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@novachen 2020-10-17T00:46:51.000000Z 字数 1453 阅读 1496

福岛核电站放射性废水储存罐的定量分析

福岛 放射性废水 储存罐


之前,我们一直关注日本福岛核电站的放射性废水的处理问题,但是一直没有对其展开准确的定量分析。最近我们实验室来了三位新疆乌鲁木齐的高中一年级同学短期学习,他们以极大的热情通过遥感方法分析了福岛核电站放射性废水储水罐的历史和现状,对世界各国了解福岛核电站增加了重要的数量化资料,对未来日本可能采取的处置措施(日本曾多次放风说倾倒入太平洋稀释是唯一可行方案)做出预案。


由于福岛核电站的位置以及目前辐射因素存在,去当地开展实际的调查难度较大,且实际地面调查对于储水罐的分布及数量都会出现遗漏的现象,因此本研究拟采用遥感技术对福岛核电站自2011年地震以来,9年间的变化,特别是储水罐的变化进行提取,分析其增长情况和现状,为公众更加清楚地了解福岛核电站的状况提供有效客观的信息。

2011年3月11日福岛核事故发生后,东京电力公司开始对放射性水进行净化处理。但净化过滤器不能去除水中所有的放射性物质。所以这些核废水被存储在地面上1000个灰色、蓝色和白色的储罐中。

利用高分辨率卫星图像,我们绘制了储水罐的地图,并且按照不同的样式分类。

绝大部分的放射性水储存罐都分布在核电站的西南处,一小部分被保存在核电站中部和东北角,其中大部分为最早开始使用的灰色平顶罐和后来升级的蓝色圆顶罐。储水罐面积总和约占整个核电站面积的15%,但其余地区都被废弃物和建筑、材料等所覆盖,只有人工继续扩大地区才能容纳更多的储水罐。

各种不同的罐子的使用时间不同

我们通过2012-2019的卫星图像展开逐年的分析,绘制出储水罐占地面积和储水罐数目的曲线。

我们可以很清楚的看到2015年是一个重要的拐点,2015年之前水罐的占地面积是几乎抛物线的形式高速增长,而2015年之后变成一个较稳定的线性增长。

根据统计数据得,每年储水罐面积与数量均持续增加,事件爆发后第一年储水罐面积的增长率最大,在2012-2015年期间因放射性污水排量不稳定,储水罐面积呈抛物线式增长,增长率在73%-98%之间;2015年后污水排放量稳定,储水罐面积大致呈线性增长,增长率低于10%。

因此2015年福岛核电站的救治应该是有一些实质性变化,比如通过某种方式减少了抽水冷却暴露了的反应堆的模式。这些信息并没有新闻报道,但是我们通过卫星观测确实观测到了显著的内在改变。我们把2015年前和2015年后分解成两个部分独立分析。

前者和抛物线拟合很好,而后者和线性方程拟合很好。按照现在的线性增长模式,每年需要新增12500平米来存储新罐。

但是这并不是唯一的问题。最早开始使用的灰色平顶的罐子因为仓促使用,所以质量不佳,也许对反射性水的抗腐蚀能力较差,目前已经大量锈迹斑斑。这些罐子的破损泄漏已经发生多次,更换这些储存罐也是非常必要。

最早出现的灰色平顶储水罐已有106个出现锈蚀的情况,分别约占灰色平顶储水罐和所有储水罐的20%和10%,具体分布如图

日本针对福岛核电站事故采用了将经过处理的放射性水储存在储存罐中以防止核辐射带来的危害,但储存罐的数量每年均在上升,受到罐体寿命、存放空间等诸多限制,以此作为事故善后是一个有效但不能长久维持的方案,改善计划迫在眉睫,日本需尽快作出处理,同时必须对接下来的做法对生态环境以及人类安全带来的影响做长足的考虑。


这篇研究的主要完成人为乌鲁木齐市第一中学聂昊阳、岳文清、张辰阳三位同学。

陈甫 副研究员
中国科学院空天信息创新研究院
chenfu@aircas.ac.cn
13811147935

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