2011-2012研究荟萃
2012年4月号
2011-2012研究荟萃

0.7%的福岛放射性硫酸盐辐射已传播至美国

    2011年,日本福岛经历地震和海啸,致使核电站发生核泄漏,对全球造成了影响。此后,大量的研究检测了辐射对人体和周边生态的影响,但关于震后中子通量泄露的定量研究却很少。

    当燃料棒融化时,中子和其他一些产物会泄漏出去。当海水注入反应堆,就会吸附那些中子并和海水中的氯离子相互碰撞。每一次碰撞都会从氯原子中的原子核中碰撞出一个质子,使得氯原子转化为放射性硫。这些放射性硫会随着蒸汽排到大气中。在空气中,硫与氧反应生成二氧化硫气体,进而生成硫酸盐微粒。注入到反应堆的海水量决定了参加反应的中子和氯离子的数量。通过这种方法可以推算出有多少中子和氯离子发生了反应,并产生了放射性硫。

    美国加利福尼亚大学的Antra Priyadarshi等对福岛的大气硫含量进行了持续的监测。在工作人员开始向福岛第一核电站反应堆注水后的第15天,研究小组在加利福尼亚州的拉由拉市监测到空气中放射性硫的含量达到史无前例的峰值。研究人员利用美国国家海洋大气局的一个大气监测模型寻找10天内到达加利福尼亚沿岸空气的飘流路径,结果发现其来源便是日本福岛地区。

    通过计算,研究人员发现,从开始向反应堆注水到3月20日,福岛核电站泄露出4×1011/m2的中子。同时也于3月28日检测到明显升高的放射性硫酸盐活动量,放射性硫原子多达1501个/ m3。研究人员发现放射性硫酸盐的活动度增强和福岛辐射性烟雾变化相一致。他们预测福岛海洋边界层中的放射性硫酸盐浓度为2×10⁵/m³,是正常值的365倍。在福岛海洋边界层中约0.7%的总放射性硫酸盐随太平洋传播到美国南加利福尼亚。(编译:沈颖)

参考文献:《Proceedings of the National Academy of Sciences》 2011;108:14422-14425

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