原因在這裡!核污水稀釋有意義嗎?菅義偉非科學唐突決定慘遭國內外砲轟..... (04/14/2021 NewTalk新聞)
文/劉黎兒
日本政府在13日正式決定要把處理福島核災產生的輻射汙水2023年排放入太平洋,號稱這是只含放射性氚,但日本政府以及東電至今關於福島核災或福島核一的真相多所隱瞞,欠缺透明性,事實上2018年公聽會前也發現這些輻射汙水不僅含氚,還含放射性銫、放射性鍶、放射性碘等,乃至其他多種放射性物質釕、鎝等超標等,而且總量現在就已經多達125萬噸,單單含氚就輻射量就高達860兆貝克,要排放時高達137萬噸,怎麼稀釋,汙染總量也不會變,而且稀釋也是不符合國際法的,日本政府如此唐突的政治判斷,怎能讓人接受,也因此日本國內外抗議群起!
日本官房長官加藤勝信還在13日的記者會上指名批判說來抗議的鄰國的中韓台自己核電廠運轉所產生的含氚的水還不是最後都排放到海裡去,反過來指斥這三國,但是日本政府要排放的並非普通核電廠的水,而是福島核一的輻射汙水,而且這麼大量的輻射汙水並非真的只含放射性氚,即使如日本政府所說的只含氚,也是8成以上都是超標嚴重的,日本政府說屆時會加以稀釋,這有意義嗎?而且在科學上是很難稀釋的,日本政府這些說法都是自欺欺人,也因此日本國內也有各種環保團體或漁業團體都嚴重抗議,更不要說是周邊受影響的太平洋沿岸各國!
就算是放射性氚本身也是毒性很高的,也會造成體內被曝,半衰期是12.3年,要等到風險變低也需要100年,但普通核電廠平時也不斷在排放出來,還當作是合乎規定的在做,這也是核電不是人類應該用的最昂貴最危險而且最不環保的電力的原因之一!
日本政府現在都把要排放的輻射汙水當作是只含氚的汙水,重點都放在在排放氚是符合國際法規定等,而且還不肯說是輻射汙水,而說是「處理水」想魚目混珠,更令各國生氣!
這些「處理水」據日本經產省承認至少含860兆貝克的輻射物質,更是恐怖至極;「處理水」的意思是,福島核一廠每天產生的400噸以上的輻射污染水,是東電用所謂的「(ALPS)多核種除去設備」來分離氚以外的其他62種放射性物質,說是只有氚無法分離出來,其實是費用以及東電的技術力問題,沒有做到連氚都分離出來的程度!
但ALPS處理能力真的如此高嗎?或是東電真的把所有輻射汙染水都徹底處理嗎?這些處理水真的只有含氚嗎?每個問題都是讓世人不得不懷疑的!
因為在2018年8月日本要舉辦「氚水如何處理?」的公聽會前,就發現東電事實上想排放的輻射汙水其實不僅放射性氚超標,而且也還含其他劇毒的放射性銫、放射性鍶、放射性碘等,乃至其他多種放射性物質如釕、鎝等也都超標等,為何會有這麼多輻射汙水出現呢?東電為了收拾發生核災的福島核一,必須用大量的水來冷卻至今無法取出熔毀、熔穿的爛成一堆的爐心(燃料棒的集合體)以及附近,山區湧進全面遭汙染的核電廠廠房地下的水,每天達400噸,已經東電製作了1000多個每個可放1350噸的巨大水槽來放這些輻射汙染水,但東電聲稱到明年秋天就已經爆滿,無法再繼續增設及安放新水槽了!也就是東電已經鐵了心要排放到海裡去了!
雖然現在日本政府發表示在2023年要排放,但是在排放的半年前也早就會爆滿了,東電就表示要政府方針決定後再來檢討,其實也就是在逼迫日本政府做決定,但自己一直躲在背後,只說達到極限,不肯主動出面說明,這樣的東電說輻射汙染水只含氚,輻射汙染水只能排到海裡而別無其他選擇,沒有人能接受的!
日本政府以及東電所有做法都很不科學也不透明,但口口聲聲說自己是有科學根據、是透明的,國際上沒人會相信的;日本政府還表示自己會監督東電,但這次多少也是東電逼迫而不得不這麼早就宣布,日本政府怎麼有力量來監督東電呢?
支持率不到4成的菅義偉,為了表示自己有擔當,而非常唐突地宣布要排放輻射汙水到海裡去,而且是在7日把全漁連(全國漁業協同組合連合會)會長等叫到首相官邸來,而不是他自己去福島請求諒解,他只花20分鐘就草草片面宣布結束,姿勢很高!菅義偉所以如此,是他仗勢著世界最大的擁核組織的IAEA(國際核能總署,或譯為國際原子力機構)撐腰,口口聲聲拿IAEA在嘴邊,世界各國就是IAEA以及同為擁核大國的美國贊同日本如此做!
但是此項做法對於深受福島核災之害的福島人再度雪上加霜,復興永遠跟他們相距很遠,日本政府對於福島漁業界即將面臨的損失表示讓東電賠就好,也讓福島人覺得自己真的就是日本的棄民!
正如福島漁民責問日本政府及東電的「難道除了排放到海洋外沒有其他選擇嗎?」當然是有的,東電至少應該繼續存放在陸地上,努力開發低廉可以分離氚的技術,而且對於其他輻射核種也徹底處理,或是等到時間經過數十年百年風險降低後再來說!
從輻射汙水排放入海如此困難而且不可行,就可知道,核電不是人類可用的電力,尤其發生核災,是怎樣也收拾不了的,只是為了收拾核災發生的輻射汙水本身也是完全無法收拾的棘手的問題!而福島核一其他還有更棘手的核廢問題以及爐心取出問題等,百年也收拾不完的!
完整內容請見:
https://newtalk.tw/news/view/2021-04-14/563156
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銫原子鐘時間 在 Facebook 的精選貼文
【新文章】一天真的剛好24小時嗎?
上一篇文章《為什麼一天有24小時?》引起了幾位讀者朋友對1秒的現代科學定義的討論,我覺得是非常好的現象,說明很多朋友都覺得科學是有趣的,會在讀完文章後繼續思考,而不是把我說的照單全收。其中余承翰和Milka Wong分別對埃及的講解和中國的情況作出補充,非常感謝。朋友Lezhi Lo更不吝分享了他製作的精美圖解,解釋了使用銫-133作為現代計時基準的物理學上的考慮。非常感謝Lezhi的補充,他的圖解比我的文章更直觀也更易明白。
不過除了物理學上的原因,還有最後一個非常重要的理由,就是銫-133的基態超精細結構躍遷頻率剛剛好等於以往天文學上測量到的曆書秒(ephemeris second),或即現代的原子時,即以天文考量而把一天切割成 24 x 60 x 60 = 86,400 等份。這個做法對日常生活影響最小,因此亦最能為社會所接受。
有見及此,我希望把這討論延伸,講講天文學上關於一天的長度的幾種不同定義。
試想像我們是活在古代的天文學家,我們可以如何定義一天的長度呢?最簡單的做法,就是每天晚上觀察天上的星星東升西落,然後計算在下一個晚上需要多少時間才能看見一模一樣的星空。這樣做的好處是換日期的時間在午夜,不會對日間活動的人類造成混淆。這樣定義的一天叫做恆星日或回歸日(sidereal day)。
然而,我們會發現一個問題:雖然星空和太陽一樣,每日都會東升西落一次,但星空的運轉速率比太陽快一點點,只需要23小時56分鐘4秒就完成一圈,而太陽卻需要24小時。這是因為地球在自轉的同時亦在環繞太陽公轉,因此如上圖所示地球需要比星空轉一圈再轉多一點點才能再次對準太陽。這樣就有麻煩了,半年後,午夜零時豈不是會發生在正午?
因此,我們就想出了另外一個方法定義一天的長度:太陽每天正午時分都必定位於南北指向的子午線之上(「子午」就是這個意思),因此只需要把連續兩個正午之間的時間間隔定義為一天就好了!這樣做的話能確保正午都發生在太陽穿越子午線的一刻,不會導致日夜顛倒。這樣定義的方法叫做太陽日(solar day),長度當然是剛剛好24小時,因為這根本就是定義24小時的方法啊。
然而,我們還有一個問題。如果地球環繞太陽的軌道是正圓形的話還可以,但是地球軌道其實是橢圓形的。這就出現了另一個問題:地球公轉的速率每天都不一樣,使得每個太陽日的長度都不一樣!如果硬要以太陽日為定義24小時的方法,難道1秒的長度要變得每天都不一樣嗎?
最後,我們想到了一個方法,就是把一天的長度與每天的實際太陽日長度脫鈎,轉移使用一年下來的每一天太陽日的平均長度:這叫做平太陽日(mean solar day)。我們更進一步直接定義一個平太陽日為86,400秒,再把換天的時刻定為日落後、日出前這段夜晚時間的正中間,這就解決了大部分日常生活所需的問題了。亦因為這樣的定義,正午都不會是發生在剛剛好12時正的,有時會比12時早、有時比12時遲。
然而,跟據現代科學使用銫-133定義出來的1秒,長度其實並不剛剛等於用平太陽日切割出來的1秒。這是因為潮汐作用使地球轉得越來越慢。現在一個平太陽日太約等於86,400.002個銫-133定出來的秒。所以我們可能會以為,一年下來會累積365 x 0.002 = 0.73秒,即差不多一秒!這樣的話豈非每隔年就必須加入潤秒嗎?可是我們知道加入潤秒其實並不常見,加入的時間亦絕非週期性。為什麼呢?
這是因為地球並非只有自轉、公轉、潮汐作用等會影響太陽日的長度。地殼活動、季候風、洋流等等都會影響地球的轉速,而且還未考慮歲差——自轉軸因太陽和其他行星重力造成的進動和章動等影響。因此每天的長度其實是混沌的,非常難以用理論準確預測,只能透過實際測量得知。總言之,上述各種貢獻相加,令我們並不需要隔年就添加潤秒。
討論了秒、分、時、天的定義,下次我們再討論有關定義月和年的問題。
延伸閱讀:
有關潤秒可參考NASA的講解:https://www.nasa.gov/feature/goddard/nasa-explains-why-june-30-will-get-extra-second
港大物理系課程Nature of the Universe網上講義:https://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Space/archive/EducationResource/Universe/framed_e/index.html
封面圖片:NASA
銫原子鐘時間 在 Facebook 的最佳貼文
【新文章】為什麼一天有24小時?
我們都知道時鐘走一圈有12個數字,當時針走完兩圈就代表是24小時過去了,是新一天的開始。然而,你又有否想過為什麼是24而不是23或25,又或者不乾脆用10呢?
現代科學裡,時間的國際單位(SI unit)是秒。1秒的長度有精確定義:銫-133(cesium-133)原子基態的超精細結構(hyperfine structure),當進行量子躍遷時釋放的電磁輻射頻率的9,192,631,770個週期的時間長度[1]。秒是七個物理基礎單位之一。
一天24小時可能源自古埃及文明。古埃及的人在一年之間變化的夜空中發現了24顆明亮的星,剛好能夠把整晚分成24等份。由於埃及接近赤道,黑晚長度大約是12個小時,但不要以為一晚只能看見12顆星!由於星星會東升西落因此在埃及的一年中任何時刻,都能看見18顆星(剩下的6顆位置接近太陽因而看不見)。而且,頭尾各3顆星都出現在日出或日落時候,因太陽光的關係而很難看見,因此真正容易看見的只有黑夜中的12顆星。所以,他們把夜間劃分成12等份(注意不是11,只要12顆星放於每份的中央即可),亦按照此習慣把日間分為12等份。
不過在日間看不見星星,古埃及人如何得知時間?原來,他們會在日間使用一種稱為日晷(sundial)的儀器。這是一種把一個「人」字型垂直放在一個圓盤上的儀器,太陽光照射下來,便會在圓盤上投射出陰影,陰影指着的數字就是日間的時間。在晚間,除了使用12顆星之外,也有一種比較可靠的計時方法,就是利用放在特製水桶中的水位高度來顯示出夜間的12等份。
早晚各分為12等份亦有可能來自另一個原因。古埃及人採用的是12進制而非現在我們所使用的10進制。有些歷史研究指出,他們可能習慣用拇指數數目,而其他4隻手指各有3節,因此就等於12了。因此,一天24等份剛好等於兩隻手除了拇指之外的指節數目,所以這亦可能是他們採用24這個數字的原因。
不過在未來,一天可能會有25小時,甚至更久呢!因為月球所引起的潮汐,海水會與地球摩擦,使地球的自轉速度減慢。大約每5萬年地球自轉就會減慢1秒。因此,在大約1億8千萬年以後,我們一天就能有25小時用了!同樣道理,在大約14億年前,地球的自轉比現在快多了,當時一天可是只有18小時呢!原來,一天並不一定就是24小時的啊。
之不過,如果一天被分為24等份,為什麼1小時和1分鐘都卻被分成60等份?這就與古巴比倫人使用60進制有關。對古巴比倫人來說,60是個非常方便的數字,因為它能夠被非常多日常需要用到的數目字除盡:1、2、3、4、5、6、10、12、15、20、30。這對於表達一個數字的分數很有用。
這個習慣被流傳到古希臘。事實上,小時和分鐘被分為60等份的做法,與西方科學和數學之中把角度分為360等份有關。測量地球周長的古希臘科學家埃拉托色尼(Eratosthenes)首先把一個圓形分成60等分。之後喜帕恰斯(Hipparchus)把這定義推廣為360等份。最後,為了量度比1度更小的角度,古希臘人把1度再分為60角分、1角分再分為60角秒。
角分的拉丁文是partes minutae primae,意即「第一分割」,英文譯作first minute,漸漸簡稱成minute,即我們說的角分或分鐘。角秒的拉丁文partes minutae secundae,意思就是「第二分割」,即是second minute,之後就簡稱second,即我們說的角秒或秒。不過直到16世紀末發明機械時鐘之前,普羅大眾基本上都不使用分鐘和秒。
總結來說,「從上而下」把1天分為24小時,是古代天文學和度量衡傳統而來。「從下而上」由定義1秒到60秒為1分鐘、60分鐘為1小時,再反過來把1天的長度定義為24 x 60 x 60 = 86,400 秒,則是現代科學的做法。
[1] 可參考國際度量衡局(BIPM)對秒的定義:
https://www.bipm.org/metrology/time-frequency/units.html