2011年3月11日，日本东北部发生9级大地震，震中位于西北太平洋海底断层，属于典型的海底大型逆冲断层地震。加之震中距离日本东部海岸极近，震源深度仅10千米，由此引发最高达23米的海啸给东部沿岸地区造成毁灭性的破坏。其中包括位于福岛县的福岛第一核电站。
日本311大地震及余震强度、位置
与世界上大多数核电站类似，福岛第一核电站建设在海边，这主要是因为海水可以很方便地被用来冷却反应堆，消耗其多余的热量，从而确保核电站的安全。福岛核电站的6个反应堆属于沸水反应堆，这些轻水堆总功率达470万千瓦，由美国通用电气公司研发设计，于1967年动工，至1979年全面投产。
东日本大地震发生后，核电站工作人员按安全程序迅速对反应堆实施闭堆作业，他们关闭了所有反应堆并试图阻断裂变反应。由于停止工作的反应堆无法为冷却电机提供电能，核电站需要另外启动柴油发电机来为反应堆持续输送冷却水。然而几十分钟后15米高的海啸越过核电站仅5.7米高的防潮围堰、冲上10米高的堤坝、淹没了发电厂的应急柴油发电机，1~4号反应堆失去冷却水循环，只剩5、6号反应堆的冷却水发电机还可以正常工作。
海啸B翻过海堤E，淹没核电站厂房A造成冷却电机失效
作为第二代核反应堆技术，福岛核电站的反应堆在关闭后需要持续的外部冷却来去除堆芯燃料棒的衰变热能，否则将发生堆芯融化，酿成严重的核事故。不幸的是，福岛核电站用来为冷却水泵供电的应急柴油发电机由于受到海水浸泡失效，1~4号反应堆堆芯在蒸发完其中的冷却水后迅速升温。高温使1~3号反应堆中的热锆燃料包壳与水反应各产生800~1000千克的氢气。氢气排出后与空气混合，并最终导致爆炸，爆炸摧毁了反应堆内部的结构设施，进一步增加了救援难度。
福岛核电站1~4号堆全部被毁
核泄漏福岛核事故发生后，危险的放射性物质迅速向四周扩散，一年后（2012年3月）日本东北部大部分地区都检测到放射性物质，其辐射区域甚至波及东京湾的一些地区。下图为截至2012年3月检测到的放射性地图：
福岛核污染一年影响区域
2012年5月24日，东京电力公司发布了报告称，2011年3月估计有531.1×10^15 贝克勒尔（531.1PBq）的碘-131、铯-134和铯-137被释放到环境中，其中520 PBq被释放到大气中，18.1PBq被释放到海洋里。其后东电又改口称被排入大气中的放射性物质至少有900PBq，与此同时，检测人员还在大气和海水中发现了少量的放射性物质锶和钚。事实上，到目前为止没有人能给出确切的排放量。鉴于这些放射性物质中碘和铯对人体健康危害甚大，尽管碘-131的半衰期只有8天，而铯-137的半衰期超过30年，因此造成广泛的担忧。
自2009年始，日本外交官天野之弥一直担任国际原子能机构总干事
核事故发生后不久，约有520吨高放射性污水泄漏入大海，其后陆续有超过30万吨受到污染的废水被从反应堆中抽出来排入海中，根据法国放射防护与核安全研究所 2011年10月发表的一份报告，半年内大约有2.7×10^16 Bq的铯-137（约8.4千克）进入海洋。这些放射性物质没有对日本近海造成重大影响的原因之一，是在日本东部海域存在着世界最强的海流，这种被称为“黑潮”的洋流能迅速将被污染的海水带入太平洋，汇入北太平洋环流。
1、2为黑潮，红点处为福岛
核污染的应对措施福岛核事故发生后，东电公司试图控制核辐射的影响范围，但氢爆炸对核电站的毁坏程度超出想象，令救援者手足无措，他们无法及时取出其中正在融化的核燃料棒。
反应堆的氢爆炸掀掉了核电站的上盖，同时也令氢气不再聚集，救援人员通过持续向乏燃料池注水降温，同时向建筑中输入氮气以隔绝其中的空气，这使得空气中放射性物质的浓度持续下降，但反应堆废水依然向下渗透进入大海。
东电公司对排水口辐射物质的取样分析图
为防止核污水继续渗漏，救援人员一方面在1~4号厂房外围加固围堰，采取冷冻的办法堵住泄漏，同时将乏燃料池中的冷却水抽出来处理后注入到1000余个大大小小的储存罐里，迄今为止存储的污水已经超过了100万吨。
福岛核污水存储罐
从乏燃料池中抽取的废水中含有大剂量的碘-131、铯-134和铯-137等放射性物质，救援人员通过向其中加入多孔的沸石来吸附这些物质，然后将这些沸石与核电站周围被沾染的地表土一起存储起来。但是存储罐中依然有大量的氚无法被清除，如果将这些废水排入大海，依然会对海水造成污染，进而威胁海洋生物的生存。
福岛核电站废墟
废水排放计划鉴于每天150吨的新增污水在2020年就将灌满福岛核电站的废水存储罐，东电公司和相关方试图将多余的含有氚的废水排入大海。
值得一提的是，福岛核事故发生后的相当长一段时间里，它的放射性污水都是直接排入大海，并且在其后的几年中污水泄漏事故不断发生，实际上核废水的排放一直没有停止过。
网络上经常流传着下面这张图片，有人试图以此说明福岛核电站排放的废水给太平洋及沿岸地区造成了严重的危害：
日本大地震海啸影响图
事实上这是一张311大地震发生后的海啸影响图，这张图由美国气象局绘制，其中的暖色表示了海啸影响的范围和高度，它与核污染无关。
福岛放射性污水走的是另一条线路，它会随着日本东部的黑潮流向西北太平洋，然后与北太平洋环流汇合，一路向东，直到美国西海岸，然后南下，沿赤道返回西太平洋。也就是说它在太平洋走的是一个顺时针的路线。
北太平洋环流制造了几个巨大的漂浮“垃圾岛”
从311大震后对福岛核事故的报道来看，美国媒体对泄入太平洋的核污水并没有表现过多的担忧。因为海洋学家们认为这些高浓度的污水会很快被海洋稀释，当它们到达加州西海岸时不会构成严重的威胁。但如果东电公司主动向大海倾倒核废水，其性质与此前就会不同。
废水的倾倒仅是时间问题，东电只有两个地点可以选择，一是在远离其本土的西北太平洋面，二是选择新西兰东北方向的南太平洋环流路线上，这两个区域远离所有人类居住地，并且可以期待洋流来稀释这些辐射物质。
废水可能的倾倒位置与洋流的关系
氚在海洋中是天然存在的物质，它由自然界中放射性物质衰变产生，一般认为大海中少量的氚不会对海洋生物构成威胁，事实上每个人体内都有极微量的氚存在。氚不会通过皮肤吸收进入人体，但它的半衰期长达12年，因此可以通过食物被人吸收。
与氚的低威胁性不同，如果被排放的废水中存在尚未处理干净的其它放射性物质，它们会对海洋生物造成影响，进而通过食物链进入人体，这是需要密切关注的问题。
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