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六问福岛核泄漏:还能去日本吗?日本食物还能吃吗?

实验室资讯网时间:2018-01-30 点击: 百度搜索

【导读】福岛核反应堆共有3道屏障,其中第二道屏障已经失守,第三道屏障为熔融的核燃料兜了底。第三道屏障包含有钢衬里和混凝土层,在设计时便考虑了堆芯熔融这一情况。其耐用性是有切尔诺贝......
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较真鉴定:

1.福岛核反应堆共有3道屏障,其中第二道屏障已经失守,第三道屏障为熔融的核燃料兜了底。第三道屏障包含有钢衬里和混凝土层,在设计时便考虑了堆芯熔融这一情况。其耐用性是有切尔诺贝利可以参考的,后者的石棺正是由混凝土构成。但情况确实不容乐观。

2.最近曝出的“能让人瞬间死亡”的“530希沃特”、“650希沃特”是在第三道屏障以内观察到的辐射值,对外界几乎没有影响。现有的报道和证据也不能说明核泄漏的状况在恶化。

3.反应堆厂区外的土壤和空气的污染已基本治理完毕。目前日本文科省公布的日本全国空气质量除福岛县外已恢复至灾前水平。而福岛的辐照本底为其他地区的2~3倍,属于极低的水平。

4.放射性废水的问题仍受到关注。福岛港湾的海水辐射污染依然存在,但比起事故初期,已经接近正常水平。

5.外交部的确对近日关于福岛核泄漏的新闻做出了回应,但相关旅游提示和产品进口禁令并没有进行调整。目前,福岛县近海的部分水产如石斑鱼等存在着放射性核素富集的情况,个人不建议大家食用。至于网传的美国FDA对日本进口农产品的禁令“变严”,则是彻头彻尾的谣言,FDA实际上是在不断放宽对日本食品的禁令。

查证者:倪凯军(核电工程师)

1、 福岛核事故中的反应堆到底发生了什么?

答:出现了“堆芯熔化”,而且比较严重,三道屏障中的第二道已确定失守。

以东京电力公司核能灾害对策手册的判断标准:堆芯损伤比例超过5%即为堆芯熔化,东电承认在事故发生第4天即2011年3月14日就已经判断出堆芯熔化了。另有探测手段显示2号机组的堆芯损伤率率超过了70%,1、3号机组的情况类似,问题在于这些熔融的核燃料所在的位置暂时还无法被视频监控。

所谓“堆芯熔化”,就像一根烧红的铁棒化成了一滩铁水,铁水烧穿了茶壶底,往下流的过程。看一下福岛核电站的反应堆结构图:核燃料在正中心,被制成的细长的棒束,棒束被三层屏障包住,第一层是贴身的锆合金外壳,第二层是圆柱状的钢制压力容器,第三层是鸭梨形的干井(第一安全壳),采用钢内衬外包1米多厚的钢筋混凝土。

六问福岛核泄漏:还能去日本吗?日本食物还能吃吗?

福岛核电站的反应堆厂房内部示意图,编号1、2、3的黑框分别为三道屏障

研究堆熔的过程,其实是一个推理过程,因为堆芯极强的辐射让科学家无法接近。 当核燃料元件失去水的冷却,温度就会迅速上升,它的主要成份二氧化铀熔点为2878℃,高于燃料包壳和钢制压力容器的熔点,所以事故发生后,第一、二道屏障很大概率会被损坏。 地震后,几台机组相继发生了氢气爆炸,氢气的来源是燃料包壳发生的锆水反应,这个反应需要900℃以上的高温作为启动条件,本身又是一个放热反应,而包壳的熔点是1200℃,已经可以宣告第一道屏障失守了。 此后几天,工作人员给各机组续上了冷却水,大家期望第二、三道屏障能依然保持完整,但泄露到厂房地面的污水量以及水中的放射性物质不支持这个结论。不到一个月的时间,官方对外公布了第二道屏障失守的判断。2015年9月,名古屋大学的专家使用μ介子探测器,第一次通过图像给出了2号机组内70%以上的核燃料已经不在压力容器的判断,也是第二道屏障破损的有力证据。

六问福岛核泄漏:还能去日本吗?日本食物还能吃吗?

福岛的2号机/5号机的μ介子成像对比,虚线方框为燃料在堆芯所处的位置,红色代表此处存在大量物质,蓝色代表存在少量物质

2、“堆芯熔化”现在到了什么程度?

答:目前来看,第三道屏障为大部分堆芯熔融物兜了个底。

没有正式的报告对3台机组的干井底部做出说明,但这一说法得到了多数核电专家的认可,同时有非常多可查的监测数据也支持这一观点。三台机组在干井和压力容器内外设置了很多温度测点,这些测点的监测结果显示:1.注入堆芯的冷却水受到了明显的加热,即存在放热源(熔融物);2.某些机组压力容器的壁温高于干井的壁温,这说明可能仍有燃料残留在压力容器表面;3.近几年所有测点的温度都稳定在30℃以下,不存在继续熔融的基础

六问福岛核泄漏:还能去日本吗?日本食物还能吃吗?

近期的一次注水流量调整试验,图表显示压力容器底部各测点温度显著高于注水温度

干井内的辐射水平、氢浓度也受到了实时监控,这些数据能直观的反映出是否还有燃料碎片正处在熔融活跃的状态:

六问福岛核泄漏:还能去日本吗?日本食物还能吃吗?

目前三台机组干井内的氢气含量处在极低的水平

在2013年底,工作人员还使用了遥控船拍摄干井外表面,只发现了干井侧面的接管处(比较薄弱的地方)存在漏点,这些漏点距离熔融物坠落的位置较远。

但是,如果由于某些原因导致冷却水再次丧失,这些熔融物会有重返临界的可能。所谓重返临界,是指反应堆重新发生链式反应,会放出大量热量,高度杀伤力的中子与伽玛射线大量释出。这是一个不小的风险。此外,最近一次的观测结果显示,干井中部存在着一些高于环境剂量的热点,无论它们是活化产物(反应堆的一些材料在中子的照射下被活化,能产生一些放射性的元素)还是堆芯残渣,都会增加了当前工作的难度。

3、最近曝出的“能让人瞬间死亡”的“530希沃特”、“650希沃特”辐射值说明了什么? 核泄漏的状况是否在恶化?

答:这是在第三道屏障以内观测到的数值,数值很高,但现有报道和证据不能说明核泄漏的状况在恶化。

2月9日,日本东京电力公司宣布,向福岛第1核电站2号机组的安全壳内部投入了去除堆积物的机器人,结果因强烈的辐射影响暂停了作业。在作业途中,摄像头发生故障。通过图像分析,2号机组局部空间的辐射量可能高达每小时650希沃特,摄像头难以承受如此高的辐射量。这一数字高于此前一次作业推算出的每小时530希沃特。由于这个数值能让机器损坏,人类更是会“瞬间死亡”,因此引发关注。

的确,这是个相当高的辐射量,不过需要指出的是,这个极高的数值是在安全壳内(即第三道屏障内)被观测到的。而如前所述,核燃料在熔穿第二道屏障后经过了这个位置,这附近就会有熔融物残留。之所以近期曝出这个新闻,既不是因为“长期监测的数值突然变高”,也不是因为“被隐瞒的数值泄露出来”,而是因为东电的工作人员最近才有办法用机器人装置去进行观测。所以,近期的新闻并不能说明核泄漏的状况在恶化。

事实上,由于核心区域的放射性极高,福岛的工作人员只能从内部温度、气体排放、水体监测等多方面监控这些危险物体,确保它们还老实的呆在原地。过去五年的情况比较稳定,目前除了持续冷却,干井还保持着氮气覆盖,降低了爆炸的可能。从长远来看,东京电力公司计划用20~30年的时间取出这些碎片,只要燃料还没有被取出,未知的情况就会存在。所以下一个阶段的“小目标”,应该是尽快观察到主要熔融物的所在位置,并根据实际情况制定安全对策以降低不确定性。

如果你特别担心,有两点可以和大家分享: 1)福岛的第三道屏障包含有钢衬里和混凝土层,在设计时便考虑了堆芯熔融这一情况,其耐用性是有切尔诺贝利可以参考的,后者的石棺正是由混凝土构成;2)核心区域的辐射是极高的,这提高了废炉工作的难度,但对外界几乎没有影响,福岛县的环境剂量已经恢复或接近灾前水平。

4、福岛核泄漏目前给土壤和大气造成了怎样的污染?

答:福岛核事故中出现了氢气爆炸,一时间释放出了大量的放射性物质,给土壤和大气造成了严重污染,好在目前周边环境已大为改善。

联合国直属国际原子能机构的报告显示:至 2011年10月(事故后六个月),福岛县仍有部分地区空气中的放射性铯含量高达5000kBq/m2,这一数字严重超出周边正常区域。其后几年,福岛核电站逐步完成了厂房修缮,空气中的放射性尘埃、气溶胶也因降雨等原因不断沉降稀释。目前日本文科省公布的日本全国空气质量除福岛县外已恢复至灾前水平,而福岛的辐照本底为其他地区的2~3倍,和世界上某些地区的天然本底辐照(天然存在的放射性辐射量)相当,属于极低的水平。

放射性物质沉降至地表,给地表土壤造成了二次污染。清洁人员需要将这些地表土逐一收集并分类装袋,根据报道,其中的一部分监测合格的低放射性废土最终被用来修筑堤坝和道路。 可以说厂区外的土壤和空气的污染已基本治理完毕,但放射性废水的问题仍受到关注。

5、放射性废水造成的水体污染严重吗?

答:污染最严重的福岛港湾,铯-137活度也降低到了2Bq/L以内,比起事故初期好了很多。

放射性废水的来源有两条线:冷却堆芯熔融物时产生的废水,以及与地下水交叉污染产生的废水。废水造成的污染严重程度如何,是福岛核泄漏最被质疑的部分之一。福岛的环境监测由东电牵头,日本文科省、日本原子力规制委员会,IAEA、美国核管会、英国核电公司等国际组织监督完成。我们可以质疑公开数据的真实性,但是不拿数据谈影响,那就是耍流氓。源头上,目前福岛核电站单机组的冷却水注水量大约在3.5立方米/小时,一天产生的总量为250吨,比前几年的400吨降低了37%左右。污染最严重的区域是核电站的港湾内,海水的标志性核素铯-137的活度(相当于危险性),从2011年4月份的10000Bq/L很快降低到了2012年的100Bq/L左右。后者是日本政府设定的限制量,但这一浓度对当地水产业的危害依然是巨大的,所以我们会经常听到水产业起诉东京电力的消息。 在挡水墙、冻土墙、暗渠完成之后,港湾内的铯-137活度降低到了2Bq/L以内。这个值到底可不可以被接受,每个人的评判不同,但我们可以参考一下我国国标,据《海水水质标准GB3097-1997》,铯-137的活度不应超过0.7Bq/L。可以说,福岛港湾的海水辐射污染依然存在,但比起事故初期,已经接近正常水平。

6、如何看待外交部近日关于福岛核泄漏的回应? 还能去日本旅游吗? 日本的农产品还能吃吗?

答:外交部的确对近日关于福岛核泄漏的新闻做出了回应,但相关旅游提示和产品进口禁令并没有进行调整。

福岛核泄漏的近况引发关注后,不少人举出中国外交部发言人陆慷2月6日的讲话,来表明核泄漏有多严重。陆慷当时表示“中方一向高度关注日本福岛核泄漏事故产生的影响,我们也多次要求日本政府及时做好有关处置,同时也做好事故的后续处理工作……我们也希望日本政府能够就如何采取有效措施切实消除核泄漏事故产生的影响作出负责任的说明……外交部已经发布了相关的安全提醒,我们相信中国公民会妥善安排自己的出行计划,切实做好安全防护。”

这个发言说明外交部确实很重视相关事态。不过需要说明的是,这是记者提问后发言人的回应,从内容来看,其实显得颇为公式化。外交部发布的有关旅游提醒,自2011年4月29日以来就没有变更过,依然是“请中国公民和团组谨慎前往福岛等重灾区;拟前往日本其他地区的中国公民和团组,请注意了解有关卫生常识及日本有关当局发布的信息。”同样,关于日本的农产品进口,目前执行的依然是2011年4月国家质检总局的禁令,即禁止福岛等12县进口食品、食用农产品及饲料,到目前为止并没有任何升级或变更。至于网传的美国FDA对日本进口农产品的禁令“变严”,则是彻头彻尾的谣言,FDA实际上是在不断放宽对日本食品的禁令。

(本文来源:腾讯较真 )

(责任编辑:Labtoday)

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