饅頭老妖，南京大學(xué)化學(xué)博士、西華大學(xué)生物工程學(xué)院講師?！兑曈X(jué)之旅：化學(xué)世界的分子奧秘（彩色典藏版）》《地球簡(jiǎn)史》等圖書(shū)譯者、吳大猷科學(xué)普及著作獎(jiǎng)獲得者（譯著類），撰寫(xiě)過(guò)大量科普文章，熱衷于寫(xiě)偵探小說(shuō)。

近期，日本一則新聞?wù)痼@世界：東京電力公司運(yùn)營(yíng)的福島核電站，在2011年發(fā)生核事故后產(chǎn)生的核污染廢水已經(jīng)多到無(wú)法儲(chǔ)存，計(jì)劃往大海里排放。日本表示，這一百二十多萬(wàn)噸核廢水，經(jīng)過(guò)充分稀釋后，完全符合該國(guó)的排放標(biāo)準(zhǔn)，因此，不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成危害。但事實(shí)真如日本所說(shuō)的那樣嗎？

核污染廢水有多可怕？

要回答核廢水能不能倒進(jìn)大海這個(gè)問(wèn)題，首先得說(shuō)說(shuō)它們的由來(lái)。

2011年，日本遭遇“3·11”大地震，福島核電站的兩個(gè)機(jī)組淹沒(méi)在海嘯卷起的滔天巨浪之中，隨后又因?yàn)闁|京電力公司一系列錯(cuò)誤的操作，導(dǎo)致機(jī)房?jī)?nèi)的溫度不斷升高，反應(yīng)堆發(fā)生爆炸、堆芯熔化，情況一度非常危急。為了避免造成更嚴(yán)重的后果，東京電力公司只好將海水源源不斷地泵入反應(yīng)堆的安全殼內(nèi)，以此降低反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱量。而這些海水流過(guò)已經(jīng)破損的堆芯時(shí)，直接接觸了核材料，沾染上各種放射性核素，成為核廢水。再加上長(zhǎng)年累月滲入的雨水、地下水等自然水體，核廢水的總量變得相當(dāng)驚人。

這些核廢水的組成非常復(fù)雜，至少含有鍶90、銫134、鈷60、碘129和氚等放射性核素，輻射強(qiáng)度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)安全標(biāo)準(zhǔn)。然而，日本方面采取的辦法是通過(guò)多核素處理系統(tǒng)（ALPS），用過(guò)濾、吸附、反滲等手段，把絕大部分鍶、銫、鈷等核素去掉，以降低其輻射強(qiáng)度。

然而，氚——也就是含有3個(gè)中子的氫核素（3H，常簡(jiǎn)寫(xiě)為T(mén)），是氫的一種同位素，它和氧結(jié)合之后形成的超重水（T2O），化學(xué)、物理性質(zhì)都與普通水高度相似，用上述手段幾乎無(wú)法去除。按照東京電力公司的說(shuō)法，處理之后，氚的活度（可以近似地理解為濃度）依然高達(dá)73萬(wàn)Bq/L，是飲用水中允許的氚含量的7000多倍（歐盟標(biāo)準(zhǔn)為100 Bq/L），即便與日本本國(guó)的排放標(biāo)準(zhǔn)相比，也超標(biāo)了486倍。

同時(shí)，氚具有強(qiáng)烈的放射性，一旦通過(guò)飲食進(jìn)入人體，便會(huì)對(duì)人體臟器造成內(nèi)輻射傷害，嚴(yán)重?fù)p傷人體健康。更糟糕的是，氚的半衰期大約為12.4年——也就是說(shuō)，如果一個(gè)人體內(nèi)含有氚，并且他又幸運(yùn)地活了12年，他的體內(nèi)仍有一半的氚沒(méi)有衰變排出。輻射仍在侵蝕他的身體，他的生活質(zhì)量仍將會(huì)受到嚴(yán)重影響。

該如何處理核廢水？

那么，科技發(fā)展到今天，對(duì)于這些核廢水，該如何處理呢？

化學(xué)反應(yīng)證實(shí)，我們永遠(yuǎn)不可能將一種原子轉(zhuǎn)化為另一種原子，因此，放射性核素是無(wú)法用化學(xué)反應(yīng)消滅的。如果采用核物理的方法，比如，用高速的粒子去轟擊原子核，確實(shí)可以將其改變?yōu)榱硪环N原子，從而減少放射性，但操作成本高出天際：轟擊一次微克大小的靶子的耗電量，相當(dāng)于一個(gè)小鎮(zhèn)居民一個(gè)月的電能消耗，而要把百萬(wàn)噸級(jí)的核廢水作為靶子，恐怕得用太陽(yáng)幾分之一的能量才行。也就是說(shuō)，不可能如此大規(guī)模使用該方法，想要從根本上消除核廢水中放射性核素的影響，目前人類的科技還無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

既然“消滅”不了，那就只有想辦法“隔離”。氚的半衰期大約是12.4年，也就是說(shuō)如果再將其放置二三十年，基本能完成衰變，對(duì)環(huán)境的危害大大降低。因此，妥善、長(zhǎng)期保存這些核廢水，就是一個(gè)看拙實(shí)巧的辦法。但要實(shí)現(xiàn)此隔離法，確實(shí)也有一定的技術(shù)挑戰(zhàn)。

首先，保存核廢水需要很大的容器，而這些容器需要長(zhǎng)期占用土地。更何況容器的保護(hù)力畢竟有限，如果遇到地震、颶風(fēng)等災(zāi)害，造成容器破裂，核廢水大量外泄，又會(huì)造成二次污染。

更穩(wěn)妥的方法，是將這些放射性核素固化，比如，將其和水泥、石子攪拌，制成混凝土，再澆注成水泥板、水泥塊，包裹上防水材料之后深埋入土，就能把核素牢固地封鎖在其中，也不會(huì)污染地下水。哪怕遇到地震，最多就是把水泥構(gòu)件震裂、震斷，對(duì)周邊環(huán)境造成的污染非常有限。1986年，切爾諾貝利核電站同樣發(fā)生了和福島核電站同級(jí)的核事故，當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)采用了一個(gè)巨大的水泥外殼將反應(yīng)堆徹底罩住，把放射性粉塵封閉在其中，至今沒(méi)有發(fā)現(xiàn)新的擴(kuò)散。

不過(guò)，此方法也有一個(gè)最大的缺點(diǎn)：貴。要把一百多萬(wàn)噸核廢水全部做成水泥構(gòu)件，需要的水泥、石子和鋼筋量難以計(jì)數(shù)，并且在攪拌、澆注水泥的過(guò)程中，氚的放射性依然存在，這對(duì)工作人員的防護(hù)措施提出了極高的要求。

別讓環(huán)境問(wèn)題雪上加霜

用固化核素的方法來(lái)處理核廢水是比較行之有效的方法，但東京電力公司選擇了最便宜的方案：將核廢水稀釋后，直接排進(jìn)大海。

然而，在此之前，人類從沒(méi)有真正地處理過(guò)這種高濃度的核廢水，也就無(wú)法預(yù)測(cè)，一旦它排入大海，究竟會(huì)以多快的速度擴(kuò)散，以及擴(kuò)散后對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)、對(duì)周邊國(guó)家?guī)?lái)哪些危害。

海洋是一個(gè)極度復(fù)雜而敏感的生態(tài)系統(tǒng)，尤其是處于食物鏈底端的浮游生物，在受到核素影響后，極有可能將其傳導(dǎo)到上一級(jí)生物，再由上一級(jí)生物繼續(xù)往頂端生物鏈傳播，最終破壞整個(gè)地球生態(tài)。

如今，我們的地球仍然面臨著諸多環(huán)境問(wèn)題，而核廢水排入大海，無(wú)疑會(huì)令本就嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題雪上加霜。按照“使用者付費(fèi)，污染者治理”的邏輯，誰(shuí)制造了污染，誰(shuí)就有義務(wù)去清理污染，且不得妨礙他人的合法權(quán)益。即便處理需要支出巨額成本，將這些核廢水妥善處理，也是東京電力公司及福島核電站應(yīng)盡的義務(wù)。