文．編輯室
2月6日農曆小年夜凌晨，當大家都在熟睡之際，高雄美濃發生芮氏規模6.4地震，重大的災情卻出現在台南，主要是因為震波往西北傳遞，加上嘉南地區的地質較鬆軟所致。
此次震災除在台南歸仁區有2人死亡，其餘114名罹難者均於永康區的維冠金龍大樓中，是受災最為嚴重的地方。該次地震是台灣在1999年的921集集大地震後傷亡最嚴重的地震，並造成有史以來最多人因單一建築物倒塌而罹難。全國民眾在救災的新聞畫面中無不傷心悲痛，度過最難熬的一個農曆新年。
氣象局地震測報中心課長林祖慰表示，從地震發生到災害出現，影響有3階段，第一是震源所在地斷層破裂後震波傳遞的方向，其次是路徑，最後是「場址效應」，也就是災害所在地的地質特性。林祖慰說，地震災情也與建築物結構，及地震震波是否與建物產生共震效應有關。
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| 中央氣象局發布台南大地震各地最大震度資訊 |
台大地質系教授陳宏宇指出，台灣受板塊擠壓，地底一定會蓄積能量，而地震的能量通常會從地表最脆弱的地方釋放。陳宏宇分析，這次美濃地震的震央研判在旗山斷層與小岡山斷層間，而美濃的地質是較堅硬的岩盤，地震能量還不足以讓岩盤發生崩落。但是，當地震能量向外傳遞到屬於鬆軟地質的台南時，能量反而還有擴大作用。
台灣核電廠能耐得住幾級地震？
在震驚傷痛之餘，許多民眾隨即擔憂位在台灣南部的核電廠，在此次台南大地震中是否出現危險？
台灣核電廠耐震能力在設計的時候就已經比一般高樓大廈高出很多，而核電廠與一般房屋的地震設計所採用的法規及計算方式並不相同，經過換算，核一廠耐震能力約為附近的建築物的2.58倍。
台灣核電廠在設計時，已經納入天然災害等考量因素，所以在選擇廠址過程中，地震已列入最重要的考慮條件。特別是日本發生福島事故後，原子能委員會已監督台電公司辦理各核電廠的安全總體檢，包括確認各核電廠的耐震強度。
防震設計值的單位是以g值表示加速度的大小，而中央氣象局所制定的地震震度是以gal為單位，1g等同980gal。我國核電廠比照美國法規，以基盤防震設計值作為建廠基準，由於地震波向上傳播時，經土層會有「 土壤放大效應」，因此在基盤的地震加速度小於地面地震加速度。
國內核電廠反應爐廠房均座落於基盤上，因此承受的地震加速度比地面值要小，也就是說耐震值更高。此外，為了確保安全，我國核電廠於921地震後已設置強震自動急停系統，當震度不到基盤防震設計值的一半時，反應爐就會自動急停。
高標、保守的耐震設計
全世界核電廠的地震設計，都必須考慮和審查過去至少2、3百年，在整個區域方圓幾百公里內的地震史，不僅是斷層或是其他可能造成地震的地層結構。甚至在附近區域裡，不明原因的地震，例如盲斷層，都要考慮。從過去的地震以及區域內的地層結構，保守的訂出可能發生對核電廠產生最大影響的地震。
依據這個對核電廠有最大影響的地震的震源，再保守的估算出當這個最大地震發生時，在核電廠廠址岩盤的地震加速度。然後，經過土壤與結構物的交互作用計算，估算在廠房地基處的地震加速度。這個地震加速度，就是這座核電廠的地震設計基準（Design Basis Earthquake），又稱為安全停機地震（Safe Shutdown Earthquake, SSE）。
依據地震設計基準，結構工程師再以廠房的電腦模型，計算廠房各個樓層的受力大小，作為廠房及設備的設計。所有的這些地震和結構計算，包括從地震的震源到廠址岩盤，從廠址岩盤到廠房地基，從廠房地基到廠房樓層，都非常的保守。
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| 台灣核電廠廠房基礎座落在堅實的岩盤上，可有效減少發生地震時受到的衝擊 |
座落堅固岩盤，相對安全
為降低地震對核電廠的影響，核電廠反應爐廠房都是從地表深挖11公尺至26公尺不等，座落在岩盤上。由於岩盤堅硬且強度高，不會發生沉陷或土壤液化的情形，也不會有震波放大效應，可保護廠房的結構。
即使結構性裂縫也不允許，核電廠耐震能力遠高於一般建築物
內政部營建署訂有「建築物耐震設計規範」，要求一般建築物在地震下即使嚴重破壞與變形，也不應倒塌，以保護人民生命安全。然而，核電廠的耐震設計思考，是以「安全停機地震值」作為核電廠耐震設計基準。在此震度下，廠房不但不能倒塌，甚至連出現結構性裂縫、變形也不被允許，以確保核反應爐能夠安全停機。
根據最新「建築物耐震設計規範」，以核一廠附近為例，當地一般建築物耐震設計值需達0.28g。如果遭遇地震，一般建築物在震度達達到0.28g時，結構將嚴重破壞。而核一廠的「安全停機地震值」為0.3g，表示即使在0.3g的晃動下，核一廠建物不僅不會有裂縫，連裡面的設備及管路也全都完好，耐震能力遠高於一般建築物約3倍。
自動急停， 2秒內就安全停機
面對不可測的天災，台灣核電廠還增設了自動急停裝置，當反應爐遭遇地震時，只要感應到0.1g以上的晃動，控制棒就會在2秒內迅速插入爐心、吸收中子，停止核分裂，中止連鎖反應，使反應爐安全停機。也就是說，當較大規模震動到達之前，核電廠就已經安全停機了，並進行後續的安全防範行動。
日本311大地震，福島電廠的結構並未受損，但是地震引發的海嘯卻造成後續核能危機。因此台電公司已經全面體檢各核電廠，進行檢討與改善，並依需要提升防震強度，務必確保核能安全。
核電廠耐震與防震的安全
台灣的核電廠均依照核能法規進行嚴密的選址與調查，並以美國核能管制委員會所頒定的準則，參照台灣地震歷史資料，挑出最適合的地方建廠。
在設計核電廠時，台電公司已考量廠址特定地質條件，開挖至堅實的岩盤，將廠房建構在岩盤上，以減少地震危害；另針對經濟部中央地質調查所公告山腳斷層（民國96年7月）及恆春斷層（民國98年12月）等新事證，台電公司表示，已委託國立中央大學進行初步評估，結果認為核電廠仍符合原設計耐震安全範圍內；未來將根據後續海陸域地質調查結果，評估地震危害及補強需要。
註1： gal是加速度的單位，1 gal = 1 cm /sec2。980 gal 約等於一個重力加速度（1g）
註2： 耐震強度0.3g約略等同氣象局公布的6級地震、0.4g約略等同於7級地震（氣象局的最大震度），但氣象局公布的強度為地表，核電廠的耐震設計值是以地底基盤為設計考量。
本文出自核能簡訊 159 期 2016.4
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