作戰研究 日本福島核災對我國之啟示 前 言 日本歷經多次天災人禍的考驗 其中 包括1995年阪神大地震 1 造成50,226人 傷亡 32萬人住進組合屋 同年又遭逢東 京地下鐵沙林神經 毒 劑攻擊 造成6,300 餘人傷亡 2 促使日本政府針對突發天災 頒布災後修正條例 以順利進行災害重建 孰料20

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1 日本福島核災對我國之啟示 作者陸軍化學兵學校少校教官胡自強 提要 一 讀歷史可以鑑古知今, 日本遭受過原子彈攻擊, 應該能深切體認放核災害對日本的痛 核電廠東主隱瞞電廠風險, 促使核電廠在高風險狀況下運轉反應爐, 雖然創造不菲經濟價值, 但造成對國家 國土 國民的傷害, 永遠難以平復 二 人類史上肇生多起核電廠事故殷鑑不遠, 我國核電廠設施與日本型式相同, 他山之石, 可以攻錯, 藉日本核災應變作為, 重新檢視我國常規與非常規應變整備現況, 毫不隱瞞地找出核電廠可能致災的關鍵問題, 立即尋求有效方法, 從確保核電廠設施做起, 進而保障全民安全 三 軍隊是國之干城, 民之護衛, 天災 人禍皆需要軍隊快速投入大量機具與人員, 複合式災害更需要精準的專業分工, 臨戰或任務訓練成為軍隊在安全情形下, 達成救援任務必要保障, 災害救援已經是現今軍隊訓練的重要課題 四 日本福島核災的啟示, 平時核災應變不論法規再嚴謹, 專家諮詢多完整, 應變整備充實, 以及實兵演練多逼真, 仍舊抵擋不住天災考驗 若掌握不住威脅關鍵要項, 風險管理概念及減災控損作為, 將無法順應考驗而獲得全勝 關鍵詞 : 核電廠 輻射 自衛隊 複合式災害 94 中華民國 100 年 10 月號

2 作戰研究 日本福島核災對我國之啟示 前 言 日本歷經多次天災人禍的考驗 其中 包括1995年阪神大地震 1 造成50,226人 傷亡 32萬人住進組合屋 同年又遭逢東 京地下鐵沙林神經 毒 劑攻擊 造成6,300 餘人傷亡 2 促使日本政府針對突發天災 頒布災後修正條例 以順利進行災害重建 孰料2011年3月11日14時46分 日本時 間 發生地震史上第七大9.0級超強地震3 4 接續引發超級海嘯 核電廠事故等複 合式災難 再一次考驗日本政府及民眾應 變能力與災害耐受程度 日本國整體表現 新聞媒體檢視是民眾優於政府 不過此次 1 地震如同警鐘般 再次提醒世人大自然力 量輕忽不得 我國亦為核電廠建置國家 核電廠1 3廠建置及商轉時間與日本福島 電廠概同 因此 本文專注於日本核災應 變作為 期從 政策 整備 應變及國家 整體表現 等多面相 剖析日本核災應變 及處置 作為未來我國核災應變整備參考 核電廠事故的歷史教訓 一 美國三哩島核電廠事故5 1979年3月28日4時 美國賓夕凡尼亞 州哈里斯堡的三哩島 Three Mile Island 核能電廠2號機發生跳機 由於值班人 阪神大地震 阪神 淡路大震災 1995年1月17日上午5時46分52秒 日本標準時間 即UTC+9 震 央在淡路島北部的明石海峽海域 北緯34度35.9分 東經135度2.1分 震源深度16公里 地震規模為芮 氏7.3 屬上下震動型的強烈地震 此次地震是日本自關東大地震以來 規模最大的都市直下型地震 由 於神戶是日本屈指的大城市 人口密集 當時約105萬人 地震又在清晨發生 因此造成相當多傷亡 官方統計6,434人死亡 43,792人受傷 房屋受創住到組合屋的有32萬人 阪神大地震 中文維基百 科 2 東京地鐵沙林毒氣事件 是指日本時間1995年3月20日早上於日本東京的營團地下鐵 今東京地下鐵 發 生的恐怖襲擊事件 發動恐怖襲擊的人在地下鐵三線共五列列車放置沙林毒氣 造成13人死亡 約6,300 人受傷 毒氣事件策劃者 奧姆真理教教主麻原彰晃及執行任務的5名教徒先後被判死刑 惟至今仍未行 刑 另3名施放者則判處無期徒刑 而事發多年至今仍有3名疑犯在逃 東京地鐵沙林毒氣事件 中 文維基百科 3 根據中央氣象局辛在勤局長3月11日表示 921地震釋放能量相當於40顆原子彈 日本宮城縣此次發生 規模8.9級地震 其釋放能量相當於1.1萬顆廣島原子彈威力 為921地震的275倍 依據氣象局資料顯示 其威力為史上第七 14日日本氣象廳又將地震規模上修至9.0 等同311巨震釋放能量為原先估計的兩倍 相當於臺灣當年921大地震的400倍 4 史上七大強震 1.規模 年智利造成1,600人喪生 200萬人無家可歸 2.規模 年美國阿 拉斯加海嘯造成128人喪生 3.規模 年印尼海嘯席捲12國 22.6萬人罹難 4.規模 年俄 羅斯遠如夏威夷都觀測到9.1公尺巨浪 5.規模 年祕魯海嘯造成南美2.5萬人罹難 6.規模 年北美海嘯跨越太平洋 摧毀日本海岸多個村落 7.規模 年3月11日本強震引發10公尺高海 嘯重創日本東北部 逾400人罹難 史上七大強震 大紀元新聞網 5 行政院原子能委員會網站 中華民國100年10月號 95

3 員處理不當, 導致輻射氣體及反應爐爐心熔燬等嚴重事故 同日 7 時, 圍阻體內的放射性強度已高於正常值數倍, 負責電廠營運的大都會愛迪生電力公司宣布進入 廠區緊急事故 6, 管制電廠區域人員及車輛進出, 並通知美國核能管制委員會 ( Nuclear Regulatory Commission, NRC, 以下簡稱核管會 ) 賓州州政府所屬警察局 環境資源部及民防組織, 儘速做好應變整備 由於狀況持續惡化,7 時 30 分核電廠進入 全面緊急狀態 時至 3 月 30 日美國核管會估計受損燃料棒比例已達 60%, 電廠周圍 3 哩半徑範圍內的輻射劑量強度為 0.25 毫西弗 / 小時, 賓州州政府初期勸導居民減少外出及緊閉門窗 ; 有感事態嚴重, 賓州州長隨後下令撤離電廠周圍 5 哩範圍內的學齡前兒童及孕婦, 並通知電廠附近 4 個鎮約 90 萬居民準備疏散 美國白宮鑑於事態嚴重, 於 3 月 30 日成立特別行動小組, 統籌指揮三哩島事故應變事宜 特別行動小組派遣核管會專家赴三哩島核電廠, 使得電廠的混亂情況獲得改善 工程師和專家們逐漸將反應器冷卻, 成功的遏止事故的惡化 4 月 1 日卡特總統親赴三哩島核電廠巡視, 以具體行動 7 向民眾宣示三哩島事故的威脅已經解除 但美國在事故之後 6 年, 總計投入數十億美元, 來清理 2 號機內核廢料 三哩島 核電廠事故依 國際核能事件分級制度 (International Nuclear Event Scale, INES ) ( 如表一 ) 評定為 第五級 核能事故 8 二 前蘇聯車諾比爾核電廠事故 1986 年 4 月 25 日事故發生前, 前蘇聯烏克蘭省核電廠 4 號機將實施定期保養停機, 電廠當局擬趁停機之便, 進行一項實驗 由於該機組設計的缺陷, 以及實驗上不當的措施與人為運轉錯誤, 因而發生 國際核能事件分級制度(International Nuclear Event Scale, INES) 評定為歷史上最嚴重的 第七級 核能事故 為抑制石墨的燃燒及防止爐心放射性核種外洩,4 月 28 日開始以直升機投置總數 5,000 噸材料在反應器頂部, 包括 40 噸碳化硼以防止反應器再達臨界 800 噸石灰石以產生二氧化碳達成隔絕空氣作用 2,400 噸鉛以達輻射屏蔽之作用, 以及 1,800 噸的砂及泥土作為放射性氣體懸浮物之過濾介質及達到滅火的效果 同時為了避免反應爐內的高溫的燃料燒穿爐底,5 月 21 日開始在 4 號機底部興建隧道, 放置冷卻用的熱交換器, 總計動用 400 名礦工 ( 採 3 小時一班制 ), 在 6 月 24 日完成 168 公尺長鋼筋水泥隧道 另為長期安置 4 號機,6 月開始動工興建被稱為石棺 (sarcophagus) 的巨大圍阻體, 歷經 6 個月於 11 月 30 日完成, 總計使用 7,000 噸 6 美國核電廠事故分類依事故的徵兆評估分為四類 : 異常事件之示警通知(Notification of Unusual Event ) 緊急戒備(Alert) 廠區緊急事故(Site Area Emergency) 全面緊急事故(General Emergency) 張建興著, 我國災防體系之研究 以地方政府核子事故緊急應變為例,( 高雄 : 中山大學碩士論文, 民 93 年 6 月 ), 頁 64 7 蘇聯車諾比爾電廠事故檢討報告, 行政院原子能委員會網站, 8 參考資料, 96 中華民國 100 年 10 月號

4 作戰研究 日本福島核災對我國之啟示 表一 分 事 事 類 分級 影 偏差現象 響 著 名 事 件 7 特大 車諾比爾核電廠事故 1986年發生於蘇聯烏克蘭 福島第一核電站事故 2011年發生於日本福島縣 6 重大 克什特姆核廢料爆炸事故 1957年發生於蘇聯俄羅斯車里雅質斯克 州奧焦爾斯克 5 具有場外風險 溫斯喬火災 1957年發生於英國 戈亞尼亞醫療輻射事故 1987年發生於巴西戈亞斯 三哩島核事故 1979年發生於美國賓州 4 場外無顯著風險 東海村JCO臨界事故 1999年發生於日本茨城縣 3 嚴重 塞拉菲爾德核電廠事件 1955年至1979年發生於英國 福島第二核電廠 第一 二 四號機組 2011年發生於日本福島縣 2 注意 卡達哈希核電廠事件 1 異常 葛雷夫蘭核電廠事件 2009年發生於法國諾爾省 大亞灣核電廠事件 2010年10月23日發生於中華人民共和國廣東省 0 無安全顧慮 科斯克電廠事件 2008年發生於斯洛維尼亞 故 件 核災分類 級 及著名事件分析表 資料來源 筆者整理 鋼鐵及41萬立方公尺水泥 有關輻射危害 以在離核電站9公里 的來列夫村為例 兒童甲狀腺裡輻射劑量 高達2.5西弗9 可能罹患甲狀腺癌或其他 癌症 在撤離的11萬6千人中有2萬4千人 接受幅射量為450毫西弗 蘇聯當局在事故發生後36小時後 決 定強制疏散半徑30公里範圍內的13萬5千 名居民 據之後統計 從這一地區及附近 的白俄羅斯和烏克蘭撤離人數達11萬6千 9 人 居民於28日中午接獲消息 下午開始 疏散 除眼鏡 身分證件和金錢外 任何 東西都不准攜帶 疏散的車隊包括1,216 輛大巴士和300輛卡車 長度超過15公里 污染區內的貓 狗 家禽和家畜一律就 地處理 1989年11月的資料顯示 當時在核電 廠工作及參加輻射污染消毒工作的工人 已有250人死亡 10 烏克蘭衛生部長瑟德 尤克1997年表示 1986年車諾比爾核子反 西弗 sievert, Sv 是衡量輻射劑量對生物組織的影響程度的單位 用來表示輻射對人體影響的程度 而 1西弗 1焦耳 公斤 J/kg 但西弗單位表示相當大 所以常會用毫西弗 msv 與微西弗 μsv 來表示 1西弗等於1,000毫西弗 而1毫西弗等於1,000微西弗 接觸到的環境只要維持在100毫西弗以內 都是正常可接受的 灰色的春天 福島核電廠輻射外釋事件 科學月刊2011.4月號 tw/archives/ 車諾比爾事件是怎麼一回事 Yahoo奇摩知識 中華民國100年10月號 97

5 應爐災變後, 進行清理工作的人員中已有 1 萬 2 千 5 百餘人喪生 核能事故造成前蘇聯經濟慘重的損失, 僅將炸壞的 4 號反應爐封閉起來, 工人日夜輪班搶救就用了 6 個多月的時間, 而輻射污染清理工作大約用了 1 年時間 事故總計造成蘇聯西部及歐洲其他地方約 7 萬 5 千人死亡, 烏克蘭 白俄羅斯 蘇俄地區, 至少有 9 百萬人受到輻射線影響, 至今尚有數百萬人生活在污染區內 三 日本茨城縣東海村 JCO 核燃料處理工 11 廠臨界事故茨城縣東海村位於東京東北方約 120 公里, 東臨太平洋, 面積約 37 平方公里, 人口約 3 萬多人, 為日本著名的核能村 1956 年日本原子力研究中心東海研究所在此設立,1959 年 Nuclear Fuel Corporation ( 核燃料開發機構之前身 ) 成立,1960 年日本第一部商業運轉之核能電廠 日本原子力發電 ( 株 ) 東海發電所亦在此動工興建, 總計村內現有 15 個核能相關單位 1999 年 9 月 30 日上午 10 時 35 分茨城縣那珂郡東海村 JCO 核燃料處理工廠發生鈾燃料臨界 (Criticality) 事故 12, 造成人員受到輻射暴露, 並有放射性物質外釋, 導致事故現場半徑 350 公尺內之居民緊急疏散, 半徑 10 公里內之居民在屋內掩蔽 JCO 工廠主要從事鈾燃料轉化作業, 在整個核燃料循環中屬於核燃料再轉化階段 (Reconversion), 是將六氟化鈾 ( 13 UF6) 鈾礦或是黃餅碎片轉換至粉狀二氧化鈾 (UO2) 或是硝酸鈾 由於 3 名現場工作人員變更作業程序, 將超過臨界質量的濃縮鈾倒入沉澱槽中, 導致發生臨界, 現場出現一道強烈的藍光閃過, 此即是大劑量中子與伽瑪輻射 工作人員隨後進行緊急處理, 但 2 名操作人員已遭嚴重輻射暴露 日本中央及地方政府紛紛成立對策本部, 展開救災 經派員洩除沉澱槽外冷卻水, 並將硼酸溶液灌注入沉澱槽後, 才成功終止將近 20 小時鈾燃料臨界 事故計有 3 名 JCO 工作人員受到嚴重輻射暴露 ( 其中 2 名死亡 ) ( 如圖一 ), 56 名 JCO 員工 3 位消防隊員以及 7 位附近居民遭到輕微輻射暴露, 共計 69 人受到非計畫性輻射暴露 另有 81 人因參與救災工作, 而遭受到計畫性輻射暴露 輻射污染除了短半衰期之分裂氣體外, 並無明顯的放射性物質外釋至周遭環境, 日本科技廳依據 國際核能事件分級制度 (International Nuclear Event Scale, INES) 將此次臨界事故判定為 第四級 核子事故 東海村是日本核能發源地, 居民長年與核能設施為鄰, 親眼目睹日本核能工業的成長, 東海村民不僅相信核能, 也深刻 11 行政院原子能委員會網站, 12 臨界事故是指鈾燃料質量密度達到一定的量就會引發核反應, 持續造成大量輻射線和放射性元素的釋放 83 天的燃燒, 13 黃餅 通常是從粉碎後的天然鈾礦石提取而來, 是核燃料生產過程中必須的一種中間產品, 其主要成分為八氧化三鈾 黃餅 並不能直接用於核反應堆, 而一般用於提煉濃縮鈾 伊朗稱實現原料鈾黃餅生產自給自足, 鳳凰衛視, 98 中華民國 100 年 10 月號

6 作戰研究 日本福島核災對我國之啟示 圖一 嚴重輻射暴露唯一倖存人員 資料來源 燃燒83天 瞭解日本核能發展的重要性 更為東海村 能夠成為日本國內其他核能設施之典範而 感到驕傲 此次日本有史以來的第一件臨 界事故卻在該核能模範村內發生 不僅影 響東海村民身心 並深深衝擊東海村民對 核能的信任度 日本福島與我國核電廠 一 核電廠反應爐設計與現況 核能發電與火力發電原理相同 係運 用水蒸汽來推動汽輪機 帶動發電機發電 14 所不同之處在於核能發電是以 鈾235作為燃料 火力發電則是 以 煤炭 石油或天然氣 等為 燃料 核能發展關鍵在於目前全 球暖化 14 及溫室效應 15 嚴重及低 碳發電需求 世界主要工業國家 對核電寄予厚望 但核能發電雖 然具備無火 無煙塵及低碳 以 及不會造成空氣污染等優點 但 各國亦同樣地看見輻射險峻的威 脅 根據今 2011 年4月25日 車諾比爾事故25週年最新發表 世界核工業報告 World Nuclear Industry Status Report, 在福島核事故之前 世界核工業已經 走下坡 新建電廠不多 運轉中電廠快速 老化 而新電廠增加的速度更遠不如再生 能源的電廠16 統計目前全世界商業運轉 437座電廠 7座長期停機 建設中64座17 其中美國自三哩島核電廠事故後 長期 擱置核能發電 2010年美國總統歐巴馬在 視察技術訓練中心時宣布 將提供80億美 元的政府貸款擔保 以協助近30年來第一 項核電廠計畫 興建兩座新的核電廠18 核能發電是以鋯錫金屬製作燃料棒 全球暖化 Global warming 指的是在一段時間中 地球的大氣和海洋因溫室效應而造成溫度上升的氣 候變化現象 為公認悲劇之一 而其所造成的效應稱之為全球暖化效應 全球暖化 中文維基百科 15 溫室效應 Green house effect 是指大氣層通過捕捉輻射使星球不同部分的氣溫相對穩定的效應 不少研 究指出 人為因素使地球上的溫室效應加強 而造成全球暖化的效應 溫室效應 中文維基百科 16 全球有多少核能發電廠 Yahoo奇摩知識 17 原有核電廠441座 扣除福島1-4號機組 故僅餘437座 資料來源 18 拙著 國土安全論化學兵未來發展 陸軍學術月刊 桃園 2011年2月 頁7 中華民國100年10月號 99

7 內部裝填鈾 235 燃料丸, 以中子撞擊燃料丸在反應爐中進行核分裂連鎖反應, 產生大量的熱能, 再將水加熱為水蒸汽, 推動汽渦輪機, 帶動發電機產生電力 為了確保核分裂反應在安全環境下進行, 反應爐特別設計第一及第二圍阻體, 以避免輻射外洩 反應爐目前設計型式區分為沸水式 壓水式及進步型沸水式等三種 灱沸水式反應爐 (Boiling Water Reactor, BWR) 發電原理係利用核燃料分裂反應所產生的能量將水加熱, 產生約攝氏 288 度的高溫蒸汽, 再由蒸汽驅動渦輪發電機來發電, 發電後之水蒸汽經冷凝後變成水, 再經泵注入反應爐內, 除補充爐內水源亦可作為冷卻反應爐之用 牞壓水式反應爐 (Pressurized Water Reactor, PWR) 壓水式反應爐在水加熱成蒸汽的過程中採用兩套迴路, 在反應爐中的 主迴路 裏冷水經過爐心加熱後, 只增加溫度但不變成蒸汽, 熱水送至 蒸汽產生器 中把熱量傳給 次迴路 的水後變成冷水再送回爐心 ; 而次迴路的水則會被加熱成蒸汽去推動汽輪機, 用過的蒸汽再經海水冷卻後重複使用, 這種設計可以確保汽輪機使用的蒸汽絕無核分裂反應所產生的放射性物質, 但因系統較為複雜, 故運轉與維護也較沸水式反應爐費事 壓水式反應爐的控制棒設計在壓力槽上端, 由上向下抽插, 比起沸水式反應爐由下往上的設計在運作與保養上較為方便 不過日本東海電廠曾因未適時更換管線, 發生海水鹽分在管壁上形成附著物, 造成管壓過高而爆炸 犴進步型沸水式反應爐 (Advance Boiling Water Reactor, ABWR) 為美國奇異公司與日本東京電力 日立 東芝等公司於 1990 年代共同發展的最新設計 改良沸水式反應爐, 在反應器設計 安全系統 儀控系統 工作人員輻射防護 廢料減量等各方面提升性能 二 核電廠安全設計為防範反應爐內放射性物質外洩, 核電廠設計多道防護系統, 包括燃料丸 燃料棒及反應爐壓力槽均設有安全保護措施 19 灱燃料丸 ( 如圖二 ) 核能電廠運轉時會產生攝氏 1,000 度以上的高溫, 使用的燃料必須具備耐高溫特性, 因此特別將鈾先製成二氧化鈾的粉末, 再燒結成直徑與高度均為 1.0 公分左右的柱狀 燃料丸 ( 此燃料丸是一種熔點在攝氏 2,800 度的陶瓷體 ) 只要燃料丸不熔化, 大部分的核分裂產物就會密封在燃料丸中 牞燃料棒係將燃料丸裝置於長約 3.86 公尺, 厚約 0.8 公分, 可耐高溫 高壓及腐蝕的鋯錫合金管內 ( 熔點攝氏 1,200 度 ), 再通入惰性氣體, 以增加熱傳導性能, 最後將護套口封起來, 製成 燃料棒 其主要在防範燃料丸中高揮發性放射性氣體 ( 如銫 ), 萬一從燃料丸中逸出時, 可將其滯留在護套內 ; 多支燃料棒再製成 燃料棒束, 一支燃料棒束可供 3 年發電使用 犴反應爐壓力槽 19 日本核電廠事故和電力供應狀況, 資料來源 : 100 中華民國 100 年 10 月號

8 作戰研究 日本福島核災對我國之啟示 圖二 廠內用過燃料棒儲存槽示意圖 資料來源 蘋果日報 發電過程一旦核燃料護套破裂 分 裂產物外洩 則會被侷限在反應爐壓力槽 內 含有放射性物質的冷卻水可經由爐水 淨化系統 將水中的放射性物質除去 反 應爐壓力槽及密閉的冷卻水系統 構成了 第三道防護 犵圍阻體 如圖三 反應爐壓力槽及相關管路設備 係 置於內襯鋼板 且厚達2公尺之鋼筋混凝 土製成的圍阻體 有媒體稱為一次圍阻體 內 圍阻體係採 負壓 設計 即內部 壓力小於外界大氣壓力 可避免反應爐 內的放射性物質洩漏到圍阻體外 圍阻體 20 足以承受萬一爐心熔燬 在圍 阻體內產生大量蒸汽的壓力 即使冷卻水管發生破裂 帶有 放射性的冷卻水洩漏出來 均 會被圍阻在圍阻體內而避免外 洩 三 福島第一核電廠與臺灣核 電廠分析 灱福島第一電廠現況 基 本資料如表二 日本現有55部商業運轉 機組 建設中2部機組 計畫 興建11部 55部機組中沸水式 32部 61% 壓水式23部 39% 核電廠機組分由東芝 三菱重工 日立 通用 西 屋等公司設計及製造 各家電 力公司中以東京電力公司 以下簡稱東電 為全日本第一大 同時也是全球第四大 的電力公司 擁有福島一廠20 二廠及柏 崎刈羽電廠等三座核能電廠 電廠核能發電燃料除福島一廠3號 機組採用鈽-239 其餘均為鈾-235 發電 原理係利用核燃料分裂反應所產生的能量 將水加熱 產生約攝氏288度的高溫蒸汽 再由蒸汽驅動渦輪發電機來發電 發電 後之水蒸汽經冷凝後變成水 再經泵注入 反應爐內 除補充爐內水源 亦可作為冷 卻反應爐之用21 日本福島第一核電廠的6座反應 福島第一核電廠基本資料 Fukushima I Nuclear Power Plant 英文維基網站 wiki/fukushima 福島第一核電廠 座落福島縣雙葉郡大熊町 雙葉町 計有6座反應爐機組 為東電的 第一座核能發電廠 反應爐均屬 沸水式反應爐 自1970年10月開始啟用 1971年3月商業營運 總發 電量為4,696兆瓦 是世界25個發電量最大的發電廠之一 21 資料來源 中華民國100年10月號 101

9 區分反應爐型式圍阻體型式商業運營電力 ( M V 商圖三核能電廠圍阻體 資料來源 : 爐, 使用建造容易 較小 較廉價的設計結構, 尤其馬克一型用來存放廢燃料棒儲存池位置, 並不在一次圍阻體的保護範圍內, 因此減少一層有效安全屏障 日本遭強震重創後, 福島核電廠的冷卻系統故障, 反應爐面臨熔燬威脅 奇異公司並未說明馬克一型的設計是否足以承受福島第一核電廠遭遇的連串特殊事故, 包括規模 9.0 強震和大海嘯導致核電廠癱瘓 但該公司表示在北卡羅萊納州威爾明頓的一個指揮中心已有工程師待命, 隨時準備為日本工程師提供援助 22 此次日本發生 9.0 級東北大地震及海嘯, 造成電廠 1-4 機組發生無法在安全情形下自動停機, 第 1 號機 (3 月 12 日 ) 表二日本福島第一核電廠基本資料 業轉5 號機東芝沸水式第 4 型 1978/4/ 號機奇異沸水式第 5 型馬克二型 1979/10/24 1,100 1 號機 奇異沸水式第 3 型 1971/3/ 號機 奇異沸水式第 4 型 1974/7/ 號機 東芝沸水式第 4 型 馬克一型 1976/3/ 運4 號機 日立沸水式第 4 型 1978/10/ 計畫 7 號機 進步型沸水式 現已取消 1,380 興建 8 號機 反應爐 現已取消 1,380 資料來源 : 行政院原子能委原會, 爐,5 座是 Mark 1 沸水式反應爐, 馬克一型圍阻體由奇異公司 (General Electric Company, GE) 在 1960 年代開始生產反應 第 3 號機 (3 月 14 日 ) 及第 4 號機 (3 月 15 日 ) 均發生嚴重氫爆 23, 燃料棒破損 ( 推估 1 號機 70% 2 號機 33%), 成為繼蘇聯車 22 李威翰翻譯, 電廠反應爐 GE 設計有問題 ( 華盛頓 : 法新社,2011 年 3 月 18 日 ) 23 於下頁 102 中華民國 100 年 10 月號

10 作戰研究 日本福島核災對我國之啟示 諾比爾電廠之後 第二次為國際核能事件 分級制度判定為 第七級 最嚴重核子事 故 日本全國21處核能設施廠址共設置 20處廠外緊急應變設施 其軟硬體設施俱 全 平時作為原子力安全保安院駐廠人員 辦公處所 應變時作為中央 地方及所有 各參與應變作業之進駐人員作業場所係共 構設置 牞我國核電廠現況 隨著1960年代臺灣的經濟發展 為 了確保能源的穩定供應 以及更大的發電 量以支持發展中的國家經濟 政府決定興 建核能發電廠來因應需要 興建期間 民 國62年 1973年 發生第1次石油危機 核能發電的迫切性提高 同年政府將核能 電廠列入十二大建設 自核一廠 新北市石門區 民國68 年開始商業運轉後 陸續建設核二廠 新 表三 我國電廠基本資料 分 反 應 爐 型 式 圍 阻 體 型 式 商 業 運 營 電力 MV 商 區 北市萬里區 及核三廠 屏東縣恆春鎮 又因用電量激增 故於民國88年開始建 置核四廠 新北市貢寮區 但由於89年 國內反核運動及政府政策一度停建 復於 90年復工 預訂民國101年完工 第四核能發電廠使用反應爐型式 為GE公司設計的先進沸水式反應爐 Advanced Boiling Water Reactor 是臺 灣第一 亞洲第二個使用此類型反應爐 設計的發電廠 我國電廠基本資料如表 三 核一廠營運後對臺灣的用電能源供 應貢獻卓越 然而隨著臺灣反核意識的抬 頭 核電廠的價值與地位一再受到質疑跟 挑戰 加上美國三哩島 蘇聯車諾比爾電 廠相繼發生意外事故後 核電廠的安全問 題備受國內反核團體關切 由於北部濱海 幾十公里內就有兩座核能發電廠 在全世 界也是獨一無二 兩座電廠皆離臺灣政經 業 核一廠 運 核二廠 轉 興建中 核三廠 核四廠 一號機 二號機 一號機 二號機 一號機 二號機 一號機 二號機 奇異沸水式 第4型 馬克一型 奇異沸水式 第6型 馬克三型 西屋公司 壓水式3迴路 鋼筋強化 混凝型 奇異公司進步型 沸水式反應爐 鋼筋強化 混凝型 1979/1/5 1979/9/6 1981/12/ /3/ /7/ /5/18 未定 未定 資料來源 行政院原子能委會 23 氫爆是由於反應爐壓力槽內壓力增加水位降低 暴露出水面的核燃料氧化鈾溫度過熱 燃料棒護套的鋯 合金與水蒸汽發生催化反應而產生的氫氣 隨著減壓洩氣時釋出而聚集於建築物內的上方 安全設備應 該在排氣的同時點燃氫氣 福島第一核電廠事故 中文維基網站 中華民國100年10月號 103

11 中心 臺北市不遠,( 核一廠與臺北市直線距離 28 公里, 核二廠為 22 公里 ) 24 一旦發生任何意外, 將直接衝擊我國中樞地區及人口密集的北部地區 ( 約 600 萬人 ), 雖然其中有大屯山脈阻隔, 但對空浮的放射性微粒卻很難阻斷 ;600 萬人居住地區遭受輻射污染, 如何安全往南撤離, 包括除污水源 乾淨衣服 交通工具 避難所 飲水 食物及醫療需求, 這些都是必須儘早完成規劃 日本政府核災救災應變作為 一 政府按法規救災灱完整法規及手冊應變 ( 如圖四 ) 日本為內閣制國家, 天皇為日本民眾的精神領袖, 由日本經濟產業省負責核電廠管理, 文部科學省負責核燃料處理及研究用反應爐, 為確保核子事故緊急應變依法有據, 特別制訂 原子力災害對策特別措置法 ( 以下簡稱原災法 ), 律定核電廠發生核災後, 依災害等級緊急應變動員單位及各自權責, 以統合所有應變單位能量, 有效遂行控災與減災作為 各電廠外均常設對策中心, 編有各保安官及應變裝備, 藉定期檢查, 確保核電廠運作安全, 及核子事故下均能在有效掌握中, 逐步完成災民疏運及各項緊急應變事務 牞無法即時災情共享自福島電廠通報發生事故後, 日本政府依法規陸續在首相官邸成立災害統合對策本部, 原子力保安院及防衛省成立對策本部, 核電廠外指揮中心 自衛隊設置 前進指揮所, 各應變指揮中心間均設有良好通聯系統, 但是災情及應變進度傳遞卻未發揮功能, 核電廠反應爐一個接一個出現問題, 引發日本全國人心惶惶, 而東京電力公司處理慢半拍的態度, 讓日本首相菅直人非常震怒 25, 反而是媒體報導實況較指揮體系更為快速及確實 對策本部指揮官官房長官枝野幸男亦無法在第一時間掌握究竟電廠事故嚴重程度, 迫使其多次要求對策本部提供確實情資, 以利國人瞭解核災應變發展 若一國家最高災害救援對策中心都無法掌握即時災情, 其餘對策本部就更不用說能分享最新情況 犴不接受奧援喪失先機研判可能核電廠並無專家群可以評估事故發展, 或東電公司不願將危害實情告知國人, 或現地對策本部根本掌握不住核電廠事故發展 美國政府在 3 月 11 日福島第一核電廠受損後, 即表達提供冷卻技術協助的意願, 條件是廢除福島核電廠出問題的反應爐 但日本政府及東電公司都認為本身有能力修復冷卻系統而拒絕, 直至日本核安危機引發全球關注, 美國核能管理委員會主席賈柯 (Greg Jaczko)14 日表示, 應日方要求, 美方兩名技術專家已赴日本 26, 隨後會再增派專家小組前往 日本已要求美國支援能讓反應爐維持冷卻的設備, 不僅錯失應變搶救先機, 亦為後來大規模輻射污染埋下禍因 3 月 17 日日本陸上自衛隊駕駛直升機對第一核電廠進行灌水作業後不久, 美 24 核能電廠現況,Yahoo 奇摩知識, 25 菅直人震怒, 東京電力效率差, 臺灣電視新聞網, 26 同註 中華民國 100 年 10 月號

12 作戰研究 日本福島核災對我國之啟示 圖四 日本完整的法規及應變手冊 資料來源 日本原子力安全委員會 國太平洋司令部透過日本防衛省向日本首 相官邸提出支援清單 美國總統歐巴馬當 日以電話告知日本首相菅直人願意提供援 助 3月22日首相輔佐官細野豪志擔任指 揮 由東京電力公司等組成的 因應福島 第一核電廠事故的美日協商會 成立 美 國即以支援清單為基礎 決定出具體的支 27 援項目 Operation Tomodachi,友情行動 支援清單列出 高性能泵浦 軟管 防護衣 等約30項28 一直到福島第一核 電廠發生氫氣爆炸後不久 日方才決定接 受美方支援 犵風險管理經驗不足 以美國處理三哩島核災經驗 藉由 27 Operation Tomodachi トモダチ作戰, tomodachi sakusen?, lit. "Operation Friend s " is a United States Armed Forces assistance operation to support Japan in disaster relief following the 2011 T?hoku earthquake and tsunami. As of 29 March 2011, the operation, including relief supplies provided to victims of the disaster, was expected to cost a total of $80 million 資料來源 英文維基百科 Tomodachi 28 日輻射危機 美曾有最壞打算 蕃薯藤新聞網 中華民國100年10月號 105

13 專家群編成特別行動小組, 運用將近 4 天時間化解危機, 從支援清單項目研判, 美國已設想福島核電廠最壞的事故情況 在危機管理上, 美日簡直是天壤之別, 日本對於危機管理作為近乎於零 內閣官房參事 東京大學放射線安全學專業教授小佐古敏莊 4 月 29 日向首相官邸請辭, 抗議政府藐視法律, 毫無計畫的應對措施, 延誤了平息事態的時間 29 及應對福島第一核電站危機不力 小佐古敏莊自 3 月 16 日起為首相菅直人提供核電站及輻射相關建議 他在一場新聞發布會上說, 對於政府推遲公布福島第一核電站放射物質擴散預測結果的作法值得商榷 玎隨意上修輻射劑量首相官邸和行政機構臨時隨意做決定, 將核電站工作人員全年可接受輻射量上限從 100shv/hr 上調至 250shv/hr, 而忽視合理步驟及程序 文部科學省有關福島縣小學校園內可接受的輻射量上限 不符合國際常識, 只是行政機構根據自己的意志決定 30 4 月 30 日據媒體調查日本 46 名縣知事中 25 名認為首相菅直人領導救災時表現不佳,30 名知事不滿首相表現, 抱怨中央政府處理核電站事故時信息公布不及時 近 80% 日本民眾不滿意首相菅直人對地震 海嘯和核事故時的領導力, 超過半數地方政府官員不滿菅直人應災表現 二 執政團隊未適時鼓舞民心灱首相救災而不勘災依據原災法發生核子事故即由原子力安全保安院負責設置應變中心, 並於首相官邸成立原子力災害對策本部, 由首相指定指揮官總理救災事宜 3 月 11 日發生福島核電廠事故之後, 官房長枝野幸男不分晝夜對外說明原委及發展現況, 因此, 鼓動日本民心, 然而首相菅直人卻遲遲不對外公開發表談話, 更不至災區勘災及視察救災進展, 直至 3 月 18 日才對外公開發表說明, 之後即不再接受訪問, 導致日本民眾心生怨懟, 懷疑政府沒有認真救災, 快速 即時提供必要協助 日本民主黨執政後的第一次地方選舉 10 日在日本部分城市先期舉行, 主要是選舉 12 個都道縣知事 ( 備受關注的是東京都 北海道 三重縣的知事 ) 及 41 個道府縣議會議員, 結果民主黨推舉的候選人不敵在野自民黨 31, 此次大選民主黨遭民眾以選票教訓而慘敗, 在對菅直人逼宮聲浪高漲之際, 民主黨內幹部自嘲說 黨內已 爐心熔燬 了 32 牞天皇親上火線慰民之苦日本天皇夫婦 3 月 30 日至東京避難所慰問福島災民 33, 跪著及流著淚告訴災民 : 對不起, 是我做得不好, 才會讓我的子民受苦, 請你們原諒我, 我們一起打 29 日本內閣官房參事不滿政府核事故處理提出辭職, 共同網, 30 張瑞昌專欄, 菅直人打土撥鼠, 中時電子報, 31 日民主黨選舉慘敗, 菅直人下臺呼聲再起, 香港新聞網, 32 倒菅, 民主黨自嘲 爐心熔燬,MSN 新聞, 33 日本天皇為民眾精神領袖, 天皇自第二次世界大戰結束對國民發表演說後, 即未再公開露面, 此次天皇 攜同夫人前往災區收容所勘災, 表示災情慘重,TVBS 新聞臺網站, 106 中華民國 100 年 10 月號

14 作戰研究 日本福島核災對我國之啟示 起精神來重建家園 34的身影 令世人留 下深刻的印象 首相菅直人4月2日才第一 次下鄉勘災 不過災民顯然不領情 甚至 有人對著菅直人說 你來不來其實沒有 多大差別 35 顯然首相菅直人在民眾心 中地位已經破滅 三 應變未考量最大危害 核電廠事故等級依據 國際核能事件 分級制度 區分七級 如表四 對策本 表四 準 事 故 等 級 部初期判定核災事故等級為第四級 3月 15日由於輻射威脅升高廠外指揮中心 Offsite center 由大熊町完全撤離至福島 縣廳 18日評估1 2 3 號機第5 級 4 號機第3 級 日本原子力安全保安院直至 4月12日一個月之後 才將事故等級提升 至 第七級 灱救災缺乏全般構想 災區民眾將近一個月時間無辜暴露 國際核能事件分級及廠內外衝擊程度分析 則 一 準 則 二 準 廠 外 衝 擊 程 度 廠 內 衝 擊 程 度 則 三 安 全 防 禦 之 案 衰 減 程 度 例 極大量之放射性物質 七級 最嚴重意外 外釋 造成廣泛性環 事故 境之影響 烏克蘭車諾比爾 核電廠事故 發生極顯著放射性物 六級 嚴重意外事 質外釋 造成廣泛性 故 環境之影響 俄羅斯吉斯亭核 費料槽爆炸 有限度放射性物質外 五級 廠外意外事 嚴重之核心或放射 釋 造成須部分區域 故 性屏蔽毀損狀態 性緊急計畫 局部性核心或放射 輕微放射性物質外釋 四級 廠區意外事 性屏蔽毀損狀態 造成民眾輻射暴露 故 工作人員有致命性 達規定限值程度 暴露發生 極小量之放射性物質 發生大量污染擴散 接近發生事故狀 舊 動 燃 J A E A 東 外釋 造成民眾輻射 三級 嚴重事件 及工作人員有輻射 態 喪失安全防 再處理工廠火災 暴露尚未達規定限值 性效應發生 禦功能程度 爆炸事故 程度 重要污染擴散及人 發生潛在安全影 美 濱 核 電 廠 2 號 員超暴露狀況 響之事件 機事故 二級 偶發事件 一級 異常警示 無安全顧慮 發生功能上偏差 文殊試驗爐鈉冷 卻劑洩漏事故 級 未達級數 無安全顧慮 資料來源 34 撫慰災民 天皇夫婦親臨避難所勘災 非凡新聞網 35 菅直人終於踏上災區 被批來也沒差 非凡新聞網 中華民國100年10月號 107

15 在輻射污染環境, 肇因關鍵在於日本政府並未重視放射性危害可能產生傷害效應, 再者東電初期輕乎的態度, 增加後續處理難度, 複合式災害諸多威脅中, 將核災處置列為第一優先是可取作為, 但核電廠減災控損執行原本就不易, 快速撤離污染區民眾更是困難重重, 電廠應該以專業評估事故發展最終可能危害, 通報政府採取應變作為, 儘早對電廠周邊災民下達撤離命令 ( 日本緊急撤離命令發布時間及撤離範圍如表五 ), 以降低民眾輻射感染機率及日後醫療負荷, 而不是僅先疏散熱區民眾, 其餘地區民眾居家掩蔽, 再依狀況通知疏散, 完全喪失確保人命先機 牞未教導民眾自我防護車諾比爾核電廠發生事故後, 前蘇聯當局 36 小時即下達半徑 30 公里內居民撤離命令, 污染區內貓 狗 家禽及家畜一律就地處理 3 月 11 日 10 時 17 分福島電廠一號機開始排氣釋壓, 即已將輻射氣體排入環境中, 後續因燃料棒熔燬排放至環境中的輻射, 早已污染管制區, 媒體及統合對策本部公布訊息均未將實情告知民眾, 同時未通知災民不要食用未經檢測的來歷不明飲水及動植物,3 月 22 日福島產牛奶, 茨城 福島 木 群馬產菠菜等中檢測出超過食品衛生法暫時規定的放射能, 造成地區民眾誤食機率升高, 東京在內的部分縣市自來水已被放射性碘污染 36, 增加後續體內除污困難度,3 月 18 日首相宣布撤離半徑 20 公里範圍內的居民, 對策本部直至 5 月 16 日始公布將撲殺污染區管制區內家禽及家畜 犴模範電廠表現不佳福島縣面積 13,781 平方公里, 約為臺北縣 5.5 倍, 是日本 47 個都道府之中第三大行政區 ( 人口數 210 萬 ) 福島縣廠外應變中心規模係符合法規之標準化設置, 目前設置有 12 位保安檢查官 ( 類似我國駐廠視察員 ), 其中所長兼任防災專門官, 副所長則專任防災專門官, 兼任保安檢查官 平時督導地方政府及福島第一 二核能電廠執行防災整修作業, 事故時, 利用電腦自動群呼系統通知應變人員進駐, 並通報相關應變單位, 隨時與電廠保持密切聯繫, 掌握機組最新狀況, 並啟動事 表五緊急撤離命令發布時間及撤離範圍 項 次時 間撤 離 範 圍 1 3 月 12 日 5 時 44 分 半徑 10 公里內居民應撤離 2 3 月 12 日 5 時 44 分 半徑 20 公里內居民應撤離 3 3 月 15 日 11 時 00 分 半徑 20~30 公里內居民應待於屋中 4 3 月 25 日 11 時 30 分 半徑 20~30 公里內居民應考慮撤離 資料來源 : 中文維基百科, 36 福島第一電廠事故, 中文維基百科, 108 中華民國 100 年 10 月號

16 作戰研究 日本福島核災對我國之啟示 故評估系統與劑量評估系統等應變設備37 福島核電廠1號機曾是我國行政院原子 能委員會組團觀摩的指標性電廠 此次 核災應變作為凸顯日本政府應變能力不足 四 廠外應變中心功能不彰 日本核電廠均為私人企業 依政府規 定電廠外須設置應變技術中心 Nuclear Safety Technology Center 38 設有專業核 子事故應變保安官及作業人員 平時督導 電廠核災整備 發生事故後即由通產省次 長擔任現地對策本部指揮官 負責整合來 自電廠本身 消防 警察 自衛隊 原子 力委原會 放射線醫學綜合研究所 市丁 村 道府縣 防災專門官 原子力緊急研 修中心技術專家等各項資源 編有指揮組 技術組 連絡組 媒體服務組 裝備管 制組 醫療組等 事故發生時可即刻投入 救災 由於現地對策本部及應變技術中心 未即時將實況回報統合對策本部 遭到首 相及官房長官責難 並要求提供確實情資 以利國人瞭解核災應變發展 由此不難 研判現地對策本部未能掌握核電廠事故發 展 採取有效防護措施降低輻射污染危機 並適時回報災害對策本部 五 自衛隊專業訓練不足 陸上自衛隊部隊編制發展自1950年起 歷經5個轉變時期 由警察預備隊及保 安隊階段等社會安全維護角色 發展成為 多樣編制 機械化 摩托化不同類型部隊 目的在使自衛隊面對 多樣 多元 安 全威脅 能有效執行保衛國土安全 民眾 安定任務 再者日本處於地震帶上 依據過去經 驗每隔一段時間即會產生大小不一的地震 因此 1957年日本政府的 國防基本方 針 明確訂定 災害救助 為自衛隊五大 任務之一 此為世界第一次將 救災 列 為國家軍隊的主要任務 藉此自衛隊才得 以將災害應變工作納入常備軍力整備 自衛隊對於國內災害救援 以往均採 用書面請求派遣 由於阪神大地震自衛隊 投入救災時間過晚 道府廳知事在等待支 援過程中 錯失搶救人命黃金時機 造成 日本民眾強烈反感 此次教訓促使日本於 1996年修訂 自衛隊法 簡化自衛隊出 動的審核程序 灱派遣時機及整備 自衛隊依救災經驗調整災害救援派 遣時機 律定自衛隊可依據災害對策基 本法第68之2條及自衛隊法 Self-Defense Forces Law 第83條災害派遣規定 實務 上派遣方式區分 請求派遣 一般派遣形 態 39 自主派遣 特殊派遣形態 40 等方式 賦予自衛隊自主派遣法定權力 同時因應災難需要 自衛隊已建置可在2 小時出動緊急應變部隊 包括陸上自衛隊 37 參訪日本核子事故緊急應變及核能相關設施 行政院原子能委員會出國報告 民96年 頁12 38 依日本原子力災害對策特別措置法第12條 電廠均須設置廠外應變技術中心 距電廠7公里 規定小於20 公里 左右 建物面積1,825平方公尺 規定不得小於800平方公尺 每一設施總經費約20億 並設 有後備場所 平時作為保安檢查官事務所 以利督導地方政府及電廠執行防災整備 事故時 利用電腦 自動群呼系統通知應變人員進駐 參考資料 同註37 頁 於下頁 中華民國100年10月號 109

17 4,000 名, 車輛 410 輛 直升機 30 架, 海上港口停泊正常狀況軍艦 航空自衛隊則在全國 5 個地區部署機動衛生班, 以肆應突發緊急應變實需 防衛廳與自衛隊依據過去救災派遣和防災訓練所得的明確教訓事項, 將因應各種類型災害應注意事項, 彙集成因應各種災害對策手冊, 編纂係以災害發生的形態分為都市 山地 島嶼 特殊災害等 4 種, 對每一種不同情況分別記述, 每種手冊主要以對災害的因應方針 可能發生的受害情況 被請求的主要活動 注意事項等 4 部分所構成 41 手冊制訂後分發至相關機關 地方公共團體等, 各自衛隊依據防衛省防災業務計畫與此項手冊, 做為平時災害防救教育訓練及聯合演訓之參據 牞建立核生化救災專責部隊陸上自衛隊 9 個師團均編制化學防護部隊, 中央即應集團下設中央特殊武器防護隊 ( 駐地埼玉縣大宮, 編制 150 人 ) 42, 可針對遭受核子 生物 化學戰劑攻擊時, 對所屬部隊實施除污及戰場救護等工作, 而海 空軍飛機艦艇上也設有獨立 的化學防護部隊 日本防衛省希望化學防護隊能在核反應爐發生爆炸時發揮作用 中央特殊武器防護隊 ( C e n t r a l Nuclear Biological Chemical Weapon Defense Unit:CNBC) 投入此次福島核電廠搶救, 此防護隊是日本陸上自衛隊對應核生化武器的專業化學防護部隊, 人數約 150 名配屬防衛大臣直轄機動運用部隊中央即應集團, 前身第 101 化學防護隊曾處理東京地鐵沙林毒氣事件 東海村鈾加工廠核燃料循環中發生臨界事故, 曾在日本國內及外國處理受核生化武器污染區域的偵察與除污訓練 犴專責部隊未完成整備福島核災初期因為核電廠狀況不明, 防衛省對策本部 3 月 12 日派遣中央特殊武器防護隊進入電廠內部,19 時 34 分進入 1 號機組廠房污染區的人員出來 20 人, 其中 11 人出現嘔吐和指甲變黑輻射病狀態 20 時 02 分第二梯隊 20 人進入 26 分第三梯隊進入, 但第二梯隊 6 人出現輻射病 研判反應爐內已有高劑量輻射, 因此, 部分人員因急性劑量而出現輻射病症狀 由於日本災害統合對策本部及防衛 39 日本知事負有災害對策的主要責任, 必須全般掌握災害的狀況, 故認為接受知事等的請求派遣兵力較為適當 市町村長於災害發生或即將發生時, 認為有必要採取緊急措施時, 亦可逕向都道府縣知事請求派遣救災 市町村長無法對知事提出請求時, 可將受災狀況等通知防衛省長官或長官所指定之人員 國防部譯印, 2003 年日本防衛白皮書 ( 臺北 : 國防部史政編譯室, 民 94 年 3 月 ), 頁 370~ 防衛省長官或長官所指定之人員在事態特別緊急, 無暇等待請求時, 可例外派遣部隊等 為了使自主派遣更具實效性,1995 年修訂 防衛廳防災業務計畫, 規定部隊長等自主派遣的基準如下 :1. 為提供情報給相關機關而有蒐集情報之必要 ;2. 認為都道府縣知事無法提出請求, 而有必要立即採取救援措施時 ;3. 實施有關人命救助行動時 ;4. 部隊長等在防衛省的設施或其附近發生火災時, 亦可派遣部隊 參考資料同註 國防部印頒, 2003 年日本防衛白皮書 ( 臺北 : 國防部史政編譯室, 民 94 年 3 月 ), 頁 380~ 中央特殊武器防護隊, 日文維基百科, 110 中華民國 100 年 10 月號

18 作戰研究 日本福島核災對我國之啟示 省對策本部在未事先完成危害環境辨識及 評估 詳細評估作業人員可能面對危害 吸收輻射劑量 執行任務所需防護衣 防 護面具 呼吸器 鉛衣 個人輻射劑量警 報器 環境輻射偵測器 安全劑量及任務 取消急性劑量等事項 亦未實施任何作業 任務訓練 即貿然派遣中央特殊武器防護 隊員進入污染區 致使作業人吸收過多輻 射劑量造成憾事 犵專責部隊需要任務訓練 陸上自衛隊曾一度拒絕以直升機對 反應爐實施灑水降溫 其理由是 防護裝備不足 後在警察廳投 入消防水車協力作業下 自衛隊才同意協 助作業 在經歷中央特種武器防護隊人員 損傷及電廠事態持續惡化 鑑於投入救災 是必要的 故緊急為所有將參與核電廠事 故作業人員準備防輻射線之鉛衣及個人劑 量計 調集足夠的防放射線裝備與偵測劑 量器後 因核電廠事故擴大 初期調用直 升機對3號機組實施灑水降溫作業 後因 需大量水才足敷降溫 且直升機每次作業 成效有限 才緊急調用警察廳 自衛隊航 空消防車及美軍航空消防車參與噴 灌 水作業 有鑑中央特殊武器防護隊經驗才 在作業前實施任務前 臨戰訓練 以強 化應變人員防護能力 玎專責部隊無能力繪製等強度曲線 圖 遭受輻射威脅的環境 為利於安全 管制 維護作業人員安全及規劃救援行動 必須瞭解作業區域輻射強度與範圍 故 必須結合空中及陸上偵測方式 繪製救援 43 同註26 44 同註26 區域強度曲線圖 整體輻射偵測未顯示空 中偵測與地面偵測同步進行 並太晚由日 本核安全技術中心的計算機 環境緊急劑 量信息預測系統 實施放射物質擴散預測 造成後續救災疏散 管制沒有重要輻射 偵測數據作為依據 六 核電廠錯估情勢 灱電廠設計強度不足 福島核電廠及其防災設施屬於40年前 產物 當時地球氣候現象較為穩定 不似 今日地震 海嘯降雨 洪流頻繁 何況日 本位處於地震帶上 每隔一段時間即會發 生大小不同地震 此次東北大地震造成在 2 3 5號機測到的最大地表加速度分別 為 g m/s2 超過電廠設計容限 g m/s2 但在1 4 7號機測到的數據低於設計容限43 福島第一核電廠原本設計只能抵擋7.0地 震 從未考慮到會遭遇到這麼大的海嘯衝 擊 牞電廠經營者管理不善 地震發生後由於東電救災應變緩慢 遭受首相及官房長官多次責難 分析東 電整個應變過程 自反應爐即自動停機後 廠內發電功能立即停止 在又無外電可 用情形下 必須倚賴廠區內緊急柴油發電 機組驅動冷卻和控制系統 然而柴油發電 機位置卻在廠區地勢較低地點 孰料隨後 而至的15公尺大海嘯越過廠區的5.7公尺 海堤 柴油發電機組在1小時後緊急發電 機全部終止運轉 東電依法規立刻通知政 府當局 宣布進入 一級緊急狀態 44 中華民國100年10月號 111

19 圖五 福島第一電廠周邊輻射線狀況 資料來源 自衛隊化學防護隊網站 由於東電並沒有依據自然條件改變及其他 地區警訊樣態 即時改進廠區設備缺點 造成後續反應爐爐溫過高 冷卻水不足 反應爐空燒 燃料棒熔燬 輻射物質外釋 等一連串危機 據日本媒體報導 東電過去十年 內對其下屬核電廠反應爐核心結構出現 裂縫瞞而不報 經濟產業省原子力安全 保安院披露東電被檢查的13座反應爐中 就有8座一直在缺乏全面檢修狀況下運 轉 45 犴未有計畫處理輻射威脅 3號機組的真正問題在於MOX燃料 46 的熔點較低 風險較傳統燃料為高 即 45 日本核電危機背後 超期服役與安全記錄被篡改 新浪新聞網 46 MOX燃料又稱混合氧化燃料 MOX fuel 鈽239雖然是有毒物質 但是由於它和鈾235一樣是可分裂 物質 因此也可以用來作核電廠的核燃料使用 這種燃料是混合鈽和天序又叫做鈽再循環 plutonium recycle 而是人造的能源 若它都能經由用過燃料再處理之後再循環使用的話 可以減少鈾的消耗量 約15% 所以將鈽用來製造MOX燃料 可以說是資源回收的有效利用 資料來源 yahoo.com/question/question?qid= 中華民國100年10月號

20 作戰研究 日本福島核災對我國之啟示 便以傳統方式注入硼酸47 但其吸收中子 的效果較差 其產生氣體的量為傳統的 2倍 危害性較大的鈽元素含量是傳統的 5倍 而且3號機規模784MW 比舊式如 460MW的一號機大了 2/ 3 冷卻降溫的挑 戰原本就更大 研判東京電力公司還沒有 準備好使用鈽鈾混合燃料 並錯失應變第 一時機 因此 第1 3機同時段發生事故 日方卻是優先搶救3號機 3月11日福島第一核電站2號機組核 反應爐內的水位下降 繼續發展可能導 致核洩漏 官房長官枝野幸男請第一核 電站周邊3公里內的居民發布緊急避難指 示 要求緊急疏散 並要求3 10公里內 居民處於準備狀態 這是日本歷史上首次 因核電廠事故 宣布進入緊急狀態 福島第一核電廠第1 3 4機接續 發生氫爆 為核能史上第一座發生連續氫 爆核電廠 日本原子力安全保安院表示 福島第一核電站1號機組附近檢測到核裂 變產生的放射性元素銫 並認為反 應爐心的核燃料正在熔化 NHK稱此為 日本第一起爐心熔燬事故 故被評估為國 際核事故分級的第四級 3月18日升為五 47 級 至4月12日將本次事故升至第七級 內閣官房長官枝野幸男明白表示 在這次 地震當中遭到破壞的核電廠 將會廢棄 不會復原再行運作 對我國之啟示 一 檢視應變法規完整性 我國核子事故應變法規發展起緣民國 68年美國三哩島核電廠發生事故 引發世 界各國重視核電廠之緊急應變計畫 行政 院原子能委員會 以下簡稱原能會 訂定 核子事故緊急應變計畫 於民國70年 經行政院核定 期間歷經兩次修訂 迄今 已30餘年 原能會鑑於核子事故緊急應變 涉及民眾之權益及其特殊性 故擬具核子 事故緊急應變法 民國92年審查通過 民 國94年訂頒施行細則 詳細律定中央 地 方 設施經營者 監測中心 支援中心應 變專責單位及設施內緊急應變組織應辦理 事項49 並多次參訪美國 日本及法國核 電廠運作及災害應變整備 於歷年核安演 習中實施驗證 並適時修正不足與須加強 事項 依核子事故緊急應變法 各部會均需 硼酸的重要功能就是在核能發電廠內控制核分裂速率 並且影響核能發電廠的發電量 一般來說 核分 裂時釋放的中子量控制著核分裂的速率 而硼就是一種很會吸收中子的原子 吸收的量有20% 其中硼 -10 硼的同位素之一 的最高 高達80% 因此可以把以硼-10做成的硼酸注入核能發電爐就可以控制核 分裂的速率 資料來源 48 鈾分裂產物中以碘-131 鍶-90以及銫-137 對人體極具威脅 這些放射性物質能模仿人類身體自然組織 所需的元素成分 很容易進入到人體組織器官中48 碘可以用藥物 碘片 做為預防性藥品 故碘-131 除可為輻射劑量之指標值外 亦可直接得到是否實施預防投藥之訊息 核分裂產物如果長期污染水質或 空氣 一旦進入人體 則容易造成癌症而導致死亡 即使不進入人體 在自然環境中進入植物體內 還 是會因為生物鏈而進入我們的體內 核反應爐熔燬:短期及長期的輻射危害Radiation Risks of Reactor Meltdown Both Short and Long Term 李昱熙翻譯 臺北 中國郵報 2011年3月16日 49 核子事故緊急應變法 中文維基百科 中華民國100年10月號 113

21 投入救災, 中央及地方均設立災害應變中心, 國防部開設支援中心, 設施經營者臺灣電力公司開設輻射監測中心, 各中心均為固定編組, 每年分於北部及南部電廠實施災害演練, 雖各有作業程序書作為應變參考, 但參照日本福島核電場事故, 平時有專業機構如獨立行政法人原子力安全基盤機構 (JNES) 協助原子力安全保安院 (NISA) 管制核電廠作業安全, 災變時原子力安全委員會亦投入救災 50, 全日本 21 座核電廠設置 20 處標準廠外應變中心 ( Offsite center), 每年擇一座電廠實施演練, 地方及民眾全力配合執行, 已累積相當經驗, 但此次日本核災整體表現確不如預期, 輻射環境監控失控, 救災作業人員裝備不足 應變人員訓練不夠 除污作法不符原則 民眾自我防護看不到教育成效等問題, 可供我國參考修訂相關規定 依慣例廠內由設施經營者負責, 廠外由政府負責災害應變整備, 然就三哩島 車諾比爾事故言, 由於災害擴大 危害範圍增加 輻射強度增強, 最後皆由國家介入救援工作, 因此, 核子事故法規不是只有訂定罰責, 而是要求經營者參照日本問題重新檢視廠區應變措施是否合乎災害等級, 如水閘門高度 關閉時間 備用柴油發電機 移動式冷卻器等關鍵要項 二 核電廠設備安全複檢我國基於地緣 文化等相較緊密的關係, 對於福島核災的感觸特別深, 原來核災不在美國等核能發電主要國家, 竟是發生在離我們這麼近的日本, 日本運轉 21 座 電廠 55 機組多年也曾經發生不少事故, 但在為國際核事故分級中, 並未發生第四級以上事故, 卻在地震 海嘯考驗下發生嚴重核子事故, 臺灣與日本同在地震帶上, 面對同樣危機, 日本深刻經驗值得我們認真檢討 3 座電廠 6 部機組, 在營運上究竟還有那些意料之外的風險, 必須有賴設施經營者重新再複檢 2002 年 8 月日本媒體報導多個核電廠反應爐的爐心隔壁已出現裂痕還繼續發電, 其中包括東北電力的女川電廠 東京電力的福島一廠及二廠 東京電力的柏崎刈羽等 51 可能因此造成福島核災控制棒插入後無法阻止燃料棒繼續增溫現象, 設施經營者是否應該再一次依程序 依步驟 依要領檢查核電廠所有重要設施及緊急狀況所需電 ( 含位置確認 ) 水 油料補充 電瓶 高壓泵浦等, 以筆者參與漢光 20 號演習經驗, 發電機燃油未補充造成演習功虧一匱, 故應以動態模擬福島核電廠實際遭遇情形, 以確保我國核電廠能在安全狀況常規及非常規情形下發電或停機 三 複合式災害整備優先複合式災害係指一種災害連續引發多種災害, 我國自八八水災之後, 政府已經有一套很完整的防災機制, 但是像日本這次的複合式災變, 事實上也遠遠超過原先規劃的範疇 總統馬英九先生日前召開國安高層會議時, 也針對未來如何應付這種複合式的災變, 有做出很多指示, 未來所有政府單位都將以這次日本災變為師, 研擬各種應變作為 同註 37, 頁 朱淑娟著, 福島核災警示, 52 政軍兵推可能將海嘯納入複合式災變防災演練, 華視新聞網, 114 中華民國 100 年 10 月號

22 作戰研究 日本福島核災對我國之啟示 複合式災害牽涉專業 應變救援所動 員單位 部隊將可能包括所有類型 目前 單一種型災害均有中央部會主管機關 惟 複合式災害危害風險評估程序及指揮權律 定 應盡早建立分權負責體系 經大型演 練驗證指揮調度 裝備性能 作業協調及 能量整合等分工 以建立完整複合式災害 救援能量 四 強化國軍作業能量 國軍是國家軍隊 亦是全民軍隊 依 核子事故緊急應變法第十條53 國軍於發 生核子事故時 應即刻成立前進指揮所 日本福島核災後提升層級 改由作戰區主 導 並辦理下列事項 灱實施人員 車輛及重要道路等輻 射污染之清除 牞協助地方災害應變中心執行民眾 掩蔽 疏散 運 疏散民眾收容 暫時 移居 緊急醫療救護 碘片發放 交通管 制 警戒及秩序維持 犴協助輻射監測中心進行輻射偵測 犵其他由核子事故中央災害應變中 心指示之事項 輻射是一種無色 無味的能量粒子 需要專業的設備 儀器才能加以測量及監 控 國軍自86年起開始參加年度核安演習 累積很多實務經驗 同步偵測 消除裝 備也隨任務而更新 依日本自衛隊應變程 序 國軍在憲警引導下均能提前到達任務 地區 現有個人警報器僅能提供北部地區 偵消部隊使用 其餘參與及跨區增援的部 隊則無個人警報器可使用 任務所需鉛衣 迄今亦未獲得 將不利支援任務遂行 以目前國內核災救援應變演習規模 動員人數約1,000人以下 可能無法顯現 核災事故真正場面 且多屬於小區域動態 演練 今年核安 17號演習即是此種演習 型態 謹慎而言 北部地區核安演習複雜 度應較南部地區困難 雖然作業內容概略 相同 但是以大臺北地區數百萬人需除污 更衣 疏運的作業量 與南部地區相較 確實難以相提並論 因此 跨區增援兵力 演練課目應為後續演習重點 以有效提升 作業能量 五 災民南遷資源整備 災民疏運是嚴重核子災變時必須面對 複雜問題 依據國際核能事件分級 第七 級 前蘇聯車諾比爾事故 疏散區就超過 半徑30公里 臺灣大學大氣科學系的實驗 顯示 在風向風速有利條件下 東北風 核一 二電廠飄出的輻射塵約3個小時 內即會籠罩大臺北地區 54 大臺北地區現 行居住人口約600萬人 平時上下班交通 就相當擁擠 若臺灣的核電廠發生類似車 諾比爾的災變 短短3小時內要完成疏散 幾乎是不可能事 必須採取下方法 延 長居民隔離輻射污染時間 爭取輸運快遞 可用時間 灱緊閉門窗 並加貼膠帶 打開空 調 以防止輻射塵進入 牞人員隨身攜帶口罩 利用外套遮 蔽身體 減少室外停留時間 返家後迅速 清洗更衣 犴地下室加裝氣閉門 減少空氣對 流 53 核子事故緊急應變法 全國法規資料庫 54 核能安全 國立清華大學網站 hycheng/4policy/energy10.htm 中華民國100年10月號 115

23 里長 區長平時應完成每家戶口普查, 以確定不同時段在家人數, 依街巷人數多寡編成車隊, 每人均發予乘車證及背心以資識別, 由里長透過社區廣播系統通知上車, 派出所警察配合里長管制乘車秩序 桃園 中壢 新竹 苗栗 臺中 彰化等地區社區里民活動中心 學校體育館 禮堂 宗教團體住宿房間, 先期完成規劃, 指定負責人, 定期給予經費整備設施及食宿所需物資 安置臺灣總人口 1 / 4 的災民, 對人稠地狹的臺灣來說確實不易, 但是一旦災害發生, 還是必須緊急疏散及災民安置的工作,600 萬人要一起疏散可能不行, 但是有計畫周延考量或許可行 故總統蔣經國先生在興建中山高時, 因為當時大家都覺得沒有必要而反對, 但他當時獨排眾人的反對而說了 今天不做, 明天會後悔 55, 核災應變整備也是一樣, 只要威脅存在整備工作必須不斷強化 六 媒體善盡撫慰人心此次日本東北大地震初期, 由於媒體未以認真態度播報新聞, 引發日本國人撻伐, 但有媒體獲得佳評如 NHK 在震災報導時的冷靜持平, 南韓媒體就特別報導了 NHK 的 災難採訪與報導守則 手冊, 其中載明,NHK 記者在採訪地震或颱風災民時, 都必須先安慰災民說 您受苦了 或是 加油, 採訪以災民的需求為優先, 所有公共設施, 一律讓災民優先使用, 拍照必先獲得同意, 同時要求主播不能 隨便使用 超大 嚴重 與 強烈 等過激形容詞, 也不能任意播報揣測性 誇張性用語, 以免造成恐慌 56 關鍵在於 NHK 是日本的公共廣播電視系統, 其使命是迅速 準確地報導狀況, 而報導災難的目的, 是達到告知預警的功效, 而不是聳動報導, 製造恐慌 因此, 日本災後還能井然有序, 想也應歸功於媒體的高度自制 其實媒體是國家安定基石, 是安定人心磐石, 自日本 11 日發生地震以來, 臺灣媒體鋪天蓋地的報導災情, 彷彿是地震發生在臺灣 57, 媒體如能在災難時傳達穩定心情, 增加信心的溫馨訊息, 其絕對能夠有效安撫人心, 使救災工作更遂順進行 結 語 此次大自然的教訓, 不僅給日本國上了寶貴的一課, 更讓世界國家政府瞭解地球環境丕變, 氣候週期改變 降雨分布不均 極地冰棚解凍等現象所隱含啟示及警告, 核電廠當時設計的標準可能為未發生地震, 或不在地震帶上, 此次日本福島大地震所引發成複合式災害, 即是給予各國政府最嚴重警訊, 核電廠發展至今雖已有其完善保護措施, 但是地震 海嘯所引發複合式災害則不是任何國家能夠事先預防及緊急應變, 秉持蔣故總統經國先生 今天不做, 明天會後誨 訓示, 以日本核災為啟示, 在統一指揮下完成常規與非常規應變整備, 才能確保國民安全 55 資料來源 :Yahoo 奇摩知識, 56 NHK 災難採訪守則, 穩定災民不製造恐慌, 中時新聞網, 57 謝莉慧, NCC 要媒體自律, 新頭殼新聞網, 116 中華民國 100 年 10 月號