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如果日本将大量含放射性碘同位素的废水排入海洋中,长期下来,碘工业会不会需要增加分离同位素的工序? 第1页

  

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“大量含放射性碘同位素的废水”对“碘工业”所能造成的影响,取决于它们所含的碘-129的量和你所讨论的工业。你要设定多少碘-129呢。

背景知识:

  • 地球质量的约99.6%来自32种元素,约0.4%来自64种元素。碘是地球上丰度排名第61的元素,是地球上最不丰富的非金属元素之一,也是生命所需的最稀有元素之一。
  • 海水是地球上最大的碘库,约有3450万吨碘,平均浓度是一亿分之五到六。
  • 除碘-129外,碘的已知放射性同位素的半衰期低于60天,在自然界几乎不存在。
  • 二十世纪初,估计地球上自然存在的碘绝大部分是稳定的碘-127,百亿分之一到百万亿分之一是碘-129。
  • 碘-129半衰期1570万年,可由天然铀自发裂变、大气中的氙受宇宙射线散裂、核试验、核事故产生。碘-129衰变时发射39.6千电子伏特的电子(贝塔射线),成为稳定的氙-129。
  • 每克碘-129的放射性活度约654万贝克勒尔。ICRP 2012年规定,成年人摄入被碘-129污染的食物时,碘-129年有效剂量率为1.1×10^-7希沃特每贝克勒尔。
  • 1960~1970年,人类制造的核爆炸增加了地表的碘-129,样品显示碘-129可能占到了碘总量的约千万分之一。
  • 每吨重金属乏燃料可以产生约211克碘-129。1986年,切尔诺贝利核泄漏释放了1.3千克碘-129。2011年,福岛核泄漏释放了约1.2千克碘-129。
  • 2018年,新闻爆料福岛储存的超标废水的最大碘-129放射性活度为62.2贝克勒尔每升,浓度约十亿分之九点五。将2022年预计装满储存罐的137万吨废水均以此计算,碘-129放射性活度总额为852.14亿贝克勒尔,碘-129总质量约13.03千克。
  • 现在人们使用的碘主要由智利和日本生产。2005年以来,智利每年生产一万七千多到两万多吨碘,日本每年生产九千多到一万多吨碘,二者的产能合计占世界的九成以上。
  • 能够经济性地提取的碘矿主要是含有碘酸盐的矿物(钠硝石矿床、磷块岩矿床、盐类沉积矿床,例如智利阿塔卡马沙漠的硝酸钠中混有少量碘酸钙)和油井·气田的卤水(例如日本南关东气田、美国阿纳达科盆地气田)。南关东气田卤水的碘浓度约万分之一。
  • 对于能够从国际市场进口碘的国家来说,“从海带里提取碘”缺乏经济性。

如果你设定“日本排放13.03千克碘-129”或其十倍、百倍,碘工业不需要“增加一个分离同位素的工序”,除非你将“用吸附碘的设备去处理这污水”算做“分离同位素的工序”。

在那之前,你认为海水中的碘-129要如何有效地加入智利或日本的碘矿之中呢。

如果你设定日本现在储存着成百上千吨碘-129等待排放,那废水的碘浓度已经超过南关东气田的卤水,他们应该将这玩意提纯并围绕它建立新的工业。




  

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