Nature/自然： 福岛面临有史以来的核污染清理
最新数据表明，切尔诺贝利式的（封埋）努力是必要的。
杰夫 布朗菲 （Geoff Brumfiel）
由于从福岛东电核反应堆已经损坏，伴随不断升级的核污染直接威胁，工程师和科学家正在面临一个清理过程，它可能持续几十年，甚至一个世纪。
处理过以往核事故的专家们说，要把核材料和及其损坏污染的废物从事故现场清除，这些已经核污染的废物将使福岛核电站清理工作面临独特的挑战。该核电站的损坏反应堆，有接近1000吨核燃料和成千上万吨的放射性污染的水（见图表，在线链接。略去）。
上周，东芝公司初步提出一个简略建议，用十多年清理事故现场。但是，曾经参与宾夕法尼亚州三哩岛核事故清理工作的老兵们说，它（福岛核电站）可能需要更长时间。转移清除放射性材料需要精心策划和可靠精细的技术方案，这对于已经发生部分熔堆和爆炸严重破坏的现场是更加艰巨的任务。
通常，直到反应堆稳定后才可以开始清理。核电站周边辐射开始减弱，但进一步泄漏的威胁仍然存在。在4月7日和11日，附近发生剧烈余震，使人更加担忧， 三个破损的反应堆状况可能进一步恶化。但是负责管理经营核电站的东京电力公司（东电，The Tokyo Electric Power Company (TEPCO) ）说没有发现进一步的损坏。
3月26日，一份来自美国核管理委员会（US Nuclear Regulatory Commission， NRC）的报告泄露给纽约时报，报告说，在三月份发生的福岛核电站现场大规模爆炸分散了核燃料，其中包括贮存在水池里的反应堆'乏燃料池。 核管理委员会官员还认为，在2号核反应堆内的铀燃料一部分可能已泄漏出不锈钢容器，渗入到水泥地板下, 但是至今为止日本政府还没有证实这一点。该文件还表明，在损坏的反应堆中心，循环水系统不能正常工作。来自于纽约，特洛伊的伦斯勒理工学院的核工程名誉教授理查德雷希说：因此有必要继续使用水浸没法。
这一策略存在自身的问题。该反应堆的冷却系统通常是一个闭合循环体系。水浸没核反应堆意味着被放射同位素污染的水将不断地排泻到环境中。东京电力公司已经报告了在工地附近的建筑物和壕沟里发现高强度放射性积水。
杰克迪瓦恩（Jack DeVine）是一个独立的核咨询顾问，他认为，在任何清理操作中，水的处理和清理将是一个迫切的优先选项。
杰克迪瓦恩曾花了六年拆除三哩岛1979年发生部分熔化的反应堆2号机组。三哩岛事故遗留下了上千吨含有放射性铯-137在污染水， 渗入到反应堆的的地下室周围。 经过数月时间， 美国组队建立了一个系统， 可以提吸出污水，并经过抗放射性的分子筛过滤。分子筛吸附铯和其他放射性同位素，使其从水中脱除，而留下几近干净的水，然后在现场蒸发彻底去污。针对福岛核事故，杰克迪瓦恩提议可以使用相类似的装置，由于损坏的核反应堆仍然不断泄漏，清理工作是一个与时间赛跑的过程，日本已经把储罐里的10，000多吨含低放射性污水不得不被倾泻到太平洋海中，以备贮存高放射性污染的冷却水。 见第145页（链接）。
清理反应堆本身是一个更大的挑战。碎片，高辐射强度使其无法进行任何适当的损坏调查。红惠特克（Red Whittaker）说， 在近期内，将需要机器人探索反应堆厂房，了解其内的辐射情况。他是机器人专家， 在宾夕法尼亚州匹兹堡的卡耐基梅隆大学曾开发了用于其他核事故的机器人系统。
很可能需要数年时间， 人们才可以认知了解损坏的反应堆的内部。 在三哩岛核事故后，工程师们不得不等了3年，直到辐射强度下降到足够低的水平， 允许他们通过一个驱动控制棒把一个照相机安放在反应堆的中心。迪瓦恩进而说，在此次福岛核事故中，它可能需要更长的时间。沸水反应器（BWR）设计中使用了坚实的不锈钢盖，只能由一重型，装载在反应堆上方的，自带燃烧驱动的起重机拆除密封。然而， 三座核反应堆发生了爆炸，也包括了用于起重机的燃料，这些起重设备明显地破坏了。所以核电站人员必须想另外的方法进入反应器内。
该反应堆的设计也存在其他问题。迪瓦恩说：“沸水堆内像老鼠窝一样的狭小空间，挤满了管道和阀门“。 为了有效移除核燃料，迪瓦恩认为，必须在每个反应堆周围新建一个或多个专用起重机， “这不是一两个月内可以完成的”。 惠特克补充说，机器人和人将需要有条不紊，协调一致地共同承担其中的工作， “这些工作的性质是需要足够的耐心和持久性”。
事实上，与三哩岛核泄露处理相比， 福岛核事故清理所付出的努力似乎更类似于乌克兰切尔诺贝利核电站的清理策略，切尔诺贝利核电站的工程师们已经开始花费巨款，€1亿（约合1.4亿美元）筑建石棺， 其工作用自动起重机进行，把1986年4号反应堆发生爆炸后数月内匆匆丢弃的石头钢筋水泥吊离。
在2001年,原则上同意，新建筑寿命将使用一个世纪。 可是新石棺至少要到2015年完成。清洁过程预定计划持续到2065年 –事故发生到此几乎80年。
几乎肯定东京电力公司不能承受如此规模的清理支出。在华盛顿政策研究所工作的罗伯特 阿尔瓦雷斯说：“我认为，归根结底，政府将不得不为此付出代价”. 罗伯特在比尔克林顿任期时曾经监管清理以前的美国核武器工厂。 日本政府似乎已经酝酿是否采取措施接管核泄露电站， 自核泄露事故以来，东电的股票大幅下跌。
鉴于面临任务的复杂艰巨性，一些人认为完全放弃福岛可能更好- 至少暂时如此。曾是英国塞拉菲尔德(Sellafield) 核处理基地的负责人， 已经退休的反应堆物理学家阿兰约翰逊说： “我敢打赌：你封起来，并等待一百年”。
众所周知，塞拉菲尔德(曾为Windscale)在1957年发生了英国历史上最严重的核事故，当时反应堆的石墨芯失火。至少还要20年的时间等待反应堆最后熄火，这段时间里放射性物质继续衰变，同时给予工程师们足够的时间来发展可能是最好的清理策略。约翰逊反问：“何必着急呢，有何用？“
但是，在英格兰自然灾害是罕见的， 而在日本则完全不同。在未来数十年间，日本还可能受到大地震，海啸和台风的袭击， 因此，迪瓦恩怀疑应用同样的策略，他说：“对我来说这是一个糟糕的选择，如同把瓶子盖拧紧放在那”。
Published online 11 April 2011 | Nature 472, 146-147 (2011) | doi:10.1038/472146a
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