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日本福岛核电厂事故 台清大原子科学院十问解惑

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【大纪元2011年03月22日讯】(大纪元记者邹莉台湾新竹整理报导)日本福岛核电厂事故,经历日本政府透过各种方式积极抢救,目前已获得相当程度的控制。也引起台湾社会各界对核能安全的高度关注。清华大学原子科学院是核能科技深耕研究的学术单位,深感有责任向社会大众说明事件由来、可能影响及正确的应对态度。

1.发生在日本福岛核电厂的爆炸是一种核爆吗?
清大原科院表示,福岛核电厂使用轻水式反应器,轻水也就是普通水;电厂的反应器炉心燃料只会熔毁,不会爆炸,所以福岛核电厂1号机、3号机及4号机爆炸的主因都是氢气爆炸,而非核爆。

2.什么原因导致福岛核电厂发生氢气爆炸?
根据美洲核能学会所提供的简单说明,事故发生的大致情形为:地震发生后,控制棒成功插入炉心,核分裂连锁反应随即停止,反应器立即进入停机状态。停机后的炉心仍有余热,必须藉由“紧急炉心冷却系统(ECCS)”的接续运作来移除,不过,海啸将输配电系统冲毁,约8小时后,直流电耗尽, ECCS全面丧失了所有余热移除功能,导致炉心温度上升,并使炉水汽化成为水蒸气,炉心水位因而下降,燃料棒裸露且压力槽内部压力上升。裸露的燃料棒在无法冷却的情况下,表面温度迅速窜升,锆合金材质的燃料棒护套随即与压力槽内的水蒸气进行剧烈的氧化还原反应,产生大量氢气且蓄积于厂房中,随后与大气中的氧气作用后导致爆炸。

3.已发生的几次氢气爆炸导致辐射外泄的原因为何?
依据现有资讯评估,目前福岛核电厂1号机、2号机及3号机的燃料棒可能均已出现破损现象,其内部之核分裂产物(如挥发性高的碘与惰性气体以及化学活性高的铯)自破损的燃料棒释出。值得注意的是,由于围阻体的功能未丧失,放射性物质并未持续而大量地外释。

4.这些外泄的放射性物质对人体健康有危害吗?
基本上整体外泄的辐射量相对有限,应不致于对厂外民众的健康造成严重的伤害。根据3月20日下午3时的量测结果,事故现场的辐射剂量率为每小时0.27毫西弗(mSv),依据美国能源部2005年的资料显示,接受一次胸部X光摄影检查约接受0.1毫西弗的剂量;一次牙科全口X光摄影检查约接受1.6毫西弗的剂量;一次全身电脑断层扫描检查所接收的剂量更高,约在20~30毫西弗的范围,因此不必过于忧虑低剂量辐射会对人体健康造成危害。

5.如果冷却系统一直无法发挥作用,是否会导致炉心熔毁?
会。炉心燃料棒在无法冷却的情况下,表面温度会迅速窜升,当温度上升同时超过燃料本身、锆合金护套与炉心结构组件各自的熔点时,即会出现炉心熔毁现象。

6.炉心熔毁会导致辐射外泄吗?
会。炉心熔毁后,具有放射性的核分裂产物(如挥发性高的碘与惰性气体以及化学活性高的铯)会自破损的燃料棒释出至压力槽,但只要反应器压力槽或围阻体保持完整,可防止其大量外释。所以围阻体的设计与事故中完整性的确保,是核电营运的重大议题。

7.次日本福岛核电事故可以算是严重事故吗?
是的,已超出电厂‘设计基准事故’的范畴。由于日本的电厂是轻水式反应器,炉心熔损事故,并不代表会有毁灭性的灾难发生,与车诺比的石墨水冷反应器的物理性质完全不同,故绝对不能与车诺比灾变的影响程度与范围来类比。

8.台湾的核电厂会发生类似日本福岛电厂的意外状况吗?
台湾三座核电厂均将海啸列为设计基准的一部分,可以承受10米以上的海啸。但是如果台湾核电厂附近发生超过电厂防震设计基准的地震时,类似事件发生的可能性是无法排除的!

9.台湾地狭人稠,若遭遇类似情形,是否会出现反应不及的情形?
台湾每座核电厂每年都会进行紧急事故应变演习,相信政府日后会将福岛电厂事故的状况纳入未来演习的项目,在考量我国地理环境与核能机组性能的前提下,做好准备与训练。

10.万一发生灾变如何有效撤离?
核电厂紧急应变,民众防护的重点为:如何降低民众的剂量。根据核电厂紧急应变计划,当辐射剂量率达到特定值时,紧急应变组织会通知民众进行适当的防护措施。核子事故的撤离,可以循序进行。

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