日本福岛核电站8月24日开始排放经过处理的核废水。过去几天以下几个重要新闻值得关注。
01
第一阶段排放完成
9月11日,福岛核电站运营方东电(TEPCO)宣布第一批核废水排放完成,在17天的时间里共排放7800吨废水。
福岛核电站累积下来的核废水总数超过130万吨,来源包括冷却2011年因海啸发生严重核事故而受损反应堆的冷却水,以及因核事故而被污染的地下水、雨水。2021年4月,日本宣布基于自2013年开始的分析调研,将以排海方式处理这些核废水。整个处理方法如下图所示:
核废水先经过ALPS系统处理,能除去除氚与碳14以外的62种放射性元素。由于碳14起始浓度就比较低,因此ALPS的处理目标是除氚以外,将其它所有放射性元素的浓度降到排放标准以下。达标的ALPS处理水,主要放射性元素为氚,与一般核电站产生的废水类似,这些氚水通过100倍以上的海水稀释,再排放入海,此时氚的放射性量将低于1500 bq/L,低于WHO饮用水中对氚的上限标准(1万 bq/L)。
在提出排放计划后,日本邀请国际原子能机构审核排放方案,经过原本预计的具体细节设计以及监管机构(排放须日本原子能规划委员会NRA批准)审核后,2023年7月,东电的排放方案先后获得了IAEA的认可和NRA批准,最终于8月24日开始执行。
福岛核废水排放为按计划、阶段性排放。每天排放不超过500吨,一年的氚总排放量不超过22 Tbq。根据排放计划,东电专门建了一个K4核废水存储区域,该区域共有A、B、C、E四个储水罐群,A-C为检测排放区,每组由10个互相联通的1000立方储水罐构成,循环执行接受核废水、检测确认核废水符合排放标准与排放三个功能(同一时期三区分别执行其中一项功能)。E区5个储水罐仅用于存储:
按计划第一批排放的废水均来自K4-B罐区。由于这是最早计划排放的一批废水,因此IAEA组织的第一次国际独立实验室检测也是从K4-B取样。该联合检测采样完成于2022年3月,各实验室数据的综合比较报告于2023年5月由IAEA公布,显示这些核废水主要放射性元素为氚,其余放射性物质含量极低,符合预期。
同时,该报告显示东电的检测结果与IAEA旗下三个实验室,以及瑞士、美国、法国、韩国四国的独立实验室的结果极为相近,对核废水排放过程中的检测方法完成了验证。
多国实验室联合检测的K4-B放射性数据可参考IAEA报告,部分节录如下:
如同预期,东电在17天时间里完成了K4-B罐区的排放,共排放核废水约7800吨。
在接下来几周,东电计划对排放设备进行检查,清洗管道。如无意外,这些工作完成后会排放K4区域另外10个储水罐的约7800吨核废水。根据东电的计划,到2024年3月将排放3.12万吨核废水,按一批7800吨计算,即排放4个批次。以后排放速度会加快。
02
IAEA独立环境采样显示符合标准
9月8日,IAEA也发布新闻稿,宣布在福岛核废水排放后,IAEA在排放口附近采集的样本,经检测氚含量在事先设定的排放标准之下。
核废水排放过程中,东电在排放口对氚做实时检测。因为ALPS处理水中只有氚是超过排放标准,排放前的海水稀释就是为了将排放的氚浓度降下来,不至于排出放射性超标的废水。需要氚的实时监测来确定稀释是否足够,排放是否达标。
排放过程中,IAEA在网站上直接给出了东电的实时监控数据,例如现在IAEA网站上就显示废水排放已经暂停:
在之前的排放过程中,稀释后的废水氚放射性含量约在200 bq/L水平,远低于设定的上线标准1500。
当然这些检测数据来自东电。但IAEA在福岛核电站有现场的办公室,IAEA的工作人员不仅有在国际实验室联合检测时监督东电的采样工作,按排海方案中的计划,也会单独对环境采样。
9月8日的新闻稿提到,IAEA工作人员在核废水排海开始后,在福岛核电站周围三公里的范围内的多个地方进行了独立的采样,采样点包括海上以及海岸。新闻稿中同时提供了IAEA工作人员采样时的部分照片:
新闻稿描述这些环境样本的检测结果是:IAEA在海岸附近独立采样检测的海水,氚含量与东电以及日本环境省的数据一致。
IAEA提到今后会继续此类海水检测。
03
韩国专家组造访福岛
9月11日除了东电宣布核废水第一批排海完成之外,IAEA的另一项声明称来自韩国核安全研究所(KINS)的专家组正在访问IAEA设在福岛的办公室。韩国专家组在两周前抵达福岛与IAEA官员会晤。
韩国专家去福岛现场可以追溯到2023年8月22日IAEA的一个新闻稿,彼时正是核废水排海前两天:
根据该新闻稿,IAEA会及时向韩国提供核废水排放的信息,以做到对公众的透明。
也是为了公开透明,双方在预计的核废水排放前几天,正式建立IAEA-韩国福岛信息共享机制(IKFIM)。在该机制下,已经在福岛设立了永久办公室的IAEA,会向韩国提供核废水排放监管的最新数据与信息,同时辅助韩国的专家到福岛办公室访问。
IKFIM还涉及出现意外情况时的处理方案。根据IAEA的新闻稿,IKFIM的建立在IAEA公布福岛核废水排放综合报告后不久就开始筹划。IAEA总干事长Grossi于7月抵达日本正式向日本政府提交综合报告后,立刻飞往韩国,向韩国政府以及韩国反对党领导人亲自解释报告并回答问题。
韩国核安全专家团到福岛的实地考察应是IKFIM的实践。按IAEA总干事Grossi在IKFIM建立时的评论:“从IAEA评估排水安全的工作开始,我就积极与韩国和其他国家接触,让他们了解我们在这方面的重要活动。解决公众合理关切的唯一方法是让他们了解情况。今天的协议强调了未来几周、几个月和几年透明度的重要性。”
显然,我们可以预计在今后会继续看到IAEA等机构公布更多独立、透明、科学的数据。
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参考资料
https://apnews.com/article/japan-fukushima-nuclear-wastewater-release-f57e1c5f3b034996fdaa3371e33c7e17
https://www.meti.go.jp/english/earthquake/nuclear/decommissioning/pdf/202104_bp_breifing.pdf
https://www.iaea.org/sites/default/files/first_interlaboratory_comparison_on_the_determination_of_radionuclides_in_alps_treated_water.pdf
https://www.iaea.org/sites/default/files/iaea_comprehensive_alps_report.pdf
https://www.iaea.org/newscenter/pressreleases/iaea-conducts-its-first-seawater-sampling-after-japans-discharge-of-alps-treated-water-finds-tritium-level-below-limit