其制备方法和应用”专利说明书附图
而核废水具备低放射性和低危险性,因而可采用较简单的方法进行处理,以达到排放标准或回用标准。
常用放射性沉淀、离子交换、浓缩和蒸发、反渗透、光催化氧化等方式处理,去除里面的氚或其他微量放射性物质。
对于“核废水”的相关专利申请,全球有近4000项,日本一个国家就占了24%,在技术领域方面,专利数量最多就是关于“处理放射性污染材料;及其去污装置(IPC分类号:G21F9/00)”相关专利,以东芝、日立集团为主要申请人。
图7:核废水相关技术专利申请人(机构树)所属技术领域
我国对于“核废水”相关专利也有100多项,以高校、企业两类申请人为主。
但在“核废料处理”方面,中国却有一个令各大强国都垂涎不已的技术,那就是“启明星二号”。
它是我国研制的用在核电站工作中的装置,为铅基核反应堆零功率装置,主要用在核电站工作中,不仅将核燃料的使用效率提升至95%,还对核燃料消耗完后所产生的废弃物,进行再次回收利用。
启明星二号中的铅冷物质不仅能够让核废料失去放射性,还能将其释放出的能量又转化为电量。
在此就不得不提“ADS嬗变系统”,于上世纪90 年代提出,ADS是嬗变放射性核废物、有效利用核资源及产出核能的装置。
国际原子能机构(IAEA)曾把它嬗变堆列入新型核能系统中,称为“新出现的核废物嬗变及能量产生的核能系统”。
图8:中科院发布启明星二号通过现场测试的公告(来源:中国财经网)
中国也是世界上首个开展ADS系统大工程项目研制的国家。并且启明星二号由中国原子能科学研究院和中科院近代物理研究所于2016年底实现首次临界。
关于ADS嬗变系统,中国专利有超240项,申请人(机构树)以中国科学院为主,涉及反应堆、加速器、铋合金、散裂靶等领域。
图9:ADS嬗变系统相关专利图景
而这也并不代表能够完全解决日本核污水排放所带来的严重生态问题,毕竟我们要面对的是有大量放射性元素的核污水,而不是核电站产生的核废水。
我们足够有理由相信,我国有先进的技术实力去尽可能减少排海所带来的实际影响,现在能够做的是依然坚决反对核污水排海,树立防护意识。
相信制造生态危机的国家也会迎来应有的惩罚,可是当下的海洋所受到的伤害已是不可逆的了,将来也会回报到人类身上,没有后悔药可吃。
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