薛定諤的太平洋——説説最近日本排核廢水事件_風聞

NuclearEngineer原創04-16 21:18 已編輯 投訴編輯記錄閲讀數：277萬+早在幾年前，我就在微博上説過，日本遲早會把福島堆積的核事故垃圾扔到太平洋裏去，到時候大家不用客氣，罵死他們。

這一天終於到來了。

現在，我們必須旗幟鮮明地對日本表明態度：將福島核事故廢水排入大海是對地球生態環境的極大犯罪，是對人類社會長期發展的嚴重不負責任。日本政府最好能懸崖勒馬，收回這個錯誤決定，否則相關責任人或組織必將為此付出代價。

我雖然是核工程師，但一直反對單純從科學角度解讀核能和核技術應用相關技術，嗯，為防止同行告狀（注：某核一名員工，以工作身份發表核廢水觀點，被另一名員工舉報了），更精確一點吧，前核工程師，反正現在不幹這行了，本文僅代表個人觀點，不代表任何單位和同行。涉核問題從來就不是一個單純的科學問題，核能應用的公眾溝通是核科學界必須面對的社會問題，對於此次事件的分析，一定要考慮科學的侷限性，也一定要考慮公眾關切和認知度。

長久以來，正是由於部分核科學界和部分相關從業人員高高在上的態度導致公眾對核能普遍的不信任感，現在搞出福島核事故這麼大的生態災難，居然還説那麼多帶有放射性的污水排入太平洋是無害的？公眾要是能輕易相信那就有鬼了。

不客氣地説，核能與核技術應用的某些領域的科學研究進展要落後於當前社會需求。日本福島核事故發展到現在的種種狀況就是明證。時間撥回到十年前，核電專家們就沒能想到，二代核電做了那麼多核應急方案，面對福島核事故居然會束手無策，而能應付這種狀況的三代核電，在全球尚未發電；更沒有想到的是七八年前，面對複雜的核事故廢水，全世界的放射化學家居然拿不出一個可行的，完善的淨化處理方案，任由它越積越多；同樣，今天的環境放射化學家們也回答不了，福島的120萬噸核污水排入太平洋會對環境和人類社會的長期發展有什麼影響。

由於放射性元素的特殊性，低劑量放射性的長期生物效應研究基本上是一片空白。除了日美政府中那些別有用心的政客和民科，沒有任何一個正統科班教育出身的核專家敢拍胸脯保證這些廢水排入太平洋是沒有問題的。

輻射防護最早的系統數據來自於日本廣島和長崎核爆的受害者。日本投降，美軍進駐日本本土後，將核爆後受到輻射的人羣分門別類進行了長期的跟蹤觀測，大致建立了人體吸收放射性劑量當量與健康演化的關係。後來美國在太平洋島嶼做核試驗，放射性污染了附近的島礁，嚴重傷害了當地的原住民。據傳，美國政府以為他們治病的藉口又採集了一批系統的輻射生物效應數據，但是從未公開過。因此，放射性對人類健康影響的科學模型非常粗糙，不得已搞出了一個概念叫做電離輻射的隨機效應與非隨機效應。

所謂非隨機效應，就是當人體吸收的放射性電離輻射超過一定閾值後，人一定會死，或者一定會得放射病，這是確定的，非隨機的。但是如果一個人吸收的輻射劑量小於這個閾值呢？那就是隨機地、有一定幾率地會產生癌變或其他異常的遺傳效應，這就是隨機效應。截至目前，沒有確定的科學理論能夠定量説明隨機效應的概率是多少，只能定性分析，吸收的輻射劑量越小，這個概率就越小，沒有誰敢保證絕對不會出問題。

因為沒有定量的輻射效應科學模型，所以輻射防護的指導原則也沒法定量，最後產生了相對比較模糊的輻射防護三原則**：一、輻射實踐正當化；二、輻射防護最優化；三、個人劑量當量限值。**

先看第一點，輻射實踐正當化。意思是説，在施行伴有輻射照射的任何實踐之前要經過充分論證，權衡利弊。只有當該項所帶來的社會總利益大於為其所付出的代價的時候，才認為該項實踐是正當的。

來來，我們就來看看，日本政府將核事故廢水排入太平洋的操作是否符合這一原則。他們充分論證了嗎？他們權衡利弊了嗎？他們僅僅考慮了日本的利益，甚至於僅僅考慮了福島核電站業主東電公司的利益。而付出代價的是誰呢？是太平洋沿岸所有居民，是整個海洋生態系統，而且這個代價到底有多大，無法評估。

這一原則特別指出，個人或組織與社會獲得的淨利益可能在程度上是不一致的，説的就是這種情況。日本政府將少部分人的利益置於人類社會長期發展利益之上，嚴重違背了輻射防護最重要的一條原則。

再看第二點，輻射防護最優化。具體是説，在實施某項輻射實踐的過程中，可能有幾個方案可供選擇，在對幾個方案進行選擇時，應當運用最優化程序，也就是在考慮了經濟和社會等因素後，應當將一切輻射照射保持在可合理達到的儘可能低的水平。

福島核事故廢水除了排海真的就沒有更好的辦法了嗎？當然不是。相關科普文章很多，這裏我就不再一一重複了。只需要説一點，根本沒到山窮水盡的地步，日本還有很多手段更加安全地處置這些放射性廢水。最簡單的，處置庫容積再增加一倍，不是又能撐十年嘛。各國都在研究輕水降氚技術，説不定到時候就可以解決了。當然，那些手段都要花錢，可是東電去年不是盈利幾十億美元嗎？掏點錢擦自己的屁股不是理所應當的嗎？

這就是資本的思維方式，讓它掏錢比要它的命還難。

第三點，個人劑量當量限值，是指“不可接受的”和“可耐受的”區域分界線。它是原則二“輻射防護最優化”的約束上限。做這個約束限制的本意在於羣體中利益和代價的分佈不均勻性，雖然輻射實踐滿足了正當化的要求，防護也做到了最優化，但還不一定能對每個個人提供足夠的防護，因此，對於給定的某項輻射實踐，不論代價與利益分析結果如何，必須用此限值對個人所受照射加以限制。

針對不同的人羣，該原則給出了可接受的輻照劑量限值。比如專業從事放射性工作的人員，五年內平均劑量不得超過20mSv，單一一年不得超過50mSv，普通羣眾每年不得超過1mSv。mSv是電離輻射的劑量單位，這裏就不展開了。

只説一點，就是這次事件中很多核技術業內人士的神奇操作。很多人依據自己的專業知識做了詳盡的計算評估，認為福島核事故廢水經太平洋稀釋後帶給普通民眾的輻射劑量增加值遠小於個人劑量當量限值，所以得出結論：日本政府的決定是安全的、可以接受的。

大錯特錯！首先，個人劑量當量限值是在輻射實踐正當化和輻射防護最優化前提下確定的。福島核事故廢水排海連前兩個基礎原則都未能滿足，直接討論第三個原則中所謂劑量大小根本就是無稽之談。其次，個人劑量當量限值的確定根本沒考慮到類似此次實踐中幾十億人龐大羣體的普遍的、無差別的輻照實踐，更何況還有太平洋生態圈中極為複雜的生態系統。第三，如果真是核技術專業人士，應該知道，因工作需要受到一定劑量的核輻射，國家會給予相應的保健補貼。印象中聽説最高的有三千塊錢一個月吧，最低也有兩百（此為道聽途説，我沒看過相關文件）。日本政府將這些毫無必要的電離輻射強加於幾十億民眾，要不要考慮一下也給大家發點保健補貼？

所以説，日本政府此次的決定嚴重違反輻射防護基本原則，是極端錯誤，極端不負責任的。

事件之初，我本想等等看國際原子能機構IAEA的説法。説實話，IAEA此次表態大出我意料之外，我本以為IAEA會強烈譴責日本政府，至少也不會支持他們的做法，沒想到IAEA能把自己制定的輻射防護三原則生吃了。前兩天看到IAEA報告的時候，腦子裏閃現出的是陳佩斯的那個經典表情包。

我只能感慨，日本政府的公關能力，可以的。

至於美國的表態，非常符合他們的立場，也沒什麼好説的。可是美國轉頭就禁止了日本的部分食品、農產品的進口，“身體”那是相當誠實。

日本現在的説法，是要在兩年後啓動排海，保證核事故廢水中典型放射性核素如銫137、鍶90等被處理乾淨，只有氚實在沒辦法，但可稀釋至排放標準的七分之一，然後排海。這個承諾並不可靠，日本在這事情上撒謊那是有前科的。大概兩三年前的新聞，有一批廢水測量銫137含量合格後排海了，後來被查出實驗記錄作假，他們拿銫134的數據冒充銫137上報，導致放射性超標的核事故廢水被排入太平洋。時候日本相關負責人對此次數據誤報做了“誠懇”的道歉，我腦海裏閃現的是蔡明那個經典的表情包。

後來，據説加拿大近海捕撈的三文魚中檢測到了放射性銫137，不知道上了那些人餐桌。客觀地説，劑量不算大，吃了這些魚的人健康受影響的概率也很小。但是，他們本來沒必要冒此風險。

好吧，就算是日本做到了，鍶啊，銫啊，碘啊這些放射性核素都處理乾淨了，那麼處理不了的氚呢？

氚，一個平素不為人所知的核素，隨着日本政府冒天下之大不韙將福島核廢水排入太平洋的決定而進入了公眾視野，讓我又回想起當年與氚親密接觸的年代。

氚是氫的同位素。氫有三種同位素，丰度最高的就是普通的氫，也叫氕（音撇），它的原子核僅有一個質子，在自然界氫元素中含量佔比為99.9844%；原子核中含有一個質子和一箇中子的被稱為氘（音刀），含量佔比，也就是丰度為0.0156%；如果含有一個質子和兩個中子，就是氚（音川）了，它在自然界中本來含量極少，相當於沒有。直到人類打開了核物理的大門，氚這種核素才通過核反應被製造出來。目前自然界中的氚都是人類各種核活動產生的，比如核武器試驗，或者各式各樣的核反應堆。

氚的性質很活潑，它和氫的化學性質幾乎一樣，可以完美替代氫參與生物體各種過程，比如替換掉水中的一個氫原子，變成氚化水，氚化水的化學性質與水幾乎完全一致，因此極易被人體吸收，參與人體內所有與水相關的生物化學反應。但與氫不同的是，它的原子核不穩定，有一定概率衰變放出一個電子變成氦3，放出的這個電子也被叫做β射線，帶有很高的能量，可以輕易打斷化學鍵，產生各種各樣奇奇怪怪的化學反應，這部分內容屬於輻射化學範疇，在此不展開了。

人們很容易想到，一個很容易被人體吸收的放射性核素，如果在人體內正在參與生物過程的時候突然衰變了，那會發生什麼樣的情況。

關於氚的生物效應，國內外研究極為有限。目前氚被定為低毒級別，也就是説，它對人體健康影響並不嚴重。但是對於放射性物質，使用毒性概念應該更加慎重。對於很多常見的化學毒素，人體如何吸收、如何參與生物過程、如何代謝的研究已經比較充分，但是放射性物質是完全不同的機制。

也許某個衰變的氚正好在胃裏，射線只是打在胃液中，導致某個水分子解離，水分子會很快恢復，氚變成氦氣打個嗝就跑出去了，人什麼事都沒有。也有可能某個氚正好在遺傳物質DNA中，這個DNA正好要複製，中間一個偽裝成氫的氚衰變跑掉了，然後複製出錯，那就會給人體留下了腫瘤的隱患。更嚴重的，某個氚原子正好位於一個跑得賊快的小蝌蚪內部，就在它幸運地完成生命大和諧的那一刻，它突然衰變放出β射線切斷了一個關鍵的染色體，那就會給那位母親留下一個畸形的胎兒甚至死胎。

有人會説，後果如此嚴重的概率很低，我知道，概率是很低，低到在數學上只是一個無窮小量可以被完全徹底地忽略，低到幾十億人中也許只有幾個人會因此導致癌變或者生殖異常，那幾個人早死幾年晚死幾年根本不會對人類社會的發展造成什麼影響。可是，有句話怎麼説來着：

時代的一粒沙，落到普通人身上就是一座山。

注：這句話原作者的為人，仁者見仁智者見智。但我一向是信奉“三人行，必有我師焉，則其善者而從之，其不善者而改之。”不會因為一個人的某些問題，就徹底否認了他的一切。畢竟中央説要善於吸收和利用世界各國所創的一切先進文明成果來發展我們的國家，我們也要善於學習別人的優點部分

同樣，數學上微乎其微的概率，落到某個確定的人身上，那就是人倫慘劇。

日本政府的政客們，東電的股東們有沒有想過，太平洋沿岸的某個角落，有某個家庭會為他們的錯誤決策承擔不可接受的代價。

多年前，我曾參與過涉及氚的實驗工作。

實驗室裏，幾個工人和技術人員正在處理氚部件，它被放在手套箱裏密封着，不鏽鋼和玻璃隔絕了放射性氣體不至泄露到環境中。在最後一個工序中，操作者讓我們離開，因為他們要轉移氚部件，手套箱會打開大約幾秒鐘時間。我們在廠房外等候，幾分鐘後，操作者們呼啦一下全跑了出來，在院子裏大口喘着氣。我以為發生了什麼意外，他們擺擺手示意沒事。原來，打開手套箱的那幾秒中他們會集體屏住呼吸，完成操作後馬上跑出廠房，避免吸入過多含氚氣體。之前做過對比，在那一刻，多呼吸一口室內的氣體，身體內的氚含量會高出好幾倍。

我知道，剛才逃離手套箱的氚原子很快逃出廠房，已經進入了我的身體。實驗結束後，我們每個人都在特製的小瓶子裏留了尿，這些樣品被送到另一個實驗室裏。在那裏，尿液被稀釋在水中，再加入閃爍液，這種閃爍液在遇到氚衰變放出的β射線時會發出熒光，可以被高靈敏度光探測器測量，於是我體內吸收了多少氚就被測量出來了。

那次試驗後的測試結果顯示，我體內的氚含量低於真正在一線操作的工人和技術人員，都遠低於國際規定的健康限值，但我還是拿到了放射性補貼。晚上，我和工作人員在一起喝酒。但在他們這個崗位上，喝酒不是娛樂，是工作。

氚的半衰期是十二年多，也就是説一定量的氚會在十二年內衰變掉一半，放射性就會降低一半。如果氚進入人體，正常情況下半排期是十二天，意思是我那天吸入身體的氚會隨着新陳代謝在十二天後降低一半。如果多喝水，多排尿，可以將半排期縮短到四天。所以在操作氚的崗位，啤酒是單位免費提供的，每次做完實驗，大家都要敞開了喝幾頓啤酒，加快水代謝，以儘量降低氚傷害身體的概率。

我問他們，他們經常接觸氚，有沒有感受到氚對身體的傷害。他們笑着説，氚有沒有害不清楚，啤酒的傷害倒是很明顯，一個個的，啤酒肚都不小。

那些可愛的人，他們冒着風險操作放射性物質，現在是為了科學突破，但在過去除了為了科學突破，還為了保家衞國，還為了英特耐雄納爾（International）。

但民眾何辜，他們接受來自福島核廢水的氚輻射，哪怕是劑量再小，影響再微弱，又有什麼意義？難道是為了東電公司的利潤嗎？

另外，各國在操作氚的崗位有個不成文的規定，未婚未育的年輕人一般不會安排在一線，這是為了保護年輕人的生殖健康。我知道，沒有明確的科學結論支持吸入多少氚一定會對遺傳造成影響，但是，大家都認可沒生孩子的人最好不要接觸氚，我理解他們這種做法。

那麼，年輕的母親怎麼能夠相信日本政府的承諾，怎麼能夠讓自己未出世的孩子處於氚放射性的風險之中。這樣説並非危言聳聽，看看美國禁止進口日本食品的目錄，多數和嬰幼兒食品相關，他們也是有相關專家做過評估的。

毫無疑問，日本核事故廢水排海將會是人類歷史上最大的環境污染事件，將把幾十億人的健康和人類社會的安全置於不確定的風險之中。

很多人把此次事件與日本水俁病等環境災難作類比，我覺得還不夠恰當。水俁病等環境工業污染雖然聽起來嚇人，但畢竟侷限在某一地區，沒有造成世界性的影響。我印象中有個例子，倒是可以類比一下，那是一個有良心的科學家拯救世界的故事。

美國地質學家克萊爾.卡梅倫.帕特森（Clair Cameron Patterson）利用高靈敏度的質譜儀對鉛同位素的分析測量獲得了地球的年齡數據。在他的實驗過程中曾經發現，環境中的鉛含量嚴重影響了測量。他覺得很奇怪，環境中怎麼會有那麼多鉛呢？他測量了來自格陵蘭的冰核樣本，確認大氣層中的鉛含量在四乙基鉛被加入汽油後快速增加。

四乙基鉛是另一個著名科學家米奇利的發明，是一種汽油的抗爆震劑，把它添加在汽油中能夠讓汽車發動機更加安穩地運行。

在20世紀初期，長期困擾汽車業的一大難題是汽油在汽缸中燃燒速度大於正常值，會發生“爆震”，既耗油又容易燒壞汽車引擎。經過六年時間的研究，米奇利終於發現了一個叫做“四乙基鉛”的物質。在汽油中加入這個物質，汽車引擎刺耳的噪音就會神奇般地消失，不但解決了爆震，還可以加大引擎動力。1923 年，美國三家最大的公司——通用汽車公司、杜邦公司和新澤西美孚石油公司，合資成立了四乙鉛汽油公司。

這個產品用量極大，米利奇及其公司憑藉它大賺其錢。可就在汽油燃燒的過程中，大量的鉛隨着尾氣進入大氣中，散佈在環境中了，人類生態圈中的鉛含量開始大幅上升。

然而鉛的毒性在當時已廣為人知，米奇利將自己的產品命名為“乙基”，刻意避開了“鉛”。出於同樣的原因，四乙鉛汽油公司被改名為“四乙公司”。

可是，自然界中的鉛卻不會因為改了名字而消失，首先出事的是近距離接觸高濃度鉛的生產人員。1924年，15名四乙公司的工人因鉛中毒死亡，35人終身殘疾，其他人也都得了怪病。

這時候，卡梅倫.帕特森確認了四乙基鉛的使用是大氣和人體內的鉛含量急劇上升的原因。本着對公眾健康負責的態度，他開始呼籲在汽油中禁用四乙基鉛。

但資本家們不肯放棄巨大的利益，石油公司、汽車公司不僅直接切斷了帕特森的研究經費，而且運用他們巨大的影響力，迫使很多研究機構拒絕與帕特森合作，他們甚至直接收買了一批科學家，宣傳“鉛無害”。帕特森被打壓了許多年，經受了常人難以想象的壓力和折磨，但他一直以環境和人類文明的健康發展為己任，毫不妥協，堅持上訴，一遍又一遍地在聽證會上展示他的實驗證據，最終迫使美國政府承認四乙基鉛的應用對環境有害。1973年，美國國家環境保護局表示， 要逐步減少汽油中的鉛含量。

這場曠日持久的爭執，深刻地説明了資本綁架下的科學會做出什麼樣匪夷所思的事情，這嚴重地影響了科學家們的公信力。

看看這個過程，與現如今核事故廢水事件是多麼相似。

五十多年過去，生物圈中的鉛含量究竟對環境造成了怎樣的影響，恐怕永遠説不清楚。如果任由四乙基鉛使用下去，人類文明毀於鉛中毒也不是不可能的事情。好在帕特森的堅持最終阻止了這一切的發生。

轆轆遠聽，歷史車輪滾滾而過。塵埃落定之後，誰是生態環境的破壞者，誰是人類文明的捍衞者，誰的殘骸被掛在恥辱柱上，誰的名字刻在歷史豐碑裏，功過榮辱都會無比清晰。

歷史重演，我們需要新時代的帕特森。毫不誇張地説，我們正站在歷史的轉折點上，如果這次我們縱容日本政府將福島核事故廢水排海，人類對核污染的容忍底線就會進一步降低，將來再有類似事件，當事方可能會援引福島先例做出同樣不負責任的決策，自然環境中的放射性本底就會進一步升高。我們不知道，那個導致人類文明滅亡的閾值究竟在哪裏，但我們知道，只要毫無節制地讓它放任自流，那一天終會到來。

如果我們毫無作為，深受環境惡化困擾的後輩們一定會責怪我們的不負責任。這次事件中，我對原本橫行無忌的國外環保組織非常失望，國內的民間環保組織應該發出自己的聲音。

物理學中有個很出圈的概念叫做薛定諤的貓，其中就用到了放射性元素。量子力學先驅薛定諤曾提出過這樣一個思想實驗，在封閉的箱子裏放一個放射性元素，比如就氚吧，一瓶毒藥和一隻貓。如果氚衰變放出了β射線，設備檢測到了β射線就打破毒藥瓶，貓就被毒死了。我們不知道這個氚原子什麼時候衰變，數學上它有一定的概率衰變，通過量子力學將它處理為衰變和沒有衰變的疊加態，於是乎，那隻可憐的貓也就變成了死貓和活貓的疊加態。

我有時候會想，如果我吸收了來自福島核事故廢水中的氚原子，是不是也變成了死人和活人的疊加態，雖然死人的那部分比例會非常非常小，是否可以被稱作薛定諤的人呢？

現在，日本政府想要將福島核事故廢水排入太平洋，這是要製造一個處於生存和死亡疊加態的薛定諤的太平洋嗎？

我們絕不答應！