三月三十一日,日本發生九級大地震,引發了巨大的海嘯。造成了日本國內重大的損失,其中以核島核電廠最為嚴重,幅射外洩威脅周遭的人員及環境,恐將引發生態浩劫。這個事件引起人們的疑慮,核能,到底是拯救人類的永續能源,還是摧毀人類文明的致命武器?
核電廠的設計
核能安全一直是國人關注的重要議題,核能電廠設計上必須考量地震、海嘯、颱風、洪水等天然災害所可能帶來的影響。也需考量多樣性(例如爐心急停: 控制棒, 液態硼酸注入系統)、多重性、緊急交流電源(例如柴油發電機, 汽渦輪發電機 )、注水系統(高、低壓注水系統)及失效安全fail-safe(在設備故障時不會使機組處於不穩定狀態)以設計核能電廠結構與設備。921集集大地震後,原能會已要求各核能電廠裝設強震自動急停系統,並於96年11月啟用。 以核一廠為例,其廠址海嘯預估最高海潮海拔是10.73公尺,而核一廠廠址實際最低處之海拔是12公尺,而耐震度方面,假定1909年發生於板橋規模7.3的地震,是發生在新莊斷層,且距核一廠最近距離約8公里處(新莊斷層為非活動斷層,但為保守仍假定其為活動斷層),經衰減後,推定安全停機地震基準值為0.3G,而核一廠的實際耐震值則為0.51G。
核能事件分級
核能事件主要分為幾種: 1.爐心核反應異常事故 如燃料誤置,控制棒誤抽或無法插入造成中子數增加,核反應增加功率上升 2.電廠系統暫態事故 如汽機跳脫、飼水加熱器故障造成爐心壓力溫度改變使核反應增加功率上升 3.冷卻水流失事故 冷卻管路破裂熱量無法移除爐心溫度上升 而在國際間也有一套關於核能事件的分級標準:

在台灣的核電廠
台灣的核電廠皆為輕水式核能電廠(其他類型為重水、石墨、FLiBe及無FR),所以類似車諾比(石墨)災變的核能電廠是不可能發生在台灣的。輕水式反應器的安全顧慮,是反應器內的衰變熱無法持續的移除,造成反應器爐心的熔損。這種因熱移除發生問題所導致的事故,需要一段時間的惡化,才會造成爐心的熔損,即使爐心已經熔損,只要核能電廠的圍阻體保持完整性,放射性物質還是不會釋放到外界環境。
311事件
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(燃料組件本身的高溫與燃料衰變熱)持續產生,必須加以移除。反應器急停後,「緊急爐心冷卻系統(ECCS)」被啟動以進行餘熱移除。輸配電系統毀損,造成廠外電源喪失,ECCS運作時的用電改由緊急柴油發電機提供,緊急柴油發電機運轉約一小時後因電廠內部淹水而損壞。
約8小時後,倖存的「爐心隔離冷卻系統」亦因做為控制電源的電池耗盡而停止運作,ECCS於此時喪失了所有功能,爐心溫度開始上升。持續的高溫使爐水汽化成為水蒸汽,燃料棒裸露且表面溫度迅速竄升,鋯合金材質的燃料棒護套隨即與水蒸汽進行劇烈反應,產生大量氫氣。當壓力槽內的壓力過大時,安全閥被開啟並將水蒸汽、氫氣與伴隨的放射性物質導入一次圍阻體的抑壓池中。
在缺乏冷卻的情況下,一次圍阻體也出現溫度與壓力均快速上升的現象,運轉員遂將前述的物質從一次圍阻體釋入二次圍阻體(即反應器廠房)內,結果質量較輕的氫氣蓄積於廠房天花板,隨後再與大氣中的氧氣進行劇烈化學反應而爆炸,
這就是福島核電廠1號機與3號機氫氣爆炸的主因。
我國政府311因應措施
日本福島核能事故產生的原因為自然災害的嚴重程度,超過了電廠的設計基準。簡單的來說,也就是電廠的安全設計無法承受自然災害所造成的衝擊。日本福島電廠事故顯示出:
1.地震並未造成電廠的損壞但防海嘯能力不足
2.廠區淹水而全黑,緊要後備供電電源能力不足
3.反應爐與用過燃料池後備水源與補水能力不足
福島狀況會不會發生在台灣的電廠?
首先,任何系統都有設計基準,我們的電廠的現況是不是完全符合設計基準的要求?換句話說,在電廠的設計、營運、與管理上有沒有任何疏失,造成我們的電廠偏離了設計基準?
為了回答這個問題,原能會與台電公司汲取日本經驗、進行全面總體檢、確定我們電廠的現況符合設計基準如果天然災害超過設計基準? 確定我們電廠有充份應變救援能力,汲取日本經驗、預作準備,並規劃斷然處置作業程序廢棄電廠在所不惜(例如以海水灌救),以確保爐心冷卻保護民眾安全。
個人想法
最後我認為,我們不應因噎廢食,只因為鄰國發生核災就全面廢止核能發電。但為保障國人的安全、居住環境,並考慮到永續發展及因應氣候變遷,我們應該全面檢視目前的核能設施,提高安全標準,並採取
一、加強防災演練
二、提高安全標準
三、發展替代能源
四、老舊核電廠退役
五、加油災害防救機制 等措施
日本核災事變,引發很多人對核能發電的安全性疑慮,其實核電廠雖然有一定的危險性,但其實許多資訊是被媒體過度渲染的,所以才會引起民眾恐慌。只要加強安全規範,發生事故的可能性極低。因此,固然有些國家暫停新建核電廠,但也都尚未全面停止核能發電。我國理應也當如此,在兼顧安全與經濟發展的情況下,繼續使用核能設施,並讓核四廠按照進度運賺,未來再逐步由替太能源取代,這才是上策。
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