日本的核電站出現(xiàn)了嚴重的事故,目前級別暫時定為4級。已有瑞典專家認為日本政府有所瞞報,級別應該會更高。
大家看了這些消息當然都很擔心:受到核放射沾染的粉塵會不會跑到中國來?如果來了,會有什么樣的危害?
然后,3月15日人民網上就出現(xiàn)了一篇奇文《日本發(fā)生核輻射 對中國將會有什么影響?》。文章的作者是“清華大學工程物理系 朱昂”,文章的指導老師是“清華大學工程物理系核能科學與工程管理研究所所長王侃教授”。
文章的開頭談了核能的三大優(yōu)點:“首先,核能的能量密度非常大,消耗少量的核燃料就可以產生非常巨大的能量。。。其次,核能是非常清潔的能源。。。核能的第三個優(yōu)點是具有較高的經濟性。。。”
末尾則談了中國將要興建的核電站的優(yōu)點:“與日本福島發(fā)生事故的70年代興建的早期沸水堆核電站不同,中國目前規(guī)劃中的反應堆類型以安全性更好的三代壓水堆為主。。。目前,全世界,包括中國在內,有很多專家學者潛心致力于研究更加安全、更加經濟、更加高效的核能系統(tǒng),以應付人類日益增長的能源需求。”
這些內容看起來與“日本發(fā)生核輻射,對中國將會有什么影響”這個標題沒有什么關系,但是其實是有關系的,我將在后面敘述。
文章在介紹了核能的三大優(yōu)點之后,開始談到這次日本核電站事故了:“與核裂變能相關的還有核反應堆的“剩余發(fā)熱”問題——這也是造成最近日本福島第一核電站發(fā)生事故的主要原因之一。。。在反應堆中,當裂變反應停止時,由于還存在著大量的放射性裂變產物,這些裂變產物在進行衰變時會放出衰變熱(雖然裂變釋能已經停止),其總的熱量規(guī)模可以達到反應堆滿功率運行時的3%左右。”
然后,文章介紹了“為了防止“剩余發(fā)熱”的危害,反應堆做了很多可靠的設計”的細節(jié)。
在這里,文章出現(xiàn)了第一次錯誤:“與此同時,核電廠在設計之初,也會考慮可能發(fā)生的自然災害,比如說地震、臺風、潮汐、海嘯等。以預防地震為例,在設計時,核電廠主體結構要坐落在一塊沉積巖上,同時要考慮此地最大可能發(fā)生的地震規(guī)模再加上富余量。但像這次日本發(fā)生的地震規(guī)模大大超過預期,9.0級的規(guī)模超過早期福島電站7.9級的抗震規(guī)模42倍(地震一級相差30倍)。”
錯誤在哪里呢?
錯誤在于:此次地震的震級確實是9級,但是這次地震的震中并不在“福島電站”,而是在距離福島電站一百多公里以外的“太平洋”海里,而且震源很深,是在海底以下24公里!
大家知道,我國2008年的汶川地震的震級是8級,而且震源也并不深,但是77公里外的成都受到的危害就只相當于成都當?shù)匕l(fā)生7級左右地震的危害了。因此,這次發(fā)生在太平洋的9級地震,當?shù)卣鸩ǖ竭_一百多福島電站的時候,頂多只相當于直接在福島發(fā)生不到8級的地震的威力了。這顯然是福島的抗震規(guī)模足以應對的。
文章作者在后面談到輻射危害的時候指出:“當需要對輻射進行防護的時候,有三個重要的原則,就是時間、距離和屏蔽。前兩個顯而易見,接受輻射的時間越短,離輻射的距離越遠,接受的劑量就越少。”這說明,文章作者是知道“離輻射的距離越遠,接受的劑量就越少”這個道理的。但是,作者怎么就不知道“離地震震中的距離越遠,受到地震波影響就越小”這個類似的道理呢?
文章接著又說:“另外,切爾諾貝利事故發(fā)生的另一個重要原因是沒有加裝安全殼,所以當壓力容器損毀時,核物質全部釋放于外部環(huán)境,引發(fā)了災難性的后果。而從此之后,所有的反應堆,包括日本的這座,都加裝了安全殼,使再發(fā)生這種破壞性事故的概率降到了極小。”
這段話的道理確實沒錯:如果安全殼沒有損壞,確實不會出現(xiàn)“核物質全部釋放于外部環(huán)境”這種“災難性的后果”。
但是,中國新聞網的的最新報道《IAEA稱福島核電站放射性物質已外泄》指出:“據(jù)法新社報道,國際原子能機構15日表示,日本福島第一核電站在地震后受損,發(fā)生火災并出現(xiàn)反應堆“堆心空燒”的現(xiàn)象,放射性物質已泄漏到環(huán)境中。
報道稱,國際原子能機構在一份聲明中宣布,當?shù)貢r間15日上午4時50分左右,日本當局向國際原子能機構發(fā)放通知,告知福島第一核電站4號機組當天早些時候發(fā)生火災,堆放在4號機組反應堆的乏燃料著火,使得放射性物質直接被釋放到大氣環(huán)境中。”
也就是說,“核物質釋放于外部環(huán)境”這種“災難性的后果”已經出現(xiàn)了!
不過,到此為止的錯誤還可以理解為:文章作者寫作的時候并不了解最新的情況。
最“雷人”的是下面這一段:“這次日本事故中釋放的輻射有多強呢?據(jù)日本東京電力公司的報告,12日探測到的最高放射性劑量為1015微希每小時。這是怎樣的一個輻射劑量呢?如果你一年什么事情也不干在家干坐著,你接受了天然本底的2.4毫希的劑量,也就相當于你站在最高峰時核電站門口整整兩個多小時。如果你真的不幸地在發(fā)生核事故的反應堆前呆了一個小時,好吧,如果你想你的壽命不至于受到影響,那么請你少做一次X光胸透檢查,或者少抽幾根香煙。”
這位作者似乎在“妖魔化”我國的香煙和X光胸透:“在發(fā)生核事故的反應堆前呆了一個小時”居然等于“做一次X光胸透檢查”或者“抽幾根香煙”!
這里先介紹一下放射劑量單位“希”。
鳳凰網提供的信息《獨家揭密輻射劑量單位:4000“毫希”即可致死》:“在放射醫(yī)學和人體輻射防護中,輻射劑量的單位有多種衡量模式和計量單位。較為完整的衡量模式是“當量劑量”,是反映各種射線或粒子被吸收后引起的生物效應強弱的輻射量。其國際標準單位是希沃特,記作Sv。定義是每公斤(千克、kg)人體組織吸收1焦耳(J),為1希沃特。
希沃特是個非常大的單位,因此通常使用毫希沃特(mSv),1mSv=0.001Sv。此外還有微希沃特(μSv),1μSv=0.001mSv。
對一般人來說,比如在日常工作中不接觸輻射性物質的人,每年的正常因環(huán)境本底輻射(主要是空氣中的氡)攝取量是每年1~2毫希沃特。凡是每年輻射物質攝取量超過6毫希沃特,應被列為放射性物質工作人員。他們的工作環(huán)境應受到定期的監(jiān)測,而人員本身需要接受定期的醫(yī)療檢查。
福島核電站泄漏,目前監(jiān)測到的數(shù)據(jù)是每小時1015μSv,即1.015mSv。這約相當于每個人半年內接受的天然輻射,10次X光檢查接受的輻射。”
還給出了常見的輻射劑量:
看起來,文章作者的說法與鳳凰網的介紹相比較,有一部分是符合的:一小時的劑量是1.015毫希,相當于每個人半年內接受的天然輻射。
另一部分則不符合:文章作者說1.015毫希相當于一次X光檢查,而鳳凰網的介紹說相當于十次X光檢查。
“雷人”的地方在哪里呢?這得從放射性的危害說起。
放射性的危害主要是造成DNA斷裂,引起基因突變,因而引起癌變等疾病。在正常情況下,天然本底輻射的輻射強度很小,人體能夠及時地自動修復天然放射性造成的DNA損傷,基本避免基因突變。但是,如果短時間內受到大劑量的輻射,人體DNA修復功能將受到嚴重挑戰(zhàn),將造成大量細胞死亡,從而肌體致死。
因此,放射性傷害的程度雖然也與輻射累計總量有關,但是主要取決于輻射強度,而不是輻射累計總量。顯然,根本不能把“一個小時內受到1.015毫希”與“一年內受到2.4毫希”相提并論!前者受到的輻射強度是后者的兩萬多倍!
鳳凰網的報道指出:“1.015毫希”相當于“10次X光檢查接受的輻射”。那么,“一個小時內受到1.015毫希”就相當于“一小時內接受10次X光檢查”!一個小時內連續(xù)做十次X光透視檢查,誰受得了?
不妨打個通俗而簡單的比方:假設某種安眠藥的安全劑量是每次十片。如果每天吃一次,每次吃一片,連續(xù)吃上一個年,雖然一共吃了365片,但是并不會因此而送命。然而,如果一次就吃下180片,盡管這個劑量只是“每天一片,連續(xù)吃一年”的總劑量的一半,但是可以肯定:一定會因此而送命的!
再打個力學的比方:一輛汽車以每小時60公里的速度行駛,在一分鐘內停下來與在一秒鐘內停下來,汽車里的人受到的傷害是一樣的么?
此外,“1015微希每小時”這個放射劑量是3月12日測到的。3月15日中國新聞網的最新報道《東京都宣布核輻射超標20倍》指出:“據(jù)日本共同社報道,日本東京都當?shù)貢r間15日下午13時發(fā)表核輻射監(jiān)測報告說,福島第一核電站泄漏的核物質已經飄至東京,東京地區(qū)的放射線量已經超過了往常的20倍,而且繼續(xù)處于上升的趨勢。另外,與東京都相鄰埼玉縣政府也發(fā)表報告說,埼玉縣的核輻射量也比平時增加了20倍。”
“超過往常的20倍”的意思是什么呢?就是說:現(xiàn)在一小時受到的輻射,相當于往常一天受到的輻射!
后面這段也比較“雷人”:“當然,在一號機組之后,二號機組的放射性要比一號機組高出許多,那么對于中國來講,會有什么影響呢?做一個最壞的估計,以15日東京探測到的0.1至0.8微希(這樣的劑量大致和天然本底輻射相當,不會對東京市民造成危害)計算,事故距東京的距離為200公里,距中國的距離保守以1000公里計算(韓國首都首爾距福島的距離就有1000公里),我們接受的劑量為5萬分之一毫希左右,占時間平均后的天然本底的5%左右。這個劑量相當于今天大氣層薄了一些,多入射了5%的宇宙射線,或者相當于你在飛機上喝小一杯果汁時間內接受到的高空宇宙射線劑量。當然,考慮到風向和核素本身的衰變,結果還不會有如上保守估計的數(shù)值之多。”
文章的作者認為:如果200公里外的輻射劑量為每小時0.1—0.8微希,則1000公里外的輻射劑量為每小時0.02微希(即五萬分之一毫希)。
很顯然,作者是這樣推理計算的:假定輻射強度與距離成反比,取200公里處的輻射劑量為每小時0.1微希,1000公里是200公里的五倍,于是1000公里處的輻射強度就是每小時0.1微希的五分之一,即每小時0.02微希。
作者實際上假定輻射強度與距離成反比,而這是并無根據(jù)的。
輻射強度確實隨著距離的增大而減小。但是,輻射的擴散,并不是核電站輻射源直接造成的。核泄漏之后,一方面,泄漏出來的放射性物質隨著空氣流動而擴散;另一方面,附近空氣中的微粒沾染了放射性物質而變成了放射性物質,然后隨著空氣的流動而四處擴散。因此,某處的輻射強度,主要取決于有多少放射性物質和被沾染而變得具有放射性的微粒能夠到達該處,這顯然不是簡單的“與距離成反比”的關系。
最后,我們來看看此文作者為何要花大量篇幅來談核能的優(yōu)點和我國即將興建的三代核電站的優(yōu)點。其實也沒什么好說的,大家看看《科學時報》這則報道就知道了:
《自主與創(chuàng)新是核能可持續(xù)發(fā)展的關鍵詞——記清華大學工程物理系核能科學與工程管理研究所所長王侃教授》
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