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星期一, 2011年 5月 23日

從科學角度看福島核事故對香港環境的影響

2011 年 3 月 11 日日本發生災難性的地震和海嘯,引發福島第一核電廠的不幸意外,成為報章連續數星期的頭條新聞。我們悼念日本遇難民衆的同時,有些人亦擔心放射性物質可能透過大氣影響香港。至今,香港天文台已收集了多個星期的環境輻射監測數據,讓我們可以較充份地掌握核事故所造成的影響。


保持安全的距離

福島核事故發生的地點和香港相距超過 3,000 公里,遙遠的地域分隔為香港提供最佳的保護。大氣擴散理論告訴我們,擴散物經過如此遙遠的距離後將會有效地稀釋。即使風向是從日本吹向香港,到達香港的人工放射性物質的濃度也將是極低的。實際上,日本位於中緯度地區,其上空主要受西風帶影響,釋放到大氣中的放射性物質大多先向東面飄移,橫過太平洋。經此途徑抵港的放射性物質會先環繞地球一周,在漫長的過程中會更大程度地擴散和稀釋。

日本與香港之間的遼闊海洋也同樣發揮了十分有效的緩衝作用,讓經海路散播的人工放射性物質被海水沖散和稀釋。再者,由於福島附近的水流主要是流向東北,香港海水含有相當濃度的福島核電廠放射性物質的機會是微乎其微的。


天文台作為香港輻射監測的前哨站

福島核事故發生後,天文台隨即加強了本港的輻射監測工作,每天在京士柏及元五墳收集空氣樣本,分析放射性含量。福島發生第一次主要輻射洩漏後的兩至四個星期內,在香港的空氣中先後發現與核能發電相關的放射性物質碘和銫。但自 4 月 14 日至今,在本港空氣樣本中已再沒有檢測到任何人工放射性核素。

圖一     2011 年 3 月下旬至 4 月下旬,京士柏空氣樣本中檢測到的碘-131 濃度。
圖一      2011 年 3 月下旬至 4 月下旬,京士柏空氣樣本中檢測到的碘-131 濃度。
(需要採取防護措施的濃度稱為「導出干預水平」[1],吸入空氣中
碘-131 的導出干預水平為 661.38 貝可/立方米。)


天文台輻射監測工作的重要性不僅在於確定人工放射性核素的存在與否,而且還提供科學數據,用作評估人工放射性核素對本港的影響。以下是收集到的科學數據和一些相關事實:
  • 事件中本港空氣樣本中所檢測到碘-131 的最高濃度為每立方米 828 微貝可。(1 微貝可 = 百萬分之一貝可。貝可是放射性活度的國際單位。在一定量的放射性核素當中,若每秒有一個核子衰變活動,其放射性活度即為一貝可。)


  • 若持續吸入每立方米含有 828 微貝可碘-131 的空氣達一年,個人吸收的輻射劑量約為 0.05 微希沃特。[1 微希沃特 = 千分之一毫希沃特 = 百萬分之一希沃特。希沃特是輻射劑量(科學上稱為待積有效劑量)的國際單位,是用來量度輻射對人體健康的影響,當中考慮到不同種類及能量的輻射、受影響的組織或器官、以及輻射物質停留在人體的時間等因素。]


  • 縱使空氣中曾一度含有少許放射性碘和更加少量的放射性銫,自意外發生後,分布在本港不同地區的十個監測站所測量到的環境伽馬輻射水平一直維持正常。

為了恰當地理解上述的實況與數字,可參考以下的一些對比例子:
  • 一個人如吸入含有上述碘-131 劑量的空氣,要經過數以百年計的時間才累積大約相當於照一張胸部 X 光片的劑量(約 10 - 50 微希沃特)。


  • 平均來說,一個香港人從所有天然輻射來源(宇宙射線、從建築材料和土壤/岩石釋出的伽馬射線、食品和飲料、以及吸入自然界中的放射性氣體氡氣等)接收的輻射劑量約為每天7微希沃特。


  • 根據香港放射防護諮詢小組所提供的導出干預水平[1],在香港檢測到的碘-131 濃度高峰值要增加 80 萬倍才會出現對健康構成影響的問題及需要考慮採取防護措施。

以下的示意圖清楚顯示與福島相關的輻射劑量對香港的影響是如何輕微。

圖二     示意尺度圖闡述不同輻射來源的劑量水平及其對健康造成的潛在影響[2]。
圖二      示意尺度圖闡述不同輻射來源的劑量水平及其對健康造成的潛在影響[2]


總結

像切爾諾貝爾核事故一樣,要全面評估福島核事故的影響,還有賴科學家在未來歲月的努力。不過,現有的科學數據清楚表明,儘管本港空氣中曾在一段短時間內出現人工放射性核素,但其濃度極為稀少,對健康的影響實在是微不足道。然而,福島核事故這樣的一場悲劇,也提供了一個機會,讓我們增進對輻射的認識和檢視我們的應急準備狀況。最終,只有透過穩健的科學知識和嚴謹的輻射監測,我們才可以對任何核應急事故作出明智的反應。



馬偉民,梁偉鴻


參考:

1. 香港放射防護諮詢小組第一號報告書:導出干預水平 (只有英文版本)

2. 部份資料源自衞生署放射衞生部網站:
http://www.info.gov.hk/dh-rhu/tc/html/understand_rad_chinese.htm



最近修訂日期: <2013年9月27日>