劉秉隴:

如果說有一個裝置能穩定供電,但每年要犧牲4900條人
命才能夠讓裝置運作大家不知道會不會願意。

但大家不知道的是,根據世界衛生組織(WHO)統計,因為燃燒發生的空氣污染,每年造成三百多萬人死亡,致病者不計其數。

以我國為例,去年電力部門消費了全國43%左右的化石燃料,這個比例與世界各主要國家相當。以此推論,全球至少有1,300,000人死於火力發電的空浮微粒污染。單單以台灣為例,因為火力發電,每年至少犧牲了4,983條可貴的生命。

這個算法當然很不公平,台灣這麼安全不可能死這麼多人,但這只是給大家一個觀點跟概念,火力發電的人命成本在這裡。

反過來,大家最熟悉的車諾比核電廠爆炸事件

根據(1996年)OECD出版的"輻射與健康"書中統計。因車諾比核爆造成之總死亡人數在50以下

當場死亡的人很少好像很正常,重點是事後輻射造成的的癌症等等傷害,這是很直觀的想法。

根據歐盟、國際原子能總署及世界衛生組織的研討會(1996年),以及(2000年6月)21國專家組成之聯合國園子輻射效應科學委員會報告指出,除了有1800個兒童甲狀腺癌病例外,即使是參與電廠清除工作的人員,癌症發生的風險也並未升高。

這又給大家另一個觀點去思考安全以及人命成本的問題。更實際的探討能夠遠離單純的恐懼,也比較有判斷跟決策的意義。

《美聯社》多年前曾經引用3個空氣清潔促進團體的調查結果,指紐約每年有超過1800人死亡,是因為發電廠洩出的粉塵汙染導致健康受損。報導還點明,紐約造成汙染最嚴重的21個發電廠中,有11個是燃煤的火力發電廠,另外10個是燃油及瓦斯的火力發電廠。

再生能源以風力及太陽能來說都有個大缺點,就是不穩定

根據科學人112期:
發展風力發電最有名的丹麥,其實主要是靠挪威的水力發電維持電網的穩定:電力不足時向挪威與瑞典購電,而瑞典的部分電力來自核能;風力發電量太多時,則把多餘的電賣給德國等鄰國。售電價格有時是負的,因為停止發電對機組不好,指號付錢請別國幫忙用電。(以上全文引用)

根據聯合國環境規劃署、國際原子能總署、原子能委員會

各種發電技術碳排放量(公克/度)(建廠、營運、除役)
燃煤 966~1306
天然氣 439~688
燃油 800
水力 4~236
生質能 46
太陽能 60~410
風力 7~74
地熱 47~97
核能 39

直接拿掉核能有兩大問題
1.目前
或許可以支應,但備載電量過低會導致跳電問題,因為備載電量本為因應各電廠關廠維修、意外事故所留存,為必要之發電量。跳電沒差?光竹科跳電兩小時蒸發上億....

2.未來預估電力需求仍看漲,尤其2013、2014最吃緊,未來直接會面臨供不應求,電力分配如何取捨問題更

輻射廢物處理場的設置本就為必要
醫院、學校本就會產生輻射廢棄物,還是得有個地方放。
核廢料預估300年輻射量就回到正常 (中低放射性)

重點依然要回到與其他發電方式做比較
汙染比
佔地比
安全比
這樣去評價核能才有意義,而不是靠感覺,因為我們不是當地人沒感覺,這種論述是可惜的,住火力旁邊的說火力的遭、垃圾場旁邊的說垃圾場遭,誰的感覺為感覺?所以當然要回到以互相為標準來做比較才有實質上的意義。

根據歐盟、國際原子能總署及世界衛生組織的研討會(1996年),以及(2000年6月)21國專家組成之聯合國園子輻射效應科學委員會報告指出,除了有1800個兒童甲狀腺癌病例外,即使是參與電廠清除工作的人員,癌症發生的風險也並未升高。

根據(1996年)OECD出版的"輻射與健康"書中統計。因車諾比核爆造成之總死亡人數在50以下。

議題的支持與反對不該做為把人民區分成派別的標準,擁核或廢核,這不是個宗教信仰的意識形態戰爭,而是為未來做規劃。



車諾比核電廠
核爆25年 現成觀光景點影片檔



蟲: 現代核能廠比車諾比的精良安全多了,我記得在某環境頻道播出到,現在車諾比也是因為人類減少,生態反而蓬勃發展的一個地區.




http://sa.ylib.com/saeasylearn/saeasylearnshow.asp?FDocNo=1275




一平方公里換得永久安全?──低放射性廢棄物的最終處置
   
只要1~2平方公里大小的地方,就可以解決今後台灣約100萬桶 的低放射性廢棄物,這可能辦得到嗎?透過「多重障壁」與生物圈隔離,真能確保低放廢棄物中的放射性核種300年不外逸?
文/楊嘉慧


 

台電公司設立於蘭嶼的貯存場在1982年正式啟用,原 本計劃將低放射性廢棄物暫貯存於壕溝中,之後再施行海洋投棄。然而為防止海洋污染,1983年倫敦廢棄物投棄公約(London damping Convention)規定,禁止各污染物投棄海洋。因此低放射性廢棄物便一直堆放於蘭嶼,目前存放約10萬桶。(影像來源:原子能委員會)

 經濟部已在今年(2008)8月底公告「低放射性廢棄物最終處置設施」潛在場址,預計將在台東、屏東或澎湖等三地中擇一,不過尚需經過縣民公投,才能確定國內低放射性廢棄物何去何從。然而,低放射性廢棄物最終處置場能確保不影響附近居民的安危嗎?

放射性廢棄物的分類及來源

 放射性廢棄物依其來源與放射性活度,分為高放射性(簡稱高放)與低放射性(簡稱低放)兩種。高放廢 棄物是指核能發電運轉時用過的核燃料,或是用過核燃料經再處理所產生的廢棄物,其中仍有半衰期較長且持續發熱的核種,必須先冷卻,並等待其輻射強度逐漸降 低。低放廢棄物是發電過程中所衍生的產物,輻射量較低。濕性低放廢棄物包括反應器爐水或廢液過濾產生的粉狀廢樹脂,以及廢液濃縮器產生的濃縮廢液,如硼酸 廢液或殘渣等;乾性低放廢棄物則包括受污染的廢棄衣物、手套、機具等。

 台灣對於高放廢棄物的管理,目前採取的是廠內燃料池貯存方式,因此未對用過核料進行再處理以供二次 使用,高放廢棄物均為用過核燃料,暫貯於核電廠的用過核燃料池中,未來核一廠及核二廠將改採乾式貯存方式以增加貯存容量;至於低放廢棄物的處置,則採取減 少產出、減容固化的貯存方式。

固化廢棄物,防止核種外逸

 行政院原子能委員會放射性物料管理局局長黃慶村表示,低放廢棄物處置的基本概念是採用「多重障 壁」,意思就是層層阻隔,防止放射性廢棄物外逸到生物圈,而其第一層障壁便是將放射性廢棄物固化,把核種封在固化體裡,使其不易受外力而變形,並防止因水 浸漬而可能導致的放射性核種流失;另外,固化體便於運輸與貯存,其安全性也可提高。

 要如何把氣態、液態的廢棄物變成固化體?氣態放射性核種大多半衰期很短,只要盡量延長其滯留時間, 讓其衰變即可,此外,廢氣中半衰期較長的惰性氣體,例如氙(Xe)、氪(Kr)等,可利用活性碳吸附,使之成為固態廢棄物,同時活性碳也能濾除顆粒狀的衰 變產物,再將使用過的活性碳收集起來固化或桶裝;而液態廢棄物則可利用水泥或其他固化劑加以固化。乾性固態廢棄物為了降低貯存或處置的空間,固化之前還有 一道壓縮容量的手續,如可焚化的固態廢棄物先經過焚化(焚化產生的氣體也得再回收),可壓縮的固態廢棄物如金屬則先壓縮,將廢棄物的體積盡量縮小後,再做 成固化體。

 

在核二廠的低放廢棄物貯存倉庫中,黃色的鍍鋅鋼桶裡放著用水泥固化好的廢棄物塊。(影像來源:原子能委員會)

 最常用的固化劑為水泥,即廢棄物與適當比例的水泥調合而成,它會在液態時與廢棄物一起放入55加侖 的鍍鋅鋼桶內,乾硬了就形成堅固的水泥塊。鍍鋅鋼桶是第二層障壁,鍍鋅是利用鋅容易氧化的特性,其氧化物可以形成保護膜,使鋼桶耐腐蝕,擋住從水泥固化體 外逸的核種,但它最主要的功能是防止固化體因外力變形。鍍鋅鋼桶的壽命約只有15年,因此在處置長期安全評估時,都假設鍍鋅鋼桶已完全腐蝕,並不會計算其 障壁功能。

再加三層障壁與生物圈隔離

 然而,無論高放或低放廢棄物,都面臨了最終處置的問題。黃慶村表示,目前台灣的低放廢棄物大都暫存 於蘭嶼貯存場或核能電廠內,少部份醫院、工業、研究院等產生的低放廢棄物則放在原能會的核能研究所,未來若能找到低放廢棄物最終處置場,只需要1~2平方 公里的面積,便能處置約100萬桶的低放廢棄物,並能有效防止核種外釋,方法是於處置場再增加三層障壁(見下圖),使其與生物圈隔離。

 

低放射性廢棄物最終處置場一般是建在地表下方數公尺處 或於淺地深度100公尺內的隧道中,利用鋼筋混凝土窖、回填材料等障壁,將核廢料桶貯存於內,即可有效避免核種遷移長達300年。處置窖左下方還有一個檢 查坑道,工程人員可隨時進入檢查核種是否外逸。(電腦繪圖:姚裕評)

 黃慶村解釋,處置場前兩層通稱為工程障壁,第一層是處置窖,利用厚實的混凝土處置窖,將廢棄物桶安 置於內,廢棄物桶間的空隙並可填充水泥砂漿。第二層障壁是回填材料,包括膨潤土、砂及回填土等,放射性廢棄物放入處置窖後,四周會回填1~2公尺厚的膨潤 土;膨潤土會吸附外逸的核種,同時也有吸水後膨脹而堵塞孔隙的特性,可避免雨水滲入而破壞工程障壁結構或將核種帶出。

 最後一層障壁乃是慎選最終處置場址。處置場址之選擇,必須符合場址安全條件之要求,例如不可設於活動斷層地帶,避免工程障壁因地震受損而導致核種擴散;該地的土質要有較強的核種吸附能力,地下水流速也必須比較慢,以確保核種不會進入人類生活環境。

 低放最終處置場設計壽命通常是300年,因為低放廢棄物中,半衰期最長的核種是銫137,長達30 年,因此300年後銫137的輻射強度只有原來的1/1024,就不足以對生物圈造成影響。儘管已經有這麼多的安全設計,一般人對低放廢棄物還是會感到恐 懼,也因此即使目前雖有幾個適合場址,仍需與當地居民長期溝通,才有可能為低放廢棄物尋得長久安置之處。

認識α、β、γ放射線

 放射性元素是指原子核容易發生衰變而產生放射線的元素。英國物理學家拉塞福(Ernest Rutherford, 1871~1937)依放射線發射的電荷及穿透力,將放射線分類為α、β射線。當放射性物質射出的是帶正電的粒子流(α粒子),則稱為α射線;若射出的是 帶負電的電子流(β粒子),則稱為β射線。

 α粒子是+2價的氦離子(He2+),只要一張紙片或5公分厚的空氣層便可以攔截α粒子。β粒子是帶負電的電子,它可以在空氣中行進若干公尺,需要0.5公分厚的鋁板才能將它攔截。大部份的放射性元素不是放射α粒子,就是放射β粒子,有些甚至可以同時發射出這兩種粒子。

 在原子核進行α衰變、β衰變後,或經碰撞而處於激發態的原子核,還會發出γ射線。γ射線是一種波長比X射線更短、能量更強的電磁波,2.5公分厚的鉛板,也只能攔截一半γ射線。



α、β、γ射線的穿透力比較圖。α射線穿透力最弱,只要一張紙即可擋住;γ射線最強, 2.5公分的厚重鉛板也無法完全欄截γ射線。(電腦繪圖:姚裕評)

 

 放射性元素的衰變是隨機的,亦即完全無法預測什麼時候、哪一個原子核發生衰變,但某一種放射性元素的每個原子核都有同樣的衰變機率,因此當原子核數量非常多的時候,就可以用統計的方法,算出半數原子核發生衰變所需要的時間,稱為「半衰期」。

 原子核衰變成另一個核種後,如果仍具有放射性,就會繼續衰變,直到衰變成不具放射性的穩定元素為止。因此隨著時間增加,放射性核種會逐漸減少,這也是低放廢棄物最終處置場的工程障壁只要確保300年內安全無虞的原因。

延伸閱讀
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〈不能逃避的難題──核廢料處置〉,《科學人》2008年6月號

〈用過核廢料何去何從?〉,《科學人》2008年6月號

《台灣放射性廢棄物史話》,翁寶山編著

高三課本《物理》下冊










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