水中放射性氢元素致癌吗?
——美国环保署计划重新评估水中氚标准
本报记者 房琳琳 综合外电

为最轻的元素氢加上两个额外的中子即变成了放射性的氚(氚,元素氢的一种放射性同位素,又称超重氢)。在1979年三里岛事故发生之前,监管者就已担心这种核反应堆的有毒副产品会对人类健康产生威胁。此前的1977年,在美国环保署(EPA)成立仅7年的时候,就将针对氚的第一个规则编撰成书。但是在接下来的几十年中,发生了很多事情,其中不仅仅包含一系列核事故。
切尔诺贝利核泄漏释放了大量的氚,4年前的3月11日,日本福岛核电站重大泄漏事故引发的恐惧历历在目。与此同时,在美国和世界其他地方都发生着似乎永无休止的老旧核反应堆的泄露事件。
这种状况引起了美国环保署的重视,其在今年宣布计划,在一系列围绕核能源的问题中,重点审视氚水(HTO)标准,以及个体暴露在辐射和核废物中的风险极限。
超标报告引起环保署重视
美国环保署最近宣布,其在联邦登记册中注意到,美国核监管委员会已经接到报告称,地下水中氚元素含量竟然有的高达320万pCi/L(Ci是辐射量单位,1pCi是一亿分之一Ci),这个值是1977年美国环保署公布标准的160倍。美国核监管委员会在某些核设施所在地域测量的值甚至更高一些。
“因为要对这些地点和相关调查样本的地下水进行排放,环保署认为审慎的做法是重新检测1977年的假设,当时并未将水途径作为关注的重要方面。”美国环保署在它的一份文件中称。
这一新的评价很具有挑战性,然而,氚很难从影像学和人类健康的角度上站住脚。一方面,有证据表明来自氚的风险可以忽略不计,且目前的标准已然具有提前防范的能力;但另一方面,还有一些证据表明氚比原来预想的更有害。
宽松的标准等于没有标准
多年观察研究氚的健康物理学家们说,在上世纪70年代,美国环保署并没有在设定最初标准的时候依据任何健康调查。相反,美国环保署从来自核武器试验地表水中的超量放射性核素,来反向计算可接受的水中氚含量。
“这不是一个基于健康的标准,它的来源很容易获得。”橡树岭风险分析中心的大卫·柯克说,他已经在橡树岭国家实验室工作了30年,一直在评估氚的健康风险。20000pCi/L的饮用水氚含量标准很容易具有法规的操作性,“任何地方的任何饮用水都达不到这个标准。”
根据美国环保署的计算,1977年的这一标准导致的额外辐射剂量少于4毫Rem(Rem是X射线和伽马射线辐射剂量单位),相当于每年从X光胸透中受到的40微希沃特辐射量(希沃特也是辐射剂量的一种单位,100个Rem等于1个希沃特)。但是这个标准带出的问题是,氚是否可以饮用?
大自然中也有氚辐射
美国环保署将不得不把制定新标准所需的复杂而稀缺的氚暴露数据量慎重考虑在内。这种暴露水平的计算不仅包括核电站附近水中的含量水平,还包括那些区域附近饮用水的接触量,以及自然环境中的辐射水平。
在高空中宇宙射线每年会产生400万Ci的氚辐射量,这些大气氚通过雨水进入地表水域。虽然不同的核电设施之间排放量不同,但全世界的核电站每年共同产生与大气氚相同的辐射量。比如说,宾夕法尼亚州的海狸溪核电设施是美国氚水的最大制造者,美国核监管委员会的记录显示,生产每一兆瓦的电量都会产生大约1.5Ci氚辐射量。而亚利桑那州帕罗贝尔德核电厂的三个反应堆每年会从翻滚的蒸汽中释放出超过2000Ci的氚辐射量。
但是核电站和宇宙射线都超过了核弹试验遗留下来的数量级。利用氚触发器的热核炸弹也产生大量的大气氚。每个百万吨级的核爆试验,都会大约产生700万Ci的氚辐射量。1963年氚生产量由于地面试验的终结达到了历史上的峰值,炸弹中氚的半衰期为12年,核武器试验带来的氚会持续7个半衰期即84年。“地上氢弹爆炸会向大气瞬间释放大量物质,可以说是无处不在。”柯克说。
实际上,每个人都在喝含氚的水。“人们每天都暴露在少量氚的环境中,因为它已经广泛地散布在环境和食物链中。”美国环保署在一份公开信息中陈述。
氢弹爆炸制造的氚最终会完全消失,只剩下核电厂和宇宙射线这两个主要来源,还有一小部分氚来自照明附属品以及荧光材料发光标志。但是不管从蒸汽中还是从水中排放,核电厂并没有做好存储氚的工作。2005年,伊利诺伊州的一群农民成功起诉了布雷德伍德核能发电厂的氚水泄露事件,他们声称自己的水井被污染,此次测量的氚含量比美国环保署设定值还要低。
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