核能經濟與安全

 文‧江仁台

核能發電協助經濟發展與減碳環保

經濟是生活的源泉（life blood），是社會進步的原動力。沒有旺盛的經濟，社會很難繁榮，文化很難發展，弱勢族群也很難受到關懷。核能是豐富的能源，是經濟發展的一大助力。沒有核能，發電成本將大增，減碳環保的目標也很難達成。

由於發電成本低，並有多重的安全設計，核能發電在先進國家長期的被廣泛使用。

風力、水力、草木生長、煤和石油來自太陽能，而太陽能來自核熔合能。因此，地球上所有的能源，都直接或間接來自核能。

先進各國雖努力的在研發太陽能發電、風力發電和再生能源，但成本與規模都很難與核能發電相比。

由於石油價格高漲，也由於憂慮因燃燒汽油、煤而大量排放二氧化碳，造成空氣污染與地球溫室效應，引起巨大的氣候變化（如酸雨、超級颶風和地球溫度加速上升），世界上許多國家（包括美國、日本、法國），在遭到日本福島海嘯核能嚴重事故的衝擊後，仍然在加強核能安全監督的原則下，理智而且負責的維持核能發電。這些國家能源決策的考量，除核能安全外，主要就是核能經濟。

核能事故分析

核電廠事故外洩入空氣的輻射落塵，以碘-131為主，會放出輻射線的核種。落塵的輻射強度雖受風向的影響，但基本上與距離平方成反比，譬如日本福島距台灣很遠（超過1千公里），落塵飄到台灣，輻射強度已小到測不出來(飄到台灣的輻射強度，小於在日本距福島事故電廠1公里處輻射強度的100萬分之一)。此外，碘-131的半衰期為8天，衰減得很快。換句話說，若落塵從福島飄到台灣須8天，落塵中碘-131的輻射強度，已衰減為當初的一半。

核能發電已有50多年的歷史，在此期間，以1979年3月28日在美國發生的三哩島事故，1986年4月26日在俄國發生的車諾比爾事故，和2011年3月11日在日本發生的福島事故最為嚴重。

三哩島事故和車諾比爾事故是人為疏失，福島事故則是大地震和超級海嘯天災造成的。

三哩島核能事故，由操作人員的疏失引起，核電廠部分燃料棒因缺水冷卻，導致燃料金屬包管熔裂，但第二重防線反應爐壓力槽和第三重防線圍阻體沒有損壞，只有少量放射性氣體自圍阻體外洩，無人傷亡。30多年來，對附近居民健康也沒有察覺到的影響。

車諾比爾核能事故也因操作失誤引起，核反應爐中子減速劑石墨在高溫下起火燃燒，反應爐內也在高溫下產生大量的氫氣造成爆炸，反應爐壓力槽爆破後，噴出的輻射性氣體飄至東歐、北歐和西歐。歐俄地區被輻射落塵嚴重污染，有56人直接死亡，其中47人為核電廠工作人員，9位兒童因得甲狀腺癌死亡，間接因癌症死亡估計約有4,000人。

美、俄兩國這兩個最嚴重核能事故的結果，比較起來有天壤之別。主要原因是，當時在俄國不注重人命，核電廠設計的安全度與運轉的管制，有嚴重的缺失，以致造成巨大的人禍。

日本福島核能事故，由9級大地震和超級海嘯 (浪高13至15公尺，而擋水牆僅高5.7公尺)天災造成。福島核電廠有6部機組，均為沸水式反應爐，多由美國通用電氣公司（GE）製造 (台灣的核一、核二和核四廠，也是由GE製造的沸水式反應爐)。地震發生時，第1、2、3號機組在發電運轉，第4、5、6號機組處停機狀態。

地震發生後，1、2、3號機立刻正常停機，但正常供電遭大地震損壞。然而，6部機組反應爐內燒過燃料的大量核分裂產物和中子活化產物，仍產生大量的衰變輻射餘熱，須由電馬達轉動的冷卻供水系統不停的將餘熱帶出。正常供電中斷後，電廠的13座緊急柴油發電機立刻開動，向冷卻系統馬達供電，維持燒過燃料的冷卻。

但地震發生後約50分鐘，超級海嘯高浪打入並湧進柴油發電機組，機組損壞，停止供電。隨後，冷卻系統馬達由備用直流蓄電池供電。8小時後，直流蓄電池備用電用完，冷卻系統馬達停止供應冷卻水，輻射餘熱使燒過燃料的溫度急速升高，致使1、2、3號機大量燃料金屬包管熔毀，但第二重防線壓力槽仍大致完整。1、3、4號機內在高溫下產生大量的氫氣造成爆炸，損壞機組外層廠房，1、3號機的氫爆更損壞2號機的外層廠房。此外，4號機內也多處起火。

好在高地上還有3座備用緊急柴油發電機仍完好，可向5、6號機冷卻系統馬達供電，使5、6號機未損。事故發生9日後（3月20日），恢復供電，但1、2、3、4號機已毀，大量會輻射的核分裂產物，已外洩入空氣和排入海水中，造成核災。不幸中的大幸是，無人因這次核災死亡。然而超級海嘯，卻造成約28,000人喪失生命。

人體對低輻射傷害有抵抗和修補的能力

發生事故的核電廠並不是唯一的輻射源，空氣中有許多來自太空的宇宙射線，地上有許多來自地表的天然輻射線，人體細胞內有許多會放出輻射線的鉀-40和碳-14，而且照x光和看電視人體也會受到輻射線照射。

大家若不健忘的話，應記得20多年前，台灣鬧得沸沸揚揚的輻射鋼筋屋事件，基於輻射線對人體有害的認知，原子能委員會每年都對輻射鋼筋屋居民做健康追蹤檢察。20多年過去了，發現輻射鋼筋屋居民得癌症的比例較他處居民為低（參考文獻：W.L. Chen et al., "The Beneficial Health Ef fects of Radiation Experienced in the Incident of Co-60 Contaminated Apartments in Taiwan," 48th Annual Meeting of Health Physics, June 20-24, 2003, San Diego, California, USA.）。

這樣的追蹤檢查結果十分有趣。從輻射生理學分析，這個結果有道理，因為癌細胞是分裂很快的細胞，而分裂很快的細胞受輻射線的破壞比正常細胞較大，這也是使用輻射線治療癌症的原理。我們人體多少都帶有少量的癌細胞，低輻射線可殺傷這些少量的癌細胞，而降低癌症的得病 。

其實，人體對微量輻射線傷害，有抵抗和修補的能力，否則人類在充滿了低輻射線源的自然環境中，很難生存。加以低劑量的輻射線照射，已有上例顯示可降低得癌症的百分比。因此，大眾對低劑量的輻射，不須恐懼。

台灣核能發電的回顧

台灣的核一、核二和核三廠，各有兩部機組在運轉發電，核四廠兩部機組仍在建造中。

核一廠是美國GE公司製造的第4代沸水式反應爐，於民國60年底開始施工，1、2號機分別於67年12月及68年7月開始商業運轉。興建期間，民國62年發生第一次石油危機，火力發電成本爆增，影響能源的供應。核能發電的迫切性提高，同年，政府將核電廠列入十大建設，顯示政府對基礎能源建設的重視。

核二廠是美國GE公司製造的第6代沸水式反應爐，於63年9月開工興建，1、2號機分別於70年12月及72年3月商業運轉。

核三廠是美國西屋公司製造的三迴路壓水式反應爐，於67年開工興建，1、2號機分別於73年7月及74年5月商業運轉。

核四廠是美國GE公司製造的第7代進步型沸水式反應爐，88年3月17日動工。89年10月27日因政治紛擾停工。然而，在司法院大法官釋字第520號解釋文和巨額違約罰金的雙重壓力下，經行政院與立法院多次協商，核四廠在90年2月14日復工。

依據台電內部資料顯示，核四違約暫停損失1, 350億元，再加計工程費追加8 4 8億元，合計約2,200億元，相當於台灣民眾平均每人損失約1萬元。

結語

火力發電成本高，並會大量排放二氧化碳，造成空氣污染與地球溫室效應。水力發電成本雖低，但有局限性。太陽能發電、風力發電和再生能源，也有局限性，無法大規模的發電。

核能發電已有50多年的歷史，技術成熟，發電成本低，有助經濟發展和減碳環保。而且建造美國輕水式的核電廠，安全度高。

美、俄、日三國曾發生嚴重的核能事故，仍維持核能發電。就核能安全和經濟發展考量，國家能源的決策，在加強核能安全監督的原則下，應參照美、日等國，理智而且負責的維持適度的核能發電。

(作者任職於美國美華核能協會)

本文出自核能簡訊134期 2012.2