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阻礙「停爐」的核汙水:徹底解決,尚無眉目

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今年的3月11日,我們迎來了東京電力福島第一核電廠事故發生後的第5個年頭。儘管政府和東京電力公司採取了①清除放射性物質、②阻止地下水的流入、③防止核汙水洩入海洋這3項對策,但整整4年過去後的今天,依然沒有完成目標計劃。如果核汙水對策沒有頭緒,那麼接下來的停爐計劃也將不可避免地受到影響。

即便放射性物質去除裝置投入使用,仍有26萬t核汙水尚未處理

為「清除核汙染源」,東京電力公司一直在採取措施淨化廠區蓄水槽裡儲存的核汙水。福島釋放出的放射性物質包括銫(Cs)、鍶(Sr)等31種核種。東電希望通過對核汙水的處理,將這些核種清除至安全標準的水準。作為王牌力量投入其中的是7臺可以清除氚(T)以外的多達62種核種的多核種去除設備(ALPS)、2臺銫吸附裝置和兩臺鍶去除裝置。

從2013年3月開始,有3臺ALPS相繼投入運用,2014年9月又追加了3臺可以高效去除輻射物質的改良型ALPS。2014年10月,政府投入151億日圓補助金,增設了採用過濾器替代藥液進行預處理的高性能ALPS(1臺)。東電先後已經對蓄水槽內的約56萬t核汙水中的28萬t進行了處理。但截至2015年1月,尚有約26萬核汙水有待處理。

不過,由於釋放β射線的氚主要以液體狀態存在,ALPS也無法通過過濾等手段加以清除,所以它依然殘留在核汙水中。一般認為氚的毒性較低,所以只要在一定濃度以下,就可以任其釋放到自然界中,但最終要如何處理則尚無定論。

從2號機組和3號機組機房通向海洋的海水管坑道(管道和電纜貫穿的地道)內也淤積著11,700t高濃度核汙水,其中的一部分已經滲漏到地下,汙染了地下水。東電從2014年4月開始,採取了一項世界上尚無先例的對策,試圖通過凍結核汙水,封堵空隙,在阻止核汙水從機房外洩的基礎上提取核汙水。但由於水的流速快,來不及封凍就已流走,這一嘗試最終以失敗告終。11月,東電宣布放棄「冰牆」擋水計劃。

最大瓶頸:地下水的流入

東電在「避免水接近汙染源」方面也一籌莫展。這是因為福島第一核電廠所在地高出海面30~40m,於是地下水從核反應爐正下方流向大海。從廠區靠山一側流來的地下水通過機房時,混入了用於冷卻在事故中熔毀的核燃料的冷卻水,致使每天新產生出多達約300t(2014年末的評估)的核汙水。

如何阻止這些地下水的流入呢?2014年5月開始東電採取了「地下水繞流」措施,即在靠山一側汲取地下水,暫時儲存在水槽中,實施水質檢查後排入大海。東電試圖通過汲取流入機房前的地下水,改變地下水流,降低地下水位,通過這些做法減少流入機房的水量。東電宣稱,過去每天約有400t核汙水流入,而採取此項措施後,2014年9月,核汙水流入量減少了100t左右。

東電也研究過利用機房周圍原有的蓄排水井,抽取地下水後排入大海的方法,但沒有得到擔心海洋汙染的漁業人士的充分理解,因而最終未能付諸實施。

東電從2014年6月開始又啟動了以凍土方式修建陸上擋水牆的工程。計劃在1~4號機的機房附近的1,500m距離內,按一定間隔在地下表層垂直埋入管道,讓溫度低至零下30度的液態冷卻劑在管道中循環,藉此凍結周圍的土壤,通過這堵「冰牆」攔截大量的地下水流。據說這種施工方法在地鐵和海底隧道建設工程中已有過實際運用。然而,在海水管道坑道內的凍結和攔水嘗試已經失敗,採用同樣的施工方法在更大規模上建造陸上攔水牆的工程,也處於遲遲不得進展的狀態。

向媒體開放的福島第一核電廠4號機組南側的凍土擋水牆修建工程現場,2014年7月8日,福島縣大熊町(圖片提供:時事通信社)

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