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福岛会持续放射性多长时间?

核灾难附近的日本县的许多地区已经非常干净了。

作者Joshua Rapp Learn
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图片来源:(Santiherllor/Shutterstock)

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2011 年 3 月 11 日,太平洋板块在日本本州北部下方板块的推挤下积累了巨大的能量,引发了 9.0 级地震。震源虽然在近海,但地震引发了海啸,席卷了日本东北部,造成近 20,000 人死亡,并造成大范围破坏。然而,破坏并未就此结束。巨大的海浪摧毁了福岛第一核电站,引发了堆芯熔毁和放射性水的泄漏。

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根据 Our World in Data 的数据,没有人因急性辐射暴露直接死亡。但有数百人因疏散和与核电站相关的压力而死亡。堆芯熔毁后,超过 10 万人被疏散,其中许多人因持续的放射性水平而未能返回家园。

但是,福岛县将受到污染多久?

科罗拉多州立大学环境放射性专家 Thomas Johnson 的持续研究表明,在堆芯熔毁后经历过不安全水平的放射性铯(铯-137)的许多地区,其放射性水平比美国科罗拉多州等自然背景辐射水平较高的地区还要低。事实上,Johnson 在福岛工作的学生在其飞往北极附近的返程航班上,经历的辐射暴露是他们旅行中最大的。

关于老鼠、野猪和辐射

2018 年,Johnson 和他的同事在日本度过了两个月,对从 2011 年堆芯熔毁受影响地区捕获的老鼠的辐射暴露进行了研究。

在日本学术振兴会的帮助下,他们得以进入一些禁区。他们使用陷阱捕捉老鼠,并分析了从日本国立卫生研究所的啮齿动物身上提取的血液样本。他们查看了生活在高辐射暴露区域(被称为“难以返回的区域”)的老鼠血液的变化,并与受影响区域外老鼠的血液进行了比较。

“差异不大,”Johnson 说,并补充说,许多地区的辐射水平非常低,以至于很难找到辐射水平高的老鼠。这一发现与其他研究该地区野猪暴露的研究相符。“Johnson 说,确实很难找到辐射水平很高的野猪。”

辐射可能对生活在受污染区域的个体动物产生负面健康影响。但是,正如福岛和切尔诺贝利的其他研究所示,对于人类的消失对野生动物整体健康的好处,对于许多物种的健康种群来说是巨大的。Johnson 在福岛县看到了很多猴子和其他野生动物。

过去和现在的污染

然而,这并不意味着福岛核电站附近的一些地区没有危险的辐射水平。堆芯熔毁发生时,风向西北方向吹,污染了山区的一个山谷。这些地区仍然有相对较高的放射性。

放射性铯的半衰期约为 29 年,这意味着到 2041 年左右,放射性物质的数量应会减半。Johnson 说,1986 年切尔诺贝利灾难规模大得多,其残留的辐射大致遵循这一模式。但除了规模要大得多之外,切尔诺贝利周围的环境条件与福岛非常不同。乌克兰和白俄罗斯那个地区相当平坦,这意味着从切尔诺贝利泄漏出的辐射或多或少地均匀分布。

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在福岛,放射性物质似乎消失得更快。核电站靠近海洋,潮汐和洋流会迅速扩散并带走大部分放射性物质。

“海洋确实稀释了很多东西,”Johnson 说。

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在陆地上,福岛县是多山的,这意味着一些地区比其他地区受到的影响更大。福岛的降雨量也很大,这可能有助于将放射性铯冲刷出土壤。最后,Johnson 说,土壤本身可能在福岛发挥作用,那里许多道路在十多年后就已经杂草丛生了。他说,在一般环境中,半衰期似乎更接近 2-4 年。

潜在的滞留点

虽然降雨有助于放射性铯的减少,但在水不流失的封闭系统中,减少可能不会同样发生。日本筑波大学的工程师 Yuko Hatano 和她的同事们检查了北海道大沼湖的放射性,该湖位于福岛以北很远的地方。大沼湖是一个高山湖泊,新水和径流量相对较少。研究人员在灾难发生后的最初几年里测量了湖水,发现放射性急剧下降。

但问题是,在最初的急剧下降后,放射性铯的下降速度停止了。Hatano 和她的同事们认为,在像大沼湖这样的封闭系统中,下降仍然与半衰期有关,可能还需要大约 30 年才会再次下降。

Hatano 说:“如果我们看到事故发生后早期阶段的快速下降,我们不能立即感到高兴。”

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尽管如此,除了灾难发生后直接的时期外,大沼湖的放射性水平与国家水平相比是安全的。

Hatano 说:“水和鱼都在安全水平。”

对 Johnson 来说,福岛地区大部分地方现在都是安全的,除了紧邻第一核电站的区域。当人们问他有多安全时,他说:“我带我的家人去了那里,我带我的孩子们去了那里。他们认为这是他们一生中最美好的经历之一。”

  • Joshua Rapp Learn

    Joshua Rapp Learn 是一位屡获殊荣的华盛顿特区科学记者,经常为《发现杂志》撰稿,内容涵盖考古学、野生动物、古生物学、太空等主题。

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