论文部分内容阅读
[摘 要]采用手持式射线检测仪，选取东京都台场，いわき县，仙台机场等地的6个采样区域、29个有效采样点，采集并对比分析了不同地理位置及吸收介质下伽马辐射吸收剂量率数据，得出福岛核事故后第一核电站周边辐射区内辐射量与距离、介质及其他因素的关系，填补核泄露事故研究领域内介质因素对辐射量影响相关研究的空白。研究结果表明，核辐射值与采样点到爆炸中心的距离呈一定线性相关关系，同时也受不同吸收介质的影响。
[关键词]福岛，核辐射，吸收剂量率
中图分类号：87X3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0284-01
1 研究背景
2011年3月11日14时46分，日本东北部海域发生震级里氏9.0级地震，震源深度海平面下10kM。地震引发的强烈海啸导致福岛第一核电站1～4号机组出现不同程度的核泄露，事故等级被定为国际核能时间分级表（INES）的最高级--7级，与切尔诺贝利事故同级，直接经济损失达到2千亿美元。由于福岛第一核电站位于太平洋海岸线上，其泄漏事故产生的核污染物经洋流可进行大范围扩散。德国GEOMAR研究中心计算机模拟数据表明，事故发生五年内，核污染物将扩散至美国西海岸。福岛核泄漏事故发生一年后，当地18岁以下青少年患甲状腺癌的比例显著提升，远高于全日本同年龄段的平均水平。福岛第一核电站周围70公里处的日本猕猴肌肉组织和血细胞中出现放射性铯。诸多研究表明，福岛核泄漏事故后的微量核辐射会对第一核电站周围生态环境产生长期深远的影响，并对人体健康产生损害。
2011年内已有国内机构对日本福岛核泄漏事故核污染物传播途径进行计算机模拟及传播速率预测，包括对不同泄漏源地理位置对全球范围内核污染物传播路径和速率的影响的分析，相关成果发表于《科学通报》，2011（12）。目前发表的研究成果中暂没有对于不同介质下核污染物吸收效率的对比分析。
2 研究目的
在福岛第一核电站周边不同距离的6个采样区域、29个有效采样点，采集不同地理位置和吸收介质下伽马辐射吸收剂量率数据，通过对比分析，得出福岛核事故后第一核电站周边辐射区内辐射量与距离、介质及其他因素的关系，填补核泄露事故研究领域内介质因素对辐射量影响相关研究的空白，并与已有研究结合，分析日本政府在核泄漏事故发生后的应急措施是否妥当。采集到的数据及研究成果，不仅可以为降低再次发生核事故的几率提供基础数据;还可以为核泄漏事故发生后提高应急工作的反应速度和效率提供参考。
3测量仪器、测量地点及研究方法
本次研究采用的仪器为美国Inspecter手持式射线检测仪。
本次检测活动的检测地点主要集中在东京都及福岛县附近。测量地点如图1所示，呈线状沿海边分布，主要测试点包括东京都台场，いわき县，仙台机场等。期间，还深入到了福岛第一核电站20km内的半开放街区，及完全封锁区边界进行了测量。在相同地点，还对土壤、空气、植被、水等多种不同媒介进行了测量，并对测量结果进行了对比分析;此外，还对福岛及周围地区同一地点的向光和背光面的核物质残留物进行了测量。
4 数据分析
放射性元素沉积的大体方向总是遵循着水流、风、重力以及生物链的方向沉积，原因是有放射性的元素进入了水体、空气、地下或生物体内。由于新陈代谢，表面细胞有序更换，植物体凋亡细胞和表面蜡质层的脱落，所以生命体表面较难长时间存在放射性元素。生命体代谢对辐射除存在表面新陈代谢外，还有生命体内部的代谢。海洋植物中绿藻的膜构成较简单，代谢更彻底，和环境隔绝性最差，所以不容易积累放射性。无机物这些特性在数据内都有一定的体现。
本研究收集的数据根据测量地点不同和介质不同，进行了基于这两个特性的分组。总体趋势是在距离福岛第二核电站越近的地方辐射强度越高，最接近第二机组的位置（富冈县的樱花树，第16组数据）远远高于其他地区。辐射在探测过程中没有按距离分布的精确规律，有些辐射值甚至.毫无逻辑可言。例如樱花树本身的辐射剂量，大致是距离其树干不到10cm的金属围栏的4倍左右。
采集目标主要分为生物材料和无机物两组。
在距离机组较远的地方（大于20km）辐射值（第1到第9组数据）相对稳定，此处的野生百合（多年生球根草本）和蔷薇科灌木（落叶灌木）（第3组和第5组）的表面辐射是显著的较低值;柏树苗的表面辐射较高，可能是因为其年龄必然小于事故时间且离土壤较近，更容易接触到放射性物质和尘埃。
海边的普通沙砾辐射剂量和其他地点相近，但是最为显著的是海边干燥的岩石表面辐射率超过0.4μSv/h，明显高于周围的其他数据。地理位置使此岩石处于一个受风口，极易受到风的侵蚀，而放射性物质的传播方式之一就是靠风的传播。该岩石处于开放，接受风和射线高强度的同时也不会经常被海水冲刷，涨潮也较难接触到这块石头，所以放射性物质不会被带走。
福岛与松岛连接处的森林内部因为少有与外界进行大量物质交换，所以内部的树木的树干以及景物大都放射性较低，海岸以及第24组数据的围栏由于对海水，风的开放程度高，所以辐射量比周边高。仙台市火力发电厂外围受辐射影响较小，地面辐射值较低，原因应该是其距离辐射源较远的地面并非多孔结构，让辐射物质无法在表面长时间滞留。仙台市机场的土壤表层和航空设施表层由于地理位置和气流，辐射量略高于火力发电厂的外围。
研究结果表明：核辐射值与采样点到爆炸中心的距离呈一定线性相关关系，同时也受不同吸收介质的影响。
5 当地政府采取的方法
2013年3月11日，东日本大地震导致日本第一核电站爆炸的同时，日本环境省即发表、通过了《放射性物質汚染対処特措法》（暨《原子能灾害对策特别措施法》），并成立了以首相菅直人为部长的「福島原子力発電所事故対策連絡本部」。事故当天，规划出包括富冈市在内的避难范围，避难范围达到第一核电站20公里至30公里的范围内。随后后，日本政府在保证福岛灾区居民食物、住宿、医疗的基础上，积极宣传科学准确的预防知识，设立多处监测站，加强辐射监测，及时通过网络、新闻、报纸等方式公布相关数据。另外，政府在福岛县多处建立实验稻田，水质检测局，原子力研究所等项目部门，监测农作物产品、水产品的辐射残留量，为全体市民提供科学真相。对于由地震、海啸、爆炸产生的垃圾废物，日本政策统一收集、分类，将可燃垃圾在当地燃烧后处理，不可燃垃圾将运输到其他地方进行填埋。
6 结语
正如卫生部核事故医学应急中心主任、中國疾控中心辐射防护与核安全医学所所长苏旭先生认为，当辐射剂量很小时，健康风险也非常小。如当碘-131的年辐射剂量低于100mSv时，导致癌症的风险没有明显增加。结果表明，未封锁区的最高年辐射剂量为24mSv，不会对福岛地区未封锁区居民的健康产生影响。到福岛市富冈町观赏樱花绽放的旅行指日可待。据了解，日本当地政府根据放射性监测数据，决定在2017年春季迎来第一批“福岛居民”。大部分中、小学也会在2017年4月正常开学。通过对水稻进行核物质的检测，除了笋一类的农作物，大多本地农产品通过食用标准。
5年之后的今天，福岛已经不再是心中梦魇。福岛地区的辐射剂量已经降低到人体能够接受的范围。无论是农作物，水源，还是二次加工的安全食品，都可以自给自足。也许，我们是时候以科学调查为依据，放下偏见，走进福岛了。那是一片曾经遭受巨大灾难的地区，经过5年来与灾难的斗争，重建的福岛已经美丽如前。历经巨大灾难的洗礼，那里需要更多的人关注、造访和关怀。
[关键词]福岛，核辐射，吸收剂量率
中图分类号：87X3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0284-01
1 研究背景
2011年3月11日14时46分，日本东北部海域发生震级里氏9.0级地震，震源深度海平面下10kM。地震引发的强烈海啸导致福岛第一核电站1～4号机组出现不同程度的核泄露，事故等级被定为国际核能时间分级表（INES）的最高级--7级，与切尔诺贝利事故同级，直接经济损失达到2千亿美元。由于福岛第一核电站位于太平洋海岸线上，其泄漏事故产生的核污染物经洋流可进行大范围扩散。德国GEOMAR研究中心计算机模拟数据表明，事故发生五年内，核污染物将扩散至美国西海岸。福岛核泄漏事故发生一年后，当地18岁以下青少年患甲状腺癌的比例显著提升，远高于全日本同年龄段的平均水平。福岛第一核电站周围70公里处的日本猕猴肌肉组织和血细胞中出现放射性铯。诸多研究表明，福岛核泄漏事故后的微量核辐射会对第一核电站周围生态环境产生长期深远的影响，并对人体健康产生损害。
2011年内已有国内机构对日本福岛核泄漏事故核污染物传播途径进行计算机模拟及传播速率预测，包括对不同泄漏源地理位置对全球范围内核污染物传播路径和速率的影响的分析，相关成果发表于《科学通报》，2011（12）。目前发表的研究成果中暂没有对于不同介质下核污染物吸收效率的对比分析。
2 研究目的
在福岛第一核电站周边不同距离的6个采样区域、29个有效采样点，采集不同地理位置和吸收介质下伽马辐射吸收剂量率数据，通过对比分析，得出福岛核事故后第一核电站周边辐射区内辐射量与距离、介质及其他因素的关系，填补核泄露事故研究领域内介质因素对辐射量影响相关研究的空白，并与已有研究结合，分析日本政府在核泄漏事故发生后的应急措施是否妥当。采集到的数据及研究成果，不仅可以为降低再次发生核事故的几率提供基础数据;还可以为核泄漏事故发生后提高应急工作的反应速度和效率提供参考。
3测量仪器、测量地点及研究方法
本次研究采用的仪器为美国Inspecter手持式射线检测仪。
本次检测活动的检测地点主要集中在东京都及福岛县附近。测量地点如图1所示，呈线状沿海边分布，主要测试点包括东京都台场，いわき县，仙台机场等。期间，还深入到了福岛第一核电站20km内的半开放街区，及完全封锁区边界进行了测量。在相同地点，还对土壤、空气、植被、水等多种不同媒介进行了测量，并对测量结果进行了对比分析;此外，还对福岛及周围地区同一地点的向光和背光面的核物质残留物进行了测量。
4 数据分析
放射性元素沉积的大体方向总是遵循着水流、风、重力以及生物链的方向沉积，原因是有放射性的元素进入了水体、空气、地下或生物体内。由于新陈代谢，表面细胞有序更换，植物体凋亡细胞和表面蜡质层的脱落，所以生命体表面较难长时间存在放射性元素。生命体代谢对辐射除存在表面新陈代谢外，还有生命体内部的代谢。海洋植物中绿藻的膜构成较简单，代谢更彻底，和环境隔绝性最差，所以不容易积累放射性。无机物这些特性在数据内都有一定的体现。
本研究收集的数据根据测量地点不同和介质不同，进行了基于这两个特性的分组。总体趋势是在距离福岛第二核电站越近的地方辐射强度越高，最接近第二机组的位置（富冈县的樱花树，第16组数据）远远高于其他地区。辐射在探测过程中没有按距离分布的精确规律，有些辐射值甚至.毫无逻辑可言。例如樱花树本身的辐射剂量，大致是距离其树干不到10cm的金属围栏的4倍左右。
采集目标主要分为生物材料和无机物两组。
在距离机组较远的地方（大于20km）辐射值（第1到第9组数据）相对稳定，此处的野生百合（多年生球根草本）和蔷薇科灌木（落叶灌木）（第3组和第5组）的表面辐射是显著的较低值;柏树苗的表面辐射较高，可能是因为其年龄必然小于事故时间且离土壤较近，更容易接触到放射性物质和尘埃。
海边的普通沙砾辐射剂量和其他地点相近，但是最为显著的是海边干燥的岩石表面辐射率超过0.4μSv/h，明显高于周围的其他数据。地理位置使此岩石处于一个受风口，极易受到风的侵蚀，而放射性物质的传播方式之一就是靠风的传播。该岩石处于开放，接受风和射线高强度的同时也不会经常被海水冲刷，涨潮也较难接触到这块石头，所以放射性物质不会被带走。
福岛与松岛连接处的森林内部因为少有与外界进行大量物质交换，所以内部的树木的树干以及景物大都放射性较低，海岸以及第24组数据的围栏由于对海水，风的开放程度高，所以辐射量比周边高。仙台市火力发电厂外围受辐射影响较小，地面辐射值较低，原因应该是其距离辐射源较远的地面并非多孔结构，让辐射物质无法在表面长时间滞留。仙台市机场的土壤表层和航空设施表层由于地理位置和气流，辐射量略高于火力发电厂的外围。
研究结果表明：核辐射值与采样点到爆炸中心的距离呈一定线性相关关系，同时也受不同吸收介质的影响。
5 当地政府采取的方法
2013年3月11日，东日本大地震导致日本第一核电站爆炸的同时，日本环境省即发表、通过了《放射性物質汚染対処特措法》（暨《原子能灾害对策特别措施法》），并成立了以首相菅直人为部长的「福島原子力発電所事故対策連絡本部」。事故当天，规划出包括富冈市在内的避难范围，避难范围达到第一核电站20公里至30公里的范围内。随后后，日本政府在保证福岛灾区居民食物、住宿、医疗的基础上，积极宣传科学准确的预防知识，设立多处监测站，加强辐射监测，及时通过网络、新闻、报纸等方式公布相关数据。另外，政府在福岛县多处建立实验稻田，水质检测局，原子力研究所等项目部门，监测农作物产品、水产品的辐射残留量，为全体市民提供科学真相。对于由地震、海啸、爆炸产生的垃圾废物，日本政策统一收集、分类，将可燃垃圾在当地燃烧后处理，不可燃垃圾将运输到其他地方进行填埋。
6 结语
正如卫生部核事故医学应急中心主任、中國疾控中心辐射防护与核安全医学所所长苏旭先生认为，当辐射剂量很小时，健康风险也非常小。如当碘-131的年辐射剂量低于100mSv时，导致癌症的风险没有明显增加。结果表明，未封锁区的最高年辐射剂量为24mSv，不会对福岛地区未封锁区居民的健康产生影响。到福岛市富冈町观赏樱花绽放的旅行指日可待。据了解，日本当地政府根据放射性监测数据，决定在2017年春季迎来第一批“福岛居民”。大部分中、小学也会在2017年4月正常开学。通过对水稻进行核物质的检测，除了笋一类的农作物，大多本地农产品通过食用标准。
5年之后的今天，福岛已经不再是心中梦魇。福岛地区的辐射剂量已经降低到人体能够接受的范围。无论是农作物，水源，还是二次加工的安全食品，都可以自给自足。也许，我们是时候以科学调查为依据，放下偏见，走进福岛了。那是一片曾经遭受巨大灾难的地区，经过5年来与灾难的斗争，重建的福岛已经美丽如前。历经巨大灾难的洗礼，那里需要更多的人关注、造访和关怀。