Microsoft Word - 震後訪問東北大學感想_blog 2 MingPao article

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扎演籍
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1 從可靠度看核能發電郭位 2011 年 3 月 11 日, 在日本東北海域發生日本有史以最強烈的里氏九級大地震, 地震引發大規模海嘯, 以致福島第一核電站三個反應堆機組及一個廢燃料槽先後氣爆, 並有放射性物質外洩大氣, 觸發世界各地的核恐懼症有的救援隊甚至因為擔心核輻射而離開日本放棄救援, 鄰近國家與地區的民眾擔心放射性物質隨風飄至, 引發搶購碘片和碘鹽的熱潮香港居民雖然知道放射性物質到達本港的可能性很小, 但是擔心日本食物及食品受到污染, 有些人也到超市搶購日本奶粉和醬油任何大的變故都有可能引發恐慌, 特別是與核能相關的危機兩年多前, 我剛到香港城市大學時做的第一個學術報告就提到核能安全問題, 但當時沒有多少人關注這次日本發生核電事故, 大家都緊張起來, 讓我想起 1979 年美國發生的三哩島核洩漏事件當時美國人的恐慌現象與現在人們的反應不相上下這次事故與三哩島事件程度相似, 加上一般人對核能認識不多, 恐慌是可以了解的歷史上發生的核電事故世界上目前有 47 個國家使用核能發電, 共有 443 個核反應堆, 日本有 54 個, 是核能發電量較高的國家, 約佔全國總發電量的 30%( 最高的是立陶宛和法國, 均佔 75% 以上, 雖然立陶宛本身並沒有核反應堆 ) 歷史上核電廠出過幾次重大事故, 除了 1979 年美國三哩島核電廠事故外, 最嚴重的是 1986 年的前蘇聯切爾諾貝爾核電廠事故, 這是唯一曾經造成大 - 1 -

2 量人命傷亡的惡性核事故切爾諾貝爾核電廠完全沒有按照國際標準設計和建造, 嚴格來講並不是一個正規的核電廠日本從 1966 年開始使用核能發電, 在這次地震海嘯引發的福島核電廠事故之前, 四十多年來曾發生過三次核電廠事故, 即 :1981 年的鶴龜核能電廠的放射性廢水外洩事件 1995 年的文殊核子反應堆事故, 以及 1999 年的東海村核能事故 ; 但都不是重大事故, 也沒有嚴重人員傷亡核電廠不是原子彈人們對核電事故的恐慌, 最大的原因可能是來自對原子彈的恐懼二次世界大戰結束前, 美國在日本投下兩顆原子彈, 造成的巨大破壞在人們心中留下永遠的恐懼但是核電廠跟原子彈不是一回事, 就跟在家裡燒爐子與在野外放火燒荒不同是同一個道理核電廠的鈾濃度很低, 並且是在堅實封閉的爐內控制反應的, 典型的核電站反應爐外的水泥牆就有二至三米厚 ; 而原子彈的鈾濃度很高, 而且是較不受控制的日本這次發生的事故, 最令人擔心的是燃料棒高溫不減最後被熔解, 熔解的放射性物質經過破裂的爐心及外牆滲透到地下, 污染水源這種情況目前並無發生即使萬一出現這樣的情況, 由於附近居民已經疏散, 也不必恐慌, 其影響不能與原子彈相比擬核能發電可靠嗎? 核能發電歷年來有頗多爭議, 發生福島核電站事故後, 大家又開始質疑核能發電的安全性大家最擔心的應該有兩大因素 : 第一是意外事故的發生 ; 第二則是可能造成的影響 - 2 -

3 核工業界及核能電廠, 早已建立嚴格的安全標準, 並清楚列舉核能發電可能面對的風險 1975 年美國發表 WASH1400, 我當時很仔細地閱讀過, 內容記述所有可能發生的核能事故, 還計算出事故發生的機率, 並詳盡分析事故原因 2007 年美國核管制委員會 (Nuclear Regulatory Commission, NRC) 出版了當代最先進核反應堆事故後果分析報告 (State-of-the-Art Reactor Consequence Analysis, SOARCA), 以電腦模擬核電站可能發生的事故此報告公開發表後, 被視為核能發電的安全指引可靠度是一種評估方式在製造業, 可靠度與產品的品質保證期密切相關, 它包括對產品生命週期的分析風險評估等在核能發電方面, 則是通過對各個故障發生環節的分析進行評估, 類似 SOARCA 的內容核能發電至今已經是成熟的工業, 不論是二代或三代核電廠, 已經有完備的科學理論與技術, 安全性能極高若是從發生意外事故的機率來看, 核電廠的故障率極為微小除了機率的角度, 還可從人類期望壽命的研究數據來了解核能發電的影響著名物理學家柯恩 (B. L. Cohen) 曾經在其研究中計算人類的期望壽命, 以及因生活中各種因素的影響會減短多少按照研究結果, 人類的平均壽命會受各種因素之影響, 即使是一輩子生活在核電廠附近, 平均壽命減少的天數遠遠低於其他意外事件所造成的壽命減少天數二次污染沒科學根據核輻射的累積量達到一定程度, 才會對人體產生影響當有大量核輻射洩漏時, 不要在半徑 16 公里範圍以內長時間停留如果是在半徑 16 公里內停留了幾個小時以上, 那就需要檢查人體是否已經受到核輻射依核輻射感染的 - 3 -

4 程度, 可以導致不孕症甲狀腺癌或其他癌症, 受到輻射者需要治療所謂二次污染的說法, 沒有科學根據 ; 若有輕微放射性物質粘在鞋子或外衣上, 也很容易清洗掉, 不會對人體造成任何危險美國核管制委員會 (NRC) 對 1979 年 3 月 28 日美國三哩島核洩漏事件 ( 根據國際原子能總署歸類, 屬第 5 級核事故事件 ) 所做的追蹤研究及多項獨立研究報告顯示 : 平地背景輻射的最高值是毫雷姆, 核電站周圍約 200 萬居民接觸的累積核輻射量與每人每年接觸的自然輻射量不相上下 ( 每次照 X 光的輻射量為 6 毫雷姆 ) 從三哩島核事件發生至今的數據判斷, 鄰近國家的民眾尚不須擔心核電廠是最安全的工作場所從經濟角度看, 核能與燃煤幾乎並列為最划算的能源, 其平均發電成本約為 2.2 美分 / 千瓦小時與石油或天然氣的平均發電成本比較, 核能發電只有其一半都不到然而據世界核能協會資料顯示, 中國要用 GDP 的 6% 去處理每年燒煤燒油發電所造成的環境污染核能電廠也是工作場所中最安全的地點之一在每二百萬工作小時中, 核能電廠發生事故的比例低於一件, 一般製造業每二百萬工作小時平均發生事故的比例是四十五件另外從能源價值看, 核能發電產生的二氧化碳等有害物含量也較其他能源低, 而且除經濟優勢外, 核能對環境的附加值也遠遠高於其他能源下表可以說明 - 4 -

5 最高的能源環境價值 NOx Sox Ng CO 2 總價值現價值 ( 美元 / 千瓦 / 年 ) ( 美元 / 千瓦 ) 核能風能太陽能生物能資料來源 :Electric Power Research Institute, 2003 經濟高速發展引發的能源危機日益加重, 現在各個國家和地區都在尋求新的替代能源, 核能是許多國家的首選但在目前條件下, 核能發電仍具有無可比擬的優點, 是最經濟最清潔的電力來源輸港日本食物有安全檢測方法有香港居民擔心未來輸港的日本食物及食品會受到污染, 其實這個擔心是很容易解決的, 所有輸港食物只要經過檢測儀器照射, 即可測出是否含有放射物, 就像在機場通過 X 光門檢查一樣簡單如果沒有發生燃料棒熔解的情況, 甚至沒有必要做這種檢測放射性物質須經過一個介質產生影響, 不會像疾病那樣傳染他人此外, 經過低劑量放射處理的食物也不致於會影響人體健康在一些國家和地區, 廣泛使用放射處理食物, 以達到消毒防腐殺蟲的效果我們平時喝的牛奶和青菜, 很多都經過放射處理 - 5 -

6 要提升人員可靠度雖然核電廠已具備科學和工程的嚴實基礎, 但是工作人員的可靠性更是影響電廠管理營運最大的不確定因素在以往前蘇聯及美國核電廠發生的事故, 都是深夜時人為操作失誤引起的世界上沒有歷久不衰的系統在可靠度的相關研究中已經有充分的證據顯示, 在各式各樣系統中, 人員與系統的交互影響至關重要在極為龐大的系統中, 我們更要找出系統的瓶頸, 做徹底的改革人員的專業訓練和管理必須持續進行, 只要有效提升人員的可靠度, 整體效益可能比單靠高科技投資顯著千萬倍當危機來臨時, 保持理性和科學的態度甚為重要, 我們更應該了解核電廠的相關知識, 才能作出理性的判斷和決策然而核能發電的知識與技術門檻甚高, 一般民眾無法掌握核電安全措施及相關資訊, 也因此產生恐懼因此核工業及核電廠, 除了要加強核電的設備營運和管理的安全措施, 尚須推廣與核電相關的科普教育, 讓社會大眾更加了解核電是什麼, 其運作與管理的安全性要重視備用設備為了消除民眾的疑慮和心理壓力, 核電設施運作和管理透明度也須提高這次日本發生的核電事故之所以造成民眾恐慌, 與核電廠發佈消息的透明度不高很有關係, 大家不知道究竟發生了什麼事, 也不知道公佈出來的信息可信度有多高, 致使各種聳人聽聞的謠言四處傳播, 民眾無法判斷, 寧可信其有不敢信其無此次事故涉及的福島核電廠已達設計規劃的 40 年使用年限, 在電廠的維修策略上是否有所忽略, 尚值得探討經過這次事故, 我們更認識到核電廠備 - 6 -

7 用設備以及備用設備的維護及維修都值得重視就像每輛汽車都有備胎一樣, 這個備胎應該隨時都可以用來替代損害的輪胎如果一個國家和地區同時有幾十座核電設施在運行, 最少要有幾個作為臨時取代和補救的備用設施和供電中心, 更應不停檢討管理操作與應變措施, 確保完備執行核電科技對香港未來的影響香港目前的核電供電比例是 23%, 到 2020 年計劃增加至 50% 因此短期內不可能有其他替代供電能源 ; 停止核能發電將導致限電停電問題, 對於民生與經濟勢必會造成巨大影響無庸置疑, 我們也必須考慮研究發展其他可持續發展的再生能源, 同時提倡改變生活方式, 節約能源但在可預見的將來, 如果計入各種因素, 例如替代能源發電技術與成本所產生的負面影響非核發電對周圍環境造成的污染核工業多年來不斷從各種意外事故中累積的經驗科學研究的突破發展更精進工業技術的成果等, 核能仍將是主要的能源來源受到福島核電廠事故影響, 我相信本地社會開始了解到, 香港雖然是經貿金融重鎮, 在全球一體化環境下, 周邊國家與地區的變動, 會牽連並震動本地經濟政治和社會安定的脈搏生活在現代社會中, 我們更需要深入了解科技, 促進科技發展, 才能解決人類面對的問題, 而不應因噎廢食, 因為不了解科技而加以排斥或產生恐懼, 導致無法享受科技帶來的文明與生活品質的提升 - 7 -

8 郭位教授現任香港城市大學校長, 是中國工程院外籍院士, 台灣中央研究院院士及美國國家工程院院士 Professor Way Kuo is President of City University of Hong Kong. He is a Foreign Member of the Chinese Academy of Engineering, a Member of Academia Sinica, Taiwan and the US National Academy of Engineering

現在人類獲取地球內部訊息的方法, 是從可能影響我們身家性命安全的地震, 用數學模型把地震資料轉換成地震波速度, 進而獲得地底物質密度與深度的關係地下世界知多少 km/s g/cm 3 P Gpa km S P S 3,000 3,000 ak K 透視地底 Percy Bridgma

透視地球深處的窗戶? extreme condition extreme environment 94.5 1 270 21 3.9 12.3 6,400 300 4,000 1864 Jules Gabriel Verne 1959 2008 1990 Paul Preuss 2003 24 2013 2 482 現在人類獲取地球內部訊息的方法, 是從可能影響我們身家性命安全的地震, 用數學模型把地震資料轉換成地震波速度,