2017年1月23日

核災食品的問題是鍶不是銫─ 日本福島核災食品該不該進口臺灣?

作者/王竹方(清華大學生醫工程與環境科學系教授。)
(shutterstock)
最近日本福島核災相關縣市的食品是否可以進口臺灣,已成為國內熱門的話題之一。日本食品是否安全應該從科學的角度來予以論斷,本文嘗試以客觀的數據來解讀,希望能做為普羅大眾的參考。

福島災變放射性核種
福島災變對環境造成的危害,主要來自大量的放射性核種外釋而污染環境。核能電廠在運轉過程中經由燃料棒中,鈾–235(標準原子量238 的鈾之同位素)的分裂而產生能源,以及許多具有放射性的核種,福島災變所釋出的一些關鍵性核種資料如表一所示。其中最值得關切的兩個核種分別是銫–137(標準原子量133 的銫之同位素)與鍶–90(標準原子量87 的鍶之同位素),它們可以說是鈾–235 分裂產物中的一對雙胞胎兄弟(產率分別為6.3與4.5%),可是二者的輻射特性與化學性質卻迥然不同,它們的半衰期分別是30.2 年與28.8 年,也就是輻射核種經過30 年左右的時間,還殘存約原來一半的數量。



福島災變同時外釋出許多其它產率頗高的放射性核種如:碘–131、銫–134 等,但由於半衰期不長,災變5 年後的今天其重要性與危害性已可忽略不計。銫–137 的伽瑪( )輻射以目前技術,可簡單用儀器直接量測得知,一個銫–137 可以同時釋出一個伽瑪輻射與一個貝他( )輻射,其能量分別為0.512 MeV(百萬電子伏特)與0.662MeV。但鍶–90 的貝他輻射卻很難偵測到,而鍶–90 釋出兩個貝他輻射,總能量高達2.826 MeV。目前在檢測環境輻射,多以量測銫–137 為主。檢測到銫–137 存在,即假設約有等量的鍶–90 同時存在於環境中。不過,此假設並非一體適用於食品的檢測。

銫與鍶如何進入人體與食物中?
福島災變釋出的銫–137 與鍶–90,會因為化學性質不同,會經由不同途徑,分別進入生物體或食品中。例如:在化學週期表中屬於鹼族元素的銫,其化學性質與鉀類似,在生物體內的生理半衰期很短,且釋出的貝他輻射能量不高,以至於對於人體的毒性與為害性不高。而另一方面,鹼土元素的鍶,其化學性質與鈣類似,很容易累積在乳品或高鈣的各類食品中,而且是醫學上有名的趨骨性核種,一旦攝食進入人體內,易被吸收且會長期累積在骨骼與骨髓中,加上鍶所釋出的貝他輻射能量高,對於人體造血系統的破壞力極強,目前已知是引發血癌的重要元兇之一。由於其半衰期長達28.8 年,若一名10 歲的幼童不慎攝入鍶–90,當他70歲時體內殘留的鍶–90仍有約1/4的毒性,不可不慎!

福島核災對於環境的污染與影響可以大致分為兩個階段,災變初期核電廠廠房連續發生氣爆,造成大量放射性核種外釋至大氣中,並擴散至下風處的鄰近區域,造成第一階段包括福島在內五個縣市的土壤、植被與水域被嚴重污染。

當時污染的核種主要以揮發性高的碘–131、銫–134 與銫–137 為主,相對揮發性低的鍶–90 數量不多,其污染活度估計只有銫–137 的百分之一左右。長期以來臺灣對於日本核災食品的管制,就是以此一階段所造成的污染地區為管制範圍,同時完全沒有考慮到鍶–90 污染的嚴重性。

雖然福島5 縣市環境中鍶的污染相對輕微,日本政府卻不敢掉以輕心,特別在2015 年8 月官方出版的期刊《食衛誌》上發表了一篇有關核污染地區食品中鍶與銫活度比例不到千分之一的文章,企圖淡化核災食品中鍶污染的嚴重性。這篇文章一共分析了40 個已知被污染、銫活度超標的樣品,以及13 個在市場上販售(沒有被銫污染)的商品。由於研究者刻意選擇了一些對於鍶生物累積性遠低於銫的樣品做為調查對象,如米、小麥與牛肉等(美國農業部(USDA)所提供的數據顯示這些樣品的鈣鉀比約為1/10),而非一些傳統的高鈣食品如牛奶、乳酪等(其鈣鉀比為2~10),得出鍶與銫活度比例偏低的結果完全不令人意外。不過這篇文章也透露了許多不為人知的訊息:

它的取樣範圍距離福島50~250 公里,顯示被污染的地區範圍極大,遠遠超過我國所管制的五縣市,而且多數污染樣品中都出現了顯著性的鍶–90 污染。更可怕的是即使經過日本官方檢驗核可在市場上販售的商品,仍然能偵測到鍶–90 的污染,其中一個甚至含有5.5 貝克∕公斤(Bq/Kg)的鍶–90 活度,也就是1 公斤的商品中每秒產生5.5 次鍶–90 的放射性衰變。 ......【更多內容請閱讀科學月刊第566期】

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