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『環保資訊』月刊第158期

日本福島第一核電廠嚴重事故的啟示

日本福島核電廠嚴重事故的啟示

    

王秋森

今年311日下午,東日本發生9.0級地震及超強海嘯。距震源約65公里的東京電力福島第一核電廠,其正在運轉中的三個反應器於地震發生後順利自動停機,但備用的柴油發電機燃料供應系統約於1小時後被海嘯沖毀,致使反應器的冷卻系統喪失功能。因此,停機後爐心燃料仍持續釋出的衰變熱無法移送到爐外,導致燃料棒溫度大幅升高。使用鋯合金製成的燃料棒殼管在高溫下會與水蒸氣進行化學反應而產生氫氣。地震發生後約25小時,一號機即因自其圍阻體(包圍反應器與冷卻系統的鋼筋混凝土建物)內排放至廠房的氫氣與空氣中的氧氣進行反應而引發爆炸,廠房上端幾乎全毀,大量的放射性物質被釋放到大氣中。其後,三號及二號機的廠房亦分別於31415日發生氫爆。後來的分析顯示,一至三號機的反應器已於地震發生後80小時內先後熔毀。在地震發生前已處於停機維修狀態的其他三個反應器並沒有爐心燃料持續釋出大量衰變熱的問題;但其廠房上端設有用過燃料儲存池,用過的燃料仍會釋放少量的衰變熱,因此必須儲存於水中。孰料四號機的廠房竟於315日發生爆炸(可能是三號機產生的氫氣經管路輸送過來而引發的),導致部分損毀,其用過燃料儲存池因此開始漏水。

針對冷卻系統功能喪失而導致爐心燃料棒溫度攀升的棘手問題,東京電力公司一開始就窮於應付。氫爆發生後,只得一方面通知住在其半徑20公里內的居民緊急疏散,一方面使用幫浦抽取海水灌入反應器,以避免燃料棒的溫度繼續升高。據東京電力公司預估,大約需要69個月的時間才能完成冷卻系統的重建工程,使一至三號機進入冷停機的安定狀態,而要將熔毀的反應器全部拆除則可能需要二十年的時間。

福島第一核電廠發生嚴重事故後釋出的放射性物質總量,估計約達1986年發生於前蘇聯境內的車諾比爾核災所釋出的十分之一。核電廠半徑20公里內,約有八萬居民被迫疏散,其境內土壤因受到放射性物質的嚴重污染而不能用於作物種植與牲畜放牧,核電廠附近的海域因放射性廢水的大量滲入而使漁業受到重創。位於核電廠半徑20公里以外的一些地區,雖然受到的污染程度較低,但其生產的蔬菜、牛奶等食物仍被檢出含有超量的放射性物質。

福島核災顯示,東京電力公司緊急應變的專業能力明顯不足,而日本政府亦未確實建立適當的核災應變程序。緊急應變是核安計畫的重要一環,其應包括核電廠本身及周邊居民兩部分。核電廠本身應於平時即培訓充足的緊急應變人力(約需二千人),並儲備各項消減災害的控制設施與器具,譬如核燃料與核廢料的備用冷卻系統、以及受放射性物質污染的廢水與廢棄物的處理與儲存設施。周邊居民的疏散計畫應包括:疏散交通工具、疏散路線、安置場所、短期疏散災民所需的食物、飲水、衛生設備與醫療設施、長期疏散災民的生計與學童教育等事宜的安排、留置於災區內的家禽家畜與野生動物的處置。此外,游離輻射監測系統應於平時即建構完成,監測項目應包括飲水、食物、大氣、水庫、土壤、地下水、海水、海水浴場以及海底土等。

核災的善後處理需時甚長。除了廢反應器的拆除作業,現場工作人員與附近居民的健康狀況必須進行長期追蹤。熔毀的反應器含有高強度放射性物質,拆除後必須妥於儲存。核電廠附近地區受放射性物質污染的表土必須加以刮集掩埋;含有放射性物質的下水道污泥及污水處理廠的污泥可使用焚化方式處理,焚化爐排放的廢氣必須過濾,濾袋收集的粉塵及爐灰必須以容器保存至游離輻射強度降低到容許值以下。而所有核災善後處理作業均須採取必要的防護措施,以避免工作人員暴露於游離輻射。

擁有世人稱羨的安全文化與科技水準的日本,在9.0級地震及超強海嘯的侵襲下竟遭遇到如此慘重的核災,實出人意料之外。這次浩劫帶來的無比震撼,已促使各國政府急速針對其國內核電廠的安全性進行檢視。經過嚴格的檢視,不少以前未曾注意到的安全問題一一浮現。許多國家的政府已根據檢視結果採取因應對策。其中尤以日本首相所做的果斷決策特別令人矚目;基於日本東海地區在30年內有87%的可能率會發生強度8.0級地震的預測,他要求中部電力公司,在其浜岡核電廠已規畫增建的安全設施尚未完成之前,應停止所有反應器的運轉;至於因此而引致的供電嚴重不足的問題,則由政府、產業界及全民協力解決。

福島核災的發生讓人們深刻體認到,目前的核電科技無法提供絕對不會發生失誤的反應器設計,核電廠的興建、操作、與維護也不可能完全避免人為錯誤的發生,一旦嚴重事故發生時承擔緊急應變作業的現場人員很容易犯錯。而核災對健康、環境與產業的長期衝擊則遠超過地震、海嘯、颱風與水災等自然災害。

台灣目前有三座相當高齡的核電廠,台電及政府主管單位有責任回答,類似福島第一核電廠的災害若發生於台灣,我們的經濟體能夠承擔嗎?全球科技界的一個共識是,可能發生的意外事件必定會發生。因此,核電風險資訊必須透明化。台電不應一再誇稱核電絕對安全,而政府對此安全迷思亦不應繼續予以背書或默認。一個負責任的政府必須預想意外事件隨時都可能發生,對於不符合安全規範的核電廠應要求儘速停止運轉,而不應以供電不足作為繼續運轉的藉口。可再生能源的開發以及用能效率的提升是無可逃避的挑戰;與其在核災降臨後才去因應缺電的危機,不如預先調整能源政策。