2021年4月13日，日本政府批准了福岛核电站向太平洋排放污水的方案，引起了全球所有关注者的反对。

我们先来回顾一下2011年的福岛核电站事故。

福岛核电站事故爆发于2011年3月，直接原因是日本北部发生了9.0级的特大地震。当时，几十米高的海啸冲到了福岛核电站，1-6号机组均正常停机。

但是，核燃料棒并不是停机就能彻底停止衰变反应的，每个反应堆在停机后依然维持上百千瓦的发热。这些热量如果不处理，反应堆的堆芯就会熔化，像熔岩一样的放射性物质就会四处流淌，熔穿一切物质。

为了安全，正确的操作应该是把燃料棒一直泡在水里，用水把燃料棒冷却。这些水是要不断补充、流动的。但海啸让供水系统和应急发电系统也全都停了下来，堆芯熔化事故就这样发生了。其中，1、3、4号机组的情况比较严重，2号机组的情况比较轻。

在海啸退去后，核电站实际上已经报废了，没有任何挽救和维修的余地了。

但其中还发生了人祸，海啸发生在3月11日下午3点，冷却用的备用电源只能支持7个多小时供水。也就是说，当晚11点前反应堆还不会熔化。在这7个小时里，如果东电公司可以及时做出正确判断，放海水进来冷却，之后的核泄漏就能基本控制在反应堆压力容器那个大钢壳里，不会泄漏到电站之外。

但东电公司抱有一丝侥幸，认为一旦往堆芯注入海水，核电站最核心的部件就报废了，相当于自毁数十亿财富，如果能迟一些，说不定能挽救一些资产。于是，他们在大约耽搁了20多个小时以后，确认真的没有救了，才开始灌入海水。这20多个小时就给了燃料棒足够长的时间熔穿钢壳，造成蒸汽爆炸，最后有300多平方公里的地方受到超标核辐射的污染。

如果他们及时放入海水冷却，虽然设备会完全损坏，但是海水在钢壳之外，钢壳包裹住了燃料棒，燃料棒产生的热量始终可以由钢壳外的海水带走。这个时候的海水不会被污染，所以这样的冷却用水也就不需要储存。

但现在事情已经发展到现在堆芯熔化的情况，人们能做的就是不能让熔岩一样的堆芯流出来，流到大街上，流到大海里、土壤里，避免更严重的事故发生。具体办法就是往堆芯注入海水冷却。

堆芯是一个密封性非常好的结构，需要利用专门的管道通到内部、注入海水，再用专门的管道把被加热过的海水导出。如果不做冷却，之后持续的核反应产生的高温会把堆芯熔穿，核辐射会百倍千倍的在福岛地区扩散，可能整个日本东北部就都不再适合人类居住了。

现在听到的一些主流观点是说：冷却水是不停的用新的海水注入，把被加热污染的海水导出。事实是，东电公司有在循环利用冷却水。而且在10年前的设计中，这些冷却水就是必须循环利用很多遍的。冷却水在不停的循环和过滤时，需使用多核素去除装置（ALPS）能滤掉60多种放射性元素，比如铯-137、铯-134、锶-90、钴-60等。过滤设备分成两级，经过多次循环，废水中唯一大幅超标的就只剩下氚了，也就是含有2个中子的氢原子。

实际上，国际上其他建在海边的核电站也都是这样处理的。但因为那些核电站没有出事故，所以处理后虽然也包含氚，但氚的浓度都低于限值。对于这些已经达到排放限值的废水，这些正常的核电站都怎么处理呢？排向大海。

按理说，用这样封闭的水冷散热方案给堆芯降温是不会产生额外废水的。然而实际在实施起来发现，废水每天增加一百多吨，它们都是从福岛西南方向渗透而来的地下水。东电公司在2011年发现这个问题后，就在地下修建了几十米深的大范围的防水围墙，希望尽最大可能挡住地下水。但是，更深层的土壤中还是有水渗入堆芯，废水就是这样增加的，而且没法阻止。东电公司储水罐里装的，其实都是从堆芯附近收集到的这部分渗透进来的地下水。因为这些水的量不受控制，一直在不停地涌入，不像主动引入海水那样进多少由工程设计决定，又因为这样渗漏的水就算过滤了，氚的部分也依然超标7000多倍，没法直接排放，所以就只好先存起来了。最终，越存越多。

在近10年的时间里，东电公司一直在往几个堆芯里通入海水，每天大约170吨的量。由于这些海水是直接和反应堆接触的，所以导出的海水也是世界上辐射性最强的液体，里面含有大量的碘-131、铯-134、铯-137。

按照各国核管理条约，这些水属于高放射性废料，需要“现场存放”，也就是哪里产生的，就妥善地保存在哪里。

保存多少年呢？一般情况下是30年-50年。有一个指标可以衡量，就是当放射性降低到最初的1%以下时，才可以移出现场，送到具有许可证的核废料处理场。在运出的过程中，还必须使用政府批准的特种容器，保证足够安全才可以。

核废水终于装不下了

其实，在一个正常运转的核电站里，这类高放射性废料其实主要是乏燃料，也就是那些已经燃尽的燃料棒。新鲜的燃料棒大约可以持续衰变两年左右，之后功率就不够了，就会变成乏燃料。

这种高放射性废料福岛核电站原本一年也就产生30多吨，体积也就是两辆SUV汽车那么大。这个空间占用的压力很小，对一个核电站来说，存储几十年的废料都不叫事。但现在情况不一样，一天就产生170吨，而且体积更大，存放压力是从前的三千多倍。于是在勉力支撑了近10年后，终于告急，存不下了。

通过下面这张图你可以看到，现在核电站里1/3的厂区面积都是这种防辐射的储水罐。

福岛核电站就一直边把废水收集在罐子里，边建造新的罐子，现在已经装满了1100罐。但是核电站附近区域的面积有限，按每天注入170吨的速度看，到2022年夏天，所有这些地方就会被全部装满。另外，一些罐子经过10年的使用有些已经开始生锈漏水了。这些罐子按现在的老化速度挨个渗漏下去，最后也会导致整个日本东北部都不再适合人类居住。

所以，处理核废水这件事拖不下去了。

福岛核电站核废水该如何处理？

在2011年福岛核电站事故之后，在近10年的时间里，一共有四种事故处理方案。第一种是把核污染废水做成水泥、深埋地下；第二种是打一些几公里深的孔，把废水注入到深层地下；第三种是把废水电解成氢气和氧气，排放到大气中；最后一种就是把废水排向大海。在几年时间的多方博弈下，要不就是老百姓不答应，大家对排放到空气中的方案反对得尤其激烈，也根本找不到深埋的区域，要不就是没有钱做体量如此巨大的水泥。结果四种方案拖到现在，只有排向大海这一种是可行的。

虽然具体实施细节还没有定，但排放核污染水的大致方案是这样的——

一共要排放130万吨左右的核污染水到太平洋。但并不是一次性直接排空，而是先去除大部分放射性物质，最终只留下氚这种有放射性物质的东西，再用现有的海水稀释40倍之后，由特种船只运输到日本从北到南1500多公里沿线的海岸，均匀地排放。这样可以防止污染物集中在日本东北部。另外就是，排放将持续30年。先把已经撑不住的那些老化的储水罐排空，然后一直延续到2050年-2060年。

目前，网上流行最广的、效果最震撼的就是一个3分钟的视频，模拟了福岛核电站的核污染在海洋中的扩散情况。你仔细看后会发现，日本以东海域是最先受影响的，然后污染物会顺着全球洋流的各种走向，在两个月左右扩散到一半的太平洋区域。而中国的黄海、渤海由于处在扩散的方向的背面，需要更久的时间才能有洋流渗入。北美的西部沿海在2年后左右，也将接触到这些放射性物质。

视频在B站的链接：

看到这个视频的人会很自然的觉得：问题太严重了，全球在两年内就已经没救了。但实际上，不是这样的。当然，在福岛核电站事故发生当时，来不及处理的核废水已经泄露到太平洋里了。

其实这个视频是2012年9月德国海姆赫兹海洋研究中心的几位科学家模拟铯-137扩散时的一个成果。注意，是铯-137，而这次废水排放中是没有铯-137的，只有氚。会不会有C-14这种放射性物质呢？按理说，即便有，也肯定占比很少，主要的放射性还是由氚提供的。

为了弄明白日本这次排污方案的影响到底有多恶劣，我们需要一起算一算。

国际上通用的标准是用贝克勒尔（Bq）来衡量辐射量的多少。它的含义是，如果某个放射性物质平均每秒有1个原子发生衰变，就是1个贝克勒尔。实际上，每个设立在海边的核电站都在往海里排放冷却和过滤的废水，只不过因为那些核电站是正常工作的，冷却水并不直接接触核反应堆的堆芯，所以不会带有很高的辐射物质。但即便不直接接触，它们的辐射也比自然水体中的更高。国际上的排放标准是，每升废水不得超过1000贝克勒尔。

那今天，福岛核电站循环过滤之后、存储在那些大罐子里的废水的辐射值是多少呢？2019年12月31日，东京电力公司测量了200个废水罐子后得到的结果是平均73万Bq/L。一共是130万吨废水，核算贝克勒尔就是1P（1P=1×10^15）。这是所有废水里的总辐射值。

我们再来看：

福岛核电站在2011年3月11日发生事故时，泄露的放射性物质是来不及做任何处理的，大部分都在事故后50天内释放到了太平洋中。那么，这50天释放的放射性物质有多少呢？

刚才这篇海姆赫兹海洋研究中心的论文里就有答案。由于是一次性的事故，具体值很难测准，所以就有几个后续的估测值——一个是东电董事长川村隆报告的，大约是4PBq。但是，日本其他科学家团体给出的报告大都高于这个值。这估计是因为东电不想让高到吓人的数字出现吧。比如，日本原子能研究所给出的结果是9PBq。日本气象研究机构所给出的结果最高，是36PBq。

而大家在网上看到的那个动态扩散图，就是海姆赫兹海洋研究所按最初50天倾泻10PBq模拟出的结果。

而我们刚刚计算的全部废水包含的贝克勒尔是多少呢？1PBq。也就是说，全部废水的核辐射总量大约是事故最初50天内释放量的3%-25%。这个量到底算多还是少呢？还有一个参考——全球其他的核电站也会向海中排放处理过的氚水，每年排放的辐射总量是6PBq左右。所以客观地说，福岛排污方案的量并不大，再分30年倾倒的影响就更小了。

不过虽然都叫作贝克勒尔，我们还是要关注一下它的定义——平均每秒有1个原子发生衰变，而衰变后射出什么、射出的东西的速度大小是多少，这些才是决定伤害值大小的关键因素。简单地说，比较幸运，氚的放射性危害在放射性元素里排名差不多是最低的。

在福岛核电站事故刚刚发生的50多天里，泄露的物质中有几十种放射线物质，所以α、β粒子、γ射线都有。而罐子中的核废水的辐射主要是β粒子，也就是电子。它是由氚放射出来的，平均能量是5.7keV，最大能量是18.6keV，在空气中最大射程是5mm，在海水中最大射程大约是0.5微米。

分析放射性粒子对生物体的伤害，射程是一个很重要的参数。如果可以射穿细胞，就有可能引起基因变异。而细胞的平均直径是15微米左右，两者的厚度相当于橘子和橘子皮的比例，所以理论上说，是不会对生物体造成明显伤害的。

当然，到底会不会造成伤害，还是得由实验说了算。

2013年，《国际分子科学杂志》刊登了一篇给生物喂食氚水检查它们身体的文章。先是给小鼠喂氚水，浓度分别是1万Bq/L、1百万Bq/L、2百万Bq/L，连喝一个月。结果，三组小鼠都没有发现内脏组织的细胞凋亡。这是对哺乳类动物的影响，还有对海藻的研究。在浓度为90万Bq/L的氚水中，海藻细胞的密度反而增加了15%；但是当浓度增加到5900万Bq/L时，海藻细胞的密度出现了1/4左右的减少。这就发生了伤害。而对贻贝的伤害浓度出现在1500万Bq/L附近。

日本最终排放的废水的辐射浓度到底是多少，还要看之后的检测，但基本可以确定是在1000-/L这个范围。虽然距离排放口几十公里之外浓度就会下降很多，但持续大量的排放到底会对海洋生态产生什么影响，也要持续观察。

这里还要补充一点，各国对饮用水里氚的放射性浓度的要求是这样的：世卫组织的标准是1万Bq/L以下，欧盟则要求100Bq/L以下。不同元素放射性的贝克勒尔带来的伤害是不同的，幸好氚属于很低的那种。

变局中的机会与风险

在事故爆发后，全球一度有54个国家禁止进口日本的食品。

在近10年的时间里，日本的渔业受到了相当大的冲击。但是，只要日本实施了向太平洋排污的措施，它的渔业又会受到同等程度而且持续几十年的沉重打击，福岛附近的渔业将彻底消失，日本渔业可能就此衰败。

而与此同时，一些欠发达地区为了和日本的邦交关系或者进出口贸易等因素，会引进部分检验合格的海产品。这会造成进口国民众的恐慌。于是，类似盖革计数器之类的检测仪会像雨后春笋一样出现在家家户户，甚至连买回的鱼都要测测核辐射是否超标。

而且，此次排污的决定会长期遏制核电站在全球的发展，遏制的力量主要来自于民众的恐慌和反对。日本政府不得不承担由此事故带来的长期恶果。

但这些，都是非专业人士根据情绪冲动做出的判断，专业人士如何看待呢？

国际原子能机构的总干事拉斐尔·格罗西说：

该怎么操作、何时操作，是日本政府的事，我们还没有完成最后的分析。但现在我们认为，日本小组的报告是基于健全方法及系统性处理方式的。把污染排入海洋不是什么新鲜事，不算丑闻，重要的是以无害方式进行，需要有人在排放前、排放中及事后监控，确认一切都没问题。

这句话说得很“外交辞令”，翻译过来就是：

国际原子能机构最大的官方代表基本认可了日本提出的排污方案，而且认为，如果按计划实施到位的话，这次排放是不会超过各种安全标准的。也就是说，日本政府和所有信任日本的机构和组织，将不得不花大量成本来保证排放符合安全标准，并在此基础上接受恐慌和空穴来风似的指责和拒绝。

在这场变局中，既有机会，也有风险。但前提是，东电公司不会再像之前那样反复的撒谎。

不过尽管如此，这件事的风险依然很大。因为这次的排放极有可能会给东亚地区的渔业再带来一次沉重的打击，这才是日本渔民强烈反对的原因。

实际上，能把福岛核事故的来龙去脉、核废水怎么产生、事故前50天排放多少辐射、今后废水一共有多少辐射、比例是多少全都搞清楚的人，实在太少了。

这件事情直接的影响就是海鲜的进出口、捕捞和饮食行业，它们必然会受到一波巨大的冲击。这个冲击很可能导致东亚，甚至全球渔业10-20年的萎靡不振；间接影响就是，核电站的建设将会受到更多阻力。而我们只能期待日本在国际原子能机构的监督下，不要再出其他事故了。

文章整理自网络及卓克专栏