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【地震特辑】毒钚一片,人类全灭?

流言: 据BBC报道,前英国政府辐射事务顾问巴斯比博士表示,日本核电站的问题极为严重,尤其令人担心的是福岛核电站三号反应堆。他称,该反应堆现在遇到了麻烦,因为它使用的是一种不同的燃料:它不是铀,而是一种铀钚混合燃料,而钚是极为危险的,因此一旦这种物质泄漏出来,将使海啸灾难雪上加霜。钚是世界上毒性第二大的物质(世界上毒性第一大的物质为钋)。一片药片大小的钚,足以毒死2亿人,5克的钚足以毒死所有人类。钚的毒性比砒霜大4.86亿倍,一旦泄露进入太平洋全人类都玩完!

真相: 当地时间14日凌晨03:11的BBC新闻[1],报道了前英国政府辐射事务顾问巴斯比博士(Dr Christopher Busby)对福岛核电站3号机组的担忧。这条新闻的背景是日本内阁官房长官枝野幸男13日警告说,福岛第一核电站3号机组反应堆面临遭遇外部氢气爆炸风险。但是关于钚的毒性问题,却不似流言所描述的那么可怕。“一片药片大小的钚足以毒死2亿人,5克的钚足以毒死所有人类”的说法更是没有任何的科学依据。

铀钚混合燃料,是啥?

巴斯比博士提到的这种铀钚混合燃料,也就是MOX燃料,全称为混合氧化物燃料。传统的反应堆是以铀235为燃料,通过用中子轰击铀235原子核,发生裂变反应的同时会产生大量的热。但事实上,自然界铀储量的99.3%都是无法用于核电站发电的铀 238,铀235仅为0.7%,难以满足世界日益增长的核能需求。MOX燃料就是一种为了通过核反应来利用铀238而设计的特种核燃料。

MOX燃料是由7%的钚239氧化物和93%的铀238氧化物混合制成的。设计的巧妙之处在于,将核废料里的钚以及自然储备更多的铀238给利用了起来。当铀238吸收一个中子之后,会经过一些核反应转变为钚239,而钚239也能发生核裂变反应,能够用于核电站发电。使用了MOX燃料的核电站,在发电的过程中一部分铀238会发生这个反应,就可以在消耗钚239的同时,使部分铀238转化为钚239。在最后剩下的核燃料里面,还会有一定量的钚239,可以提取出来,重新制作成核燃料。如果控制合理,这种燃料对铀238的利用率将非常高。[1]另一个优点就是为传统的铀燃料反应堆中铀238转化成的钚239找到了新出路,也算是帮助解决了核废料处理的一个难题。

阿钋、阿钚,傻傻分不清楚

对钚毒性的误解由来已久,关于它是剧毒的物质、“一丁点就能致人死亡”的说法在西方世界也同样流传广泛。推测,钚可能是受到了剧毒的钋的牵连。两者的衰变类型相同,化学符号接近(Po、Pu),连中文写法、读音都那么那么的相近,也难怪不明真相的群众们把他们的各类性质掰到一起去。

如果非要来说明钚的化学毒性,人们相对熟悉的砒霜、氰化物的毒性都比钚要大得多。单次过量摄入钚而引发的死亡案例,至今都未出现。[2,3,4]

对于钚危害的担忧,更多的是来自于钚的电离辐射能力。钚衰变时会产生α射线。α射线的穿透能力非常弱,在空气中前进几厘米就将能量耗尽。对于环境中的钚并不用太担心。一旦钚进入到人体内,形成的内照射会对人体有一定的影响。α射线会造成细胞的损伤、染色体的损伤,理论上可能导致癌症发病率的上升。但是这种影响并不会比其它能放出α射线的放射性物质危害更大。相比之下,钚的半衰期很长,使得单位时间里的辐射量相对要小,危害也就更小。在自然界广泛存在的氡的放射危害就要比钚大的多。

事实上,在上世纪四十年代,美国就有26名工作人员因核武器研究,受到了钚的污染。但是在他们身上并没有出现严重的健康影响,更没有人因此而死亡。到上世纪九十年代,一批志愿者甚至接受了注射或是吸入钚的实验,也没有发现有任何明显的伤害。这与之前大家对钚毒性的过高估计大大不同。

而英国女王伊莉莎白二世访问哈维尔核子实验室时,就曾受邀触摸了一块以塑料包裹的钚环,以亲自体会其温暖的触感。附赠八卦一则,钚舔起来⋯还真的像金属⋯⋯

基于钚本身的化学毒性并不那么大,电离辐射能力也不比其它放射性元素要来的特殊,加上铀钚混合燃料里钚也只有7%,3号反应堆如果发生爆炸泄露,并不会比其它使用铀燃料的反应堆要来的更危险。

福岛三号反应堆的情况

至于使用了铀钚混合燃料的三号反应堆,不论如何,我们都还是希望它能够安全。而目前它的情况还暂时处于稳定中,大家来了解一下吧。

14日上午11时01分(当地时间),3号反应堆机组发生氢气爆炸,反应堆所在建筑遭到损坏,但反应堆屏蔽壳未遭损坏,屏蔽壳内部压力稳定,没有造成核燃料的泄露。并且,爆炸后监测到的核辐射水平没有明显变化。

15日一整天福岛核电站3号机组没有出现异常。

16日上午8:34,3号反应堆机组涌出白烟约45分钟。监测到的核辐射水平出现了升高,但随后又回落了。目前,整体看来没有安全危害。

17日,3号反应堆机组又发生了涌出白烟的现象,随后使用直升机从空中对其进行浇水降温。

结论:谣言破解。 钚的毒性并没有谣言描述的那么可怕,“5克的钚足以毒死所有人类”纯属扯淡。使用铀钚混合燃料的反应堆如果发生爆炸泄露,并不会比使用铀燃料的传统反应堆要来的更危险。

 

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The End

发布于2011-03-18, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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科学松鼠会会员,物理系

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