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日本福島核電廠事故 台清大原子科學院十問解惑

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【大紀元2011年03月22日訊】(大紀元記者鄒莉台灣新竹整理報導)日本福島核電廠事故,經歷日本政府透過各種方式積極搶救,目前已獲得相當程度的控制。也引起台灣社會各界對核能安全的高度關注。清華大學原子科學院是核能科技深耕研究的學術單位,深感有責任向社會大眾說明事件由來、可能影響及正確的應對態度。

1.發生在日本福島核電廠的爆炸是一種核爆嗎?
清大原科院表示,福島核電廠使用輕水式反應器,輕水也就是普通水;電廠的反應器爐心燃料只會熔毀,不會爆炸,所以福島核電廠1號機、3號機及4號機爆炸的主因都是氫氣爆炸,而非核爆。

2.什麼原因導致福島核電廠發生氫氣爆炸?
根據美洲核能學會所提供的簡單說明,事故發生的大致情形為:地震發生後,控制棒成功插入爐心,核分裂連鎖反應隨即停止,反應器立即進入停機狀態。停機後的爐心仍有餘熱,必須藉由「緊急爐心冷卻系統(ECCS)」的接續運作來移除,不過,海嘯將輸配電系統沖毀,約8小時後,直流電耗盡, ECCS全面喪失了所有餘熱移除功能,導致爐心溫度上升,並使爐水汽化成為水蒸氣,爐心水位因而下降,燃料棒裸露且壓力槽內部壓力上升。裸露的燃料棒在無法冷卻的情況下,表面溫度迅速竄升,鋯合金材質的燃料棒護套隨即與壓力槽內的水蒸氣進行劇烈的氧化還原反應,產生大量氫氣且蓄積於廠房中,隨後與大氣中的氧氣作用後導致爆炸。

3.已發生的幾次氫氣爆炸導致輻射外洩的原因為何?
依據現有資訊評估,目前福島核電廠1號機、2號機及3號機的燃料棒可能均已出現破損現象,其內部之核分裂產物(如揮發性高的碘與惰性氣體以及化學活性高的銫)自破損的燃料棒釋出。值得注意的是,由於圍阻體的功能未喪失,放射性物質並未持續而大量地外釋。

4.這些外洩的放射性物質對人體健康有危害嗎?
基本上整體外洩的輻射量相對有限,應不致於對廠外民眾的健康造成嚴重的傷害。根據3月20日下午3時的量測結果,事故現場的輻射劑量率為每小時0.27毫西弗(mSv),依據美國能源部2005年的資料顯示,接受一次胸部X光攝影檢查約接受0.1毫西弗的劑量;一次牙科全口X光攝影檢查約接受1.6毫西弗的劑量;一次全身電腦斷層掃瞄檢查所接收的劑量更高,約在20~30毫西弗的範圍,因此不必過於憂慮低劑量輻射會對人體健康造成危害。

5.如果冷卻系統一直無法發揮作用,是否會導致爐心熔毀?
會。爐心燃料棒在無法冷卻的情況下,表面溫度會迅速竄升,當溫度上升同時超過燃料本身、鋯合金護套與爐心結構組件各自的熔點時,即會出現爐心熔毀現象。

6.爐心熔毀會導致輻射外洩嗎?
會。爐心熔毀後,具有放射性的核分裂產物(如揮發性高的碘與惰性氣體以及化學活性高的銫)會自破損的燃料棒釋出至壓力槽,但只要反應器壓力槽或圍阻體保持完整,可防止其大量外釋。所以圍阻體的設計與事故中完整性的確保,是核電營運的重大議題。

7.次日本福島核電事故可以算是嚴重事故嗎?
是的,已超出電廠『設計基準事故』的範疇。由於日本的電廠是輕水式反應器,爐心熔損事故,並不代表會有毀滅性的災難發生,與車諾比的石墨水冷反應器的物理性質完全不同,故絕對不能與車諾比災變的影響程度與範圍來類比。

8.台灣的核電廠會發生類似日本福島電廠的意外狀況嗎?
台灣三座核電廠均將海嘯列為設計基準的一部分,可以承受10米以上的海嘯。但是如果台灣核電廠附近發生超過電廠防震設計基準的地震時,類似事件發生的可能性是無法排除的!

9.台灣地狹人稠,若遭遇類似情形,是否會出現反應不及的情形?
台灣每座核電廠每年都會進行緊急事故應變演習,相信政府日後會將福島電廠事故的狀況納入未來演習的項目,在考量我國地理環境與核能機組性能的前提下,做好準備與訓練。

10.萬一發生災變如何有效撤離?
核電廠緊急應變,民眾防護的重點為:如何降低民眾的劑量。根據核電廠緊急應變計畫,當輻射劑量率達到特定值時,緊急應變組織會通知民眾進行適當的防護措施。核子事故的撤離,可以循序進行。

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