【果殼地震特輯】日本科學通訊社:福島核事故問答

這是日本科學通訊社對福島核電事故的的Q&A,涉及海水冷卻、硼酸用途、放射污染和氫氣爆炸等內容。

這是日本科學通訊社對福島核電事故的的Q&A,涉及海水冷卻、硼酸用途、放射污染和氫氣爆炸等內容。SMC Japan方面還在持續更新此Q&A,請大家關注本文更新動態,譯者會盡量跟進更新。譯文中時間均為日本時間(東九區時間)。

(果殼網/圖)

感謝Ent牽線,我們得以轉載他師兄非洲驢翻譯的這篇來自日本的問答,同樣感謝非洲驢同學無私的勞動。

譯者:非洲驢

譯者的話:選譯一篇關于福島核電事故的Q&A,涉及海水冷卻、硼酸用途、放射污染和氫氣爆炸等內容,作為對一些基本信息的參考。有興趣參考本譯文內容的讀者請詳細閱讀包括原文前言聲明的所有內容。譯者不保證翻譯的準確性和內容的時效性和可信性。對翻譯有任何疑問請參照 日文原文 和 官方英文譯文

SMC Japan方面還在持續更新此Q&A,目前二號堆爆炸的QA還未放出,請大家關注本文更新動態,譯者會盡量跟進更新。譯文中時間均為日本時間(東九區時間)。

=== 以下為英譯中內容 ===

目前事故情況非常復雜,我們正在不斷收集多名專家提供的資源以盡量保持信息的時效性。

注意:早野龍五教授是研究奇異原子(譯者注:exotic atom,指與一般原子構成不同,由電子、質子和中子以外的粒子代替這三種穩定粒子中的一個或多個、通過電磁作用構成的原子)的專家。由于學者之間對學術問題很容易存在合理的爭議和分歧,他對以下問題的回答并非絕對正確,僅代表原作者個人觀點供讀者參考。

以下內容整理自東京大學理學部早野龍五教授(@hayano)在推特上發表的條目,其中一部分問題由早野龍五教授以外的其他學者回答。

以下是關于核電站輻射及其對人類健康影響的問題的匯總。請通過文后的鏈接查看日文原文。

日本科學通訊社(Science Media Centre of Japan, Corp.)對已發表的本文內容負責。以下內容基于成稿時(日本時間2011年3月13日 15點30分)可獲得的信息。

【致物理學家、核工程師和其他學者】如果您認為根據更新的信息或其他觀點,希望對本文做出修改,請惠賜建議至推特賬號(@smcjapan),我們對此表示衷心感謝。

1. 輻射照射

Q 1-1: 目前核電站泄漏的放射性劑量是否會(對人體)造成輻射照射?(3月14日14:00 更新)

A: 蓋格計數器非常靈敏,皮膚上沾染50到幾百個放射性原子就足以讓其做出反應。我不清楚目前的輻射劑量是多少,但我可以肯定即使是很低的劑量也不會逃過檢測。

Q 1-2: 我們需要擔心次生輻射嗎?比方說核電站所在地區的海鮮能否安全食用?(3月13日13:00 更新)

A: 如果現在公布的輻射劑量是準確的,就沒有必要擔心這方面的問題。即使在自然環境中,也是有天然放射性物質存在的。

Q 1-3: 呆在室內安全嗎?(3月13日 15:00 更新)

A: 首先最重要的是遠離核電站。政府公布的20公里疏散半徑應該是個足夠安全的距離。另外要避免暴露在戶外。

Q 1-4: 您剛才說20公里以外就是安全的,那么東京的居民是否也需要呆在室內?東京居民是否應該在外出時避免裸露皮膚?(3月14日 14:27 更新)

A: 東京距離福島超過200公里,雖然風將放射性物質傳播并可能因此造成對人的輻射,但距離越遠,(風帶來的)放射性就越低,所以在東京不需要擔心這些。

Q 1-5: 您能解釋一下為什么疏散半徑(從10公里)擴大到了20公里嗎?(3月13日15:00 更新)

A: 我不能確定政府的決策依據。但在1979年的美國三里島核事故中,半徑16公里以外地區都沒有收到影響。政府設置的20公里疏散半徑很可能參考了這一數據。

Q 1-6: 如果放射性物質從核電站中泄漏,能夠傳播多遠?(3月13日15:00 更新)

A: 在放射性同位素泄漏的量和天氣(特別是風)條件未知的前提下很難預測。本次事故和美國三里島核事故類似,核燃料的容器沒有被破壞,因此認為半徑10英里(約16公里)以外的地區不會受到影響。

Q 1-7: 為什么輻射劑量水平一度發生了波動?(3月13日15:00 更新)

A: 可能是釋放反應堆內壓力時放出的氣體中攜帶的氙和碘造成的。

Q 1-8: 最壞可能是怎樣的?(3月13日15:00 更新)

A: 取決于泄漏的量和泄漏時的天氣。碘-131比空氣重所以只要風速不快就不會擴散太遠。碘-131的半衰期也比較短,只有8天。

Q 1-9: 我以為一般放射性物質的半衰期要長得多?(3月13日15:00 更新)

A: 氙-137的半衰期更短,為3.8分鐘;但它有可能進一步衰變為銫-137,半衰期為30年。

Q 1-10: 我不理解輻射量是怎么在一個小時內下降到之前的1%的。這和風有關系嗎?(3月13日15:00 更新)

A: 大部分釋放出的是像氙和氪這樣的稀有氣體,半衰期很短。輻射量下降如此之快也說明開閥減壓的時很短。

Q 1-11: 據說核電站附近的醫院里的病人和醫護人員已經收到了照射。(3月13日15:00 更新)

A: 這座醫院位于核電站西北約4公里處,他們當時正在室外等待自衛隊的直升機協助他們撤離。他們需要洗消(首先是清洗)說明他們沾染了風攜帶的放射性同位素。

Q 1-12: 碘-131的危害是什么?(3月13日15:00 更新)

A: 在截至目前可能已經泄漏出來的放射性同位素中,碘-131由于容易升華,很容易被吸收到人體中,造成體內照射?,F在已經有很多關于如何自我防護的討論,而且實際上碘-131被廣泛用于甲狀腺疾病的治療,而且沒有使用目前劑量水平的碘-131會造成甲狀腺癌病例數上升的臨床報道。

Q 1-13: 市場上的含碘藥品能否用于防治碘-131沾染?(3月13日15:00 更新)

A: 只有注明“穩定性碘制劑”的藥品能夠安全服用,否則反而會對健康造成危害。關于服用非穩定性碘制劑的危害請參考以下內容(日文,3月13日13:00 更新):http://smc-japan.sakura.ne.jp/?p=750。

2. 用淡水和海水冷卻

Q 2-1: “反應堆冷卻機能失效”是什么意思?(3月14日 18:00 更新)

A: 這說明反應堆,特指核燃料部分,無法得到足夠的冷卻。在核電站中,核燃料產生的熱量(熱能)會通過循環水傳遞轉化為電能。如果冷卻水不能正常循環,核燃料就無法被冷卻。

Q 2-2: 用海水而非淡水冷卻反應堆是否安全?(3月13日 13:00 更新)

A: 通常冷卻使用淡水是為了延長維護周期和降低維護成本。但目前的首要任務無疑是用一切可能的辦法盡快降低反應堆的溫度。我不認為會有人想再啟用這座反應堆。

Q 2-3: 使用海水的問題在于?

A: 很簡單,海水里的鹽會銹蝕管道,腐蝕會使放射性物質泄漏。這就是為什么通常情況下都使用淡水作為冷卻劑。但現在不是考慮腐蝕的時候所以啟用了海水作為冷卻劑。

Q 2-4: 銹蝕似乎需要較長一段時間才會發生,所以是不是只要反應堆不再投入使用就沒有關系?(3月13日 13:00 更新)

A: 是的,腐蝕要過一段時間才會發生?,F在最重要的是冷卻,不管用什么方法。

Q 2-5: 目前正有一艘美國軍艦趕來協助,它會帶來淡水冷卻劑嗎?(3月13日 13:00 更新)

A: 我們需要盡快冷卻。將反應堆充滿海水和硼酸使之冷卻。這是最重要的。

Q 2-6: 為什么不能在地震發生后立刻關閉反應堆?(3月13日 13:00 更新)

A: 反應堆已經關閉了??刂瓢粢呀洸迦敕磻?,鏈式反應已經停止。但是,反應堆需要冷卻以避免殘留的熱量造成反應堆過熱。

Q 2-7: 灌注海水是最后的手段了嗎?如果失誤了怎么辦?(3月13日 13:00 更新)

A: 既然政府已經做出決定,無論使用什么手段,反應堆容器必須被冷卻。我對搶險人員抱有信心。

Q 2-8: 我們是否已經阻止了反應堆容器破損?(3月13日 13:00 更新)

A: 是的,容器目前應該是安全的。但是必須繼續冷卻。

Q 2-9: 如果他們成功冷卻了反應堆,是不是就可以說他們阻止了一場災難?(3月13日 13:00 更新)

A: 是的。我相信搶險人員。

Q 2-10: 如果冷卻劑正在從某處泄漏,不就是說最終冷卻劑會全部漏光?這是不是為什么他們要灌注海水?(3月13日 13:00 更新)

A: 目前我沒有足夠的信息來回答這個問題。因為水位持續在下降,所以我認為應該有地方出現了泄漏。

Q 2-11: 是否可能由于循環停止,冷卻劑只是沸騰然后蒸發掉了?(3月13日 13:00 更新)

A: 即使在壓力下水的蒸汽壓上升,由于水的總量未變,水位應該不會明顯下降。所以只能認為水從什么地方漏掉了。

Q 2-12: 如果灌進反應堆的水排放出來會造成什么后果?會對環境造成污染嗎?(3月14日 18:00 更新)

A: 如果廢水中的放射性水平較低,會經過過濾之后排到海中。如果放射性水平較高,會先煮沸,將廢水中的放射性物質沉淀出來,再過濾后排放。但現在注入反應堆的水量是非??捎^的,所以我還不知道他們最終會怎樣處理這么多的廢水。

3. 硼酸的作用

硼的同位素,硼-10,是良好的熱中子吸收劑。硼酸是溶于水的含硼化合物。硼酸與海水混合,作為注入反應堆的冷卻劑。

Q 3-1: 硼酸的作用是什么?(3月13日 13:00 更新)

A: 硼酸能有效地吸收反應堆中的中子。萬一核燃料從燃料棒中漏出,硼酸能阻止鏈式反應的發生。

Q 3-2: 現在用海水混合硼酸灌注反應堆,是不是說明事故解除之后反應堆也將無法使用了?(3月13日 13:00 更新)

A: 燃料棒已經出現損傷,所以立刻重新投入使用是絕對不可能的。

4. 關于爆炸

Q 4-1: 福島第一核電站的爆炸是怎么回事?造成了怎樣的影響?

A: 是氫氣爆炸。反應堆壓力容器沒有受損,目前還沒有當地檢測到大量放射性物質泄漏的報道(截至3月13日18:00)。

Q 4-2: 福島第一核電站的氫氣爆炸時怎么發生的?氫氣是怎么進入圍殼和壓力容器的?(3月13日 13:00 更新)

A: 燃料棒外殼的材料,鋯合金,在高溫下和水反應,分解產生氫氣。氫氣通過管道逸出壓力容器,在圍殼中積累。目前看可能氫氣與空氣中的氧氣作用造成爆炸。

Q 4-3: 爆炸并非沒有對反應堆核心造成破壞,這是否意味著氫氣爆炸的能量不足以破壞反應堆核心?(3月13日 13:00 更新)

A: 是的。圍殼可能被炸壞但是反應堆核心的外殼非常堅固。因為這是核反應堆為阻止嚴重事故發生而設置的最后一道防御。目前看反應堆核心沒有被損壞,一切安好。只要反應堆安全,就不會造成災難。

Q 4-4: 如果氫氣是從反應堆里直接泄漏出來的,為什么氫氣沒有在反應堆內部爆炸?(3月13日 13:00 更新)

A: 反應堆里充滿了氮,因此不太可能在內部發生氫氣爆炸。

Q 4-5: 所以說反應堆沒有收到破壞?(3月13日 13:00 更新)

A: 只要目前福島第一核電站公布的輻射劑量數據是真實的,我認為你可以確信反應堆是安全的。

Q 4-6: 氫氣爆炸和氫彈爆炸是一樣的嗎?(3月14日14:43更新)

A: 氫氣爆炸和氫彈爆炸完全不是一個概念。氫氣爆炸只是氫氣和氧氣(以一定比例)混合,點燃后爆炸產生水的化學反應。這種反應一般不會產生放射性輻射。只有放射性的氫氣(譯者注:氫的放射性同位素構成的氫氣)發生這樣的爆炸才會造成可探測到的輻射。

5. 核電站的運轉狀態

Q 5-1: 什么是所謂的“核反應堆失控”?(3月13日 13:00 更新)

A: 例如切爾諾貝利核事故,核分裂反應失去控制,反應堆輸出功率超出標準功率10倍。(福島)這次事故與此不同,因為反應堆已經停止工作。但仍必須保證冷卻水位不下降。

Q 5-2: 據說東京電力公司的八個輻射監測站現在都停止工作了,是真的嗎?(3月13日 13:00 更新)

A: 第一核電站的監測站失靈了,但第二核電站的監測站仍在工作。

Q 5-3: 沒有實時監測(輻射)的設備嗎?(3月13日 18:00 更新)

A: 第二核電站的監測設備仍在工作,但第一核電站的監測設備自3月11日就停止了工作,福島縣的檢測設備也失靈了(譯者注:確實,在相應的網站上查看數據都斷在同一個時間)。(截至日本時間3月13日13點)東京電力公司正在利用車載設備進行監測。

Q 5-4: 我在擔心第二核電站。我想那邊的反應堆的冷卻劑也有問題,是不是有必要采取第一核電站同樣的措施?(3月13日 13:00 更新)

A: 雖然現狀確實令人擔憂,但截至日本時間3月13日13時,第二核電站地區的放射劑量水平正常。第二核電站放氣減壓的過程沒有出現放射性物質泄漏。

本文整理自以下來源的推特條目,并由日本科技協會、科學哲學、科學通訊的學者和志愿者編輯

(來源:果殼網

網絡編輯:王茜

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