斯坦福大学研究人员进行的一项为期一年的建模项目表明,福岛第一核电站灾难造成的即时和未来辐射可能会导致数百人死亡和出现新的癌症病例。
该项目在福岛核泄漏事故发生一周内启动,是迄今为止对该地点放射性物质的排放、传输和沉降进行的最详细的模型,考虑了大气条件和放射性粒子微观物理之间的复杂相互作用。
通过将放射性物质的预测扩散与标准辐射健康影响模型相结合,共同作者约翰·霍维(一位最近毕业的斯坦福大学博士)和土木工程教授马克·雅各布森计算出,该事故将导致 15 至 1300 例过早死亡。
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在该广泛范围内,该团队最佳估计是因吸入辐射和暴露于辐射而直接导致 130 人死亡。
这些发现与事故发生后一些专家中流传的假设相反,该假设认为福岛灾难的放射性尘埃不会导致任何长期的人类死亡。
一些好坏参半的结果
福岛第一核电站 1、2 和 3 号机组的完全熔毁构成了自 1986 年乌克兰切尔诺贝利灾难以来最严重的核事件,造成了数百平方公里的受污染“死亡区”,并导致数十万人撤离。
然而,根据研究人员的说法,福岛灾难在几个重要方面与切尔诺贝利不同。日本事件中近 80% 的放射性物质最终进入了海洋,被洋流稀释,而切尔诺贝利的大部分放射性尘埃最终落在了俄罗斯、白俄罗斯和其他邻国。
报告指出,福岛的放射性物质释放也因更严格的安全措施和更快的响应时间而受到限制。
剩余的 20% 泄漏的放射性物质通过空气传播,随大气环流移动,直到最终沉降在陆地上。虽然绝大多数接地放射性物质已在日本被检测到,但在远至北美和欧洲的地方也检测到了少量痕迹。
雅各布森说:“当你远离日本时,放射性浓度会呈指数级下降。”
就福岛而言,尚未确定任何死亡是辐射暴露的直接结果。但据雅各布森说,这些影响可能需要数年甚至数十年的时间才能显现。
他说:“我们知道,由于压力和疲劳,疏散导致了 600 人死亡。” “福岛核电站也有 10 至 12 名工人死亡。我们的估计着眼于在终生暴露于低水平辐射下的预期死亡人数。”
在全球范围内模拟粒子物理学
他说,虽然辐射的影响差异很大,但暴露对儿童尤其危险,因为对他们来说,任何暴露都会构成比例更大的放射性物质浓度。
该模型显示,如果未能立即疏散福岛核电站周围的区域,最多会导致额外 245 人死于辐射。
雅各布森说,考虑到目前约有 600 人死于疏散过程本身,政府的安全措施可能导致死亡人数多于挽救的人数。
在福岛灾难发生前的几个月里,雅各布森(其工作重点是化学品运输)一直在准备计算机程序,以模拟污染从亚洲向美国的移动。当 2011 年 3 月 11 日发生灾难时,他意识到有机会将他的模型投入使用。
在调整程序以适应日本的放射性核素数据和排放数据后,雅各布森和霍维在熔毁后不久就开始运行他们的模拟。
这些模型非常复杂,它们考虑了大气和海洋环流,以及表征气溶胶颗粒的溶解、凝结和衰变过程,因此需要美国宇航局和斯坦福大学的超级计算机集群的计算能力。
雅各布森说,即便如此,每次模拟也需要四到六个月的时间才能运行。
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