【劉健芝按】
2023年8月24日，日本政府不顧本國民眾的反對，也不顧?quán)弴目棺h，一意孤行把福島核污染水排到大海，引起東亞社會的極大不安。中國政府和民間的反對聲音此起彼落。輿論側(cè)重點是，把無法完全去掉輻射物的污染水排到大海，對海洋生物以至對人類，會有什么不可挽回的影響；污水排到海里是唯一可行的辦法嗎？另有方案是通過蒸發(fā)到大氣層，盡管費用多十倍，但是否比較安全，遺害稍輕？
這些都是應(yīng)該探究的問題?？墒牵鼮楦镜膯栴}，是我們必須問的：這些核污染水是怎么產(chǎn)生的？能否切斷源頭？
國際原子能機構(gòu)IAEA的相關(guān)報告（2020年4月，英文版），算是最權(quán)威的專家意見，日本政府以它作為背書。報告花了大量篇幅比較把核污染水蒸發(fā)到天上和排放到大海的技術(shù)可行性，還贊賞日本政府的努力，從2014年每天產(chǎn)生440噸核污染水，減到2020年的每天150噸，甚至可望2025年減到每天100噸。（不要忘記，要把核污染水排到大海的理由，是現(xiàn)有的1000個儲存罐137萬噸的容量，在2022年滿溢，沒地方存放每天新產(chǎn)生的核污染水。）
因此，要問的根本問題是：能把核污染水降到零嗎？IAEA報告以“第一點特別建議”提出：請東京電力公司研究是否有需要繼續(xù)冷卻，能否減少向核反應(yīng)堆內(nèi)注入冷卻水，到某個時刻停止注水冷卻，能否建立閉環(huán)的冷卻系統(tǒng)？（第17頁）這個提法貌似針對了污染水產(chǎn)生的源頭，可是報告本身承認，之所以產(chǎn)生核污染水，是因為要冷卻熔化在反應(yīng)堆下面的爐芯，同時有積水滯留在爐底。這些年減少了每天產(chǎn)生的核污染水，是因為堵截了地下水涌入和雨水灌入。但是，熔化的爐芯還在發(fā)生反應(yīng)，必須持續(xù)冷卻。報告承認：只要反應(yīng)堆里還有熔化的輻射物殘渣，和積聚的死水，就會每年產(chǎn)生5到6萬噸的核污染水。（第16頁）
報告也提到，2019年4-5月，東電在第二反應(yīng)堆做了一個實驗，短暫地把冷卻水從每小時3噸減到1.5噸，也從3噸減到0噸，用以監(jiān)測爐底的溫度。2019年10月，在第一反應(yīng)堆重復(fù)了這個實驗。（第16頁）報告沒有公布實驗的結(jié)果，只是點到即止。
常識告訴我們，福島的核污染水，不同于一般的核電站的廢水。因為，一般的核電站的冷卻水，是在密封的燃料棒外面循環(huán)，并不直接接觸核燃料。福島核事故產(chǎn)生的核污染水，是直接觸碰熔化的爐芯。兩者的輻射污染程度，是不可比的。
要切斷核污染水的來源，唯一的可能是把熔化的爐芯輻射殘渣清除。這項工作，基本一籌莫展，日本政府把啟動日期一拖再拖。是不作為嗎？不！日本政府當(dāng)然想解決這個棘手的難題。非不為也，實不能也！
我和黃小媚、何志雄合寫的《福島/輻島——十年回首詰問》，第9章介紹了福島核電反應(yīng)堆爆炸意外后，至今每個反應(yīng)堆的狀況。
《福島/輻島——十年回首詰問》，劉健芝 / 黃小媚 / 何志雄 編著 ，生活·讀書·新知三聯(lián)書店 ，2021年
黑暗之心——熔毀的爐芯
2011年12月16日，日本政府聲稱反應(yīng)爐已達到了低溫停止?fàn)顟B(tài)，恬不知恥地宣布：“核電廠的事故已經(jīng)結(jié)束了”。且不論核電廠周邊地區(qū)仍然是“返鄉(xiāng)困難區(qū)域”（多么委婉的詞），只要看核電站內(nèi)部的嚴峻情況，就知道這是睜著眼說彌天大謊。拖到2012年，對事故負直接責(zé)任的東京電力公司才姍姍來遲地宣布，對受到巨大損毀的福島第一核電廠的1號至4號反應(yīng)堆實施報廢。仿佛在2011年3月11日這樣的災(zāi)難發(fā)生之后，他們還冀望反應(yīng)堆起死回生。他們可能以為，謊言越大就越容易讓人信服。
時任首相的安倍晉三在2012年12月訪問福島第一核電站時說：“關(guān)停拆除核電站的工作是人類歷史上前所未有的挑戰(zhàn)”。這一點他倒是說對了。十年后的今天，福島核災(zāi)從未謝幕。
事故后的福島第一核電站是一個定時炸彈。要拆除，必須清除里面的核燃料、核廢料及不斷生成的輻射物。這個任務(wù)被證明是超乎想象的困難。潘多拉的盒子打開了，十年后，東電才剛剛觸及問題的表面。
人們甚至很長時間看不到什么有關(guān)福島第一核電站廢爐的消息，因為要在這里取得進展實在是太難了。見諸報刊的多是可見的裝滿污染土的成堆的黑色垃圾袋，或是存儲輻射污水排列整齊的巨型鐵罐；同時，公眾的注意力被轉(zhuǎn)移到奧運復(fù)興福島的舉措上。核電站的內(nèi)部，是鎂光燈照不到的黑暗。
我們到現(xiàn)在才帶讀者一窺究竟，并不是因為發(fā)生爆炸的核電站不是重點，而是因為它太沉重了，沉重到讓人難以呼吸。
核廢料清理的最終目標(biāo)是冷卻以及——如果可能的話——清除這三個反應(yīng)堆內(nèi)部在事故發(fā)生時所含有的鈾和钚燃料。日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省和東電2019年2月25日在東京舉行聯(lián)合記者會，介紹福島第一核電站報廢工作現(xiàn)狀。東電福島第一核電站廢堆負責(zé)人小野明介紹，1至4號反應(yīng)堆全都處于低溫停止?fàn)顟B(tài)，5號、6號機組由于備用電源未被摧毀，受損較小，已于2014年1月報廢處理（東電原本不想報廢5號和6號機組的，是在2013年首相提出后，經(jīng)過“內(nèi)部認真研究”才不情不愿地決定報廢）。事故發(fā)生時沒有運轉(zhuǎn)的4號反應(yīng)堆乏燃料池中的1535根燃料棒已于2014年底全部取出。
就是說，4至6號機組的問題已經(jīng)基本解決了?？墒?，發(fā)生堆芯熔化的1至3號反應(yīng)堆乏燃料池中還保存著1600多根燃料棒。
用于存儲廢棄核燃料棒的冷卻池
廢棄燃料棒被存儲在反應(yīng)堆的冷卻池中。乏燃料棒會釋放出很強的輻射，若不持續(xù)進行冷卻，會因高溫而發(fā)生熔融。東京電力公司希望在清除了足夠的放射性瓦礫后，可以開始清理廢棄燃料棒。
取出乏燃料棒的作業(yè)非常困難，然而更大的挑戰(zhàn)是清除熔毀事故發(fā)生時反應(yīng)堆堆芯正在使用的燃料。根據(jù)國際廢堆研究開發(fā)機構(gòu)（IRID）的研究，共有257噸的核燃料發(fā)生堆芯熔毀，熔毀后的燃料棒和壓力容器內(nèi)的其他金屬物質(zhì)混合起來，總重達到880噸[1]，比1979年美國三哩島核電反應(yīng)堆局部熔融后取出的殘渣多將近6倍。問題是，沒有人知道這些極高輻射的熔化核殘渣的情況和準(zhǔn)確位置。按照計劃，這些容器將被完全密封，注滿水，然后使用機器人來查找并清除熔化的燃料碎片。但受到污染的瓦礫廢墟、致命的輻射水平和輻射泄漏的風(fēng)險，使這一任務(wù)比蝸牛速度更慢地展開。
下面讓我們逐一檢視每個機組的狀況。
1號機組
1號機組目前仍處于調(diào)查階段，內(nèi)部殘存燃料棒392根。由于發(fā)生核事故時引發(fā)氫氣爆炸，導(dǎo)致1500多噸被炸毀的屋頂和鋼筋散亂在乏燃料池上和周圍，阻礙了從乏燃料池中取出核燃料棒的進度。
2017年，東電修改廢堆進度表，把原定2018年開始取出核燃料的任務(wù)推遲三年。計劃在2021年底之前將1號機組的瓦礫清除完畢。1號機組廠房屋頂坍塌，為了防止燃料棒取出時造成放射性物質(zhì)飛散，須設(shè)計一個大型防護罩覆蓋整個廠房頂部，防護罩預(yù)計在2023年完工，燃料棒取出作業(yè)也就隨之順延到2023年才開始。
據(jù)日本共同社2019年12月20日報道，1號機組乏燃料池燃料棒的取出作業(yè)，由于工程面臨諸多問題，東電和日本政府決定，在原計劃2023年啟動作業(yè)的基礎(chǔ)上，再推遲約5年，到2027-28年才開始。[2]
至于熔化的堆芯，東電此前推斷，1號機組堆芯中大部分核燃料“應(yīng)該”已穿透反應(yīng)堆壓力容器，掉入安全殼內(nèi)，“很可能”堆積在安全殼地下。至于掉到了哪里，因為輻射太強，只能靠機器人去一探究竟。東電于2017年3月18日通過自動行走機器人，對1號機組反應(yīng)堆安全殼內(nèi)部實施調(diào)查。這款蝎型機器人配備了測量儀和防水相機。機器人在距離安全殼底部約30厘米的污染水中，測得輻射值最高為每小時11西弗；在距離安全殼底部約1米的污染水中，測得輻射值為每小時6.3西弗。這說明在距離安全殼底部越近的地方，輻射越強。堆芯熔化后的核殘渣可能落在了安全殼底部。各種推斷沒有怎么提到一個更為可怕的可能性，就是核殘渣穿過了安全殼底部。
2019年3月28日，日本“國際反應(yīng)堆報廢研究開發(fā)機構(gòu)”（IRID）展示了將調(diào)查1號機組反應(yīng)堆的6種船型機器人。該機器人具備潛水功能，可進行全方位拍攝。
日本政府和東電宣布于2020年制定取出1號機組內(nèi)核殘渣的方案，并計劃于2021年內(nèi)，即福島核事故發(fā)生10年后，開始取出堆芯熔化的核殘渣。預(yù)計徹底完成反應(yīng)堆報廢工作需要30至40年時間，即到2041至2051年才有可能完成。[3]
2號機組
2號機組內(nèi)部殘存615根燃料棒，一度被認為是形勢最嚴峻的。
2017年2月16日，由東芝企業(yè)特別設(shè)計的機器人，前后搭載攝像頭，可如蝎子一般后部翹起變換拍攝角度，進入2號反應(yīng)堆安全殼中，推測出輻射劑量達到驚人的每小時530西弗，是之前測得的最大數(shù)值的7倍多。人類暴露此處數(shù)十秒即告死亡。特制的機器人“蝎子”原來設(shè)計可以在內(nèi)工作十多小時，但在極高的輻射下，撐不過兩小時，也因面對故障無法行走，未被回收，陪葬在安全殼內(nèi)。此次正式調(diào)查宣告失敗。
東電對拍攝的影像進行分析，推定輻射數(shù)值，“部分”確認2號反應(yīng)堆內(nèi)部的一些狀態(tài)。比如壓力容器正下方存在疑似熔落核燃料的堆積物。格柵狀支架平臺也有部分脫落穿孔，長寬約1米，推測是因高溫核燃料掉落而熔化變形造成的。這次拍攝到一個大洞，意味核燃料已經(jīng)腐蝕穿透了原本應(yīng)該待的壓力容器。也就是說，核物質(zhì)已經(jīng)突破了第一、二層防護，從壓力容器底部向第三層防護侵蝕。無人知曉第三層防護有否被侵蝕。
2號機組壓力容器下方的支架平臺出現(xiàn)大洞，附著大量疑似核燃料。
2019年2月，東電聲稱調(diào)查迎來轉(zhuǎn)機，對外公布上，詳細描述這次的操作：調(diào)查于2月13日上午7時至下午3時進行，由于安全殼內(nèi)輻射量極高，使用了可遠程操作的使用2根“手指”開閉的裝置，從位于反應(yīng)堆壓力容器正下方的網(wǎng)格狀作業(yè)踏板脫落部分，用纜繩把導(dǎo)管前端裝置垂吊至安全殼底部，在6處觸碰堆積物。其中5處確認有數(shù)厘米大的小石狀堆積物與棒狀構(gòu)造物可以移動，一部分最高可拿起至5厘米。這些堆積物均有一定硬度，沒有坍塌或變形。
東電公關(guān)大山勝義在記者會上表示：“通過實現(xiàn)移動，證明了能夠取出燃料碎片。然而對于無法夾住取出的物體，還需研發(fā)相關(guān)設(shè)備?！本褪钦f，未能取出呈粘土狀的堆積物。記者會給出的印象，是清理工作有大進展，高科技的機器人完成了任務(wù)。可是，細想一下，大書特書的機器人的成就，是把一個數(shù)厘米大的粒狀碎片拿起至5厘米。堆積在2號機組里的核殘渣有多少噸？本來這是理所當(dāng)然接著要問的問題，可是鎂光燈照著的是機器人小英雄。
機器人拿取福島2號機組內(nèi)的類似卵石的核燃料殘渣
東電說，要先建燃料棒的收納設(shè)施，因此實施取出作業(yè)還需要一定的籌備期。按照政府2019年12月宣布的計劃，2號機組原計劃啟動作業(yè)的2023年，推遲1至3年到2024-26年。
3號機組
據(jù)日本廣播協(xié)會2019年4月15日報道，3號機組第一次燃料棒取出工作從最初的計劃推遲了4年4個月。取出3號反應(yīng)堆乏燃料池中566根燃料棒的計劃一再延期，主要原因是3號機組廠房頂部輻射量未降至預(yù)期水平。同時，東電要在3號機組上方加蓋頂罩，以防止取出乏燃料棒時放射性物質(zhì)飛散。一切順利的話，3號機組未使用過的52根燃料棒計劃在2021年3月前全部取出。
東電2017年7月19號公布了首次使用水下機器人拍攝的3號機組內(nèi)部的狀況。機器人有30厘米長，12厘米寬，取名“小太陽魚”。僅僅是把小太陽魚機器人及其支持裝置送入核反應(yīng)堆所在的混凝土建筑內(nèi)就用了兩天時間。四個獨立的團隊輪流設(shè)置控制面板、電纜卷筒和機器人需要的其他設(shè)備，即使是穿著全套防護服，每組工作人員也只能在建筑物內(nèi)呆上幾分鐘，當(dāng)一個團隊達到每日最大輻射劑量時，就會被其他團隊取代。在進入反應(yīng)堆內(nèi)部的第二天，“小太陽魚”記錄到反應(yīng)堆內(nèi)鈾燃料棒融化的第一個跡象。機器人拍攝到的水下畫面顯示，3號機組受損嚴重，但熔落的核燃料并未被發(fā)現(xiàn)。
據(jù)日本《福島民報》2019年12月2日報道，政府當(dāng)天公布了計劃表，首次設(shè)定結(jié)束時間：從反應(yīng)堆堆芯移除燃料碎片的工作將從2021年開始，預(yù)計2031年結(jié)束。4號機組已經(jīng)清理完畢，但1到3號機組內(nèi)仍有4741份核燃料殘渣。這些核燃料殘渣被取出后，將被放置到核電站其他建筑物內(nèi)的公共水池內(nèi)?？墒牵菜啬壳爸荒苋菁{666份殘渣。
有些人認為，放射性物質(zhì)可能無法安全地被清除，因此建議讓它保留，然后像當(dāng)年切爾諾貝利事故一樣，修建一個混凝土和鋼制的石棺，將整個福島核電站徹底封閉起來。但到現(xiàn)在為止，反應(yīng)堆里面的情況還沒能掌握，堆芯熔化后核廢料殘渣還不知道在哪，也未完全冷卻。所以，像切爾諾貝利核電站那樣用水泥封存根本不可行。
估計所有輻射污染固體廢料，加上反應(yīng)堆的核殘渣，到2030年總共達77萬噸。政府說，等到2028年才完成制定方案，看如何分類、除污、儲存。[4]
東京電力公司在2019年曾夸口說，在350萬平方米的廠區(qū)里，只要穿上一件標(biāo)準(zhǔn)的連體衣，戴上一次性面罩，就可以抵達96%的區(qū)域。其余的4%高輻射區(qū)，指的就是三個被毀的反應(yīng)堆。然而即使在輻射量最小的3號反應(yīng)堆，就算裝備齊全也不能在里面待超過十分鐘。因此所有的希望被寄予在機器人身上。日本原子能機構(gòu)甚至在核電廠附近建立了一個研究中心，模擬核電站內(nèi)部的情況，讓來自全國各地的專家嘗試通過新的機器人設(shè)計來清理廢墟。一個小時車程外還有一個機器人試驗場。
不過，輻射太高，連機器人也罷工。自動機器人要么自動關(guān)閉，要么會在意想不到的地方被變形的障礙物卡住。機器人還必須足夠靈活，以避免干擾到易揮發(fā)的熔化燃料棒。這是在玩世界上最致命的電腦操作游戲。2016年12月，尾部裝有相機的機器人“蝎子”執(zhí)行了兩個小時的任務(wù)后就被熔化的金屬塊卡住，葬身2號反應(yīng)堆。日本東芝花了兩年半的時間來開發(fā)這款機器人，具體金額不詳。
經(jīng)過改進的、用于進入反應(yīng)堆探測情況的機器人,看起來有點像玩具
研究公司ABI的分析師萊恩·惠頓(Rian Whitton)表示:“福島事件是一個令人羞愧的時刻?！薄斑@顯示了目前機器人技術(shù)的局限性。”[5]
前面問了，機器人“蝎子”成功跑進2號機組把一個數(shù)厘米大的粒狀碎片拿起至5厘米。那么，堆積在1、2、3號機組里的核殘渣有多少？答案是約有250噸極高輻射的熔化核殘渣，位置不明。如果有人怯懾地低聲問：要多少機器人工作多少年，才能把250噸粘土和粒狀的熔化核殘渣取出？取出后儲存在哪？如何儲存？這個問題太不合時宜了。
日本政府和東電沒有答案?？磥砣蜃畎舻目茖W(xué)家，也沒有答案。
東京電力公司高級顧問萊克·巴雷特（Lake Barrett）說，“這相當(dāng)于把人送上月球?！?nbsp;巴雷特曾在美國能源部民用放射性廢物管理辦公室擔(dān)任代理主任，還負責(zé)過三哩島核事故的清理工作。他所說的“這”，指的就是研發(fā)機器人來進行福島第一核電廠的報廢工作。在科學(xué)如此“昌明”的今天，人工智能似乎可以隨時取代人力，然而面對像福島這樣的核災(zāi)難局面，人類幾乎束手無策。在這副棋盤上只能走一步算一步，裝扮成有進步。賭注卻是全球的生態(tài)環(huán)境和人類的存活。一著不慎，滿盤皆輸。
注釋：
[1] “除了福島核污水，日本還面臨著一個人類未曾經(jīng)歷過的挑戰(zhàn)……”，瞭望智庫駐東京觀察員，2020年11月2日
[2] 《防放射性物質(zhì)飛散 福島核電站推遲取出兩個機組燃料棒》，https://baijiahao.baidu.com/s?id=1653573397773351647&wfr=spider&for=pc
[3] <推遲4年多，日本今天開始取出福島核電三號機核燃料棒>，https://www.guancha.cn/internation/2019_04_15_497695.shtml
[4] “Japan revises Fukushima cleanup plan, delays key steps”, 2019年12月27日，https://apnews.com/d1b8322355f3f3.1109dd925900dff200
[5] Roger Cheng: “For Fukushima's nuclear disaster, robots offer a sliver of hope”, CNET, 2019年3月9日
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