來源： 作者： 時(shí)間：2011-03-21
一、核電站中放射性物質(zhì)的產(chǎn)生
在核電站的反應(yīng)堆中，采用的核燃料主要是含3％左右的鈾－235，在發(fā)生裂變時(shí)，鈾－235吸收一個(gè)中子，形成復(fù)合核，復(fù)合核不穩(wěn)定，經(jīng)過很短的時(shí)間（約10－14秒），然后分裂成二個(gè)主要碎片，同時(shí)放出數(shù)個(gè)中子和一定的能量。
U－235 ＋ 中子 ——→ X1 ＋ X2 ＋ 2.43 中子 ＋ 能量
X1 和 X2 代表裂變碎片。鈾－235裂變時(shí)會(huì)形成60余種不同的碎片，這些碎片通過β（貝塔）衰變，產(chǎn)生約250種不同核素，稱為裂變產(chǎn)物。在這些裂變產(chǎn)物中，質(zhì)量數(shù)集中在95和140附近，如鍶－90、碘－131、銫－137等。
裂變碎片是放射性核素，會(huì)發(fā)生一系列的衰變，具有較強(qiáng)的放射性，主要為β射線和γ（伽瑪）射線，有的核素半衰期（放射性活度減少一半所需要的時(shí)間）較短，如碘－131（8天）等，有的核素半衰期較長(zhǎng)，如銫－137（30多年）等。
反應(yīng)堆中的能量主要由鈾－235裂變所釋放的能量，包括裂變時(shí)瞬時(shí)釋放的能量（占90％以上）和裂變產(chǎn)物在其隨后的衰變是緩慢釋放的能量（小于10％）二部分，瞬時(shí)釋放的能量包括裂變碎片的動(dòng)能、裂變中子動(dòng)能、瞬發(fā)γ射線能量等，緩慢釋放的能量包括裂變產(chǎn)物γ射線衰變能量和β射線衰變能量等。
福島第一核電站在地震發(fā)生時(shí)，反應(yīng)堆通過自動(dòng)控制系統(tǒng)，將裂變反應(yīng)自動(dòng)停止，因此，反應(yīng)堆主要的能量來源停止產(chǎn)生，但由于有大量裂變碎片還將繼續(xù)衰變，產(chǎn)生一定的能量，因此，反應(yīng)堆在停堆后，以及從反應(yīng)堆中取出的乏燃料，在其隨后的一段較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)還會(huì)繼續(xù)產(chǎn)生熱量，需要通過水來降溫。
二、放射性物質(zhì)的釋放
雖然核電站的反應(yīng)堆中產(chǎn)生有大量的放射性物質(zhì)，但在正常情況下，這些放射性物質(zhì)是不會(huì)向環(huán)境中釋放的，其主要原因是核燃料和裂變產(chǎn)生的放射性物質(zhì)被密封在鋯合金的包殼中，主要包殼不發(fā)生破裂，這些放射性物質(zhì)就不會(huì)出來。
工作人員在給福島第一核電站的壓力容器減壓、排放蒸汽時(shí)，為什么會(huì)有放射性物質(zhì)釋放呢？這主要是由于事故發(fā)生后，核電站的電源長(zhǎng)時(shí)間缺失，水的循環(huán)停止，不能將壓力容器中的熱量及時(shí)排出，堆芯中的水不斷蒸發(fā)而減少，部分燃料棒沒有得到水的冷卻，溫度升高，超過鋯合金的溶化溫度，從而使包殼破裂，部分放射性物質(zhì)泄漏出來，當(dāng)打開減壓閥排法蒸汽時(shí)，一些受熱氣化的放射性物質(zhì)隨蒸汽排出壓力容器，向環(huán)境中釋放。
由于只有部分燃料棒發(fā)生溶化，排放蒸汽也是間歇地進(jìn)行，因此，排放出的放射性物質(zhì)較少，同時(shí)，由于隨蒸汽排放的放射性物質(zhì)，只是在低流層中隨風(fēng)向周圍擴(kuò)散，因此，放射性物質(zhì)對(duì)周邊的影響范圍是有限的，主要取決于風(fēng)向和風(fēng)速。
三、放射物質(zhì)對(duì)人體的影響
向環(huán)境釋放的放射性物質(zhì)對(duì)人體的影響分二個(gè)階段：早期的照射和隨后的照射影響。
早期的照射主要是放射性物質(zhì)隨空氣擴(kuò)散，空氣中的放射性物質(zhì)，特別是γ射線衰變的放射性物質(zhì)，對(duì)位于有空氣污染區(qū)域的人員直接外照射，或放射性物質(zhì)沾染在人體的皮膚和衣服上，給人體造成的照射；同時(shí)，通過呼吸道，使空氣中的部分放射性物質(zhì)進(jìn)入人體，給人體造成內(nèi)照射。
外照射的劑量大小與空氣中的放射性物質(zhì)量（濃度）、人員在污染區(qū)停留的時(shí)間、放射性物質(zhì)沾污的量和沾污的部位等有關(guān)。進(jìn)入人體的放射性物質(zhì)，依據(jù)放射性物質(zhì)的特性不同，在人體中的沉積部位和器官也是不同的，如碘－131主要沉積在甲狀腺、銫－137主要沉積在肌肉和骨骼等。進(jìn)入人體放射性物質(zhì)給人體的照射劑量還受放射性物質(zhì)的半衰期和人體對(duì)放射性物質(zhì)的生物半排期等影響，有的放射性物質(zhì)進(jìn)入人體后很容易排出人體，對(duì)人體的影響也就較小。有些放射性物質(zhì)進(jìn)入人體后很難從體內(nèi)排出，在隨后較長(zhǎng)的時(shí)間都會(huì)對(duì)人體造成照射。
隨后的照射主要來自放射性物質(zhì)的沉降所引起。放射性物質(zhì)隨空氣擴(kuò)散后，在它經(jīng)過的地方，會(huì)有部分放射性物質(zhì)沉降到地面，從而污染地面上的土壤和水體，生活在污染區(qū)的人員一方面要接受放射性物質(zhì)的外照射，同時(shí)，放射性物質(zhì)會(huì)通過各種食物鏈對(duì)人體造成內(nèi)照射。
土壤和水中的放射性物質(zhì)會(huì)被植物（青草、蔬菜、水果、糧食作物等）吸收，人和動(dòng)物食用這些植物時(shí)，放射性物質(zhì)轉(zhuǎn)移到人和動(dòng)物體內(nèi)；人要食用牛奶、牛羊肉、魚等，放射性物質(zhì)也將轉(zhuǎn)移到人體，給人體造成內(nèi)照射。
四、食物和水中的放射性物質(zhì)含量限值
為了防止放射性污染的土壤和水中，放射性物質(zhì)通過食物鏈對(duì)人體造成過高的照射，各國(guó)對(duì)食品、飲用水中放射性物質(zhì)的含量給出了各種放射性核素的濃度限值，這些限值是基于這樣的規(guī)定：在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)攝入的放射性物質(zhì)所致公眾內(nèi)、外照射的待積劑量（成年人按50年、兒童按70歲計(jì)算）應(yīng)滿足年劑量限值的要求，即公眾每年小于1毫希伏。
正常環(huán)境中的土壤和水中有少量的天然放射性核素（如鈾、釷、鐳、鉀等）和人工放射性核素（銫、氚等），因此，各種食物中或多或少也含有少量的放射性物質(zhì)，有些地區(qū)要多一些，有些地區(qū)則少一些。
基于上面的規(guī)定，日本核安全委員會(huì)規(guī)定，每公斤水碘－131的含量不能超過300 Bq（貝克勒爾，放射性活度單位），銫不能超過200 Bq。
五、到目前為止，福島核電站周圍的放射性物質(zhì)對(duì)食品和水的影響
到目前為止，日本文部科學(xué)省已公布了福島第一核電站周邊的食品和水中的放射性檢查數(shù)據(jù)，福島縣周邊栃木、群馬、新潟、千葉、埼玉和東京的自來水檢測(cè)出微量放射性碘，其中栃木和群馬的自來水同時(shí)測(cè)出放射性銫，但放射物質(zhì)含量沒有超標(biāo)。
檢測(cè)結(jié)果顯示，栃木：每公斤自來水中碘含量為77 Bq，銫含量為1.6 Bq；群馬：每公斤自來水中碘含量為2.5 Bq，銫含量為0.22 Bq；埼玉、千葉、東京和新潟：每公斤自來水中碘含量分別為0.62、0.79、1.5和0.27 Bq。
另外，聯(lián)合國(guó)國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)20日也表示，日本核事故泄漏的輻射量，并未污染到日本以外地區(qū)所生產(chǎn)的食品。
