日本於4 月13 日對外宣布從2022 年起，會將福島核廢水稀釋後排入海中。此事雖然得到美國及國際原子能總署(IAEA) 支持，但是不意外，必然引發鄰近國家強烈不滿與抗議。福島核災發生於2011年3月11日，當時在福島第一核電廠6 部機組中，有3 部機組的爐心嚴重熔毀。依國際核能事件分級標準(INES)，福島核災與1986 年發生於烏克蘭車諾比核電廠事故，同列為人類史上第7 級最重大事故。

劉公典 ( 化學博士)

▲福島核災與1986 年發生於烏克蘭車諾比核電廠事故，同列為人類史上第7 級最重大事故。(網路截圖）。

核廢水卻愈來愈多？

這是因為在事發時，雖然所有反應爐都立即停機，但在爐心無法取出的燃料棒仍然持續衰變，同時不斷釋出大量熱能。為了避免引發更嚴重的熔毀，必須不斷以水冷卻。這些冷卻水因為直接接觸燃料棒，因此會攜出大量放射物質。據悉至2021年2月止，核廢水已經超過1247000 立方米，等同554 座奧運標準游泳池。

在正常運轉時，核電廠會產生三大類、數十種以上放射性核種，包括(1)「分裂產物」是核燃料( 鈾-235、鈽-239) 分裂後產生之較輕同位素，像碘-129、銫-137；(2)「活化產物」是核電廠管路的材料吸收中子後變成放射性同位素，如鐵-55、鈷-60；與(3) 原子序≧ 92的「超鈾元素」及其衰變子核種。但是福島核廢水因為未經反應爐循環管路，推測分裂產物及超鈾元素可能會是主要放射物質。

▲具輻射性的氚在氣態與液態時遷移性非常高，會廣泛融入生物圈，福島核廢水稀釋後排入海中，必然引發鄰近國家強烈不滿與抗議。(網路截圖）。

反應爐會產生多少氚？

在常態運轉的核電廠廢料中，不同放射核種的數量具有一定比例關係。比如產生多少氚，是會與產生銫-137的數量成一定比例。但福島核災屬於異常情形，因此比例關係可能會有改變，例如大量冷卻水裡天然0.015% 之氘及其它會捕獲中子的雜質如鋰，是否會產生較多的氚？

氫其實有三兄弟：氫、氘、氚。科學家把它們稱為同位素。其中只有氚具輻射性，但化學行為都一樣。這是福島第一核電廠非常難把氚水從核廢水去除的原因。

氫、氘、氚的差別是原子核裡的中子數不同，但是質子數一樣。質子數( 原子序) 一樣，代表在週期表上是同一個位置的元素，簡稱「同位素」。會有放射性，是因為氚原子核裡中子與質子不穩定，有一個中子會轉變成質子，衰變過程會放出貝他射線。

氚是怎麼來的？

1954 年以前，地球含有的天然總氚量約為900克，換算比例約等於5 TU (氚/ 氫 =5×10¹ ⁸ )，可以視為天然背景。天然氚主要來自宇宙射線在大氣層撞擊氮氣產生，再氧化成水分子進入生物圈。到1960 年代，因為核爆試驗很多，因此氚/ 氫比值一度飆高至2000 TU。幸好2006 年後下降至5～30 TU。福島第一核電廠熔毀的3 部機組全是沸水式反應爐(BWR)，根據加拿大核管會報告，BWR 氚主要來自氘捕獲中子及核分裂生成。 政府應建立活度分佈圖

每一個放射性核種的危害程度與防範方法，是根據核種的放射與化學行為而定。氚因為在氣態與液態時的遷移性非常高，廣泛融入生物圈。因此舉凡其它遷移性愈高( 不易沈積、沸點低、易溶於水) 的核種，如銫、碘、鎝、碳、氫等都必須監測，建立我國大氣與近海核種，特別是要有長期氚、銫-137 與總貝他(gross beta) 的活度分佈資料。

廣島大學2012 年針對福島電廠附近水域調查報告，顯示福島核電廠80 公里以內的海水樣品中，揮發性放射核種銫-137 的濃度是日本海水的10-20 倍，高於難溶性核種( 像鈾與鈽)。難溶性核種因為不易遷移，反而會滯留於事故當地，除非透過食物鏈，相對不容易發生遠程傳播。

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