金星宇++劉子昂++王楷葳

[摘 ?要]采用手持式射線檢測儀，選取東京都臺場，いわき縣，仙臺機場等地的6個采樣區(qū)域、29個有效采樣點，采集并對比分析了不同地理位置及吸收介質(zhì)下伽馬輻射吸收劑量率數(shù)據(jù)，得出福島核事故后第一核電站周邊輻射區(qū)內(nèi)輻射量與距離、介質(zhì)及其他因素的關(guān)系，填補核泄露事故研究領(lǐng)域內(nèi)介質(zhì)因素對輻射量影響相關(guān)研究的空白。研究結(jié)果表明，核輻射值與采樣點到爆炸中心的距離呈一定線性相關(guān)關(guān)系，同時也受不同吸收介質(zhì)的影響。

[關(guān)鍵詞]福島，核輻射，吸收劑量率

中圖分類號：87X3 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）23-0284-01

1 研究背景

2011年3月11日14時46分，日本東北部海域發(fā)生震級里氏9.0級地震，震源深度海平面下10kM。地震引發(fā)的強烈海嘯導(dǎo)致福島第一核電站1～4號機組出現(xiàn)不同程度的核泄露，事故等級被定為國際核能時間分級表（INES）的最高級--7級，與切爾諾貝利事故同級，直接經(jīng)濟損失達到2千億美元。由于福島第一核電站位于太平洋海岸線上，其泄漏事故產(chǎn)生的核污染物經(jīng)洋流可進行大范圍擴散。德國GEOMAR研究中心計算機模擬數(shù)據(jù)表明，事故發(fā)生五年內(nèi)，核污染物將擴散至美國西海岸。福島核泄漏事故發(fā)生一年后，當(dāng)?shù)?8歲以下青少年患甲狀腺癌的比例顯著提升，遠高于全日本同年齡段的平均水平。福島第一核電站周圍70公里處的日本獼猴肌肉組織和血細胞中出現(xiàn)放射性銫。諸多研究表明，福島核泄漏事故后的微量核輻射會對第一核電站周圍生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生長期深遠的影響，并對人體健康產(chǎn)生損害。

2011年內(nèi)已有國內(nèi)機構(gòu)對日本福島核泄漏事故核污染物傳播途徑進行計算機模擬及傳播速率預(yù)測，包括對不同泄漏源地理位置對全球范圍內(nèi)核污染物傳播路徑和速率的影響的分析，相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)通報》，2011（12）。目前發(fā)表的研究成果中暫沒有對于不同介質(zhì)下核污染物吸收效率的對比分析。

2 研究目的

在福島第一核電站周邊不同距離的6個采樣區(qū)域、29個有效采樣點，采集不同地理位置和吸收介質(zhì)下伽馬輻射吸收劑量率數(shù)據(jù)，通過對比分析，得出福島核事故后第一核電站周邊輻射區(qū)內(nèi)輻射量與距離、介質(zhì)及其他因素的關(guān)系，填補核泄露事故研究領(lǐng)域內(nèi)介質(zhì)因素對輻射量影響相關(guān)研究的空白，并與已有研究結(jié)合，分析日本政府在核泄漏事故發(fā)生后的應(yīng)急措施是否妥當(dāng)。采集到的數(shù)據(jù)及研究成果，不僅可以為降低再次發(fā)生核事故的幾率提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù);還可以為核泄漏事故發(fā)生后提高應(yīng)急工作的反應(yīng)速度和效率提供參考。

3測量儀器、測量地點及研究方法

本次研究采用的儀器為美國Inspecter手持式射線檢測儀。

本次檢測活動的檢測地點主要集中在東京都及福島縣附近。測量地點如圖1所示，呈線狀沿海邊分布，主要測試點包括東京都臺場，いわき縣，仙臺機場等。期間，還深入到了福島第一核電站20km內(nèi)的半開放街區(qū)，及完全封鎖區(qū)邊界進行了測量。在相同地點，還對土壤、空氣、植被、水等多種不同媒介進行了測量，并對測量結(jié)果進行了對比分析;此外，還對福島及周圍地區(qū)同一地點的向光和背光面的核物質(zhì)殘留物進行了測量。

4 數(shù)據(jù)分析

放射性元素沉積的大體方向總是遵循著水流、風(fēng)、重力以及生物鏈的方向沉積，原因是有放射性的元素進入了水體、空氣、地下或生物體內(nèi)。由于新陳代謝，表面細胞有序更換，植物體凋亡細胞和表面蠟質(zhì)層的脫落，所以生命體表面較難長時間存在放射性元素。生命體代謝對輻射除存在表面新陳代謝外，還有生命體內(nèi)部的代謝。海洋植物中綠藻的膜構(gòu)成較簡單，代謝更徹底，和環(huán)境隔絕性最差，所以不容易積累放射性。無機物這些特性在數(shù)據(jù)內(nèi)都有一定的體現(xiàn)。

本研究收集的數(shù)據(jù)根據(jù)測量地點不同和介質(zhì)不同，進行了基于這兩個特性的分組。總體趨勢是在距離福島第二核電站越近的地方輻射強度越高，最接近第二機組的位置（富岡縣的櫻花樹，第16組數(shù)據(jù)）遠遠高于其他地區(qū)。輻射在探測過程中沒有按距離分布的精確規(guī)律，有些輻射值甚至.毫無邏輯可言。例如櫻花樹本身的輻射劑量，大致是距離其樹干不到10cm的金屬圍欄的4倍左右。

采集目標(biāo)主要分為生物材料和無機物兩組。

在距離機組較遠的地方（大于20km）輻射值（第1到第9組數(shù)據(jù)）相對穩(wěn)定，此處的野生百合（多年生球根草本）和薔薇科灌木（落葉灌木）（第3組和第5組）的表面輻射是顯著的較低值;柏樹苗的表面輻射較高，可能是因為其年齡必然小于事故時間且離土壤較近，更容易接觸到放射性物質(zhì)和塵埃。

海邊的普通沙礫輻射劑量和其他地點相近，但是最為顯著的是海邊干燥的巖石表面輻射率超過0.4μSv/h，明顯高于周圍的其他數(shù)據(jù)。地理位置使此巖石處于一個受風(fēng)口，極易受到風(fēng)的侵蝕，而放射性物質(zhì)的傳播方式之一就是靠風(fēng)的傳播。該巖石處于開放，接受風(fēng)和射線高強度的同時也不會經(jīng)常被海水沖刷，漲潮也較難接觸到這塊石頭，所以放射性物質(zhì)不會被帶走。

福島與松島連接處的森林內(nèi)部因為少有與外界進行大量物質(zhì)交換，所以內(nèi)部的樹木的樹干以及景物大都放射性較低，海岸以及第24組數(shù)據(jù)的圍欄由于對海水，風(fēng)的開放程度高，所以輻射量比周邊高。仙臺市火力發(fā)電廠外圍受輻射影響較小，地面輻射值較低，原因應(yīng)該是其距離輻射源較遠的地面并非多孔結(jié)構(gòu)，讓輻射物質(zhì)無法在表面長時間滯留。仙臺市機場的土壤表層和航空設(shè)施表層由于地理位置和氣流，輻射量略高于火力發(fā)電廠的外圍。

研究結(jié)果表明：核輻射值與采樣點到爆炸中心的距離呈一定線性相關(guān)關(guān)系，同時也受不同吸收介質(zhì)的影響。

5 當(dāng)?shù)卣扇〉姆椒?/p>

2013年3月11日，東日本大地震導(dǎo)致日本第一核電站爆炸的同時，日本環(huán)境省即發(fā)表、通過了《放射性物質(zhì)汚染対処特措法》（暨《原子能災(zāi)害對策特別措施法》），并成立了以首相菅直人為部長的「福島原子力発電所事故対策連絡(luò)本部」。事故當(dāng)天，規(guī)劃出包括富岡市在內(nèi)的避難范圍，避難范圍達到第一核電站20公里至30公里的范圍內(nèi)。隨后后，日本政府在保證福島災(zāi)區(qū)居民食物、住宿、醫(yī)療的基礎(chǔ)上，積極宣傳科學(xué)準(zhǔn)確的預(yù)防知識，設(shè)立多處監(jiān)測站，加強輻射監(jiān)測，及時通過網(wǎng)絡(luò)、新聞、報紙等方式公布相關(guān)數(shù)據(jù)。另外，政府在福島縣多處建立實驗稻田，水質(zhì)檢測局，原子力研究所等項目部門，監(jiān)測農(nóng)作物產(chǎn)品、水產(chǎn)品的輻射殘留量，為全體市民提供科學(xué)真相。對于由地震、海嘯、爆炸產(chǎn)生的垃圾廢物，日本政策統(tǒng)一收集、分類，將可燃垃圾在當(dāng)?shù)厝紵筇幚恚豢扇祭鴮⑦\輸?shù)狡渌胤竭M行填埋。

6 結(jié)語

正如衛(wèi)生部核事故醫(yī)學(xué)應(yīng)急中心主任、中國疾控中心輻射防護與核安全醫(yī)學(xué)所所長蘇旭先生認為，當(dāng)輻射劑量很小時，健康風(fēng)險也非常小。如當(dāng)?shù)?131的年輻射劑量低于100mSv時，導(dǎo)致癌癥的風(fēng)險沒有明顯增加。結(jié)果表明，未封鎖區(qū)的最高年輻射劑量為24mSv，不會對福島地區(qū)未封鎖區(qū)居民的健康產(chǎn)生影響。到福島市富岡町觀賞櫻花綻放的旅行指日可待。據(jù)了解，日本當(dāng)?shù)卣鶕?jù)放射性監(jiān)測數(shù)據(jù)，決定在2017年春季迎來第一批“福島居民”。大部分中、小學(xué)也會在2017年4月正常開學(xué)。通過對水稻進行核物質(zhì)的檢測，除了筍一類的農(nóng)作物，大多本地農(nóng)產(chǎn)品通過食用標(biāo)準(zhǔn)。

5年之后的今天，福島已經(jīng)不再是心中夢魘。福島地區(qū)的輻射劑量已經(jīng)降低到人體能夠接受的范圍。無論是農(nóng)作物，水源，還是二次加工的安全食品，都可以自給自足。也許，我們是時候以科學(xué)調(diào)查為依據(jù)，放下偏見，走進福島了。那是一片曾經(jīng)遭受巨大災(zāi)難的地區(qū)，經(jīng)過5年來與災(zāi)難的斗爭，重建的福島已經(jīng)美麗如前。歷經(jīng)巨大災(zāi)難的洗禮，那里需要更多的人關(guān)注、造訪和關(guān)懷。