2021年4月13日，日本政府决定向海洋排放核废水的消息震惊了全世界。一时间，电视新闻、报纸、自媒体上都是关于核废水的消息。有人非常害怕，担心从此以后是不是要告别海产品了；有人非常认真，下载了国际原子能结构的调查报告仔细分析；有人非常爱幻想，已经开始猜测会不会几十年后海底出现像电影《哥斯拉》里被辐射过后变异的海底怪兽了，核废水一下子变成了比童年噩梦更为可怕的存在。接下来，我们就来了解一下核废水的相关知识。
一、放射性物质：核废水中的“大杀器”
核废水真正让人害怕的，并不是流动的液体，而是液体中所含有的放射性物质。以这次福岛核电站事故被污染的水为例，其中含有氚、碳14、碘129、钌106、铯137等60多种放射性物质。这些放射性物质的衰减期各有不同，比如：铯137的半衰期长达30年，碳14的半衰期约为5730年。
半衰期是一个物理学名词，是指放射性元素的原子核半数发生衰变所需要的时间，随着放射的不断进行，放射强度按指数曲线下降，越靠近半衰期的末尾，危害程度就越低。
那么，还没有到半衰期的放射性元素为什么会如此可怕呢？因为原子核衰变的时候会向外发出粒子。以碳14为例，它会发生β衰变，朝外发出β粒子。此时的碳14就好像拿着冲锋枪的疯子，朝着四面八方开枪。这疯子如果出现在我们周围，那就有大麻烦了。
构成我们身体的最小单位是细胞，细胞内有细胞核，细胞核内存放着记录我们生命信息的遗传物质——脱氧核糖核酸（下文简称“DNA”）。如果我们摄入了放射性的物质，碳14在我们的体内发生衰变，那么它发射出来的β粒子将会朝我们的DNA“突突突”地开枪，谁都不知道会打掉多少DNA上的遗传因子。这样一来，深受其害的DNA还能正确表达原来的遗传信息吗？会不会出现各种遗传疾病？或者会不会激活原癌基因导致癌症的发病率上升？
放射性元素的危险性，科学家非常清楚，国际辐射防护委员会的建议是普通公众每年接受剂量当量的安全标准不超过5 mSv(mSv是辐射剂量的相关单位毫希沃特）。
β衰变
二、核废水的处理方法
核废水并非全是含有放射性物质的废水，而是一个统称。在正常情况下，核电站产生的核废水包括冷却用的海水，这部分海水用来冷却蒸汽，不直接接触放射性的堆芯，自然也不会有超出剂量范围的放射性，是安全的海水。还有一部分接触到放射性物质的，是被污染的废水，这才是我们前文所指的核废水，但这些水是需要经过严格处理才能排放的。处理的方法有好几种，通常我们用的是过滤法和蒸发法。
过滤法就好比给核废水加了一个净水器，在废水流经的位置上放置吸附材料，吸附水中的放射性物质，材料吸到“饱和”了就换一批，一直吸附到核废水中的放射性元素降低到安全范围内为止。
蒸发法就是烧开水。我们把核废水送入特制的锅炉里烧，这样被核辐射污染的水就被蒸发了。但这种方法的缺点是会污染空气。
另外也有科学家提出了挖坑法和电解法。
挖坑法顾名思义就是挖一个坑，把核废水倒进去。这可不是普通的坑，它大约距离地表2500米，这样能保证最大限度地远离地表环境。缺点也很明显：第一，挖这么深的坑花费太高；第二，可能会污染地下水。
电解法则是将核废水通电，水在电解之后会分解成为氢气和氧气，再把这无害的两个气体排入大气中。这个方法环保清洁，最大的缺点是贵。
要多干净才能达到标准呢？我国颁布了《核电厂放射性液态流出物排放技术要求》，其中对放射性元素做出了严格的限制，必须低到和周围自然环境差不多的标准。这也是世界其他国家核电站的通行要求。
《核电厂放射性液态流出物排放技术要求》
三、福岛核电站：一拖再拖的悲剧
2011年，日本发生了九级大地震。位于福岛的福岛核电站因为地震的关系，发电机组被海水浸泡不能用了。这些发电机组是用来冷却核反应堆的，要知道核反应堆能释放大量的热，如果不能及时散热，那么堆芯就会融化，造成可怕的核泄漏事件。
当时有专家提议，直接用海水冷却，可是这样就报废了价值几十亿美金的核反应堆，东京电力公司（下文简称“东电公司”）犹豫再三，最终把二级的核电站事故拖成了严重级别最高的七级事故。虽然最后还是采用了海水冷却的办法，但放射性元素早已影响了福岛核电站周围的土壤和地下水。人们只能把这些被放射性元素污染过的水集中起来，经过一般化处理，存放在巨大的储水塔中。
储存核废水的储水塔
就这样，10年过去了。原本设计的137万吨储水塔快要放满了，可是被放射性元素污染的水依然源源不断。此时，东电公司再一次面临选择，到底怎么处理核废水？要不要建造新的储水塔继续存放个几十年，等到最麻烦的放射性元素氚度过了半衰期再排放？还是选择成本高昂的挖坑法？他们思虑再三，选择了成本最低的方式：将一般化处理后未完全消除放射性物质的核废水直接排入大海。
这一消息，直接引爆了全世界的舆论，因为将核废水排入大海，影响的不仅仅是日本和周边海域，还会在洋流的作用下污染整个太平洋，甚至整个地球。
四、洋流：自然界的双刃剑
洋流是指海水沿着一定方向有规律的相对稳定的水平流动。日本福岛核电站位于日本暖流的末端，被排放的核废水首先会随着日本暖流往东北方向移动，抵达北美拉斯维加斯海域，再通过一段时间的巡回，顺着阿拉斯加暖流、加利福尼亚寒流、北赤道暖流、赤道逆流和南赤道暖流最后回到日本暖流。这一循环路线上，有多达十几个国家，影响10亿多人口。同时，我们要意识到地球只有一个，日积月累，福岛核电站的影响是全球性的。
作为邻国的我们，需要对福岛核电站持续关注，同时也需要用完备的知识保护自己。核电站是人类未来最有希望的清洁能源，关注核废水和核安全，也是关注我们人类的未来。
计算机模拟福岛核电站核废水影响的海域
文章来源：科学启蒙
