E-port兔，悄悄話
2023年8月24日，日本歷史性地排放核廢水入海，引發國際爭議。中國、香港、澳門禁止日本水產品，經濟損失巨大。氚是核廢水的主因，本文深入解析氚及核廢水處理，同時探討福島核廢水處理方案。
2023年8月24日台灣時間12點，日本逐步排放134萬噸含氚核廢水入海，這是人類史上首次大規模排放核廢水，由於輻射物恐使海鮮遭到汙染，中國、香港、澳門已封殺日本進口水產品，經濟損失約1626億日圓（約354億台幣）。
什麼是氚？
氚（tritium）是氫的同位素之一，它的核中包含兩個中子和一個質子，化學符號為T或3H。氚是一種放射性同位素，它的核不穩定，會自發性地進行放射性衰變，釋放出一種稱為β粒子的高能電子，轉變為氦-3（helium-3）。
氚在自然界中存在，但量非常稀少，主要通過核反應或在核反應堆中合成而得。它的主要應用包括：
- 核武器：氚曾經被用於氫彈（熱核武器）的次級驅動劑。它的核反應可以產生大量的能量，使氫彈爆炸更強大。
- 核能產生：氚也被用於核反應堆中，以生產能源。在這種應用中，氚被注入到載體材料中，例如液態金屬鈉，用於增加核反應堆的效能。
- 核武器減少：在國際核武器裁軍努力中，氚的減少和監管變得重要，以防止非法擴散。
- 其他應用：氚也用於某些放射性同位素電池、示蹤劑和生物醫學研究中。
需要注意的是，由於氚是放射性同位素，它具有輻射危險，必須謹慎處理和儲存。
核廢水的處理過程
含有高濃度放射性物質的輻射汙染水，簡稱「汙染水」。污染水需要經過幾個步驟的處理，將它轉化為可被排放或再利用的「處理水」。
- 收集和儲存：首先，核廢水必須被安全地收集和儲存，以防止其外洩或對環境造成危害。這通常涉及到使用專門設計的儲存槽或容器。
- 分離放射性物質：核廢水中包含各種放射性同位素，需要將這些放射性物質分離出來。這可以通過不同的物理和化學處理方法來實現，例如沉澱、過濾、澄清和離子交換等。
- 除鹽：核廢水通常包含高濃度的鹽類，需要進行脫鹽處理，以減少對環境的影響。脫鹽通常通過反滲透或蒸餾等過程來實現。
- 中性化：核廢水可能是酸性或鹼性的，需要進行中性化以達到中性pH值，以確保後續處理步驟的有效性。
- 放射性物質處理：分離出的放射性物質需要進一步處理，以減少其濃度或轉化成更穩定的形式。這可以包括沉澱、吸附、固化或其他特殊處理方法。
- 篩選和監測：在處理過程中，需要定期篩選和監測水質，以確保放射性物質濃度符合安全標準。
- 最終處理：處理過的水可能需要進一步處理或調整，以滿足特定的排放標準或再利用需求。
- 排放或再利用：最終處理過的核廢水可以根據當地法規和需求進行排放，或者用於工業或農業用途，例如循環冷卻水等。
核廢水處理是一個高度專業化的過程，需要嚴格的監管和控制，以確保放射性物質不會對環境或人類健康造成危害。不同國家和地區可能會有不同的核廢水處理標準和程序。
日本氚水專案小組（トリチウム水タスクフォース）針對「處理水」的五個方案
2016 年 6 月，氚水專案小組提出了五個方案：
- 注入地層
- 排放到海洋
- 以水蒸氣的方式排放到大氣之中
- 電解氚水轉換成氫氣釋放到大氣之中
- 埋到地底下
其中，在成本考量上，排到海洋是最有經濟效益的選擇。
福島核廢水的處理方式：
- 收集污染水：在福島第一核電站內，收集曾接觸受損機組的水受放射性物質污染。
- 液體處理系統（ALPS，又譯多核種除去設備）污水經過淨化，可以去除氚以外的大多數放射性物質。氚是氫的放射性同位素，難以從水分離。
- 儲水罐：經淨化的污染水被轉到儲水罐內保存。
- 稀釋：經淨化污水須以海水稀釋至少100倍，將氚濃度降低至每公升1500克（1,500Bq/L；日本監管標準上限為60,000Bq/L）。
- 排放大海：「經ALPS的處理水」可排放到海中，排放過程將持續30年。
E-PORT兔金頭腦
Q1：何者非為氚水專案小組針對「處理水」的處理方式，提出了五個方案之一？
①注入地層
②電解氚水轉換成精氣勢放到大氣之中
③埋到地底下
④用特殊材料氣球裝載轉化氣體釋放到太空
你答對了嗎？答案是：4
Q2：為什麼有人主張將福島核電廠處理水排放到大海？
①因為這是最便宜的處理方式
②因為這樣可以避免地下水受到污染
③因為這樣可以提供新的漁業機會
④因為這樣可以使處理水迅速稀釋而減少風險
你答對了嗎？答案是：1
「日本核污染水處理」可以延伸的自主學習主題
- 【 海洋污染與生態影響 】
研究不僅僅是核廢水排放，還包括其他海洋污染源對海洋生態系統的影響。了解不同類型的污染對海洋生物和珊瑚礁的影響，以及如何監測和減輕這些影響。 - 【 水資源管理 】
探討水資源的可持續性，包括淡水和海水，以及如何管理保護這些資源以應對未來的需求。
- 【放射性元素是什麼？】
解釋不同種類的放射性衰變，氚這種輻射物質的半衰期，吃下去會對人體產生影響嗎？ - 【放射性污染的化學處理方法】
研究如何使用化學方法來處理和中和核廢水中的放射性物質，例如離子交換和沉澱。
- 【水生生態系統的健康】
探討核處理水排放對水生生態系統的影響，包括魚類、水生植物和水生生態的生態健康。 - 【水中放射性物質的生物累積】
水中放射性物質如何被水生生物吸收、累積和傳播，以及這對食物網和人類飲食的影響。
【可持續性和政策】
分析政府政策和法規，以了解它們如何規範核處理水的排放和對生物資源的影響，並討論可持續性方案。
