Wednesday, March 14, 2012

福島核災的未來

日本地震海嘯大災難已一年了,重建已展開。這個規模的自然災害幾百年一遇,可能短期內會相對平靜。但其引發的福島核災卻後患無窮。美國科學人雜誌網上版在災難周年有一篇特稿,講述核子設施如何退役。除了正常程序,還有三里島、車諾比和福島的經驗。在此可以看見專業核子科技工程師面對的困難和可能應對的辦法,亦可較準確地估計福島和周邊地區的未來。專家評論這篇特稿,說它資料充足,觀察準確,清楚解釋了現狀和面對的挑戰。

海嘯即時的影響只有數小時,接下來的災難是福島核設施自己的問題,由電力供應、核心過熱、氣體爆炸至輻射洩漏都和過時的設計有關。未來新設施的設計可以改良,但福島的問題只是如何善後,需時若干,和是否可以將其回復到自然狀態以作其他用途。

tsunami  

核子設施退役首要工作是處理核燃料,要運走妥善貯藏。但在核子災難的廢墟內,這項工作甚難完成。福島的問題不只是一個核反應堆,而是三個可能已融解的反應堆,還有兩個已損壞的核廢料儲存池,四周還有兩個未受損的反應堆和五個廢料池。因現時場地已被輻射嚴重污染,就算處理未受損的部份都有危險。現時的工作只是盡量控制輻射不洩漏至場外,然後等候數年直至燃料冷卻至危險略為減低才能開始移走完好的核燃料棒,和真正評估反應堆損壞程度和污染的深度。

以現時僅有的已知資料,科學家作最保守的估計,已認定三個損壞的反應堆有核蕊融化現象。現只希望有一部份燃料棒只是輕微變形,可以用器械取出,但肯定有一些數量未能確定的核燃料已完全融化,沉在反應堆底部,和其他物料融合,還有可能已穿過底部進入地下泥土。

已融解的核燃料會和容器的金屬和水泥融合為不規則的廢料堆。工程師形容其結構好像是輻射物料被陶瓷質的盔甲包裹,要移走的工序像是採礦;更因為廢堆有強烈輻射,不能安全地接近。唯一可行的處理方法是用厚重的水泥做成石棺就地掩蓋,希望在很多年之後輻射性自然衰減至可接受程度。以車諾比為例,掩蓋一個反應堆的巨型石棺是270x150公尺,100公尺高;福島的三個反應堆需要一個更大的石棺。車諾比石棺周圍30公里範圍為隔離區,面積約為3000平方公里;福島的隔離區起碼有這個規模;雖然有一半是在海上,但都有1500平方公里土地要隔離,大約是一個半香港的面積。等待輻射廢料自然衰減至無害程度可能要數百年;以人類壽命作計算單位,這1500平方公里的土地我們這一代已是永遠不能再使用。

既有石棺保護,為何仍要隔離?原來核災和其氣體爆炸已將不少輻射性物質散佈在核電廠四周。重物質鈽不溶於水,但仍可以和土壤微粒結合而流動。輕物質銫可溶於水,可以被植物吸收而進入生物鏈。這些混在泥土裡的物質沒有可行辦法清理;不可能將廣大面積的表層泥土全部移走處理,唯有希望將它們隔離,遠離人類。

反應堆的冷卻水會被輻射污染,水箱內滋生的藻類亦帶有輻射性。這些廢水需要處理過濾,將重輻射分子和其他固體物質分隔貯藏。剩下來的水帶有重氫仍有短期輻射性。以三里島為例,輻射廢水貯藏了十四年以待重氫衰減然後才讓它自然蒸發。福島亦過濾然後貯藏廢水,但因數量太多,有一部份經過濾的廢水已排放出海。殘餘的輻射性有可能被海洋生物吸收,其真正影響現時無法評估。

在隔離區內,輻射物質會被封存在泥土內和植物動物體內。雖然有少量動物鳥類的遷移,輻射物質的擴散問題仍不太大。但最令人憂慮的是如果隔離區發生森林火災,輻射物質會因此而散佈於空中而經空氣傳播到區外。

核災已過了一年,但其遺骸有如一個計時炸彈,永遠陪伴著我們。


2 comments:

  1. 可怕的核災 受不起ㄚㄚㄚ
    http://beta.im.tv/article.aspx?cid=54&id=40084

    ReplyDelete