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北京清華大學研究 日排汙核汙水入海 8個月後到台灣

獨家報導/獨家報導 2023.08.23 15:59
在鄰近國家反對、本國漁民也反對形勢下,日本政府仍然決定明(24)日啟動核汙水排海計畫,「以鄰為壑」令各國都感到不安。圖/上觀新聞

獨家報導 記者陸懷恩/台北報導

日本政府將從明(24)日起向海洋排放福島第一核電站核污染水,根據北京清華大學2021年就污水排放所做「核廢水在太平洋擴散機理實驗」顯示,核廢水在排放後240天就會到達大陸沿海及台海沿岸,1200天後將到達北美沿岸並覆蓋幾乎整個北太平洋。

日本東京電力公司已公佈向海洋排放的詳細步驟。按計劃,排放前會在處理過的水中加入大量海水,如果確認濃度降低到預期水準,將在17天內排放第一批共7800噸核污染水。2023年度預計排放約3.12萬噸,氚總量5兆貝克勒爾,約為東電年計畫排放量上限(22兆貝克勒爾)的2成。

對日本排放核汙水入海,清華大學深圳國際研究生院海洋工程研究院院長張建民、副教授胡振中團隊,從宏觀和微觀兩種不同角度,分別建立了海洋尺度下放射性物質的擴散模型,並實現福島核廢水排放計畫的長期模擬。

根據宏觀模擬結果表明,核廢水在排放後240天就會到達大陸沿岸海域,包括台灣海峽,1200天後將到達北美沿岸並覆蓋幾乎整個北太平洋。隨後,污染物一邊在赤道洋流作用下,沿著美洲海岸向南太平洋快速擴散,另一邊通過澳大利亞北部海域向印度洋轉移。

清華大團實驗,氚的宏觀擴散結果模擬圖。圖/上觀新聞
清華大團實驗,氚的宏觀擴散結果模擬圖。圖/上觀新聞

值得注意的是,儘管污染物排放位置是在福島附近,但隨著時間推移,污染物高濃度區域將沿35°N線附近向東延伸,從開始的東亞附近海域擴散到北美附近海域。在第2400天時,大陸東南沿岸海域主要呈現濃度較低的淺粉色,而北美西側海域已基本被濃度較高的紅色覆蓋。

研究人員進一步選取日本宮崎、中國上海和美國聖地牙哥3個沿海城市進行對比,從污染物濃度變化曲線圖可發現,在第4000天時聖地牙哥附近的污染物濃度約為0.01個單位,這一數值已是宮崎的3倍、上海的40倍左右。出現這現象原因主要是日本附近強烈的洋流作用,福島處於日本暖流(向北)和千島寒流(向南)交匯處,所以大部分污染物不會沿著陸地邊緣向南北方向遷移,而是隨北太平洋暖流向東擴散。

這一結果也意味在核廢水排放早期,應主要考慮它對亞洲沿岸的影響。但在後期,由於北美沿岸海域污染物濃度將持續高於大部分東亞沿岸海域,需要重點關注北美沿岸海域的受影響情況。

主持這項研究計畫的是清華大學海洋工程研究院院長、中國工程院院士張建民。圖/搜狐網
主持這項研究計畫的是清華大學海洋工程研究院院長、中國工程院院士張建民。圖/搜狐網

除宏觀擴散外,研究人員還從微觀角度進行氚的擴散模擬。與宏觀擴散分析注重污染物的整體分佈不同,微觀擴散分析更關注污染物個體的行為,也因此能支援污染物的擴散路徑分析。

例如對模擬結果中到達沿岸海域的某3個污染物微粒,以400天為取樣間隔,得到其運動軌跡,基於這些運動軌跡,可知美洲沿岸海域的污染物主要通過橫跨太平洋到達。

值得注意的是,根據日本排放計畫,一單位氚污染物濃度,大約對應每立方米0.29貝可,相比氚在海洋中的背景濃度來說不算大。但這項研究對污染物長期擴散的預測、核廢水排放計畫的合理應對,及後續放射性物質濃度監測仍具重要意義。

目前,清華大學團隊此相關成果,已以《福島核事故處理水的排放——宏觀與微觀模擬》為題,發表在大陸《國家科學評論》期刊上,對探索排核汙水入海的軌跡及影響都有助益。

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