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([)東海大學有應用物理系(])
日本311大地震已經過了12年，當年台灣人對日本救災的踴躍捐款，可以說是後續「台日友好」持續升溫的重要原因之一。日本也一向是台灣人最愛旅遊的國家，根據觀光局的統計，經過三年疫情的邊境封鎖，今年終於開放後，光是前半年國人就有179萬人次到日本，海放其他國家。
日本雖然已經逐漸從地震與海嘯所造成的破壞中恢復，但是還有一個揮之不去的夢魘：福島核電廠的災變。
從今天（2023/08/24）開始，日本就要開始將福島核電廠災後處理的廢水排放到大海中，由於裡面含有放射性的氚（氫的同位素，原子核為一個質子與兩個中子）以及碳-14，引來周邊各國的疑慮與抗議。
為什麼核電廠出事，會產生一大堆放射性廢水呢？
因為災變發生時，首要任務就是要讓反應爐停下來，可是當時所有的控制裝置全部都完蛋了，所以只好硬幹：把大量的海水注入反應爐，用水來冷卻它。不過反應爐內已經有大量因為核反應產生的放射性廢料，這個名單非常的長，除了前面講的氚以及碳-14之外，還有鍶-90、碘-129、錳-54、銫-134、銫-137、鈷-60…還有很多，族繁不及備載。
這些廢水超過一百萬噸，先用一堆巨大的容器把裝起來，之後再來處理。
接下來，由日本的Toshiba以及美國的Kurion的過濾系統，先處理一波，去除油污以及水中部分的銫跟鍶。
然後日本建立了一套「阿爾卑斯系統」（ALPS, advanced liquid processing system，先進液體處理系統，不過日文資料中稱之為「多核種除去設備」）來處理這些裡面有一大堆放射性核廢料的水。
好在這些有的沒有的元素，由於具有各自物理與化學性質，我們有很多方法來分離它們。簡單的說，其實我們可以把這個ALPS想成是家裡的「軟水器＋逆滲透濾水器」的巨大豪華版。這個系統用來除去放射性核種的原理是：
前處理一：加入適當的化學藥劑，讓鐵沈澱，這個過程也會除去一些鈷跟鎳。
前處理二：將前處理一處理完的水，加入另一種藥劑，以除去碳酸鹽，以及鈣離子、鎂離子這些會阻礙後續吸附作業的成分。（這個過程看起來跟「軟水器」有像，可能用的也是離子交換的方法）
吸附：前處理完畢後的水，就會依序送到，後面的16支吸附塔。每個吸附塔針對不同的元素，利用多孔隙材料加上對應的吸附劑，讓這些核種吸附在裝置上，然後進入下一支吸附塔。
在ALPS之後，又擴充了「ALPS改」（Improved ALPS）以及「ALPS零式」…不是啦，是「高性能ALPS」（High Performance ALPS），來提高處理的產能。
經過這樣的重重處理之後，絕大部分的核種都可以去除的安全標準以內，例如鍶元素處理過後濃度可以降低至處理前的1/100000。然而，還是有一種放射性元素還是無法去除，那就是氚。因為它是氫的同位素，所以除了質量比較大以外，其他所有的物理化學性質都跟氫一模一樣，所以要把「氚水」（水分子中的氫換成氚）從正常的水分離出來，只能利用質量不同這一點，就跟我們在「歐本海默」的電影裡面看到，要從鈾-238裡面分離出能當作核燃料的鈾-235，你只能用氣體擴散、質譜儀、加速器、離心機這些方式，當年要濃縮幾公斤的鈾-235，就已經累得要死，要用這種方式來分離上百萬噸的水中的氚？別開玩笑了！
那怎麼辦呢？首先這些水已經擺在桶子裡12年，而氚的半衰期也是12年多，所以已經有一半的氚變成氦-3跑掉了，劑量自動減半了。
然後就是排放前再加100倍的水稀釋，排出時，這些廢水的輻射劑量大約是1500 Bq/L，也就是每公升每秒鐘發生1500次放射性衰變：氚放出一個電子後變成氦-3。這個劑量已經由國際原子能總署（IAEA）到福島採樣，送到IAEA轄下位於奧地利與摩納哥的實驗室檢驗、並且還送到法國、南韓、瑞士與美國的多個實驗室進行獨立的查核後確認。
國際衛生組織（WHO）對於氚的劑量規定，是10000 Bq/L，所以這些廢水的輻射量已經低於WHO的安全標準七倍。
在IAEA 8/24 發佈的新聞稿中，也重申廢水經過ALPS處理之後，已經符合國際安全標準，在良好控制的步驟下，逐步排放到海洋中，對於環境與人類造成的影響可以忽略。
好啦，官方說法就是這樣，至於各位相不相信，能不能接受，要不要去抗議，這就不是科學方面的問題了！
超中二物理宅雜記
話都給我說就好 其之398
圖一：2011/03/11 的日本東北大地震以及接著而來的海嘯、核電廠災變，令人餘悸猶存。（Generated by Midjourney）
圖二：ALPS系統示意圖（來源：東京電力）
圖三：ALPS 系統的核廢水處理以及排放系統示意圖。（來源：IAEA）
#福島 #處理水 #氚水 #核電廠
https://m.facebook.com/story.php?story_fbid=pfbid02SQTB1os6MUcjHBgNRXM2eFYDW1KXVQAoUHtsoMECNyysUZ2XGBNatk1g8gW3hKPTl&id=100064274606396&mibextid=9R9pXO
日本311大地震已經過了12年，當年台灣人對日本救災的踴躍捐款，可以說是後續「台日友好」持續升溫的重要原因之一。日本也一向是台灣人最愛旅遊的國家，根據觀光局的統計，經過三年疫情的邊境封鎖，今年終於開放後，光是前半年國人就有179萬人次到日本，海放其他國家。
日本雖然已經逐漸從地震與海嘯所造成的破壞中恢復，但是還有一個揮之不去的夢魘：福島核電廠的災變。
從今天（2023/08/24）開始，日本就要開始將福島核電廠災後處理的廢水排放到大海中，由於裡面含有放射性的氚（氫的同位素，原子核為一個質子與兩個中子）以及碳-14，引來周邊各國的疑慮與抗議。
為什麼核電廠出事，會產生一大堆放射性廢水呢？
因為災變發生時，首要任務就是要讓反應爐停下來，可是當時所有的控制裝置全部都完蛋了，所以只好硬幹：把大量的海水注入反應爐，用水來冷卻它。不過反應爐內已經有大量因為核反應產生的放射性廢料，這個名單非常的長，除了前面講的氚以及碳-14之外，還有鍶-90、碘-129、錳-54、銫-134、銫-137、鈷-60…還有很多，族繁不及備載。
這些廢水超過一百萬噸，先用一堆巨大的容器把裝起來，之後再來處理。
接下來，由日本的Toshiba以及美國的Kurion的過濾系統，先處理一波，去除油污以及水中部分的銫跟鍶。
然後日本建立了一套「阿爾卑斯系統」（ALPS, advanced liquid processing system，先進液體處理系統，不過日文資料中稱之為「多核種除去設備」）來處理這些裡面有一大堆放射性核廢料的水。
好在這些有的沒有的元素，由於具有各自物理與化學性質，我們有很多方法來分離它們。簡單的說，其實我們可以把這個ALPS想成是家裡的「軟水器＋逆滲透濾水器」的巨大豪華版。這個系統用來除去放射性核種的原理是：
前處理一：加入適當的化學藥劑，讓鐵沈澱，這個過程也會除去一些鈷跟鎳。
前處理二：將前處理一處理完的水，加入另一種藥劑，以除去碳酸鹽，以及鈣離子、鎂離子這些會阻礙後續吸附作業的成分。（這個過程看起來跟「軟水器」有像，可能用的也是離子交換的方法）
吸附：前處理完畢後的水，就會依序送到，後面的16支吸附塔。每個吸附塔針對不同的元素，利用多孔隙材料加上對應的吸附劑，讓這些核種吸附在裝置上，然後進入下一支吸附塔。
在ALPS之後，又擴充了「ALPS改」（Improved ALPS）以及「ALPS零式」…不是啦，是「高性能ALPS」（High Performance ALPS），來提高處理的產能。
經過這樣的重重處理之後，絕大部分的核種都可以去除的安全標準以內，例如鍶元素處理過後濃度可以降低至處理前的1/100000。然而，還是有一種放射性元素還是無法去除，那就是氚。因為它是氫的同位素，所以除了質量比較大以外，其他所有的物理化學性質都跟氫一模一樣，所以要把「氚水」（水分子中的氫換成氚）從正常的水分離出來，只能利用質量不同這一點，就跟我們在「歐本海默」的電影裡面看到，要從鈾-238裡面分離出能當作核燃料的鈾-235，你只能用氣體擴散、質譜儀、加速器、離心機這些方式，當年要濃縮幾公斤的鈾-235，就已經累得要死，要用這種方式來分離上百萬噸的水中的氚？別開玩笑了！
那怎麼辦呢？首先這些水已經擺在桶子裡12年，而氚的半衰期也是12年多，所以已經有一半的氚變成氦-3跑掉了，劑量自動減半了。
然後就是排放前再加100倍的水稀釋，排出時，這些廢水的輻射劑量大約是1500 Bq/L，也就是每公升每秒鐘發生1500次放射性衰變：氚放出一個電子後變成氦-3。這個劑量已經由國際原子能總署（IAEA）到福島採樣，送到IAEA轄下位於奧地利與摩納哥的實驗室檢驗、並且還送到法國、南韓、瑞士與美國的多個實驗室進行獨立的查核後確認。
國際衛生組織（WHO）對於氚的劑量規定，是10000 Bq/L，所以這些廢水的輻射量已經低於WHO的安全標準七倍。
在IAEA 8/24 發佈的新聞稿中，也重申廢水經過ALPS處理之後，已經符合國際安全標準，在良好控制的步驟下，逐步排放到海洋中，對於環境與人類造成的影響可以忽略。
好啦，官方說法就是這樣，至於各位相不相信，能不能接受，要不要去抗議，這就不是科學方面的問題了！
超中二物理宅雜記
話都給我說就好 其之398
圖一：2011/03/11 的日本東北大地震以及接著而來的海嘯、核電廠災變，令人餘悸猶存。（Generated by Midjourney）
圖二：ALPS系統示意圖（來源：東京電力）
圖三：ALPS 系統的核廢水處理以及排放系統示意圖。（來源：IAEA）
#福島 #處理水 #氚水 #核電廠
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｜originally written by Lopi
(1)日本政府與東京電力公司強調，這些核廢水將經過 先進液體處理系統 ALPS處理，過濾多種放射性物質後，符合國際標準後再行排放大海，這是真實的。
(2)但是畢竟這是一次前所未有的大規模排放，存在著未知之數。國際綠色和平在2023年8月24日為此發表"反對福島核廢水排放計劃的三個原因" 參考[4]
--(A)聲明認為日本政府對於《先進液體處理系統 ALPS》技術處理能力過於樂觀，而且長達30年的排放對ALPS過濾系統的可靠性是一大考驗，擔憂核廢水中鍶90，碳14，以及銫137、碘-129和鈷60等放射性物質會進入在水中。
--(B)排放非唯一方案：可興建更多儲存設施,
--(C)違反人權及國際公約義務
(2)但是畢竟這是一次前所未有的大規模排放，存在著未知之數。國際綠色和平在2023年8月24日為此發表"反對福島核廢水排放計劃的三個原因" 參考[4]
--(A)聲明認為日本政府對於《先進液體處理系統 ALPS》技術處理能力過於樂觀，而且長達30年的排放對ALPS過濾系統的可靠性是一大考驗，擔憂核廢水中鍶90，碳14，以及銫137、碘-129和鈷60等放射性物質會進入在水中。
--(B)排放非唯一方案：可興建更多儲存設施,
--(C)違反人權及國際公約義務
References
[1]維基 福島核廢水排放問題https://zh.m.wikipedia.org/zh-hant/福島核廢水排放問題
[2]BBC:核災廢水與核電廠廢水哪個更可怕？ 2023 https://www.bbc.com/zhongwen/trad/science-66264193
[3]福島核廢水為何「與別不同」? 2021
https://www.greenpeace.org/hongkong/issues/oceans/update/26888/一文解釋-福島核廢水為何「與別不同」/
[4]綠色和平: 反對福島核廢水排放計劃的三個原因 2023
https://www.greenpeace.org/hongkong/issues/climate/update/39826/綠色和平回應日本排放福島核廢水/
福島核廢水排放問題 - 維基百科，自由的百科全書
排入大氣 編輯 2011年3月19日所計算出銫-137被排入至大氣中的濃度依據聯合國原子輻射影響科學委員會在2020年所發布的報告顯示，在福島第一核電廠事故發生後，大量廢棄物進入大氣，最終約有80%經過降雨等過程沉積在海洋中[29]。其中，向大氣所釋放的碘-131及銫-137的總量分別為100,000至500,000 TBq之間及6,000至20,000 TBq之間。碘-131及
福島核災廢水與核電廠廢水哪個更可怕？ - BBC News 中文
中國持續指責日本排放福島核廢水「不負責任」，並指責國際原子能機構袒護，排放是否安全的爭論糾纏在科學與政治之間。
一文解釋 - 福島核廢水為何「與別不同」?
近日，日本政府決定將超過125萬噸儲存在福島第一核電站的核廢水排放到太平洋，嚴重威脅環境生態與人類健康。任何核電運作都會產生禍延千年的核廢料，而將核廢料排放到自然環境都是極不負責任的行為，亦是為甚麼綠色和平一直在全球倡議廢核的原因。福島這次核廢水排放，引起高度關注，讓我們從科學角度分析這事件的嚴重性。
日本8.24排放核廢水 綠色和平：無視科學證據
日本政府宣佈最早8月24日起將福島核廢水排放至太平洋，綠色和平批評有關決定無視科學證據、污染海洋，並忽視市民和漁民的憂慮；此舉亦無助核電站退役，同時證明核能並非應對全球暖化的解決方案。
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查謠言詐騙