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（原標(biāo)題：清華大學(xué)團隊模擬日本核污水排海：240天到達(dá)我國沿海）

2023年8月22日，日本首相岸田文雄宣布，將從24日開始向海洋排放福島第一核電站核污染水。東京電力公司已公布了向海洋排放的詳細(xì)步驟。按計劃，排放前在處理過的水中加入大量海水，如果確認(rèn)濃度降低到預(yù)想的水平，將在17天內(nèi)排放第一批共7800噸核污染水。2023年度預(yù)計排放約3.12萬噸，氚總量為5兆貝克勒爾，約為東電年計劃排放量上限（22兆貝克勒爾）的兩成。

福島第一核電站儲水罐

7800噸，日本第一批核污染水排放計劃公布！核污染水高達(dá)64種核放射性元素中，氚可能還不是最危險的

今天上午，一則“有研究模擬日本核污水排海擴散過程：240天到達(dá)中國沿海，1200天后覆蓋北太平洋”的消息，引發(fā)網(wǎng)友熱議。

話題截圖

據(jù)了解，該研究來自清華大學(xué)的團隊。

2021年，清華大學(xué)就污水排放做了核廢水在太平洋擴散機理的實驗。

清華大學(xué)深圳國際研究生院海洋工程研究院張建民院士、胡振中副教授團隊從宏觀和微觀兩種不同的角度分別建立了海洋尺度下放射性物質(zhì)的擴散模型，并實現(xiàn)了福島核廢水排放計劃的長期模擬。

氚的宏觀擴散模擬結(jié)果

宏觀模擬結(jié)果表明，核廢水在排放后240天就會到達(dá)我國沿岸海域，1200天后將到達(dá)北美沿岸并覆蓋幾乎整個北太平洋。隨后，污染物一邊在赤道洋流的作用下沿著美洲海岸向南太平洋快速擴散，另一邊通過澳大利亞北部海域向印度洋轉(zhuǎn)移。

值得注意的是，盡管污染物的排放位置是在福島附近，但隨著時間的推移，污染物高濃度區(qū)域?qū)⒀刂?5°N線附近向東延伸，從開始的東亞附近海域擴散到北美附近海域。在第2400天時，中國東南沿岸海域主要呈現(xiàn)濃度較低的淺粉色，而北美西側(cè)海域已經(jīng)基本被濃度較高的紅色覆蓋。

三個沿海城市及它們附近的污染物濃度變化

研究人員進一步選取了日本宮崎、中國上海和美國圣迭戈這三個沿海城市進行對比，從污染物濃度變化曲線圖中可以發(fā)現(xiàn)，在第4000天時圣迭戈附近的污染物濃度大約為0.01個單位，這一數(shù)值已經(jīng)是宮崎的三倍左右、上海的40倍左右。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因主要是日本附近強烈的洋流作用，福島處于日本暖流（向北）和千島寒流（向南）交匯的地方，所以大部分污染物不會沿著陸地邊緣向南北方向遷移，而是隨著北太平洋暖流向東擴散。

這一結(jié)果也意味著，在核廢水排放的早期，應(yīng)主要考慮它對亞洲沿岸的影響。但在后期，由于北美沿岸海域的污染物濃度將持續(xù)高于大部分東亞沿岸海域，需要重點關(guān)注北美沿岸海域的受影響情況。

氚的微觀擴散模擬結(jié)果

除宏觀擴散外，研究人員還從微觀角度進行了氚的擴散模擬。

與宏觀擴散分析注重污染物的整體分布不同，微觀擴散分析更加關(guān)注污染物個體的行為，也因此它能夠支持污染物的擴散路徑分析。

例如，對模擬結(jié)果中到達(dá)沿岸海域的某三個污染物微粒，以400天為取樣間隔，得到它們的運動軌跡。基于這些運動軌跡，可以知道美洲沿岸海域的污染物主要通過橫跨太平洋到達(dá)。

部分污染微粒的運動軌跡

值得注意的是，根據(jù)日本的排放計劃，一單位氚污染物的濃度大約對應(yīng)每立方米0.29貝可，相比于氚在海洋中的背景濃度來說不算大。然而，這項研究對于污染物長期擴散的預(yù)測、核廢水排放計劃的合理應(yīng)對以及后續(xù)放射性物質(zhì)濃度的監(jiān)測仍具有重要意義。在該研究的基礎(chǔ)上，還需要通過進一步試驗來探究生態(tài)環(huán)境對于放射性物質(zhì)的敏感性，確定放射性物質(zhì)濃度增加對于海洋生態(tài)環(huán)境和人類生活環(huán)境的影響程度，從而最終判斷排放核廢水這一行為對于整個海洋和人類的影響。

相關(guān)成果以《福島核事故處理水的排放——宏觀與微觀模擬》（Discharge of treated Fukushima nuclear accident contaminated water: macroscopic and microscopic simulations）為題發(fā)表在《國家科學(xué)評論》（National Science Review）期刊上。