生物狗Y博 23-09-01 22:43
微博认证:阿拉巴马大学伯明翰分校遗传学博士

要不也来关注一下前苏联在北极留下的核遗产?

这篇文章是2022年11月bulletin of the atomic scientists上的,bulletin of the atomic scientists是专门关注全球科技安全的非营利性组织,著名的世界末日钟就是这个组织做的。

战争使俄罗斯放射性残骸的清理工作陷入困境 (作者:查尔斯·迪格斯)

当 2021 年俄罗斯开始担任北极理事会轮值主席时,莫斯科向这个具有环保意识的八国机构提出了一项雄心勃勃的提案。在接下来的 14 年里,它将从北极深处打捞出一系列有毒的生锈核垃圾,其中包括两艘完整的核潜艇,这些垃圾是在苏联时期倾倒的。

按当前汇率计算,该项目估计耗资约 3.94 亿美元,并得到了弗拉基米尔·普京的支持。他的北极发展计划要求在 2035 年之前收回潜艇和附带的放射性废物。

俄罗斯天然气、石油和矿产集团希望将残骸从新生的北极航线上清除。来自俄罗斯与斯堪的纳维亚半岛边境两侧的渔民也庆祝了这一消息,他们担心潜艇反应堆的放射性泄漏会污染渔业。这是一次罕见的集结,同时取悦了环保人士、商业利益、克里姆林宫和欧洲各国政府。

到 2021 年 11 月,与强大的欧洲复兴开发银行的讨论正在进行中,该银行承诺帮助资助初步审查,以确定如何取消潜艇。

然后,二月,俄罗斯入侵乌克兰。

此后,西方对莫斯科实施了一系列制裁,政府间关于北极潜艇和放射性垃圾升降机的讨论也陷入了沉寂。

挪威是最早退出的国家之一,最早于五月停止与莫斯科的科学交流,并于六月暂停向其与俄罗斯已有数十年历史的双边核安全委员会提供资金。几天后,莫斯科尖刻地反驳说,由于挪威自乌克兰敌对行动开始以来采取的“不友好路线”,它也将停止与该委员会的合作。

对于一个经历过像莫斯科 2014 年吞并克里米亚那样动荡的政治震动的联盟来说,分歧是深远的。即使东西方之间相互不信任程度很高,挪威和俄罗斯也能够超越政治,安全地处置冷战历史上最具毒性的因素。但事实证明,入侵乌克兰是最后一根稻草。

莫斯科坚称将自行举升潜艇。但它本身有机会做到这一点吗?如果不能,那么有什么危险呢?

1. 合作清理的历史

在整个冷战期间,苏联和美国建造了 400 多艘核潜艇,确保每个超级大国即使在其陆基发射井被第一次打击摧毁后也有能力发射核导弹。毗邻北约成员国挪威的摩尔曼斯克周围的峡湾和海岸线成为苏联北方舰队的枢纽,也​​是放射性废物和乏核燃料的倾倒场。

铁幕落下后,这一遗产的令人不安的规模逐渐暴露出来。据透露, 1982年,距离挪威边境仅60公里的安德烈耶娃湾核潜艇加油站,有60万吨辐照水从核燃料储存池泄漏到巴伦支海。该加油站存放着22,000个废核燃料组件。来自 100 多艘潜艇,其中许多都存放在露天存放的生锈容器中。

由于担心污染,挪威与其他西方国家一起率先开展了彻底的清理工作。他们总共花费了超过 10 亿美元拆除了 197 艘退役的苏联核潜艇,这些潜艇在码头边生锈,仍然装载着乏核燃料。一千个由锶(注:具有放射性)电池供电的北极导航信标被更换,其中许多配备了挪威人提供的太阳能装置。

2. 海里还有什么?

与包括美国在内的许多其他国家一样,苏联也有将放射性问题倾倒在海上的习惯。

1993 年的白皮书——生态学家阿列克谢·亚布洛科夫(Alexei Yablokov)在担任鲍里斯·叶利钦(Boris Yeltsin)的环境部长时出版的对倾销行为的某种忏悔——概述了问题的范围,尽管多年来,它的披露仍然被俄罗斯政府中的许多人视为国家政府的秘密。

挪威辐射与核安全局在其他欧洲核安全机构的帮助下起草的2019年潜艇吊装项目可行性研究证实了亚布洛科夫的数据,并揭露了苏联故意击沉的东西:18,000个放射性物体,其中包括19艘船只和14个核反应堆。

尽管由于几十年来海底淤积的积累,这些废弃物中的大多数所发出的辐射已被抑制到接近背景水平,但俄罗斯科学院的一项研究仍然发现了 1,000 个物体仍然产生高水平的伽马辐射(三种辐射:阿尔法、贝塔与伽马)。

百分之九十的辐射是由俄罗斯国家核公司 Rosatom 认为紧急且有针对性的六个物体发射的:两艘核潜艇;三艘核潜艇的反应堆舱;以及传奇破冰船列宁号的反应堆。

俄罗斯国家原子能公司国际技术援助负责人阿纳托利·格里戈里耶夫(Anatoly Grigoriev)7月表示:“我们认为即使这些物体泄漏放射性物质的可能性极低,也会对北极生态系统构成不可接受的风险。”

这两艘核潜艇总共含有一百万居里的辐射,大约是福岛灾难第一个月释放的辐射的四分之一(注意不是核废水的放射量,是福岛核泄漏时的量,远超核废水),构成了最大的挑战,并受到了大多数媒体的关注。

其中第一个是 K-27。这艘 360 英尺长的潜艇于 1962 年下水,在海上仅仅三天后,其一个实验性液态金属冷却反应堆就发生了辐射泄漏。在接下来的几年里,苏联海军试图修复或更换这些反应堆,但在 1979 年,他们放弃了该舰并使其退役。

由于放射性太强,无法按照常规方式拆除,K-27 于 1982 年被拖到北极新地岛核试验场,并在该群岛的一个峡湾水深仅 33 米的地方自沉。沉没花了一些力气。潜艇被沥青压住,以密封其充满燃料的反应堆,并在其后压载舱上打了一个洞以淹没它。

但修复不会永远持续下去。反应堆周围的密封剂只是为了防止 2032 年之前的辐射泄漏。更令人不安的是,K-27 的高浓缩燃料在适当的情况下可能会产生不受控制的核链式反应,导致局部大量辐射释放。

另一艘潜艇 K-159 于 1963 年至 1989 年使用。冷战结束后,它于 2003 年被添加到有毒海底目录中。但它位于摩尔曼斯克以北、横跨巴伦支海一些最肥沃的渔场和最繁忙的航道的位置,使其成为特别焦虑的根源。由于多年无人管理,K-159 已经成为一个 305 英尺长的生锈桶,在被拖到摩尔曼斯克造船厂进行拆解时沉没,导致船上 9 名在运输途中捞水的水手丧生。

然而,与 K-27 不同的是,在 K-159 沉没之前没有采取任何保护措施来保护 K-159 的两个反应堆,这意味着它沉没时装载了 800 公斤的乏铀燃料。

3. 潜艇对环境造成的危险

近年来对潜艇的考察并未发现污染严重超出背景辐射水平。2018 年,挪威和俄罗斯对 K-159 号的联合任务发现了潜艇船体破损的情况,但与前几年一样,报告称沉积物和海水样本中的辐射水平没有升高。

同样,去年 10 月,俄罗斯探险队测量了 K-27 周围的放射性,绘制了新地岛周围冰川的污染水平图表,没有发现任何问题。

但俄罗斯边境两侧的专家表示,这种情况不会持续下去。挪威辐射与核安全局的官员坚称,K-159 的泄漏只是时间问题,甚至有关污染加剧的谣言也可能损害北极渔业。

亚历山大·尼基廷(Alexander Nikitin)是挪威贝罗纳基金会前俄罗斯海军潜艇艇长,在俄罗斯国家原子能公司因乌克兰战争而解散之前,他曾担任该委员会的公共咨询委员会成员。他对此表示同意。根据他的计算,随着水渗入反应堆,潜艇将继续降解并缓慢释放铯 137 和锶。

挪威海洋研究所 2013 年的一项研究使用计算机模拟来模拟这可能对挪威北极经济作物鳕鱼和毛鳞鱼的当地种群产生的影响。研究表明,如果 K-159 反应堆中的所有放射性物质都在一次“脉冲放电”中释放出来,那么至少会增加巴伦支海东部鳕鱼肌肉中缓慢衰变的铯 137 的含量100倍。

这仍然低于挪威政府在 1986 年切尔诺贝利灾难后设定的限制。“这里的问题是,从反应堆中渗出的一些放射性核素可能会进入鱼体内,而鱼也会进入某人的餐桌上,”尼基丁说。“很难估计影响。”

他说,即使是低剂量也足以吓跑消费者远离挪威鱼。截至 2021 年(福岛事故发生十年后),仍有15 个国家禁止从日本进口海鲜,尽管大量研究表明该地区捕获的鱼类中放射性核素浓度较低,可以接受。

据估计,喀拉海和巴伦支海的鱼类禁令可能使挪威和俄罗斯的经济每月损失总计 1.4 亿美元,有人认为这种经济困难比任何直接的环境破坏都更为严重。

4. 俄罗斯会独自行动吗?

莫斯科在这个项目上的第一步却遭遇了挫折。正如主要由 Rosatom 本身支持的俄罗斯核工业贸易出版物《Atomnya Energia》异常坦率地叙述的那样,该项目甚至无法从俄罗斯财政部获得融资,该部称 Rosatom 的成本预测“证据不足”。

“但是我如何证实以前从未完成过的工作的成本呢?” 该出版物引用了俄罗斯原子能公司的格里戈里耶夫的哀叹。由于官僚主义的混乱和争吵,俄罗斯也超出了提交总体路线图的最后期限,该路线图概述了该项目将如何进行。

一个问题是:俄罗斯缺乏一种可以举升潜艇的特种船只。该国上次尝试进行此类行动时,一艘重达 17,000 吨的“库尔斯克”号舰艇在 2000 年 8 月的一次军事演习中沉没。这次失败的救援尝试激起了普京的愤怒,当时普京的第一个总统任期还不到一年。

挪威救援潜水员抵达库尔斯克号的时间被推迟了九天,在此期间,幸存的船员全部遇难,克里姆林宫很快邀请荷兰公司 Mammoet 和 Smit International 来协调将沉船打捞起来,这项技术要求很高的工作比一年后。

由于荷兰和其他国家几乎肯定不愿意提供帮助,俄罗斯正在独自尝试建造自己的打捞船来打捞 K-27 和 K-159,这会抬高另一家公司打捞作业的估计成本数百万美元。

人们对这种船的许多设计进行了讨论——使用从气球到巨型钳子的任何东西来举起潜艇——但没有任何结果。在 7 月份的会议上,俄罗斯联邦海洋工程局 Malakhit 局长奥列格·弗拉索夫 (Oleg Vlasov) 抱怨说,尽管对 Rosatom 进行了多次考察,但他没有足够的有关 Rosatom 沉船的技术信息,甚至无法开始设计这样的船只。

俄罗斯联邦海洋工程局局长奥列格·弗拉索夫(Oleg Vlasov)7月份警告俄罗斯国家原子能公司(Rosatom):“我们已经谈得太多、时间太长了。” 他说,如果俄罗斯不尽快采取行动,这些船只将在水坟墓中变得如此虚弱,以至于将它们留在原地可能是最安全的。

尼基丁认为入侵乌克兰后最有可能出现的就是这种情况。

他说:“打捞这些沉没物体的问题将继续被推迟和掩盖,当局将开始解释它们不会构成严重威胁,而且随着时间的推移它们会变得更安全,等等。”

他补充说,他在入侵乌克兰之前参加的关于潜艇升运的俄罗斯国家原子能公司会议没有一次重点关注俄罗斯建造自己的船只来升运潜艇。相反,他们关注的是要求哪些国家解除制裁。

但尼基丁和组成俄罗斯国家原子能公司公共委员会的其他俄罗斯民间社会成员在可预见的将来不会参加更多此类会议。俄罗斯方面经过多年艰难岁月磨练出来的透明度可能是莫斯科入侵乌克兰造成的最大环境损失之一。

发布于 美国