日本核污染水從何而來？福島第一核電站的至暗時(shí)刻

潮新聞客戶端

編者按：昨天（8月24日），日本啟動(dòng)福島核污染水排海，引發(fā)世界關(guān)注。福島這些核污染水是如何造成的？哈佛大學(xué)教授沙希利·浦洛基（Serhii Plokhy）的《原子與灰燼：一部核災(zāi)難的全球史》一書梳理了人類面臨核災(zāi)難的歷史。沙希利·浦洛基專攻東歐思想、文化、國際關(guān)系史，著有《大國的崩潰》《歐洲之門》《切爾諾貝利》等。

以下是《原子與灰燼：一部核災(zāi)難的全球史》一書第六章的內(nèi)容，本書即將由廣東人民出版社/萬有引力引進(jìn)出版，潮新聞經(jīng)授權(quán)刊發(fā)。內(nèi)容有刪節(jié)。

暫定封面

2011年3月11日下午2點(diǎn)46分，在距日本東海岸約120公里的太平洋海域，發(fā)生了矩震級(jí)高達(dá)9.1級(jí)的大地震。這次地震被稱為“東日本大震災(zāi)”，是日本歷史上最大的一次地震，整個(gè)日本群島均有震感。地震產(chǎn)生的震動(dòng)和脈沖持續(xù)了3分鐘以上。這次地震引發(fā)了日本有史以來人員死傷最慘重的一次海嘯，共有15899人死亡，2529人失蹤，6157人受傷。而這次海嘯中最大的“受害者”當(dāng)屬福島第一核電站。

“我們完蛋了！”

下午2點(diǎn)47分，第一波地震到來后，福島第一核電站1號(hào)反應(yīng)堆的控制臺(tái)上亮起了警報(bào)燈，表示“所有控制棒完全下插”。97個(gè)控制棒開始自動(dòng)插入反應(yīng)堆堆芯。下一步是確保冷卻水仍在流向過熱的反應(yīng)堆，但由于地震破壞了輸電線路，供電中斷。于是，工作人員啟動(dòng)了柴油發(fā)電機(jī)，使控制臺(tái)和設(shè)備重新運(yùn)轉(zhuǎn)起來。水再次流向反應(yīng)堆。

供電中斷的原因不是地震，而是海嘯。巨浪沖垮了房屋和商業(yè)建筑，卷起并沖走了船只和汽車，未能及時(shí)察覺危險(xiǎn)的人也殞命于海浪之中。幾分鐘后，反應(yīng)堆廠房高高的白色圍墻就被淹沒在滿是殘骸的棕色臟水中。福島第一核電站的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重受損，核電站已經(jīng)陷入癱瘓。

“柴油發(fā)電機(jī)跳閘了！”1號(hào)和2號(hào)反應(yīng)堆聯(lián)合控制室的一名操作員喊道。當(dāng)時(shí)是下午3點(diǎn)53分。雖然令人難以置信，但這次斷電唯一合理的解釋是，渦輪機(jī)機(jī)房地下室內(nèi)的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)被水淹了。

在應(yīng)急控制中心內(nèi)，福島第一核電站站長吉田昌郎有些不知所措。他首先想到的是調(diào)來發(fā)電車，恢復(fù)控制臺(tái)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。他打電話給東京電力公司總部，要求盡快調(diào)派發(fā)電車到核電站。但道路已被地震和海嘯損毀大半，發(fā)電車遭遇交通堵塞，不得不繞路行進(jìn)。

晚11點(diǎn)左右，終于有一輛東電派出的發(fā)電車抵達(dá)了福島第一核電站。在發(fā)電車抵達(dá)之際，站長吉田卻又受到了意想不到的一擊——他驚懼地看到壓力讀數(shù)已經(jīng)超過了安全殼設(shè)計(jì)的最大限度。晚上7點(diǎn)左右，由于沒有供水，反應(yīng)堆內(nèi)部的鈾燃料包殼已經(jīng)開始熔化，加大了安全殼內(nèi)的壓力。必須要趕在安全殼爆炸之前把壓力釋放出去。因此，需要盡快給反應(yīng)堆排氣。

反應(yīng)堆排氣的時(shí)間定在了凌晨3點(diǎn)，留出了做好必要準(zhǔn)備的時(shí)間。但事實(shí)上，直到12日下午2點(diǎn)，反應(yīng)堆排氣作業(yè)才得以實(shí)施。很快，聚焦于核電站的電視攝像機(jī)鏡頭捕捉到了明顯的變化——1號(hào)和2號(hào)機(jī)組共用的煙囪開始冒出白煙。反應(yīng)堆正在排氣，輻射也隨之釋放。

此時(shí)還有一個(gè)問題，那就是他們沒有足夠的淡水可注入反應(yīng)堆。有人提出了不可思議的建議——將海水直接注入冷卻回路。由于海水有很強(qiáng)的腐蝕性，使用海水就意味著將反應(yīng)堆摧毀，使其無法再運(yùn)行。這對東電來說是巨大的損失，但公司高層知道，現(xiàn)在已經(jīng)是緊要關(guān)頭了，不能再考慮反應(yīng)堆成本了，于是批準(zhǔn)了這一提議。快到下午3點(diǎn)的時(shí)候，吉田下令準(zhǔn)備將海水注入反應(yīng)堆。這場危機(jī)已持續(xù)了超過24小時(shí)，他似乎終于控制住了局面。

然而，接下來發(fā)生的事超出了所有人的想象。下午3點(diǎn)36分，一場巨大的爆炸讓1號(hào)反應(yīng)堆和周圍的建筑猛烈震動(dòng)。就像幾分鐘前從煙囪冒出來的白煙一樣，這次爆炸被福島第一核電站高處山丘上安裝的一臺(tái)自動(dòng)攝像機(jī)記錄了下來。這一次，深灰色的煙團(tuán)從福島反應(yīng)堆的白色墻體上方升騰而起。

永無止境的夢魘

吉田手下的工作人員用臨時(shí)裝配的儀器測量了反應(yīng)堆內(nèi)部的壓力和水位。他們隨即發(fā)現(xiàn)反應(yīng)堆堆芯仍完好無損，這表明發(fā)生的是氫氣爆炸，算是不幸中的萬幸。但如果不提升水位，反應(yīng)堆的安全殼仍有爆炸的可能。當(dāng)下唯一確定可行的方式就是繼續(xù)向反應(yīng)堆內(nèi)供水。下午6點(diǎn)，第一波海水被注入了1號(hào)反應(yīng)堆。為了避免反應(yīng)堆發(fā)生爆炸，他們只能動(dòng)手將其摧毀。

到了3月13日清晨，人們希望福島第一核電站最糟糕的危機(jī)時(shí)刻已經(jīng)過去了，但好景不長。壞消息來自一個(gè)完全意想不到的地方——3號(hào)反應(yīng)堆。在危機(jī)最初的兩天，3號(hào)反應(yīng)堆相對不需要太多關(guān)注。它的其中一臺(tái)備用發(fā)電機(jī)沒有在海嘯中受損，還能夠?yàn)樗锰峁﹦?dòng)力，將水注入反應(yīng)堆堆芯。然而，12日午夜前的某個(gè)時(shí)候，反應(yīng)堆的主冷卻系統(tǒng)停止了工作，備用的高壓冷卻劑注入系統(tǒng)很快也不能用了。幾小時(shí)后，吉田得到了更多的壞消息：“干井（反應(yīng)堆安全殼容器上部）的壓力不斷上升，這意味著可能出現(xiàn)跟1號(hào)反應(yīng)堆一樣的情況，發(fā)生氫氣爆炸。”

下午3點(diǎn)后，3號(hào)反應(yīng)堆內(nèi)部的燃料已經(jīng)開始熔化了。盡管吉田瘋狂地為反應(yīng)堆供水、排氣，燃料仍然一直在熔化。到了下午5點(diǎn)，他們看到3號(hào)反應(yīng)堆的煙囪排出了蒸汽，如同1號(hào)反應(yīng)堆爆炸前的情景一樣。14日上午11點(diǎn)，爆炸發(fā)生了！這次，遠(yuǎn)程攝像機(jī)不僅拍到了爆炸產(chǎn)生的煙云，還拍到了一個(gè)火球。反應(yīng)堆堆芯熔毀產(chǎn)生的氫氣聚集在反應(yīng)堆廠房頂部，炸飛了屋頂，并損壞了廠房的部分墻體。

雖然3號(hào)反應(yīng)堆的爆炸跟此前1號(hào)反應(yīng)堆的情況一樣，只破壞了廠房而沒有摧毀反應(yīng)堆，但爆炸卻影響了3號(hào)和2號(hào)反應(yīng)堆的冷卻設(shè)備，還損壞了2號(hào)反應(yīng)堆的電路、安全殼排氣管線以及核電站工人搭建的臨時(shí)注水管。

在東電總部，人們正在為最壞的情況做準(zhǔn)備——下一個(gè)發(fā)生爆炸的可能是2號(hào)反應(yīng)堆。據(jù)估計(jì)，反應(yīng)堆堆芯會(huì)在晚上8點(diǎn)后熔毀。當(dāng)時(shí)看來，給反應(yīng)堆排氣似乎是唯一的選擇。

3月15日凌晨，試圖給2號(hào)反應(yīng)堆排氣的工作人員聽到反應(yīng)堆下方傳來了疑似爆炸的聲音。2號(hào)機(jī)組似乎要重蹈1號(hào)和3號(hào)機(jī)組的覆轍。令所有人感到寬慰的是，在小爆炸后沒有發(fā)生大爆炸。隨著水的不斷蒸發(fā)，燃料元件開始熔化，反應(yīng)堆主安全殼的抑壓室在爆炸中破裂了，其中的物質(zhì)被排放到了廠房中。放射物正自由地逸出2號(hào)機(jī)組。此刻，福島第一核電站的爆炸似乎終于接近尾聲了——地震發(fā)生時(shí)正在運(yùn)行的3座反應(yīng)堆都經(jīng)歷了某種程度的爆炸。剩余的4號(hào)、5號(hào)和6號(hào)反應(yīng)堆在災(zāi)難發(fā)生時(shí)并未運(yùn)行，大概率是安全的。然而，接下來發(fā)生的事仿佛是一場永無止境的夢魘，籠罩著核電站和其他地區(qū)的人們。

2號(hào)機(jī)組發(fā)生小爆炸的幾分鐘后，一場巨大的爆炸掀翻了4號(hào)反應(yīng)堆廠房的屋頂，摧毀了廠房的上層部分。當(dāng)時(shí)是早上6點(diǎn)14分。自動(dòng)攝像機(jī)同樣拍下了爆炸的畫面，只是這次由蒸汽和放射性塵埃形成的骯臟云團(tuán)要比之前更大。反應(yīng)堆附近的工作人員為了活命，不得不逃離此地。由于4號(hào)反應(yīng)堆發(fā)生的爆炸和輻射泄漏，福島第一核電站的輻射讀數(shù)從略高于73微希沃特/小時(shí)升至11930微希沃特/小時(shí)——上升了160多倍。這是一場沒有人能逃離的夢魘。

污水正在流入大海

直到許久之后的一個(gè)夏天，工程師才查明了4號(hào)機(jī)組爆炸的原因。4號(hào)和3號(hào)機(jī)組共用一個(gè)煙囪，由于海嘯導(dǎo)致斷電，用于防止機(jī)組間交叉污染的閥門停止了工作。3號(hào)機(jī)組產(chǎn)生的含氫氣體通過3號(hào)和4號(hào)機(jī)組共用的煙囪不斷釋放，有些氫氣倒流進(jìn)了4號(hào)機(jī)組，聚集在房頂下方，隨后發(fā)生爆炸。

3月15日，最糟糕的時(shí)刻已經(jīng)過去了。截至3月21日，1號(hào)、2號(hào)、5號(hào)和6號(hào)機(jī)組已經(jīng)恢復(fù)了廠外供電。3月29日，1號(hào)反應(yīng)堆開始注入由一艘駁船運(yùn)來的大量淡水。30日，2號(hào)和3號(hào)反應(yīng)堆也開始注入淡水。然而，在注水冷卻反應(yīng)堆的過程中，產(chǎn)生了大量受污染的水，需要對這些污水采取一定的處理措施。和切爾諾貝利事故相同的是，冷卻水箱、地下建筑和建筑地下室內(nèi)都儲(chǔ)存了大量的放射性污水；與切爾諾貝利事故不同的是，福島核電站有6座反應(yīng)堆需要供水，而不是一座，注水過程也不只持續(xù)幾個(gè)小時(shí)，而要持續(xù)幾天甚至幾周。總共約有10萬噸受污染的水從地下建筑滲出，進(jìn)入自然環(huán)境，最終流進(jìn)大海，污染了海水。

核污水排放對公眾產(chǎn)生了影響。據(jù)東電估測，如果一位民眾在一年時(shí)間里每天食用在核電站附近捕捉的魚，吸收的輻射將達(dá)到年輻射劑量上限的四分之一。

4月6日，2號(hào)反應(yīng)堆附近水池的裂縫被填補(bǔ)上了，核污水泄漏重新得到了控制。吉田記得，他們“直至6月底都在艱難度日”。據(jù)他所說，直到7月和8月，核電站的情況才完全穩(wěn)定下來。2011年12月，所有反應(yīng)堆全部完成冷停堆，吉田卸任福島第一核電站站長的職務(wù)，為福島災(zāi)難史的關(guān)鍵一章畫上了句號(hào)，同時(shí)也開啟了新的一章。同月，東電和政府部門聯(lián)合發(fā)布了《福島第一核電站1—4號(hào)機(jī)組退役的中長期路線圖》。其中，第一階段包括卸出4號(hào)反應(yīng)堆廠房的乏燃料棒，預(yù)計(jì)將花費(fèi)兩年時(shí)間；第二階段計(jì)劃用10年時(shí)間卸出所有反應(yīng)堆中的燃料；第三和第四階段預(yù)計(jì)將持續(xù)30—40年的時(shí)間，目標(biāo)是移除全部的放射性物質(zhì)，完成核電站廠區(qū)的全面修復(fù)工作。

福島第一核電站中4座反應(yīng)堆的退役成本最初預(yù)估為150億美元。但隨著對反應(yīng)堆狀態(tài)及周圍地區(qū)的研究逐漸深入，退役成本大幅增長。2016年12月，政府估計(jì)放射性去污的成本將達(dá)到4萬億日元，即350億美元。災(zāi)難受害者的賠償金據(jù)估近8萬億日元，即接近700億美元。一系列災(zāi)后處置的預(yù)估成本較之前幾乎翻了一番，現(xiàn)在的預(yù)估成本約為21.5萬億日元，即1870億美元。

事故發(fā)生后，日本政府將福島核事故的等級(jí)從5級(jí)（具有場外風(fēng)險(xiǎn)的事故）上調(diào)至最高級(jí)7級(jí)，也就是與切爾諾貝利相當(dāng)?shù)摹疤卮笫鹿省薄Ｔ谌毡荆ê瓦^量輻射沒有造成人員當(dāng)場死亡。時(shí)至今日，據(jù)估計(jì)，受福島核事故影響而患癌死亡的人數(shù)最高為1500人，因與福島核事故相關(guān)的各種原因而死亡的人數(shù)總計(jì)達(dá)10000人。有學(xué)者通過研究福島核事故對動(dòng)植物群的影響發(fā)現(xiàn)，樹木生長異常，鳥類、蝴蝶、蟬的數(shù)量減少，蝴蝶出現(xiàn)畸形。

事故后，福島縣的人口減少了20多萬。撤離人員的生活也很動(dòng)蕩，幾乎一半的人不得不搬遷三到四次，超過三分之一的人被迫搬遷五次以上。

還有一個(gè)重要的問題尚未得到解決，那就是核電站1000多個(gè)水箱中儲(chǔ)存的125萬噸核污水應(yīng)如何處理。2021年4月，也就是事故發(fā)生的10年后，日本政府決定于2023年開始將處理后的核污水排入大海，整個(gè)過程將持續(xù)數(shù)十年。雖然得到了國際原子能機(jī)構(gòu)總部的支持，但這一決定依然受到了日本國內(nèi)外多方的強(qiáng)烈批評(píng)。

（李雯露、王梓誠 譯）

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