客觀日本

東京大學:福島第一核能電廠南側的地下水中檢測出氚

2020年11月24日 能源環境

本文根據東京大學成果發佈整理而成

東京大學的小豆川勝見助教、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與美國科羅拉多州立大學的Thomas E.Johnson教授等人組成的國際研究團隊,在2013年至2019年期間,從福島第一核能電廠南側陸地的地下水中持續檢測出濃度超過天然存在標準的氚水,平均濃度約爲20Bq/L。這是從核能電廠周邊的地下水中連續檢測出含氚地下水的首份報告。

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圖:地下水中含氚的地點(sump water)與福島第一核能電廠内的1-4號機的位置關係

關於福島第一核能電廠泄露的污染處理水(氚水:注1)該如何處理,日本一直在進行多方面的探討。但只要是放射性物質,就必須由人來進行管理,這一點很重要。

根據東京電力公佈的17,000份氚水測量資料的資訊,研究團隊認爲此次報告的氚水來源可能是:1)2013年至2014年H4區域和H6區域污水蓄水罐發生的泄露;2)事故初期從反應爐擴散到不透水層(注2)的地下水。另外,鍶穩定同位素比值(87Sr/86Sr,注3)的分析結果顯示,從核能電廠南側的不透水層流過的地下水與被氚污染的地下水在水文地質學上的路徑不同。

需要指出的是,核能電廠廠區内實施汙水對策(在斜坡修建護面、從廠房周邊的水井中抽取地下水、修建陸側防滲牆(凍土牆)及海側防滲牆)之前和之後,地下水中的氚濃度未出現變化。

泄露的氚水濃度低於從廠區内的水井等處採集的氚水濃度,也沒超過法律規定的標準(60,000Bq/L)和東京電力自主制定的標準(1,500Bq/L)。但氚水持續外泄會使情況變得更加複雜和嚴重。因此,不僅是靠海洋側,陸地側也需要進一步加強泄露監測體制。另外,調查發現,核能電廠周邊的地下水有多條流動路徑,因此今後需要在更多地點進行詳細的調查。

【名詞解釋】
注1:氚水
氚爲氫的同位素,原子核擁有1個質子和2個中介子,也稱爲超重氫。本研究將水分子中含有超重氫原子的水稱爲氚水。氚是比較常見的放射性物質之一,不僅是核能電廠,宇宙射線也會生成氚。半衰期爲12.3年,具有β放射衰變特徵。

注2:不透水層
主要爲由黏土等構成的、地下水難以透過的地層。根據現場的情況推測,本次研究觀測的地下水可能來自地面至第一層不透水層之間(無壓含水層)。

注3:鍶穩定同位素比值
表示天然存在的穩定鍶(Sr)中,質量數分別爲87和86的鍶的濃度比(87Sr/86Sr)。在本研究中,可以根據地下水中的87Sr/86Sr的差異來探討水源的差異。另外,放射性鍶(90Sr)與該討論無關。

【論文資訊】
題目: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

日語發佈原文
編譯:JST客觀日本編輯部