关于氚

近日，日本宣布将把经过处理的福岛核废水排入大海，引起国际舆论一片哗然。更离谱的是，日本政府居然推出“放射性氚”吉祥物，引发网友们的声讨！那么福岛核废水中的“氚”到底是什么呢？

氚是氢的放射性同位素，具有放射性，会进行β衰变，放出电子，变成氦-3，半衰期为12.43年。氚在自然界中非常稀有，主要由核反应堆中的金属锂-6或其合金经中子辐照而产生。

清华大学环境学院教授、核环境工程研究所所长王毅在接受媒体采访时表示，目前核废水中放射性物质“氚”的浓度仍然过高，虽然经过海水稀释后每升或每立方米的放射性会降低，但日本最好先把放射性废水收集起来，然后衰变两到三个放射性周期，最好是四个放射性周期，也就是说再储存30到50年再排入大海，这样更安全。

此外，王教授还表示，福岛核电站核事故已经过去10年了，据媒体报道，日本至今只收集了137万立方米废水，可以想象，再过10年，收集的废水量将不足137万立方米，因此日本完全有能力做到废水单独收集、储存。因此，目前的做法是极不负责任的，将严重损害国际公共卫生安全和周边国家人民的切身利益。

氚

氚的符号是T或3H，又称超重氢，原子核内有一个质子和两个中子，具有放射性，会发生β衰变，半衰期为12.43年。由于氚的β衰变只放出高速电子，不会穿透人体，所以只有大量吸入氚才会对人体有害。地球自然界中，氚的含量相对于普通氢来说极少。氚是宇宙射线携带的高能中子撞击氘核，氘核与中子结合形成氚核而产生的。氚与氘一样，都是制造氢弹的原料，在自然界中存在量极小，是由核反应产生的，主要用于热核反应。

氚除了作为核武器的材料外，还有许多其他用途。氚最有可能与氘在高温条件下实现核聚变反应。提取出的氚气中往往含有多种杂质气体，释放出巨大的能量：3H+2H─→4He+n+17.6MeV

使用

氢-1（1H，氘[piē]）的相对丰度为99.98%，氢-2（2H，氘，也称重氢）的相对丰度为0.016%。这两种氢同位素在自然界中都很稳定。质量数为3的同位素氢-3（3H，氚，也称超氚）也是从核反应中发现的，其在自然界中的含量极少，只有0.004%。氢-2（2H，氘，也称重氢）和氢-3（3H，氚，也称超氚）也是制造氢弹的原料。

历史

早在二战期间，氢气就被用作A-2火箭发动机的液体推进剂，液氢于1960年首次被用作航天燃料，美国1970年发射的阿波罗登月飞船所用的运载火箭也采用液氢作为燃料。

使用氢气作为超音速飞机和远程洲际客机燃料的研究已经进行了很多年。

在交通方面，美国、德国、法国、日本等汽车强国均已推出以氢为燃料的示范车辆，并进行了数十万公里的道路运行试验。美、德、法等国采用金属氢化物储氢，日本采用液氢。以氢为燃料的汽车在经济性、适应性、安全性等方面都具有良好的前景。

前景和实用性

许多国家正在大力开展氚-氘热核聚变自持反应堆的研究和开发，并取得了重要进展。用反应堆中子辐照的锂铝合金，用加速氘轰击氚靶，通过这种核反应可以产生12-20MeV的单能中子，这对核科学技术的研究非常有用。用氚靶制成的中子管（中子发生器）已经实现商品化。

氚化水（超重水）氚化水是目前唯一理想的水放射性示踪剂，广泛应用于测定地下水分布、水库渗漏、河流、湖泊和泉水的追踪、1954年至1963年在大气层进行的氢弹试验、冰川运动的观察，甚至水文学的各个方面。氚和氚标记化合物特别适用于研究化学反应，特别是在生物学、医学、生物化学和生命科学领域。

124万吨核废水从哪里来？

核电站核泄漏事故发生后，日本政府想了很多办法来冷却核电站反应堆，最有效的方法就是往核反应堆里灌入大量冷却水。然而，被核电污染过的冷却水全部都存放在核电站的储水箱里。日本政府抱着拖延一年的想法，任由冷却水就这样堆积起来。然而一晃十年过去了，核废水的储水箱已经到了储存极限。

日本政府称，再过十个月，储水池就无法再容纳核废水了。如何处理溢出的核废水成了菅义伟政府的难题。核废水不同于普通污水，其中含有一种叫“氚”的物质，具有放射性，半衰期约为十二年。如果要将核废水中的氚含量降低到可控的标准，也就是目前含量的3%以下，至少需要五个半衰期，也就是60年。

虽然氚的放射性很低，不接触不会直接穿过人体，但它可以通过日常生活中的饮用水进入人体。或者进入动物体内，间接被人类食用。人体接触氚后，很可能会发生染色体畸变。

福岛辐射区发现巨型牡蛎

多少量的氚对人体有害？

中国政府早已对各类食品中氚的浓度作出了严格的限制，特别是婴儿食品不得超过300 Bq/kg，其他食品不得超过3000 Bq/kg。但现实中这个标准还是比较宽松的，因为地下水和地表水中氚的最大含量一般只有10 Bq/L左右，理论上不会对人体造成任何危害。

但需要注意的是，日本政府并未公布核废水中的氚浓度，但肯定比普通水要高。虽然日本政府一再承诺将核废水中的氚浓度稀释到国家最低氚浓度标准的四十分之一以下再排放，但即便如此，核废水问题依然不容乐观。毕竟一桶核废水中可不止氚这么简单。

中国会受到影响吗？

我先说结论，中国基本不会受影响。福岛位于日本本州岛最北端，确实距离中国海岸较远，而且中间还有台湾海峡，可以抵挡日本那边的洋流。核废水如果排入大海，最先到达的地方其实是北太平洋和北美西部，包括美国、墨西哥、加拿大等沿海国家，第一波冲击就会落在这些国家身上。

日本民众上街抗议

虽然核废水三年后才会抵达海洋，但在此之前太平洋已经不再干净，虽然中国受影响的概率不大，但蝴蝶效应的存在也让我们时刻不能放松，毕竟地球是人类共同的家园。

海洋能够自行清除这些污染物吗？

海洋是地球上连续而广阔的水体。海水中含有各种可溶盐、气体和少量悬浮物的混合物。海水的规律运动使其相对稳定。海洋水处于不断运动的状态，其海水运动不仅发生在表面，也发生在靠近海底的深处。

（美丽壮丽的海洋 图片来源：网络）

如果排放的污染物超过水体的自净能力，就会造成海洋污染。其中核污染是最危险、最难控制的污染物之一。贸然向水中排放核污染不仅会在短期内直接影响日本海水质量乃至其他自然要素的质量，还会间接影响日本的渔业发展，包括水产养殖、海产品销售、水产品进出口等。这也是日本渔民和渔业部门强烈反对此次排放的主要原因。

（来源：网络）

新能源—核能

能源是能够提供能量的资源，这里的能量通常指热能、电能、光能、机械能、化学能等。

按照来源分类，能源可分为一次能源和二次能源。一次能源为自然能源，指自然界中存在的能量，如煤炭、石油、天然气、水能等；二次能源是指由一次能源转化而来的能源产品，如电力、煤气、蒸汽和各种石油产品等；一次能源又分为可再生能源（水能、风能和生物质能）和不可再生能源（煤炭、石油、天然气等）。

按来源可分为来自太阳的能量：包括直接来自太阳的能量(如太阳辐射能)和间接来自太阳的能量(如煤炭、石油、天然气、油页岩等可燃矿物和薪柴等生物质能、水能和风能等)；来自地球本身的能量：一是储藏于地球内部的地热能，如地下热水、地下蒸汽、干热岩等；二是储藏于地壳中的铀、钍等核燃料中的核能；月球、太阳等天体的引力对地球产生的能量，如潮汐能。

（按产生能源分类来源：网络）

随着全球经济结构转型时代的到来，传统的能源结构已不能满足快速发展的经济的需求，同时，能源作为经济发展的“生命线”，在经济结构调整中发挥着至关重要的作用。

核能资源通常是指通过核反应产生能量的资源。与世界能源结构的两次重大变化不同，核能作为清洁能源，对世界经济发展的重要性日益凸显。而且核能是一种特殊的清洁能源，其发展可能引发核事故等风险，比如福岛核电站的泄漏事件。

（福岛核危机图片来源：网络）

对于我国新能源特别是核能的发展，必须汲取教训，走出一条具有中国特色的核能发展道路。

我国应从技术攻关、提升安全性能、加强人员培训、规范操作规程、备份应急预案等方面入手，解决核能利用的障碍。对于核能的风险，除了核电的设计、建造、运行安全，还要考虑如何在事故发生时将损失降到最低。从国家到核电企业层面都需要做好安全预案和演练。快速应急响应对有效处理核安全事故至关重要。最后，加强对公众的核安全知识普及也至关重要。

（核能利用资料来源：网络）

目前，鉴于化石能源日益稀缺和碳排放压力巨大，以及可再生能源、生物能源面临的高成本门槛，核电仍然是一个相对经济、清洁、可靠的能源选择。