日本福島核泄漏事件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

肖海清 朱碩 王宏偉

(1.中國(guó)檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院 北京 100123;2.進(jìn)出口工業(yè)產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心)

日本福島核泄漏事件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

肖海清1,2朱碩1,2王宏偉1,2

(1.中國(guó)檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院 北京 100123;2.進(jìn)出口工業(yè)產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中心)

本文分析了日本福島第一核電站核泄漏的情況和放射性物質(zhì)可能擴(kuò)散到我國(guó)的途徑,并對(duì)日本福島核泄漏事件對(duì)我國(guó)的影響進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。最后結(jié)論為:根據(jù)目前的情況,日本福島核泄漏事件不會(huì)危害我國(guó)公民的健康。

福島核泄漏;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

1 前言

2011年3月11日,日本東北部和關(guān)東首都圈發(fā)生里氏9級(jí)強(qiáng)震,地震海嘯造成日本福島第一核電站1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)失靈,4號(hào)反應(yīng)堆出現(xiàn)火情,出現(xiàn)放射性物質(zhì)泄漏。日本福島核泄漏事件引起了全世界的密切關(guān)注,人們對(duì)核輻射的恐懼情緒也不斷蔓延,在中國(guó)甚至出現(xiàn)搶購(gòu)食鹽的群體性事件。針對(duì)這種現(xiàn)狀,筆者對(duì)日本福島核泄漏事件進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,幫助公眾正確認(rèn)識(shí)福島核泄漏事件的負(fù)面影響及采取合理的應(yīng)對(duì)措施。

2 核輻射的危害及安全要求

核輻射是不穩(wěn)定的原子核從一種結(jié)構(gòu)或一種能量狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N結(jié)構(gòu)或能量狀態(tài)的過程中釋放出來的微觀粒子流或電磁波,常見的核輻射有α、β、γ3種射線。在核輻射安全領(lǐng)域,為了定量描述核輻射的強(qiáng)弱,引入了吸收劑量(Absorbed dose,D)和劑量當(dāng)量(Equivalent dose,H)兩個(gè)名詞。吸收劑量是指單位質(zhì)量物質(zhì)接收輻射的平均能量,目前常用的單位是戈瑞(Gy)和拉德(rad),1 Gy=100 rad=1 J/kg。在接受相同吸收劑量的情況下,如果電離輻射的種類、能量或照射條件不同,其所致的生物效應(yīng),無論是發(fā)生幾率還是嚴(yán)重程度,均有所差異。為了統(tǒng)一描述各類電離輻射對(duì)于生物體的危害程度,在核輻射防護(hù)領(lǐng)域中,引進(jìn)了"劑量當(dāng)量"的概念。劑量當(dāng)量定義為組織或器官的平均吸收劑量與輻射權(quán)重因子(描述不同射線生物效應(yīng)的系數(shù))的乘積。常見的α射線的輻射權(quán)重因子是20,β和γ射線的輻射權(quán)重因子是1。劑量當(dāng)量采用的單位是希沃特(Sv)(即報(bào)道中常用的西弗或希弗或希沃),另一個(gè)常用單位是雷姆(rem),1 Sv=100 rem=1 J/kg。吸收劑量和劑量當(dāng)量雖然有相同的物理量綱,但是它們有明顯的區(qū)別,吸收劑量只考慮被照射物的物理效應(yīng),而劑量當(dāng)量則考慮了生物效應(yīng)。衡量核輻射對(duì)人體的影響時(shí),一般用劑量當(dāng)量這個(gè)概念。

根據(jù)國(guó)際核能協(xié)會(huì)(Word Nuclear Association)提供的信息,公眾日常生活不可避免的會(huì)受到自然界的核輻射,來源有宇宙射線、來自地面的外部核輻射、吸入和攝入等,全世界每人每年受到的天然核輻射總量平均值為2.4 mSv,正常范圍值為1.0-13 mSV/年。少量的輻射對(duì)人體健康不會(huì)造成危害,但過量的放射性照射卻會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生直接傷害,甚至使人致病或死亡。劑量越大,作用時(shí)間越長(zhǎng),危害越大。目前,國(guó)際放射防護(hù)委員會(huì)(International Commission on Radiological Protection,ICRP)對(duì)人體接受的輻射劑量限值有明確規(guī)定,對(duì)于從事輻射相關(guān)行業(yè)人員,所受職業(yè)照射年平均劑量不得超過20 mSv/年,一年內(nèi)最高不超過50 mSv;對(duì)于普通公眾,要求一年內(nèi)不超過5 mSv。表1是從國(guó)際核能協(xié)會(huì)網(wǎng)站上收集到的輻射劑量當(dāng)量和效應(yīng)之間的關(guān)系(原文網(wǎng)址http://www.world-nuclear.org/info/inf05.html),表2是公眾日常生活中可能遭受的輻射。

表1 輻射劑量當(dāng)量及其效應(yīng)

表2 公眾日常生活中可能遭受的輻射量

3 危害識(shí)別

根據(jù)日本政府提供的信息,2011年3月12日下午,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省的核能安全保安院公開表示,在福島第一核電站1號(hào)機(jī)的原子爐的核心部位“有堆芯熔融的可能”,這是因?yàn)樵诤穗娬镜闹苓叺貐^(qū)檢測(cè)出了燃料核分裂導(dǎo)致的銫-137和碘-131。3月14日,在核電站的場(chǎng)地檢測(cè)到3130μSv/h的放射強(qiáng)度。隨后,3月15日早晨在東京檢測(cè)大氣中的懸浮顆粒物時(shí),發(fā)現(xiàn)微量的銫和碘,而放射強(qiáng)度的測(cè)定值達(dá)到了0.809μSv/h的劑量當(dāng)量。此外,在東京附近的茨城縣和神奈川縣也檢測(cè)出了較高強(qiáng)度的放射性。從3月19日開始,日本福島及其周邊地區(qū)的雨水、地面塵土和空中飛塵中均檢出放射性物質(zhì),菠菜、牛奶、茼蒿、芥菜等食品中也陸續(xù)檢出放射性物質(zhì)超標(biāo)。日本東京電力公司3月21日宣布,福島第一核電站周圍的放射性元素碘-131濃度已達(dá)標(biāo)準(zhǔn)濃度的6倍,此外還檢出了放射性元素銫,這一現(xiàn)象證明核反應(yīng)堆和廢棄燃料池內(nèi)的核燃料已經(jīng)遭到了損壞,核燃料棒損傷后釋放出了核裂變生成物質(zhì)碘-131和銫。隨著福島核電站部分機(jī)組恢復(fù)外部供電,福島核電站的放射性強(qiáng)度也有降低的跡象,3月21日早上6:30公布的數(shù)據(jù)顯示,福島核電站的放射強(qiáng)度檢測(cè)值為2319μSv/h。之后,在福島第一核電站的場(chǎng)地內(nèi)發(fā)現(xiàn)土壤中钚的含量約為1μg/kg。

國(guó)際上曾發(fā)生過兩次重大的核電事故。1979年,美國(guó)賓夕法尼亞州三里島核電站,因反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)失靈,使堆芯部分過熱,致使部分放射性物質(zhì)泄漏,但事故得到及時(shí)處理,沒有引起爆炸,對(duì)人傷害不很嚴(yán)重,只是核電站受到一定程度的破壞。1986年,在前蘇聯(lián)烏克蘭基輔市北部的切爾諾貝利核電站,因人為差錯(cuò)和違章操作發(fā)生猛烈爆炸,反應(yīng)堆內(nèi)放射性物質(zhì)大量泄漏,造成大面積的環(huán)境污染和人畜傷亡。2011年日本福島第一核電站核泄漏事件性質(zhì)和切爾諾貝利核電站完全不同。3月11日發(fā)生地震海嘯后,福島第一核電站堆芯事故冷卻系統(tǒng)(ECCS)的應(yīng)急備用電源故障,導(dǎo)致爐內(nèi)水位下降,隨后發(fā)生氫氣爆炸,破壞了保護(hù)核泄漏的壓力容器,導(dǎo)致放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏。但是反應(yīng)堆堆芯本身并沒有爆炸,因此泄漏的放射性物質(zhì)的量和影響范圍也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于切爾諾貝利事故。

4 日本福島第一核電站核泄漏事件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

4.1 通過大氣擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

根據(jù)媒體報(bào)道和日本官方公布的數(shù)據(jù),離福島約240 km的東京檢測(cè)到的最高輻射劑量當(dāng)量為5μSv/h,換算為年劑量為43.8 mSv,盡管大大高于本底輻射正常值,但仍然在安全范圍內(nèi)(見表1)。隨著時(shí)間推移,日本東京的輻射降到0.809μSv/h,換算為年劑量當(dāng)量為7.09 mSv,這個(gè)輻射劑量低于東京-紐約機(jī)組人員的輻照劑量,為安全劑量。在3月15日(福島核輻射最強(qiáng)之日),在距離福島900 km的韓國(guó)郁陵島也測(cè)出了0.15μSv/h的核輻射值,沒有超出正常范圍值(0.1-0.2μSv/h),換算為年劑量為1.31 mSv,在世界人均所受的本底輻射值的正常范圍內(nèi)。通過以上分析,我們可以得到結(jié)論,由于福島離中國(guó)的距離保守估計(jì)至少有1000 km,福島核電站泄漏的放射性物質(zhì)通過大氣擴(kuò)散對(duì)中國(guó)公民的影響完全可以忽略不計(jì)。同樣,福島核電站泄漏的放射性物質(zhì)會(huì)污染其周邊海域,其影響也會(huì)持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,但是,由于海水的量可以看作無窮大,福島核電站泄漏的放射性物質(zhì)進(jìn)入海水后,相當(dāng)于被無窮稀釋,通過海洋途徑擴(kuò)散對(duì)中國(guó)的影響更是微乎其微,事實(shí)也證明了這一點(diǎn)。

目前發(fā)現(xiàn)的放射性物質(zhì)有钚、銫和碘,雖然美國(guó)衛(wèi)生福利部屬下的毒性物質(zhì)及疾病登記署認(rèn)為钚是人類致癌物,但是根據(jù)現(xiàn)有的證據(jù),只有在大量暴露于钚的環(huán)境中(例如俄羅斯制造钚的工廠員工中)才會(huì)觀察到增加患肺癌、肝癌和骨癌的風(fēng)險(xiǎn),而在英國(guó)和美國(guó)一小部分?jǐn)z入較低量钚的工人中,則觀察不到確實(shí)的健康風(fēng)險(xiǎn),因此,我國(guó)公民因日本福島事故接觸到钚而患癌或影響健康的機(jī)會(huì)微乎其微。此外,雖然在我國(guó)大部分地區(qū)都檢測(cè)到微量的人工放射性核素碘-131,但其對(duì)公眾可能產(chǎn)生的附加輻射劑量小于巖石、土壤、建筑物、食物、太陽等自然輻射源形成的天然本底輻射劑量的十萬分之一。因此,日本福島核電站泄漏的放射性物質(zhì)不會(huì)通過大氣或海洋途徑對(duì)我國(guó)環(huán)境及境內(nèi)公眾健康造成危害,無需采取任何防護(hù)措施。

4.2 通過食品傳播的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

據(jù)了解,日本的食品供應(yīng)60%靠進(jìn)口(尤其是這次檢測(cè)出放射性超標(biāo)的菠菜,更是90%依賴進(jìn)口),其食品出口量很少,中國(guó)公民幾乎不會(huì)吃到日本本土生產(chǎn)的牛奶和蔬菜。即使這些食品通過某種途徑進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng),根據(jù)日本官房長(zhǎng)官枝野幸男在記者會(huì)提供的信息,超標(biāo)的牛奶按照日本人平均飲用量計(jì)算,在連續(xù)飲用1年的情況下攝取的輻射量相當(dāng)于做1次CT(參見表2);而菠菜則相當(dāng)于同等輻射量的1/5,這個(gè)輻射量不會(huì)對(duì)人體健康立即產(chǎn)生影響,我國(guó)公民根本不用恐慌。

4.3 工業(yè)產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

除了食品外,化妝品、電子元器件、汽車等工業(yè)產(chǎn)品也可能受到放射性物質(zhì)的污染。對(duì)于消費(fèi)者關(guān)注的化妝品,在日本生產(chǎn)的佳麗寶、SK-II、KOSE、Fancl、資生堂等品牌的生產(chǎn)廠都不在核心地震區(qū),保管或運(yùn)輸也不經(jīng)過相關(guān)地區(qū),因此受到污染的可能性也很小。即使原材料受到污染,由于大多數(shù)化妝產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中都會(huì)引入放射性物質(zhì)含量的測(cè)定,保證產(chǎn)品的質(zhì)量,因此,從技術(shù)方面而言,不必過于擔(dān)心化妝品受到核輻射污染。此外,根據(jù)目前的報(bào)道,在電子元器件、汽車、零部件等產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)及其工廠所在區(qū)域均沒有檢出已影響到人體健康的輻射量。

4.4 其他途徑擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

日本福島核電站泄漏的放射性物質(zhì)還可能通過交通運(yùn)輸工具、集裝箱、人員等途徑傳入我國(guó)。鑒于目前福島核電站核泄漏的影響范圍還不是很大,同時(shí),國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局也加強(qiáng)了口岸的監(jiān)測(cè),到目前為止,僅個(gè)別地區(qū)發(fā)現(xiàn)有人員攜帶有微量放射性物質(zhì),經(jīng)過處理之后,不會(huì)對(duì)我國(guó)公眾健康造成影響。

5 結(jié)論

通過以上分析我們可以得到結(jié)論,根據(jù)目前的情況,日本福島核電站核泄漏不會(huì)對(duì)我國(guó)公民的健康造成不良影響,我國(guó)公民暫時(shí)也不需要采取防護(hù)措施。當(dāng)然,由于在筆者完稿時(shí),福島第一核電站的雖然有好轉(zhuǎn)的跡象,但核泄漏仍未得到控制,世界上多個(gè)國(guó)家和地區(qū)檢測(cè)到從日本進(jìn)口的食品被微量放射性物質(zhì)污染,核泄漏造成的危害需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間才能慢慢消除。因此,建議檢驗(yàn)檢疫機(jī)構(gòu)繼續(xù)跟蹤日本福島核泄漏事件的動(dòng)態(tài),加強(qiáng)進(jìn)出境的人員、貨物、交通工具、集裝箱等的放射性監(jiān)測(cè),將放射性污染物阻擋在國(guó)門之外。此外,由于我國(guó)公眾對(duì)核輻射的恐慌情緒還沒有完全消除,需要加強(qiáng)宣傳,提高公眾的科學(xué)素養(yǎng),幫助我國(guó)公眾正確認(rèn)識(shí)核輻射的危害,從而采取合理有效的措施防范相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。

[1] 唐有祺,王夔.化學(xué)與社會(huì)[M].北京:高等教育出版社,1997.

[2] Nuclear radiation and health effects,2010.http://www.worldnuclear.org/info/inf05.html.

[3] 雅虎日本網(wǎng)站“地震對(duì)福島核電站的影響”專題鏈接.http://dailynews.yahoo.co.jp/fc/domestic/fukushima_nuclear_plant/.

[4] 日本經(jīng)濟(jì)新聞2011年3月12日新聞“核能安全保安院表示福島第一核電站有堆芯熔融的可能”.http://www.nikkei.com/news/headline/related-article/g=96958A9C93819595E3E0E2E39C8DE3E0E2E1E0E2E3E3958AE3E2E2E2;bm=96958A9C93819691E3E0E2E29E8DE3E0E2E1E0E2E3E39F9FEAE2E2E2.

[5] 日本放送協(xié)會(huì)(NHK)2011年3月12日新聞.http://www3.nhk.or.jp/news/genpatsu-fukushima/index_0313.html

[6] 日本經(jīng)濟(jì)新聞2011年3月15日新聞“在東京檢測(cè)出微量的放射性物質(zhì),對(duì)健康沒有影響”.http://www.nikkei.com/news/headline/related-article/g=96958A9C9C81E2E2E3E2E2E3E38DE3E7E2E1E0E2E3E3E2E2E2E2E2E2;bm=96958A9C93819481E3E7E2E3E78DE3E7E2E1E0E2E3E3E2E2E2E2E2E2

Risk Assessment on the Japan Fukushima Nuclear Accident

Xiao Haiqing,1,2Zhu Shuo,1,2Wang Hongwei1,2

(1.Chinese Academy of Inspection and Quarantine,Beijing,100123;2.Centre of Risk Assessment on Import and Export Industrial Products)

The information on the Japan Fukushima nuclear accident and the possible ways through which the radioactive materials would diffuse to China are studied.The risk on China which the Japan Fukushima nuclear accident would cause was assessed.At last,it was concluded that according as present conditions,the risk on the health of Chinese people which caused by the Japan Fukushima nuclear accident is acceptable.

Japan Fukushima Nuclear Accident,Risk Assessment

TL7