挑戰與危機：水、糧食、能源、環境

日本福島核事故 （Fukushima Daiichi nuclear disaster）– 反應爐事故演變
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. 福島核廠反應爐出事過程的關鍵點？

2. 福島核災的搶救和善後都是長期的工程，需要哪些專業人才的投入？

圖1：3月16日衛星拍攝的福島第一核電廠影像。從右至左分別是在事故中嚴重損壞的1號機至4號機組。 （圖片來源：http://tinyurl.com/5s5cjv5）

冷卻系統失靈與氫爆
福島第一核電廠在地震發生後，安全系統自動啟動，控制棒成功插入爐心，核分裂連鎖反應停止；但是海嘯將輸配電系統沖毀，造成廠外電源喪失（也許強震時即已喪失）。緊急柴油發電機成功啟動供電，緊急安全系統開始運作。柴油發電機供電1小時後停止運轉，原因為海嘯造成柴油發電機燃料供應系統的故障，緊急安全系統因沒有交流電而無法運作。反應器可能發生小破口冷卻水流失事故，造成冷卻水自壓力槽的流失。

2011年德國大腸桿菌疫情 (EHEC infection outbreak in Germany)—（3）疫情與防治 （outbreak & prevention）
義守大學生物科技學系王瑜琦助理教授/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題：

1. 2011年疫情中大腸桿菌感染的病原確定一波三折，可能原因為何？

2. 控制和預防疫情要注意哪些重點？

德國出血性大腸桿菌疫情如何?
現今德國正經歷一嚴重的出血性大腸桿菌疫情，元兇是期中一高病原性的亞群稱為產生類志賀毒素大腸桿菌(shigatoxin-producing E. coli, STEC）。少部分病例出現溶血性尿毒症侯群 (hemolytic-uremic syndrome ; HUS)併發症，其特徵為溶血性貧血(hemolytic anemia)、血小板數量下降(血小板減少症；thrombocytopenia)和急性腎衰竭(尿毒症(uremia)；是一種會對生命有威脅的嚴重疾病。

有多少國家與此次疫情有關?
至今除了德國之外，已有12個國家傳出病例，包括奧地利、瑞典、丹麥、波蘭、英國、瑞士、捷克、法國、挪威、西班牙、荷蘭和美國。這些病例基本上都是最近有拜訪德國北部地區，或是其中一例是接觸到來自德國北部有出血性大腸桿菌病例的遊客。

日本福島第一核電廠事故：氫氣爆炸（hydrogen explosion）
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. 福島第一核電廠氫氣爆炸的原因為何？

2. 核災的發生的狀況複雜，除了核電廠的多重防護設備之外，還要注意什麼？

氫氣爆炸 vs. 核爆
日本福島核電廠的爆炸不是核爆而是氫氣爆炸。福島核電廠使用輕水式反應器，輕水也就是普通水；從維持核分裂連鎖反應的機制來說，輕水式反應器具有自我抑制的特質，即核分裂連鎖反應不會於事故中失控，於瞬間產生大量的能量，造成反應器的解體。使用輕水式反應器電廠的反應器爐心燃料只會熔毀（nuclear meltdown），不會爆炸。

車諾比核電廠事故造成的健康傷害
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. 為什麼車諾比核災發生20多年後，國際間對於造成傷害的評估還沒有共識？

2. 德國社會用哪些方式來處理災變後的恐慌？

圖1：TORCH報告中提出的銫-137輻射污染分佈圖。這是1995-98之間歐盟和歐盟會員國在歐洲各地進行量測的結果。單位是（kbq/m2, Ci/km2） 。 （圖片來源：《TORCH報告》， p. 32）

車諾比核電廠事故發生至今已經滿25年了，但是這個災變到底造成多少損失？目前對於傷亡的估計並沒有一致的共識。缺乏共識的原因主要是：1）導致災變發生主要是人為的錯失，牽涉到複雜的政治社會因素。災變當下蘇聯當局刻意隱瞞或模糊事件的嚴重性，也缺乏公開透明的數據資料。2）1991年蘇聯瓦解後，災情最嚴重的三個國家白俄羅斯，烏克蘭，俄羅斯（至今）仍然缺乏賢能清廉的政治運作，官方提供的資料的可信度缺乏民間團體的檢證。3）災變損失涉及經濟生產的變動，人口強制遷移，輻射的長期後遺症，社會心理的創痛等，許多效應是不容易有客觀量化的測量準則。

面對這三方面的困難，必須透過跨國合作（包括官方和非官方組織，以及專家社群的共同參與）才有能力對車諾比災變提出比較有公信力的評估報告。一直到核災發生20年後出現的國際合作的報告仍然有許多爭議點。以下簡介其中2份重要報告。

車諾比核電廠事故對社會文化的衝擊：以德國為例
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. 車諾比核災除了有形的衝擊之外，還有哪些無形的影響？

2. 德國社會用哪些方式來處理災變後的恐慌？

圖1：2003年車諾比核電廠附近Prypiat市的教室， 整座城市災變後居民緊急撤離成為廢成。（攝影：Rüdiger Lubrucht）

1986年車諾比核災除了輻射落塵導致短期和長期的生理傷害，經濟上的損失，也在國際社會間造成社會心理和政治體制上重大的衝擊。以德國社會為例，車諾比核災引發廣泛對核能安全的戒慎警覺態度，出現了「風險社會」的名詞和討論，也因此成立聯邦環境部來應付環境問題的挑戰。文化媒體界則呈現了科學數字無法傳達的，直接和間接受害者的驚恐和創痛。2011年在日本福島核災之後3個月內，德國朝野政黨在廣大民意支持之下，一致支持2022年前境內核能電廠全部除役的決定。這股廢核的決心和行動的起始點，就是25年前車諾比事故的震撼經歷。