歷史上重大的核災

三哩島核泄漏事故 (Three Mile Island accident): 檢討與改善安全措施
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. 三哩島核泄漏事故對核能安全提升有何助益？

2. 調查三哩島事故的單位，從哪幾個方向來檢驗和提出改善建議？

圖1：三哩島核電廠2010年的相片，左邊是事故後永遠停機的TMI-2機組。 （圖片來源：http://en.wikipedia.org/wiki/Three_Mile_Island_Nuclear_Generating_Station）

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）

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）

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）

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）

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)

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。