基本概念

核反應爐分類（Classification of nuclear reactors）
大葉大學機械與自動化工程學系吳佩學副教授/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題：

1. 比較常見的核反應爐是哪些？為什麼？

核反應爐有許多種不同的分類方法。

1. 按照核反應的類別
(1) 核裂變(Nuclear fission)：使用鈾和鈾的產品鈽作為燃料。其中又可分為：

• 使用熱中子（thermal neutrons）的熱反應爐（thermal reactors） ：幾乎所有的反應爐都是這個類型。使用控制中子反應速率的中子慢化劑（neutron moderator）。而慢化劑往往也是冷卻劑（coolant），通常是水（重水或輕水）。
• 快中子反應爐（Fast neutron reactors）， 快中子增殖反應爐/快滋生反應器（Fast breeder reactor）。使用快中子來引發燃料的核裂變。利用快中子被可孕材料（如鈾-235、鈽-239）吸收而變成可裂材料（鈾-238），而產生自行製造核燃料的效果，製造燃料多於消耗燃料的，就稱為快滋生反應器。目前使用並不普遍，可見於早期蘇聯的海軍動力設備。

(2) 核融合 (Nuclear fusion)：使用氫氣作為燃料。目前還在實驗階段。

2. 按照反應爐慢化劑 （neutron moderator）和冷卻劑 （coolant）不同：

國際核事件分級表 (International Nuclear Event Scale, INES)
美國Stony Brook University王瑜君物理學博士/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題：

1. 分級表裡面，發生過的最重大事變為何？

2. 比起地震，核能事件不容易分級的原因為何？

國際核能事件分級表是1990年時由國際原子能總署（International Atomic Energy Agency，IAEA）公布，目的是為了使傳媒和公眾更易了解核能電廠的安全問題。 INES由IAEA和經濟合作與發展組織（OECD）的核能機構（NEA）共同策劃， IAEA負責監察，IAEA裡面六十個會員國支持這個分級表。

圖1：國際核事件分級表 (INES) 的分級概念

核能電廠的安全防護體系：「深度防禦」（defense in depth）和「多重屏障」 (Multiple Barriers)
大葉大學機械與自動化工程學系吳佩學副教授/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題：

1. 哪些安全性顧慮是目前核能電廠的安全防護設計的考量重點？

2. 安全防護設計的維持和監督需要哪些專業能力？

3. 核災發生的狀況複雜，除了核電廠的多重防護設備之外，還要注意些什麼？

2011年日本福島核災引發全球媒體和公眾對於核能電廠的安全高度的關切。核能電廠運轉時，反應器內不斷進行核分裂反應，並產生放射性分裂產物。如果這些放射性物質外釋，如日本福島第一核電廠，就會污染環境。雖然沸水式反應爐的設計比車諾比電廠安全，但是遇到嚴重天災（如14公尺高的海嘯）時，是否能有效防制輻射物質污染環境？日本福島核災的類似問題也會發生在台灣的核電廠？

本文介紹核電廠的基本安全防護系統。以下的資料說明取材於中華民國核能學會和World Nuclear Association的說明，可以說代表支持核電的立場。反核的環保人士很可能對於這樣的說明存疑。但是核能的安全問題必須是透過理性辯論和科技知識來面對，所以本文主要是說明當今核電廠安全設計的概念，作為公民辯論的知識基礎，並不是為核電廠的安全性背書。

圖1：核能電廠深度防禦和多重屏障為安全防護系統示意圖。 （圖片來源：http://www.aec.gov.tw/www/service/other/files/book_19.pdf）