【果殼地震特輯】核電站輻射要人命?

2020-12-06 南方周末

福島核電站的事故所造成的輻射有多可怕?實際上,我們每天無時無刻不受到各種核輻射,而這次核電站事故對現場人員所造成的輻射也只相當於50次X光胸透的輻射。只要核事故所造成的輻射不超出天然輻射太多,就可以被認為是安全的。

(果殼網/圖)

搜索福島事故的報導,可以看到很多媒體稱,洩漏量達到每小時「1015毫希」。其實這裡的「1015毫希」完全是由於誤譯造成的誤會。

根據報導,12日下午,福島核電站1號機組氫氣爆炸前後曾經出現過比較強的輻射(當時為了緩解機組內部的水蒸氣壓力而進行了水蒸氣排放)。當時的輻射值就是流言中「1015」數字的來源。不過,某網站 的記者在編譯相關報導時卻弄錯了這個數字的單位。原文中的數值是每小時1015μSv,也就是「1015微希」,記者將這個值放大了整整1000倍。值得注意的是,根據日本內閣官防長官在新聞發布會上提供的數據,該數據在僅僅半個小時後就降低到了70.5 μSv。

核電站事故,有那麼可怕嗎?

核電站發電時所做的事情其實跟火力發電站差不了多少:通過控制鈾235的鏈式反應,將能量以恆定的速率釋放出來,將水加熱,產生蒸汽;蒸汽驅動汽輪機,汽輪機驅動發電機,產生電能。福島核電站便是這種「沸水反應堆」(Boiling Water Reactors)。

雖然鏈式反應的原理與核彈一樣,但是核反應堆是不可能像原子彈那樣爆炸的。原因很簡單:核反應堆的燃料鈾不純,它沒有能力產生原子彈式的爆炸。換句話說,在反應堆中只有持續的鏈式反應,而沒有倍增過程,所以反應不會加速,更不會爆炸。

現代的壓水堆核電廠的反應堆中,有很完善的措施保證放射性物質不會外洩。核反應發生在一個鋯合金的包殼內,鋯合金外面流動著冷卻水。這些冷卻水與外界完全隔離,其外還有鋼筋混凝土的安全殼。

在這些安全屏障的保護下,發生嚴重核事故的可能性極低。

一旦核電站發生事故,安全保護系統會立即被觸發,幾秒鐘後鏈式反應便會被關閉。此時冷卻系統就會對核燃料衰變所產生的熱量進行散熱,大約需要數星期的時間。

如果冷卻系統出了問題,核電站的堆芯就會面臨熔毀的危險。不過根據日本日本原子力產業協會(Japan Atomic Industrial Forum)的報告,目前動東京電力公司正在積極把海水泵入核電站為反應堆降溫,以防止堆芯熔毀。

據日媒12日晚報導,日本原子力安全保安院將福島核洩漏事件定為4級核事故。據國際核事故分級表,這一級別意味著「事故對當地有不良影響」。按此分級,此次核事故嚴重程度低於美國三哩島事故(5級),遠小於前蘇聯車諾比事故(7級)。

這是個並不算太嚴重的事故。1990年,國際原子能機構(IAEA)和經濟合作發展組織(OECD)的核能機構(NEA)設計提出了《國際核能事件分級表》(INES,如下圖所示),給出了表中列出了1-7級事故的分級標準,每高一級事故的程度大約嚴重10倍。所有程度非常輕沒有任何危險的事件都被包括在0級裡面,1級是「異常情況」。洩漏發生在安全防護系統之內,對周圍的居民和環境沒有影響。按照該表,1-3級的嚴重程度並不夠「事故」的標準,被歸類為「事件」,而4-7級才真正被稱為「事故」。

截止到2009年12月,全球共有436座核電站在運轉。而歷史上只有9座核電站曾發生過不同程度的事故。

(果殼網/圖)

核輻射的危害可以控制、可以利用

核輻射,就是放射性元素產生的輻射。輻射的射線有三種:alpha射線(氦核)、beta射線(電子束)和gamma射線(高能光子)。在我們日常生活中,比較常見的核輻射是放射性元素的衰變射線和大氣中的宇宙輻射,而在核電站中,裂變反應也會放出中子或其他射線。

核輻射並非善者。由於核輻射的各種微觀粒子帶有的能量都比化學鍵的鍵能高,因此有可能破壞人體內分子的化學鍵,造成分子的性質改變。不過在大部分情況下,核輻射也沒有那麼可怕,因為細胞內的個別分子被破壞失去生理活性之後,或者整個細胞受損死亡後,會很快被人體分解吸收、重新利用,不會造成重大的傷害。

這種對生物體的傷害在食品生產中用來常溫殺菌:食品經過高強度的射線照射之後可以保證大部分的細菌被滅殺。而治療癌症的放射療法(放療)則是它的另外一種應用,通過對癌變的部位進行高強度的輻射處理,使得癌細胞(也包括正常細胞)大量死亡,達到抑制癌症的目的。

在極少數情況下,核輻射的傷害可能會造成細胞內染色體上基因的變化,它可能發生在生殖細胞內,也可能在正常的體細胞內。如果這種變化不能修復並且細胞仍然存活,就有可能出現細胞不受控制地複製的情況,就成了癌細胞了。

因此,長時間接受較高強度的核輻射是有導致癌症的可能性的。但實際上,我們無時不刻不在受到各種核輻射。而這些輻射很微弱,但是無法隔絕,一般不認為會對我們的身體造成危害。

我們的身邊充滿輻射

在放射性元素衰變的三種射線中,alpha和beta這兩種射線在空氣裡面傳播的距離都比較短,只要不近距離接觸放射性元素,它們對人體並不會產生影響。而「防輻射服」和普通的衣物對於人體外部的這兩類射線都有一定的防護效果。

實際上,在我們喝的水,呼吸的空氣中,都含有少量的放射性元素,比如空氣裡面有一定的碳14(beta衰變成氮14)、地下水和土壤裡含有微量的氡等等。所以,我們體內就有一定量的放射性元素,給我們帶來從內到外的核輻射。除此之外,從天而降的高能宇宙輻射在大氣裡還會產生的大量次級輻射。

所謂的「防輻射服」並不能防範這些輻射,完全隔絕這些輻射是不可能也是不必要的。人們受到的這部分核輻射一般稱為天然輻射或自然輻射(natural background radiation)。

而對於核電站,以及可能發生的核事故來說,只要人體受到的輻射量不超過一定的標準,比如說不比自然輻射大很多,就可以認為是安全的。

下面的表格列出了一些跟生活相關的輻射數據,這些數據可以用來衡量輻射對生物體組織的傷害(劑量當量),單位是Sv(Sievert,譯作西弗或者希沃特),1 Sv等於1焦耳每千克,表格裡面單位比較小,實際是mSv(毫西弗,1毫西弗=1/000西弗)。從表格裡面可以看出,除航空、採礦行業之外,高輻射行業的職工在工作中受到的輻射都比天然輻射小。

(果殼網/圖)

對於福島核電站洩漏來說,3月12日監測到的較大數據約是每小時1015μSv(微西弗),即1.015mSv(根據 CNN的報導,周一這個數字已經降低到了650μSv)。這約相當於:

  • 電站工作人員一年接受的行業輻射。
  • 約50次X光胸透的輻射。
  • 乘飛機239小時接受的輻射。
  • 每個人半年內接受的天然輻射。

根據目前的情況來看,福島核電站並未出現堆芯的熔毀和洩露,只有少量的放射性元素洩漏。而福島核電站本身也並不像車諾比那樣具有設計缺陷,所以,電影中的「廢土」場景也就根本不可能出現了。

來源:(果殼網)

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