客观日本

东京大学:福岛第一核电站南侧的地下水中检测出氚

2020年11月24日 能源环境

本文根据东京大学成果发布整理而成

东京大学的小豆川胜见助教、堀Mayumi特任助教、高畑直人助教、佐野有司教授和松尾基之教授与美国科罗拉多州立大学的Thomas E.Johnson教授等人组成的国际研究团队,在2013年至2019年期间,从福岛第一核电站南侧陆地的地下水中持续检测出浓度超过天然存在标准的氚水,平均浓度约为20Bq/L。这是从核电站周边的地下水中连续检测出含氚地下水的首份报告。

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图:地下水中含氚的地点(sump water)与福岛第一核电站内的1-4号机的位置关系

关于福岛第一核电站泄露的污染处理水(氚水:注1)该如何处理,日本一直在进行多方面的探讨。但只要是放射性物质,就必须由人来进行管理,这一点很重要。

根据东京电力公布的17,000份氚水测量数据的信息,研究团队认为此次报告的氚水来源可能是:1)2013年至2014年H4区域和H6区域污水蓄水罐发生的泄露;2)事故初期从反应堆扩散到不透水层(注2)的地下水。另外,锶稳定同位素比值(87Sr/86Sr,注3)的分析结果显示,从核电站南侧的不透水层流过的地下水与被氚污染的地下水在水文地质学上的路径不同。

需要指出的是,核电站厂区内实施污染水对策(在斜坡修建护面、从厂房周边的水井中抽取地下水、修建陆侧防渗墙(冻土墙)及海侧防渗墙)之前和之后,地下水中的氚浓度未出现变化。

泄露的氚水浓度低于从厂区内的水井等处采集的氚水浓度,也没超过法律规定的标准(60,000Bq/L)和东京电力自主制定的标准(1,500Bq/L)。但氚水持续外泄会使情况变得更加复杂和严重。因此,不仅是靠海洋侧,陆地侧也需要进一步加强泄露监测体制。另外,调查发现,核电站周边的地下水有多条流动路径,因此今后需要在更多地点进行详细的调查。

【名词解释】
注1:氚水
氚为氢的同位素,原子核拥有1个质子和2个中子,也称为超重氢。本研究将水分子中含有超重氢原子的水称为氚水。氚是比较常见的放射性物质之一,不仅是核电站,宇宙射线也会生成氚。半衰期为12.3年,具有β衰变特征。

注2:不透水层
主要为由粘土等构成的、地下水难以通过的地层。根据现场的情况推测,本次研究观测的地下水可能来自地面至第一层不透水层之间(无压含水层)。

注3:锶稳定同位素比值
表示天然存在的稳定锶(Sr)中,质量数分别为87和86的锶的浓度比(87Sr/86Sr)。在本研究中,可以根据地下水中的87Sr/86Sr的差异来探讨水源的差异。另外,放射性锶(90Sr)与该讨论无关。

【论文信息】
题目:Landside tritium leakage over through years from Fukushima Dai-ichinuclear plant and relationship between countermeasures and contaminated water
期刊:Scientific reports
DOI:10.1038/s41598-020-76964-9
URL:www.nature.com/articles/s41598-020-76964-9

日语发布原文
编译:JST客观日本编辑部