福島排污︱過濾系統「一夫當關」：排海計劃真的安全嗎? （下）
經過多年的討論，日本將在一片質疑聲中、於2023年夏季正式開始一項長達數十年的福島核廢水排放計劃。《香港01》與福島核電站的所有者、執行排海計劃的東京電力公司進行獨家專訪，並訪問日本與本港核專家，回答這些關鍵的問題。
本篇將詳細探討核處理水的排海流程，以及東電主要使用的過濾系統ALPS。
本文為系列報道四之二
早在2013年，東電開始使用第一代「多核種去除設備」（ALPS）時，公司就聲稱污水中除氚以外的放射性物質可全部去除，甚至寄希望於裝置的淨化能力而只準備了足夠應付運行前需要的儲水槽，但ALPS裝置從試行階段就問題頻生。2018年，日本共同社再披露處理水中的碘、銫等元素超標。
作為氚水工作組的前負責人山本一良教授就超標情況解釋，ALPS裝置中的吸附材料在當時大量的放射性物質釋放出的情況下，吸到滿了就應該要去更換，但在更換的時候也就中止了吸收，更換期間就有機會讓放射性物質泄漏出來，「因為我們想避免這個情況，所以只好儘量不要中斷吸收過程，因此只能將暫時超標的水儲存在水缸當中。」
香港核學會主席陸炳林博士向記者指，所謂的吸附材料其實類似於日常生活中用的濾水器，「如果過濾器上真的很多放射性物質，那就是說過濾器要換得很密」，同樣的道理也適用於ALPS淨化裝置。
當然，ALPS內部構造要比家用濾水器複雜得多。這個由日本東芝公司開發的系統包括兩個沉澱預處理設施，但主體是用於吸附那些無法固化的核素的16個圓柱型吸附塔，內含適用於不同核素的吸附劑——一旦它們「吸滿了」，就要暫時中斷污水處理好進行更換，並把使用過的吸附劑放入專門貯存吸附劑的容器，避免上面附有的大量放射性物質泄漏。
2014年年底，日本政府成立的專案小組開始檢討如何正式廢爐，「當時做了很多風險評估，最大重點是如何確保不要有任何超標的輻射量超出核電站範圍以外，以此為最優先（事項）。」山本解釋稱，2018年日本共同社披露了處理水檢測結果超標，實際上是對此前遺留下來的污水樣本復檢的結果，而這些是已經事先得到政府批准的不達標的處理水。但他也批評指：「東電在這方面的解釋可能不充分。」
下圖，ALPS系統內16座吸附塔原理有如巨型的空氣淨化器：
有關ALPS可靠性
儘管國際原子能機構（IAEA）在審查報告中確定了ALPS的效能，但過往許多事件使得外界對於ALPS的淨化效果產生了難以消除的疑問。
直到現在，核電站的1000多個儲水槽中仍然存有一些早期遺留下來的高放射性污染水。東電官方網站數據顯示，目前除氚以外放射性元素達到排放標準的水只有32%，餘下近七成則還需要再做淨化，包括少量核素濃度達到排放標準的100至19,909倍的污水。
陸博士表示，即便裝置效用經過認證，但實質操作中更換吸附劑的頻率等會增加變數，因此「一定需要監測才排放」。他指許多核電站採用的淨化系統如KURION，有經同行評審的研究論文去查證、了解實效，ALPS則沒有這方面的資料，但他也承認，公開這些資訊並非行業內的常規操作，惟因「這是一場核事故，就不是一家公司的問題，如果要讓大家安心，那當然最好是可以發佈一些文章。」
東京電力公司ALPS處理水對策負責人松本純一向《香港01》表示，ALPS內部的性能及狀況在公司發佈的放射線影響評估報告書中有明確記述，「但是具體的吸附材料物質名稱及產品名稱歸屬於供應吸附材料公司的知識產權，因此未有記述。」他又指出，每年會為ALPS進行一次定期保養，膠圈或填塞物等消耗品會有指定使用期限，並會定期更換。「ALPS設備本身沒有明確規定壽命，但這次排海計劃長達20-30年，今後我們亦計劃更換或翻新ALPS系統。」
在被問到是否有第三方機構參與ALPS處理水的採樣分析時，松本稱，東電一直以來委託日本國內的化驗機構進行測試，而IAEA在2022年2月和3月進行實地審查時也有與東電人員一起進行採樣，測試結果將由IAEA公佈，「據我們所知，應該是IAEA內部的研究所或第三方國家的研究所負責化驗。」松本說。
對於會否邀請中、韓等第三方國家參與採樣和檢測廢水的問題，日本經濟產業省的核事故對應調整官田邊有紀回應指「暫時沒有任何計劃」。
她還表示，「如果ALPS處理水經過檢查是符合安全標準的，就算排出到大海都不會造成任何健康上面的損害，所以我們相信開始排放處理水後，沒有需要特別去規管」，惟為了避免公眾誤解，「會徹底實施所有安全對策和措施」。
廢爐無期 污水長流？
東京電力強調廢水處理工作對日後的廢爐工作相當重要，而處理水將會在未來20至30年間有計劃地排放，直至核電站完成廢爐為止，期間會竭力減少核污染水產生量。由於每年的氘排放上限為22兆貝克，東電的計劃是在不超過此上限的範圍內逐漸排放。
惟這意味出事核反應堆一日未廢爐，還是會有污水產生。而且，這個東電及日本政府預計耗時30至40年的廢爐作業，還沒開始關鍵作業就已命途多舛。
2011年核事故發生當時，反應堆內大部分核燃料因冷卻系統失效，在高溫之下熔化成像蠟液一樣的物質，部分穿透了壓力艙並滴到安全殼底部，在溫度再次冷卻後又固化形成核燃料碎片。
然而，在冷卻系統失效到東電工作人員重新注水冷卻這段時間，熔化的核燃料究竟滲透到了哪些地方，至今都還是一個謎團。除了反應爐內，考慮到熔化的核燃料溫度之高，它們亦可能穿透了鋼牆甚至是反應堆地下室的混凝土地板。反應堆內及周邊的強烈輻射使人無法接近，很長時間內人們只能推測出不同的可能性。直到2017年，一個吐司大小、綽號小太陽魚（Mini Manbo）的機械人「試航成功」，人們才第一次看到了反應堆內、像凝固岩漿一般的核燃料碎片的影像。
預料20-30年內完成廢爐
松本稱，派機械人探索核燃料的工作仍在繼續：「在建築物內，特別是核電爐建築物裏有燃料殘渣的周邊範圍，我們還沒完全掌握狀況。必須先充分確認環境，才能徹底確認有關廢爐的最終情況。」
目前，在一號反應堆內工作的機械人送回的影像顯示，「燃料殘渣已經擴散至圍阻體內的基座部分（核反應爐壓力槽的底座部分），範圍甚廣。」三號反應堆情況則仍在確認中。
所有前期工作都是為了從反應堆容器中取出核燃料碎片，這是整個廢爐作業的最大難關。按照原計劃，東電將從二號反應堆開始，通過一個長達22米的機械臂插入反應堆內，利用安裝在前端的裝置來採集安全殼底部的燃料碎片。試驗性地取出少量後，再逐漸擴大規模，但這項工作再度延期。松本向記者表示，此次延期是因為發現遙控機械臂的軟件需要進行大規模修改，此外，插入機械臂用的箱也需要改裝，因此這次試驗性取出燃料的計劃不得不延後一年至一年半。
美國三哩島核電站（Three-Miles Island Nuclear Generating Station）事故後雖然同樣面臨取出熔化的核燃料的難題，但與福島相比，三哩島核電站需要取出核燃料量要少得多、工程亦相對簡單。前蘇聯的切爾諾貝爾核電站事故則直接用「蓋棺法」，放棄取出熔融燃料而用混凝土整體覆蓋反應堆來阻擋輻射。由於福島地方的強烈反對，東電在2016年首次提出「蓋棺」方案後幾乎立即否決了。
據共同社報道，有估算稱發生堆芯熔化的1至3號機組內共有約880噸燃料碎片，目前東電和日本政府仍然維持目標完成時間不變，在2041至2051年內實現廢爐，但隨着運出乏燃料等其他主要工程也接連延期，能否按目標實施並未明確。這也意味日本的處理水排放工作將會是一場持久戰，在管理ALPS系統、監測海水，乃至三個反應堆的廢棄工作，在國外內反對聲下將持續數十年。
本系列報道下一篇將由海洋生態專家及病理學家解答排海計劃的疑慮。