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2023年8月22日,日本总理富米奥·基希达(Fumio Kishida)宣布,他将从24日开始将核污染的水从福岛戴维核电站排放到海洋。东京电力宣布了对海洋排放的详细步骤。按计划,出院前向经过处理的水添加大量海水。如果确认浓度降至预期水平,则将在17天内排出7,800吨核污染的水。估计2023年约31,200吨的估计排放量约为5兆克,约占电信公司年度计划排放帽的20%(22兆贝克斯)。
今天早上,一份新闻报道说:“有研究要模拟日本核污水排放的扩散过程:它在240天内到达中国海岸,并在1200天内覆盖了北太平洋”,这引发了网民的激烈讨论。
据了解,该研究来自Tsinghua大学的一支团队。
2021年,Tsinghua大学对太平洋核废水在污水排放方面的扩散机理进行了实验。
Zhang Jianmin和Hu Zhenzhong的副教授,海绵华大学的海洋工程研究所团队,Tsinghua大学国际研究生院,从两个不同的角度建立了一个放射性物质的扩散模型。
tritium的宏扩散模拟结果
宏观模拟结果表明,核废水将在出院后240天到达我国家的沿海水域,并将在1200天内到达北美,并覆盖几乎整个北太平洋。随后,污染物在赤道电流的作用下沿美洲海岸迅速传播到南太平洋,另一方面,它们通过北澳大利亚水域转移到印度洋。
值得注意的是,尽管污染物的排放位于福岛附近,但随着时间的流逝,污染物的高浓度区域将沿着35°N线向东延伸,从东亚附近的水域开始到北美附近的水域。在第2400天,中国东南海岸的水域主要显示出浓度较低的浅粉红色,而北美西侧的水基本上覆盖着较高的红色。
三个沿海城市及其附近污染物浓度的变化
研究人员进一步选择了三个沿海城市,分别是日本,上海,中国和美国圣地亚哥进行比较。从污染物浓度变化的图表中,可以发现,在第4000天,圣地亚哥附近的污染物浓度约为0.01个单位,约为宫崎骏的三倍,大约是上海的40倍。这种现象的主要原因是日本附近的强大洋流。福岛(Fukushima)位于日本温暖的电流(北向)和Qiandao Cold电流(向北)的交汇处。因此,大多数污染物不会沿着土地边缘向北迁移,而是随着北太平洋的温暖电流向东蔓延。
该结果还意味着,在核废水排放的早期阶段,应主要考虑其对亚洲海岸的影响。但是,在后期,由于北美沿海水域的污染物浓度将继续高于东亚大多数沿海水域,因此有必要专注于北美沿海水域的影响。
微扩散模拟结果
除宏扩散外,研究人员还从微观的角度进行了对tri的扩散模拟。
与宏观扩散分析侧重于污染物的整体分布不同,微扩散分析更多地侧重于个体污染物的行为,因此它可以支持对污染物扩散路径的分析。
例如,对于在模拟结果中到达沿海水域中的三个污染物颗粒,其运动轨迹是在400天的抽样间隔中获得的。基于这些运动轨迹,可以看出,美洲沿海水域中的污染物主要到达太平洋。
一些受污染颗粒的运动轨迹
值得注意的是,根据日本的排放计划,trium污染物单位的浓度对应于每立方米的约0.29 becoe,与海洋中的Tritium的背景浓度相比,这并不大。但是,这项研究对于预测污染物的长期分散,对核废水排放计划的合理反应以及随后的放射性物质浓度的监测仍然具有重要意义。基于这项研究,需要进一步的实验来探索生态环境对放射性物质的敏感性,确定放射性物质浓度增加对海洋生态环境和人类生活环境的影响程度,并最终确定核废料对整个海洋和人类的排放影响。
相关的结果发表在《国家科学评论》杂志上,标题为“福岛核事故的排放污染水:宏观和微观模拟”。