海啸前的福岛第一核电站4座反应堆示意图 图片来源：C. BICKEL/SCIENCE

2011年3月11日，日本周边海域发生地震后引发海啸，导致福岛第一核电站出现核泄漏，目前日本东北部大部分地区仍处于恢复中。

然而，福岛县知事内堀雅雄在日前举行的新闻发布会上说，在福岛第一核电站，对于清理自然灾害引发的熔毁和爆炸而言，“我们仍然非常接近起跑线”。

据《科学》报道，福岛第一核电站所有者——东京电力公司预计，大约还需要30年的时间回收未损坏的燃料，清除熔化并重新固化的燃料碎片，拆卸反应堆，并处理受污染的冷却水。其中，处理燃料碎片和受污染的水特别棘手，甚至可能会推迟计划的时间进度。日本政府认为，4座反应堆退役的成本为8万亿日元（760亿美元），但日本经济研究中心估计，这项恢复工程的花费可能会更多。

当年的地震切断了核电站的电线，在转用紧急发电机后又被海啸淹没。停电导致循环冷却水的水泵无法工作。随着反应堆堆芯过热和熔化，放射性蒸汽和氢从反应堆压力容器中泄漏出来，并在其中3座建筑物的上层积累，然后爆炸，最终炸毁了屋顶和墙板，并向附近社区喷射出放射性尘埃。

虽然这4座反应堆很相似，但熔毁和爆炸对它们造成的损害不同。因此，需要建造4个独特的结构来支持起重机，以安全回收存储在机组上层的未损坏燃料。据悉，移除燃料预计需要到2031年才能完成。

清除燃料碎片是一项更为艰巨的任务，目前还没有确定的完成日期。东京电力公司认为，一些碎片仍在反应堆堆芯中，其中一些掉到了堆芯周围的反应堆压力容器底部，还有一些烧穿了容器，落在反应堆基座的混凝土上。远程控制设备已被用来核实高污染反应堆内燃料的位置和状况。

但是，目前工作人员还没有准确掌握熔化的燃料发生了什么变化。2022年，工作人员将测试一个可远程操作的机械臂，以回收位于2号反应堆底部的少量燃料碎片。

另一个主要的挑战是处理在反应堆循环过程中被污染的水，以清除燃料碎片的余热。最初的处理除去了许多放射性元素，但没有除去氚，这是一种极难捕获的氢同位素。过去10年里，福岛第一核电站园区储存了超过124万吨受氚污染的水，这些水填满了1000多个水箱。

氚对健康的危害不大，因为它只释放出低能量的β粒子。氚同时也存在于海水和大气中，日本经济产业省提议可逐步将积存的水排入海洋或大气中。但世界各国、环保组织和水产业对此表示强烈反对，该国政府官员称还没有做出最终决定。

美国伍兹霍尔海洋研究所海洋化学家说，处理过的水中含有的痕量钌、钴、锶和钚同位素也令人担忧。东京电力公司表示，将尽可能多地减少这类物质。（辛雨）