• 三哩島核泄漏事故 (Three Mile Island accident): 事件過程 2011/08/30

    三哩島核泄漏事故 (Three Mile Island accident): 事件過程
    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. 三哩島核泄漏事故中出現哪些嚴重的人為疏失?

    事件發生過程

    1979年3月28日凌晨4點左右,三哩島核電廠二號反應爐(TMI-2)主給水泵停轉,輔助給水泵按照預設的程序啟動,但是由於輔助迴路中一道閥門在此前的例行檢修中沒有按規定打開,導致輔助迴路沒有正常啟動,二迴路冷卻水沒有按照程序進入蒸汽發生器,熱量在堆心聚集,堆心壓力上升。堆心壓力的上升導致減壓閥開啟,冷卻水流出,由於發生機械故障,在堆心壓力回復正常值後堆心冷卻水繼續注入減壓水槽,造成減壓水槽水滿外溢。一迴路冷卻水大量排出造成堆心溫度上升,因為不當的控制板面設計和閥位指示無法正確顯示,運轉員並不知道閥是打開的。待運行人員發現問題所在的時候,堆心燃料的47%已經融毀並發生泄漏,上午7時左右系統已經發出了放射性物質泄漏的警報,但由於當時警報蜂起,核泄漏的警報並未引起運行人員的注意,甚至現時無人能夠回憶起這個警報。直到當天晚上8點,二號堆一二迴路均恢復正常運轉,但運行人員始終沒有察覺堆心的損壞和放射性物質的泄漏。

    圖1:管理程序的關鍵疏失:重要訊號被掛卡遮住。 (資料來源:出自於凱曼尼調查團(Kemeny Commision)三哩島事故報告第117頁, 引用自http://www.aec.gov.tw/www/service/other/files/book_20.pdf)

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  • 三哩島核泄漏事故 (Three Mile Island accident): 背景與對全球核能工業的衝擊 2011/08/30

    三哩島核泄漏事故 (Three Mile Island accident): 背景與對全球核能工業的衝擊
    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. 三哩島核泄漏事故對全球核能工業有什麼重要的歷史意義?

    2. 比較三哩島事件,1986年車諾比和2011年日本福島核事件的異同?

    事件背景

    自從1956年第一座核能電廠開始商業運轉以來,核能發電被視為是廉價和安全的電力來源,廣受工業國家的歡迎,民間也沒有反核的聲音。但是1979年的三哩島核事故,重挫了當時當年意氣風發,如日中天的核能產業。當年3月28日凌晨4點,位於美國賓州(Pennsylvania) 薩士奎亞納河(Susquehanna)中間的三哩島(ThreeMile Island)發生核電廠意外事件,導致部分爐心(約50%)融毀,震驚了全世界。當時全球共有130 餘座興建中或預訂中的核電廠被取消。民眾首次經歷到使用核能的風險,促使各地反核運動開始萌芽發展。

    圖1:位於美國賓州(Pennsylvania)的三哩島核電廠的地理位置。 (圖片來源:http://www.aec.gov.tw/www/service/other/files/book_20.pdf)

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  • 車諾比核電廠的未來:國際合作的新安全圍堵體(New Safe Confinement, NSC) 2011/08/30

    車諾比核電廠的未來:國際合作的新安全圍堵體(New Safe Confinement, NSC)
    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. 為什麼車諾比核電廠長期善後計畫需要國際合作?

    車諾比核電廠事故發生時,蘇聯的領導人是具有改革企圖心的戈巴契夫。儘管在戈巴契夫革新之下,蘇聯政權已經比過去開放透明許多,但是車諾比核電廠真正肇事主因到現在還是疑霧重重,蘇聯官方的調查將責任推給當時進行反應爐「實驗」的操作人員,卻不追究反應爐設計和整體核能決策疏失的責任。

    事故發生後,蘇聯當局原本決定在1993年年底徹底關閉車諾比核能電廠,但是不久蘇聯解體,新獨立的烏克蘭面臨嚴峻的經濟和政治不穩定問題,若關閉核電廠則無法提供百萬人度過寒冬所需的電力。所以,要長期解決車諾比核電廠的善後問題,必須有國際組織的介入和支援。

    圖1:車諾比核電廠出事的第4號機組的損壞情況(左)和1986年11月建成覆蓋在上方的「石棺」(sarcophagus)。 (圖片來源:http://www.aec.gov.tw/www/service/other/files/book_21.pdf)

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  • 車諾比核電廠事件:建造背景與事故後運轉情況 2011/08/30

    車諾比核電廠事件:建造背景與事故後運轉情況
    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. 為何車諾比核能電廠事故發生後其他機組繼續運作了相當長的時間?除了電力需求外,還有哪些可能的社會因素?

    車諾比核能電廠建造的社會政治背景

    車諾比核能電廠位於烏克蘭基輔州普里皮亞季鎮(英文拼法:Pripyat)附近,距離烏克蘭和白俄羅斯邊境只有16公里,距車諾比市西北18公里,距烏克蘭首都基輔(Kiev)以北110公里。核電廠建設方案最初打算將電站建在距離基輔僅25公里處,但是科學界擔憂核電廠與基輔過於接近,逐更改為現今位置。1986年電站的四號機組發生爆炸,引發目前為止(包括2011年日本福島核災在內)最嚴重的核電廠事故。

    圖1:車諾比核電廠的地理位置和周遭國家。 (圖片出處:http://www.world-nuclear.org/info/chernobyl/inf07.html)

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  • 車諾比核電廠事故: 壓力管式石墨慢化沸水反應爐 2011/08/30

    車諾比核電廠事故: 壓力管式石墨慢化沸水反應爐 (RBMK)
    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. 車諾比核能電廠反應爐的設計上的缺陷為何?

    車諾比核事故中的核反應爐是壓力管式石墨慢化沸水反應爐(俄語縮寫為RBMK,意思是「大功率管式反應爐」)。這是蘇聯建造的用於核電站的石墨慢化沸水反應爐。此技術於20世紀50年代發明,現在已被認為過時且有嚴重的缺陷,但是一直到2010年,俄羅斯境內仍有至少11台RBMK反應爐在運行,只是並沒有再新建此類型反應爐的計劃,車諾比核事故之後國際社會也持續施壓,要求俄羅斯當局關閉剩餘的那些RBMK反應爐。

    圖1:RBMK反應爐構造示意圖 (圖片來源:http://en.wikipedia.org/wiki/RBMK)

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  • 環境和人類脆弱性 (Vulnerability of People) (2):世界風險指數 (World Risk Index) 2011/08/30

    環境和人類脆弱性 (Vulnerability of People) (2):世界風險指數 (World Risk Index)
    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. 為什麼需要評估世界風險指數?

    2. 剛剛發表的世界風險指數有什麼用途?

    圖1:2011年6月15日發表的《世界風險報告 2011》(德文版,英文版預計2011年9月初發表)封面。 (圖片來源:http://www.ehs.unu.edu/file/get/8696)

    極端氣候或自然災害的消息近年來成了全球媒體關注的對象。但是天災對人類社會的衝擊,卻因為各個地區政治經濟發展條件的不同而有很大的差異。傳統的風險分析強調自然領域,缺乏對人類社會應變的能力和長期策略的評估。因此,聯合國相關單位與數個重要救援團體合作,2011年6月15日發表《世界風險報告 2011》(圖1)。此報告的核心就是在自然天災風險考量中整合放入「脆弱性」和「恢復力」的社會性因素,整體評估出「世界風險指數」,幫助決策者和民間團體能夠及早準備應變的措施和策略。

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  • 環境與人類的脆弱性 (Vulnerability of People) (1):概念與應用 2011/08/30

    環境與人類的脆弱性 (Vulnerability of People) (1):概念與應用
    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. 脆弱性和風險的概念有何不同?

    2. 脆弱性的分佈不平衡與環境問題有何關連?

    自然環境的變動牽涉到複雜多元的因素,而現代化社會的特徵也是功能分化越來越細微,複雜度越來越高。環境問題的特色之一,就是要面對各種形式的不確定和風險。近年來「脆弱性」(vulnerability)的概念成了傳統的風險分析的重要延伸。傳統的風險分析主要強調了自然災害,而脆弱性已經成為食品安全隱患(food insecurity)、貧困(poverty)、生計(livelihoods)和氣候變化(climate change)等研究的核心概念。

    圖1:貧困是威脅個人安全的主要成因之一。圖中簡易房屋沿河口而建造延伸,使居民面臨巨大風險。貧困人民若無適當支援,很難改善他們本身的脆弱性問題。 (圖片來源:《全球環境展望4》,p.313)

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  • 生物多樣性變化和能源(II) 2011/08/30

    生物多樣性變化和能源(II)
    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. 說明再生能源也可能危害生物多樣性的例子?

    2. 要平衡能源使用和生物多樣性之間的衝突需要哪些轉變?

    能源優先還是生物多樣性優先?

    幾乎所有的能源使用方式都會影響到生物多樣性,所以選擇能源必須瞭解所有具體情況下的權衡得失以及對生物多樣性和人類福祉的影響。當前,生物多樣性管理已經成為減緩和適應氣候變化影響的關鍵工具:從避免森林濫伐到進行生物多樣性補償,同時生物多樣性管理也保護了各式各樣的生態系統服務。表1整理能源和生物多樣性的密切互動關係。 Continue reading →