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1 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 翁 寶 山 編 著 華 民 國 ㈨㈩㆓ 年 ㈩㆓ 第 ㆒ 版

2 目 錄 目 錄 序... i 目 錄... ii 第 一 章 輻 射 科 學 的 開 始 前 言 X 射 線 的 發 現 放 射 性 的 發 現 電 子 的 發 現 結 語 第 二 章 原 子 時 代 的 來 臨 前 言 丹 麥 傑 出 學 者 原 子 核 型 的 結 構 波 耳 原 子 理 論 中 子 的 發 現 原 子 核 的 分 裂 反 應 我 國 興 建 核 反 應 器 概 況 第 三 章 單 位 與 輻 防 的 量 前 言 國 際 單 位 制 計 量 單 位 的 說 明 輻 射 防 護 的 量 ICRU-60 兩 個 新 量 結 語 第 四 章 防 護 安 全 標 準 的 演 變 前 言 主 管 機 關 與 法 源 ii

3 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 4.3 母 法 與 輻 射 防 護 防 護 標 準 的 演 變 游 離 輻 射 防 護 法 防 護 安 全 標 準 的 趨 勢 第 五 章 醫 用 放 射 學 的 發 展 前 言 發 現 X 射 線 前 的 科 技 發 展 放 射 診 斷 影 像 醫 學 及 介 入 放 射 學 輻 射 腫 瘤 學 核 子 醫 學 臺 灣 核 子 醫 學 簡 史 第 六 章 醫 用 輻 射 防 護 前 言 國 際 上 放 射 醫 學 及 輻 防 史 上 的 紀 事 我 國 放 射 醫 學 及 輻 防 史 上 的 紀 事 現 行 醫 用 輻 防 相 關 法 規 醫 用 輻 防 的 專 業 性 結 語 第 七 章 學 術 界 的 輻 防 前 言 清 華 大 學 核 能 研 究 所 同 步 輻 射 研 究 中 心 第 八 章 核 能 發 電 的 輻 防 前 言 核 能 發 電 的 進 度 核 能 營 運 現 況 未 來 核 能 發 展 核 發 處 保 健 物 理 課 核 一 廠 保 健 物 理 課 核 二 廠 保 健 物 理 課 iii

4 目 錄 8.8 核 三 廠 保 健 物 理 課 核 四 廠 保 健 物 理 課 第 九 章 輻 射 環 境 偵 測 前 言 輻 射 偵 測 中 心 放 射 試 驗 室 其 他 機 構 環 境 測 量 中 的 問 題 第 十 章 工 業 界 的 輻 防 前 言 國 際 上 的 作 法 射 源 選 擇 與 執 照 統 計 射 源 分 類 放 射 照 相 術 分 析 技 術 量 規 技 術 照 射 技 術 非 密 封 放 射 性 物 質 其 他 技 術 結 語 第 十 一 章 放 射 性 廢 棄 物 前 言 貯 存 與 處 置 核 能 電 廠 廢 棄 物 管 制 核 四 廠 放 射 性 廢 棄 物 處 理 系 統 最 終 處 置 管 制 小 產 源 放 射 性 廢 棄 物 管 制 豁 免 與 清 潔 放 射 性 廢 棄 物 管 理 的 新 觀 念 未 來 展 望 第 十 二 章 低 劑 量 生 物 效 應 前 言 iv

5 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 12.2 確 定 效 應 與 機 率 效 應 早 期 的 生 物 效 應 原 子 彈 倖 存 者 的 輻 射 效 應 BEIR-Ⅴ 報 告 劑 量 與 致 癌 效 應 的 評 估 輻 射 激 效 生 物 效 應 機 制 核 能 發 電 的 輻 射 效 應 研 究 其 它 輻 射 效 應 的 研 究 大 眾 對 輻 射 的 恐 懼 放 射 性 污 染 鋼 筋 事 例 結 論 第 十 三 章 持 續 曝 露 的 新 建 議 前 言 持 續 曝 露 的 健 康 效 應 臺 灣 的 自 然 背 景 ICRP-82 建 議 第 十 四 章 輻 射 防 護 百 年 回 顧 前 言 西 元 1895 年 以 前 西 元 期 間 西 元 期 間 西 元 期 間 西 元 期 間 西 元 期 間 西 元 時 期 西 元 期 間 西 元 1987 年 迄 今 第 十 五 章 未 來 輻 防 的 趨 勢 前 言 游 離 輻 射 防 護 法 防 護 體 系 的 新 趨 勢 v

6 目 錄 15.4 ICRP 未 來 新 建 議 芻 議 結 語 附 錄 一 臺 灣 輻 射 工 作 人 員 的 劑 量 統 計 A1 前 言 A2 專 有 名 詞 A3 輻 射 工 作 類 別 A4 統 計 分 析 的 結 果 附 錄 二 氡 問 題 的 簡 史 B1 前 言 B2 肺 疾 病 B3 病 因 探 討 B4 鈾 礦 開 採 及 氡 子 核 作 用 B5 住 宅 內 氡 問 題 B6 術 語 匯 編 附 錄 三 游 離 輻 射 防 護 法 C1 總 則 C2 輻 射 安 全 防 護 C3 放 射 性 物 質 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 或 輻 射 作 業 之 管 理 C4 罰 則 C5 附 則 附 錄 四 國 家 游 離 輻 射 標 準 實 驗 室 D1 前 言 D2 大 事 紀 要 年 表 D3 量 測 追 溯 體 系 D4 X 射 線 原 級 標 準 D5 銫 鈷 的 空 氣 克 馬 與 鈷 的 水 中 吸 收 劑 量 D6 校 正 服 務 D7 活 度 標 準 的 追 溯 與 應 用 D8 國 際 事 務 與 活 動 附 錄 五 有 效 等 效 劑 量 與 有 效 劑 量 的 銜 接 E1 前 言 E2 實 用 量 和 防 護 量 的 關 係 E3 結 論 與 建 議 vi

7 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 E4 國 際 經 驗 回 饋 索 引 vii

8 臺灣輻射防護史話 第一章 輻射科學的開始 1.1 前言 在 19 世紀末自 1895 至 1898 這 3 年間 從 X 射線(又稱 X 光)的出現至天 然存在放射性元素釙 鐳的發現 人類 開始接觸到用人工方法造成的輻射(在 醫院多稱為放射線)以及天然放射性核 種 輻射科技進展的迅速 難以想像 在這段期間內 影響最深遠的首推 X 射 獨子 他 3 歲時舉家遷荷蘭 他小時 候學習並不用功 父母希望他將來成 為商人 以便繼承父輩基業 他在中 學時代因嬉戲被開除 因而在後來想 進入大專院校時 由於缺少中學文憑 而招來許多麻煩 幸虧他在中學所讀 自然科學學科的評語很好 1865 年才 能獲准進入瑞士蘇黎世工業學校 (Zürich Polytechnical School) 在機械 線 系待了 3 年 德國籍克勞修斯(Rudolf 1.2 X 射線的發現 Clausius, ) 是 他 的 物 理 老 師 1868 年畢業以後 他就在孔特 X 射線是一種短波的電磁波 具有 (August Kundt, )的建議下 很強的穿透本領 這種射線是由德國物 蘇 黎 世 仍 在 工 業 學 校 研 究 物 理 學 理 學 家 侖 琴 (Wilhelm Conrad Röntgen, 1869 年他向蘇黎世大學提出論文 同 )於 1895 年 11 月在維爾茨堡 年 6 月 22 日獲蘇黎世大學頒予博士學 (Würzburg)大學實驗室裏發現的 X 射 位後 1870 年就隨孔特到維爾茨堡大 線的發現是對陰極射線長期深入研究的 學 並 成 為 這 位 實 驗 物 理 學 家 的助 必然結果 並促進放射性和電子的發 手 後經多次輾轉 1894 年他當上維 現 因此 侖琴的這一成就具有里程碑 爾茨堡大學校長 翌年發現 X 射線 的意義 為了解 X 射線的發現過程及其 從此聞名於世 由於他的這一科學貢 對後來科學研究的深遠影響 首先有必 獻 他榮獲首屆諾貝爾物理學獎(1901 要簡要介紹一下侖琴和他新發現的歷史 年)以及許多其他的榮譽 背景 1. 在研究而非在想 侖琴的科學研究主要涉及氣體熱 學性質 光的偏振 光和電的關係 1845 年 3 月 27 日出生的侖琴是 以及電介質中的磁效應等 他一生酷 一個德國商人且為一呢絨廠負責人的 愛晶體 一直在研究晶體熱電和壓電 1

9 第 一 章 輻 射 科 學 的 開 始 現 象 可 是 他 沒 有 想 到, 正 是 他 所 喜 愛 的 晶 體, 在 他 探 討 陰 極 射 線 性 質 的 實 驗 中, 向 他 閃 爍 著 神 秘 的 螢 光, 引 導 他 去 發 現 X 射 線 這 種 看 不 見 的 東 西 侖 琴 的 科 學 研 究 態 度 極 端 認 真 嚴 謹 他 從 不 馬 虎 從 事, 凡 事 喜 歡 自 己 動 手 在 做 實 驗 時, 他 不 喜 歡 帶 個 助 手 而 是 喜 歡 獨 自 一 人, 有 條 不 紊 地 認 真 試 驗 他 為 人 謙 遜, 不 喜 作 預 言, 也 從 不 習 慣 於 聲 張 自 己 的 發 現, 且 他 總 是 無 私 地 把 自 己 的 研 究 成 果 及 時 告 知 同 業 和 朋 友 他 把 獲 得 的 諾 貝 爾 獎 金 轉 贈 給 維 爾 茨 堡 大 學, 以 促 進 科 學 研 究 的 發 展 這 位 首 屆 諾 貝 爾 物 理 學 獎 獲 得 者, 也 是 第 一 位 不 作 演 講 的 科 學 家 他 認 為 關 於 他 的 發 現 的 一 切 要 點, 都 在 他 的 有 關 的 3 篇 論 文 中 詳 述 無 遺 他 也 是 生 前 吩 咐 在 他 去 世 後 把 他 的 手 稿 全 部 焚 燒 無 遺 的 物 理 學 家 他 不 習 慣 於 詳 述 自 己 的 研 究 過 程 因 此, 有 關 他 的 重 大 發 現 的 記 載, 多 少 帶 有 臆 測 的 成 分 他 的 研 究 工 作 的 最 大 特 點 之 一, 與 英 國 籍 法 拉 第 (Michael Faraday, ) 相 似, 往 往 以 直 觀 形 式 提 出 理 論 物 理 的 問 題, 侖 琴 的 學 生 德 國 索 末 菲 (Arnold Sommerfeld, ) 形 容 他 不 需 要 數 學 的 拐 杖 1923 年 2 月 10 日 侖 琴 罹 患 腸 癌 過 世, 享 年 78 歲 2. 從 陰 極 射 線 到 X 射 線 X 射 線 的 發 現 是 對 陰 極 射 線 深 入 研 究 的 一 個 直 接 的 結 果 因 此, 有 必 要 簡 要 回 顧 一 下 在 X 射 線 發 現 前 有 關 陰 極 射 線 的 研 究 情 況 有 關 真 空 放 電 現 象 的 研 究 由 來 已 久, 法 拉 第 曾 於 1836 年 發 現 稀 薄 氣 體 的 放 電 伴 隨 著 色 彩 繽 紛 的 輝 光, 並 發 現 法 拉 第 暗 區 德 國 普 呂 克 (Julius Plücker, ) 借 助 於 較 高 真 空 度 的 放 電 管 於 1860 年 代 進 一 步 研 究 法 拉 第 暗 區, 他 發 現 與 放 電 管 陰 極 相 對 的 管 壁 上 ( 即 陽 極 哪 一 端 ) 呈 現 綠 色 螢 光, 這 個 光 斑 還 會 因 外 界 磁 鐵 的 移 動 而 改 變 位 置 後 來, 他 的 學 生 希 托 夫 (Johann Hittorf, ) 獲 得 10-5 大 氣 壓 的 高 真 空 度, 他 做 了 一 個 有 趣 的 實 驗, 即 在 陰 極 和 螢 光 斑 之 間 插 入 其 他 物 體, 這 時 就 呈 現 出 這 物 體 的 投 影, 於 是 可 以 判 斷 放 電 是 從 陰 極 而 來 的 現 象, 是 一 種 射 線 他 後 來 還 用 彎 管 做 實 驗, 從 而 判 斷 這 種 射 線 是 直 進 的 德 國 物 理 學 家 戈 德 斯 坦 (Eugen Goldstein, ) 於 1876 年 進 一 步 從 實 驗 證 實 這 種 射 線 的 直 線 傳 播 性 質 和 受 外 界 磁 場 的 影 響 將 產 生 偏 轉, 並 且 發 現, 無 論 用 什 麼 金 屬 材 料 製 成 的 陰 極, 也 不 管 陰 極 的 形 狀 如 何, 所 得 結 果 都 一 樣 他 第 一 次 把 這 種 射 線 稱 為 陰 極 射 線 1879 年, 英 國 物 理 學 家 克 魯 克 士 (William Crookes, ) 製 成 克 魯 克 士 管, 其 真 空 度 達 10-6 大 氣 壓, 並 發 現 克 魯 克 士 暗 區 他 還 做 了 個 轉 輪 實 2

10 臺灣輻射防護史話 驗 即在克魯克士管內安放一個小葉 不外是兩種不同見解 究竟陰極射線 輪如圖 1.1 所示 當陰極射線射來時 是什麼 這個問題一時難以下定論 它會轉動起來 此外他還發現陰極射 侖琴認為已有的實驗結果並沒有得到 線會使金屬箔產生熱效應 合理的解釋 而且這些實驗果真如此 這陰極射線究竟是什麼 它由什 嗎 他從不人云亦云 他要自己動手 麼所組成 歷史上 人們曾對此作出 做實驗並檢驗列納德與克魯克士等人 許多猜想 並引起激烈的爭論 直到 的實驗 這就是導致侖琴發現 X 射線 1890 年代初期 逐步形成了兩種具有 的歷史背景 因此 從陰極射線的深 代表性的看法 一種是以德國物理學 入研究導致 X 射線的發現 這是一個 家 赫 茲 (Heinrich Hertz, 科學史的必然性 ) 為 代 表 的 以 太 振 動 3. X 射線的發現過程 Rudolf 說 另一種是以英國物理學家克魯 侖琴發現 X 射線的過程 一般的 克士為代表的 粒子說 而且 大 傳說是這樣的 侖琴為探索陰極射線 部分德國科學家持前一種觀點 而大 的性質 曾經用列納德管重複赫茲和 部分英國科學家則持後一種觀點 例 列納德所做的實驗 據說列納德曾經 如 赫茲通過實驗於 1892 年認定陰極 為他提供了一支優質列納德管 實驗 射線是一種以太振動 他的學生和助 時 侖琴為保證實驗的精確性 就設 手列納德(Philipp Lenard, ) 法使放電管不受外界的影響 因而他 於 1894 年做了一支列納德管 把陰極 用錫箔和硬紙板包住放電管 當他接 射線從管內通過一個薄鋁窗引到空氣 通電流並把塗有亞鉑氰化鋇的螢光屏 中 獲得所謂列納德射線 他以此論 移近列納德管的鋁膜窗口時 他發現 斷陰極射線確實是一種以太振動 認 螢光屏上出現螢光 於是 他仔細調 為粒子是無法穿過這金屬窗口的 魏 陰極 德 曼 (Gustav Heinrich Wiedemann, )等人也支持這種看法 而 英國物理學家則堅信陰極射線是粒子 流 例如 克魯克士從他的實驗中判 高壓 斷這種射線是具有動量的 分子 流 1884 年英國物理學家舒斯特 (Arthur Schuster, )指出陰極 射線是帶負電的粒子流 可能是分子 圖 1.1 早 期 克 魯 克 士 管 ( 陰 極 射 線 管 ) 的 示 意 圖 放在射線穿行的路徑上以雲母做的馬 爾他十字架(Maltese cross) 在管子螢光屏 一端投下一陰影 或原子射束 還有其他一些分析 但 3

11 第一章 輻射科學的開始 節螢光屏和鋁窗的距離 結果確證陰 維爾茨堡醫學物理會上第一次報告自 極射線可穿透空氣幾厘米遠 然後 己的發現 他報告的論文題為 一種 他改用克魯克士管做實驗 也發現螢 新的射線 初步報告 在這個報 光 不過螢光顯得模糊不清 於是他 告 中 他 介 紹 了 實 驗 裝 置 和 實 驗方 繼續實驗 1895 年 11 月 8 日星期五 法 由於當時對這種新射線的本質尚 晚上 為了仔細觀察螢光屏上模糊的 不清楚 故稱為 X 射線 在這篇文章 螢光 也為了排除外界的一切光線干 中還指出了 X 射線的某些性質 因為 擾 他關閉實驗室不使漏光 並且檢 侖琴是德國人 所以德國科學家常把 查 克 魯 克 士 管 是 否 用 黑 紙 板 包 封嚴 X 射線稱為侖琴射線 他發現 X 射線 密 當他要著手實驗而接通高壓電源 在空氣中的射程有 2 米多而且是直線 時 突然發現在實驗臺上放在克魯克 傳播的 他發現外界磁場不會使 X 射 士管附近的小螢光晶體閃爍著螢光 線發生偏轉 他發現 X 射線來自克魯 塗 有 亞 鉑 氰 化 鋇 [barium 克士管的相對於陰極的陽極 尤其使 platinocyanide, BaPt(CN)4]的紙屏也閃 他感到驚奇的是這種射線有非常強的 爍著淺綠色的光 他驚訝極了 這種 穿 透 本 領 他 拿 上 千 頁 的 厚 書 來實 奇異現象可是從未見到也從未聽 說過 於是他急切地重複實驗 他把螢光屏移開 直到 2 米多遠 還隱約可以見到這種螢光 他似 乎意識到這不可能是陰極射線 因為列納德管引出的射線只不過 有幾厘米射程 對於這奇異現 象 他開始探索這 看不見的射 線 從此 他廢寢忘食地在實 驗室裏連續做了 6 個星期 全神 貫注探索這種奇異射線的性質 他不聲張新的發現 除非徹底查 清可能得到的一切結果 否則他 是不向外界宣布的 最後 直到 他確認這是一種聞所未聞的新射 線時 才於 1895 年 12 月 28 日在 4 圖 1.2 侖琴攝於 1895 年 左上圖為 X 光拍攝侖琴夫 人左手的照片 戒指清晰可見

12 臺灣輻射防護史話 驗 X 光透得過去 他拿幾厘米厚的 1 月中旬 德皇得悉這種發現 就宣 硬橡皮來 X 光也透得過 它還能透 召侖琴進宮 展示 X 射線的穿透本 過 2-3 厘米厚的木板或 15 毫米的厚鋁 領 並因此授予他二級普魯士勛章 板 他拿鉛板來擋 X 光 發現效果很 由於 X 射線的發現 應運而生的 好 僅 1-2 毫米的鉛板就可以擋住 X X 光醫療器械相繼出現 因濫用 X 光 光 在置換這些擋光的東西時 侖琴 而受傷害的事件更是時有發生 見表 驚訝地看到了自己手中的骨和輪廓 年 12 月 22 日 侖琴把夫人帶進 實驗室 用 X 射線拍了一張夫人的左 手照片如圖 1.2 所示 照片骨肉分明 連結婚戒指也清晰可見 這張照片的 複印件一直保留下來 印在許多書刊 表 1.1 年 早期 X 射線傷害歷史摘要 輻射傷害 負責人或涉及人員 1896 年 1 月 手皮炎 戈魯貝(Grubbe) 1896 年 3 月 眼刺痛 愛迪生(Edison) 1896 年 脫毛 丹尼爾(Daniel) 瓦耳斯(Walsh) 1897 年 體質性症狀 中 此外 侖琴還用 X 光拍攝了許多 1898 年 截癱與痙攣性肌 羅得與貝丁(Rodet and Bertin) 肉收縮 物體的照片 例如 裝天平砝碼的木 1899 年 血管內皮變性 加斯曼(Gassman) 盒 羅盤儀 繞在木軸上的紗包(金屬) 1902 年 x 射線潰瘍生癌 弗利本(Frieben) 1903 年 骨生長抑制 線 金屬塊甚至房門等 1903 年 產生不孕症 1896 年元旦 侖琴把他的(第一篇) 學 家 瓦 堡 (Emil Gabriel Warburg, 阿伯斯 宋伯 (Albers-Schönberg) 1904 年 產生血液改變 論文和 X 光照片複印文件寄給他的國 內外同行朋友 其中有德國實驗物理 伯斯(Perthes) 米斯納與莫斯 (Milchner and Mosse) 1904 年 產生白血病 海格(Heincke) 1906 年 顯示骨髓改變 瓦新(Warthin) 1912 年 二位 x 射線工作 貝克勒(Béclerè) 人員發現貧血 ) 埃克斯納(F. Exner)及彭 Poincare, 清光緒 20 年(1894)9 月 17 日在黃 法國數學家 物理學家和 海大東溝中日發生海戰 北洋海軍戰 哲學家)等人 1896 年 1 月 4 日 瓦堡 敗 翌年(1895)旅順大連保衛戰清廷海 在柏林物理學會的一次會議上展出侖 陸軍亦戰敗 同年 4 月 17 日李鴻章和 琴的幾張 X 射線照片 1896 年 1 月 5 日本伊藤博文在日本馬關春帆樓簽訂 日 奧 地 利 物 理 學 家 列 赫 爾 (Ernst 馬關條約 清庭將臺灣割讓給日本 Lecher, )的父親在維也納經 西方 X 射線熱帶來的歡愉和東方戰爭 辦的一家報社 以 聳人聽聞的發現 帶來的悲慘遂成為一強烈的對比 加 勒 (Jules Henri 的大字標題在報紙上詳細報導了侖琴 4. 深遠的影響 所發現的新射線 在國內及國外可謂 X 射線的發現 對物理學的進展 出現了真正的 X 射線熱 1896 年 和 科 學 技 術 的 進 步 產 生 了 深 遠 的影 5

13 第 一 章 輻 射 科 學 的 開 始 響 法 國 實 驗 物 理 學 家 貝 克 勒 爾 (Henri Antoine Becquerel, ) 於 1896 年 初 了 解 到 侖 琴 的 發 現, 這 引 起 他 極 大 的 興 趣 並 立 即 做 X 射 線 實 驗 在 實 驗 過 程 中, 他 發 現 了 一 種 與 X 射 線 多 少 有 些 相 似 的 現 象, 即 由 鈾 鹽 放 射 出 的 一 種 奇 異 的 鈾 射 線, 這 就 是 1896 年 3 月 貝 克 勒 爾 首 次 發 現 物 質 的 放 射 性 他 的 這 一 發 現, 為 居 里 夫 婦 發 現 放 射 性 元 素 釙 和 鐳 開 闢 了 道 路 由 於 放 射 性 發 現, 他 們 分 享 了 1903 年 諾 貝 爾 物 理 學 獎 英 國 物 理 學 家 湯 姆 生 (Joseph John Thomson, ) 和 他 的 學 生 拉 塞 福 (Ernest Rutherford, ) 從 事 於 氣 體 導 電 性 質 的 研 究, 也 借 助 X 射 線 作 為 工 具, 這 一 研 究 最 終 導 致 1897 年 發 現 電 子 湯 姆 生 獲 1906 年 諾 貝 爾 物 理 學 獎, 拉 塞 福 獲 1908 年 諾 貝 爾 化 學 獎 勞 厄 (Max von Laue, ) 於 1912 年 揭 開 了 X 射 線 之 謎 經 由 X 射 線 在 晶 體 中 的 繞 射, 他 認 為 X 射 線 可 能 是 一 種 電 磁 波 的 預 言 終 於 被 證 實, 並 且 由 X 射 線 的 勞 厄 圖 可 以 作 晶 體 結 構 分 析, 為 晶 體 物 理 學 的 研 究 提 供 了 一 種 強 有 力 的 手 段 他 獲 得 1914 年 諾 貝 爾 物 理 學 獎 在 此 基 礎 上, 英 國 物 理 學 家 布 拉 格 (Bragg) 父 子 利 用 X 射 線 作 晶 體 結 構 分 析, 並 提 出 了 著 名 的 布 拉 格 公 式, 大 大 促 進 了 晶 體 物 理 學 的 發 展 這 一 對 父 子 布 拉 格 (William Henry Bragg, 和 William Lawrence Bragg, ) 共 同 榮 獲 1915 年 諾 貝 爾 物 理 學 獎 瑞 典 物 理 學 家 西 格 班 (Karl Manne Georg Siegbahn, ) 運 用 布 拉 格 公 式, 從 實 驗 中 發 現 許 多 X 射 線 的 譜 線, 進 而 探 明 各 元 素 的 X 光 譜, 寫 出 X 射 線 光 譜 學 一 書, 把 X 射 線 和 元 素 的 結 構 緊 密 聯 繫 在 一 起 他 獲 得 1924 年 諾 貝 爾 物 理 學 獎 有 關 X 射 線 光 譜 學 的 開 拓 性 的 工 作, 早 在 勞 厄 的 發 現 之 後 不 久 就 開 始 了, 這 就 是 英 國 青 年 物 理 學 家 莫 塞 萊 (Henry Gwyn Jeffreys Moseley, ) 的 工 作 這 位 才 智 超 群 的 年 輕 人 在 1913 年 就 提 出 了 莫 塞 萊 定 律, 根 據 這 個 公 式 闡 明 了 原 子 序 數 和 原 子 構 造 有 密 切 的 關 係, 這 是 一 大 發 現 可 惜 這 位 年 輕 人 在 第 一 次 世 界 大 戰 的 一 次 海 戰 中 陣 亡, 他 的 科 學 業 績 到 此 為 止, 當 時 他 才 28 歲 此 外, 英 國 物 理 學 家 巴 克 拉 (Charles Glover Barkla, ), 這 位 X 射 線 光 譜 學 的 奠 基 者 獲 得 1917 年 諾 貝 爾 物 理 學 獎, 是 由 於 他 發 現 元 素 的 二 次 X 射 線 他 的 工 作 是 在 莫 塞 萊 協 助 下 進 行 的 美 國 物 理 學 家 康 普 頓 (Arthur Holly Compton, ) 的 研 究 受 巴 克 拉 的 影 響 在 北 京 清 華 大 學 吳 有 訓 教 授 ( 斯 時 為 芝 加 哥 大 學 的 研 究 生 ) 的 參 與 下, 康 普 頓 於 1923 年 前 後 發 現 6

14 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 X 射 線 經 輕 靶 散 射 後, 產 生 波 長 移 動, 即 發 現 康 普 頓 效 應, 並 進 而 揭 示 微 觀 世 界 中 粒 子 碰 撞 過 程 依 然 遵 守 能 量 守 恒 和 動 量 守 恒 定 律 他 獲 得 1927 年 諾 貝 爾 物 理 獎 X 射 線 在 科 學 技 術 上 的 應 用, 特 別 是 在 醫 學 上 的 應 用, 那 是 人 盡 皆 知 的 近 代 的 應 用 名 目 繁 多, 尤 以 X 射 線 斷 層 掃 描 技 術 為 最 著 名 5. 以 侖 琴 命 名 的 單 位 任 何 一 門 學 域 裡, 都 有 其 專 用 術 語 與 單 位, 以 便 於 以 極 精 簡 明 確 的 文 字 或 符 號, 表 示 特 定 的 意 義 與 計 測 量 由 於 科 技 文 明 的 日 益 精 進, 這 些 術 語 也 隨 測 量 技 術 的 改 進 而 擴 充, 其 單 位 也 更 精 確 例 如 在 輻 射 劑 量 學 裡 使 用 很 廣 的 單 位 侖 琴 便 是 一 典 型 範 例 ; 侖 琴 為 X 輻 射 量 的 專 用 單 位, 係 在 空 氣 溫 度 為 0, 氣 壓 為 76 cm 汞 柱 狀 況 下, 適 量 X 射 線 與 1 cm 3 空 氣 作 用 ( 此 作 用 不 受 游 離 腔 壁 影 響 ), 其 所 產 生 的 二 次 電 子, 完 全 用 以 產 生 游 離 電 流, 而 累 積 得 一 靜 電 單 位 (esu) 的 電 荷 量 稱 為 1 侖 琴, 並 以 英 文 字 母 小 寫 r 為 代 表 符 號 在 1928 年, 以 當 時 的 測 量 技 術, 這 是 對 中 等 能 量 X 射 線 所 能 提 供 的 最 佳 曝 露 量 定 義 選 擇 空 氣 為 標 準 參 考 物 質, 不 僅 由 於 方 便 ( 全 世 界 都 有 ), 亦 由 於 空 氣 是 X 射 線 與 生 物 體 作 用 時 相 當 適 當 的 參 考 物 質 ; 因 為 就 中 等 能 量 X 射 線 而 言, 空 氣 的 有 效 原 子 序 數 與 人 體 軟 組 織 的 有 效 原 子 序 數 相 差 不 遠 但 這 定 義 並 未 明 確 的 限 定 侖 琴 為 何 種 輻 射 的 輻 射 單 位, 因 此 自 1928 年 後, 侖 琴 定 義 經 過 多 次 修 訂 1937 年 為 了 配 合 鐳 劑 量 測 定 術 的 應 用, 於 是 將 侖 琴 的 定 義 修 訂 成 侖 琴 為 X 或 γ 輻 射 量, 可 使 克 空 氣 ( 即 在 標 準 狀 態 下 1 cm 3 空 氣 的 質 量 ) 接 受 照 射 時 生 成 一 靜 電 單 位 的 正 或 負 游 離 電 荷, 並 改 以 英 文 字 母 大 寫 R 為 代 表 符 號 以 上 所 說 的 侖 琴 定 義 都 有 吸 收 劑 量 的 觀 念, 卻 忽 視 了 空 氣 對 X 或 γ 射 線 的 吸 收 劑 量 與 輻 射 的 能 量 有 關 其 實 早 在 1929 年, 梅 尼 奧 (Mayneord) 就 發 覺 了 侖 琴 的 缺 點, 他 認 為 符 合 邏 輯 的 劑 量 單 位 應 該 是 爾 格 / 體 積, 而 將 劑 量 單 位 以 游 離 方 式 表 示, 這 是 由 於 空 氣 與 人 體 組 織 對 X 或 γ 射 線 吸 收 劑 量 相 當 近 似 再 者, 侖 琴 的 有 效 量 測 方 法 必 須 為 其 游 離 所 產 生 二 次 電 子 在 電 子 平 衡 (electronic equilibrium) 條 件 下 方 能 正 確 地 進 行 然 而 在 空 氣 與 人 體 組 織 交 接 面 上, 此 種 條 件 即 不 能 達 成 由 空 氣 游 離 測 得 的 吸 收 劑 量 與 體 表 實 體 吸 收 劑 量 的 差 別 在 中 能 量 光 子 時 尚 不 嚴 重, 但 在 高 能 量 光 子 時 差 別 就 十 分 可 觀 了 因 此, 在 實 用 上, 侖 琴 負 有 雙 重 任 務, 它 不 僅 是 輻 射 曝 露 的 測 量 單 位, 同 時 亦 暗 示 此 被 測 的 輻 射 為 中 等 能 量 的 X 或 γ 射 線 由 於 測 量 技 術 的 困 難, 侖 琴 只 適 用 於 數 kev 至 3 MeV 能 量 範 圍 的 光 子 這 種 定 義 與 一 般 物 7

15 第一章 輻射科學的開始 理學所使用的單位有所不同 質量為 1 公斤的空氣產生 對於其他粒子輻射 如貝他 侖庫的電量 ICRU 認為 觀念的澄 (β) 阿伐(α)射線或中子等輻射的度 清及量的定義是基本大事 至於單位 量 侖琴這單位就更不適用 因為通 的選擇並不很重要 假若所考慮的量 常α與β的游離比度(每單位長度產 可清楚地作說明 則混淆多可避免 生的離子對)較光子高得多 故其二次 雖然專用單位亦普遍的存在於其他學 電子達到電子平衡的範圍十分小 而 門領域裡 但 ICRU 仍然在輻射劑量 實際上不易量測 為求定義一個與輻 學裡 強調專用單位不宜再增加 為 射生物效應及輻射化學效應更直接有 了承認已存在的常用單位 他們建議 關的物理量 吸收劑量(absorbed dose) 專用單位須限制使用 例如 的觀念逐漸受重視 1940 年梅尼奧建 侖琴(R) 限用於曝露量 議當一克空氣接受一侖琴曝露時的吸 雷得(rad) 限 用 於 比 授 與 能 收能量為一克侖琴(gram-roentgen) 其 (specific 值約為每立方公分空氣 84 爾格 1949 imparted) 吸收劑量 年派克(Parker)將克侖琴的單位推廣 及 克 馬 (kerma) 又 稱 至其他粒子輻射的吸收劑量單位 並 為比釋動能等 energy 定 名 為 侖 琴 物 理 當 量 [roentgen- 居里(Ci) 限用於放射活度 為 equivalent-physics 簡稱侖卜(rep)] 1 克鐳 226 每秒的蛻 其值為使人體組織產生 84 erg/cm3 吸 變數目 其值為每秒 收劑量的任何游離輻射量稱為 1 蛻變 次 rep 但一克液態人體組織對於一侖琴 照射的吸收能量並不等於 84 爾格而 約為 93 erg 故後來又將 rep 的值改為 93 erg/cm3 的人體軟組織 至 1953 年 國際輻射單位與度量委員會(ICRU)正 式推薦以雷得(rad)為物質對輻射的吸 收劑量單位 其值為任何輻射與物質 作用時 每克作用物質吸收 100 erg 能量稱為 1 rad 並重新定義 X 或γ射 線與空氣作用 使空氣產生游離的物 理現象統稱為曝露量(exposure) 而曝 露量的專用單位為侖琴(R) 其值為使 放射性的發現 1. 貝克勒爾出生於科學世家 祖父和父 親都是法國享有盛譽的物理學家 法 國科學院院士 他的家族出了許多著 名學者 貝克勒爾(圖 1.3)從小受到科 學知識的薰陶 這對他取得科學成就 是至關重要的 他起初是學工程的 擔任過工程師的職位 曾在公路橋樑 行政機構任職 1888 年他以光的吸收方面的論

16 臺灣輻射防護史話 文獲得博士學位 1892 年成為巴黎自 (SO4)2 2H2O 來做實驗 他把這鈾鹽 然史博物館教授 他也是法國科學院 院士 他的早期研究主要是光學方面 的問題 例如光的偏振及偏振面的旋 轉 光的折射率 晶體對光的吸收以 及地磁對大氣的影響等 後來 他主 要從事螢光和磷光的研究並發現物質 的 放 射 性 這 是 他 最 重 要 的 科 學發 現 榮獲 1903 年諾貝爾物理學獎 貝克勒爾怎麼會從研究螢光而發 現 放 射 性 呢 這 裡 有 一 段 有 趣 的過 程 1896 年元旦 侖琴把他發現 X 射 線的論文和一些 X 射線照片複印文件 分贈給國內外的物理同行朋友 其中 有彭加勒 彭加勒在 1896 年 1 月 20 日的法國科學院每周例會上展示這些 X 射線照片 當時 貝克勒爾也在場 看到了這些新奇的照片 他深深受到 圖 1.3 貝克勒爾教授玉照 吸引並馬上聯想到他的研究課題 他 放 在 用 黑 紙 包 封 嚴 密 的 照 相 感 光板 苦苦思索 螢光現象和 X 射線有關 上 然後放在日光下曬幾個小時 他 嗎 他在看到 X 射線照片的第二天就 這樣做是為了使鈾鹽激發螢光 並指 著手研究那些螢光物質能夠發出 X 射 望也放射 X 射線 果然 沖洗出來的 線 他把他祖父 父親和他自己研究 底片上的確感光了 他重複實驗都得 過 的 一 些 螢 光 和 磷 光 物 質 拿 來 做實 到同樣的效果 於是他認為彭加勒的 驗 經過初步試驗 他感到失望 因 設想是對的 即鈾鹽在陽光作用下發 為它們並不發射 X 射線 恰好在這不 出了像 X 射線那樣的射線 這種射線 久 彭加勒發表一篇論文 提出那些 穿透力強 透過黑紙使底片感光 1896 會發出強烈螢光的物質是否會同時發 年 2 月 29 日 他向法國科學院報告了 射螢光和 X 射線的問題 貝克勒爾受 這個結果 此後 他想進一步重複實 到啟發 於是他就在 2 月下旬拿他父 驗 當他做好實驗準備 瀝青鈾礦和 親所喜愛的鈾鹽[硫酸鈾醯鉀 照相底片都已包好只等日光曝曬 但 potassium uranyl sulfate, K2(UO2) 因天氣轉陰無法實驗 他就把這些東 9

17 第 一 章 輻 射 科 學 的 開 始 西 一 起 堆 放 在 抽 屜 裡, 可 是 一 直 不 見 天 晴 等 到 3 月 1 日, 他 多 少 有 些 發 急 了, 因 為 明 天 又 是 科 學 院 每 周 例 會, 他 原 來 打 算 在 這 次 例 會 上 宣 布 自 己 的 發 現 和 提 出 見 解 於 是, 他 不 等 日 曬, 先 取 出 一 張 底 片 沖 洗 出 來 底 片 顯 影 後 他 發 現 底 片 上 有 大 塊 黑 斑, 他 納 悶 極 了, 因 為 這 些 鈾 鹽 並 沒 有 受 日 光 誘 發 螢 光, 而 底 片 卻 受 到 強 烈 的 感 光 這 個 意 外 的 發 現 使 他 認 識 到, 底 片 感 光 與 日 照 無 關 也 與 螢 光 無 關 那 麼, 究 竟 是 什 麼 射 線 使 底 片 感 光 呢? 他 猜 想, 可 能 是 鈾 鹽 發 出 的 一 種 莫 名 的 射 線, 這 種 射 線 的 穿 透 能 力 似 乎 比 X 射 線 還 要 強 3 月 2 日, 在 科 學 院 例 會 上 他 修 正 了 原 先 的 觀 點, 並 報 告 了 自 己 的 最 新 發 現 人 們 說 不 清 這 是 一 種 什 麼 射 線, 就 管 它 叫 作 貝 克 勒 爾 射 線 在 這 個 基 礎 上, 貝 克 勒 爾 進 一 步 研 究 這 種 神 秘 射 線 的 性 質 他 很 有 步 驟 地 做 了 一 系 列 實 驗, 發 現 鈾 鹽 所 發 出 的 這 種 射 線 還 能 使 空 氣 成 為 導 體, 即 有 游 離 氣 體 的 功 效 此 外, 還 發 現 外 界 溫 度 變 化 對 它 無 影 響 1896 年 5 月 18 日, 在 科 學 院 例 會 上 他 明 確 指 出 鈾 鹽 這 種 物 質 有 放 射 性, 這 種 性 質 起 因 於 原 子 內 部 這 個 發 現 具 有 重 大 意 義, 人 們 不 僅 知 道 自 然 界 中 存 在 放 射 性 現 象, 而 且 開 始 注 意 放 射 性 與 原 子 內 部 的 關 聯 貝 克 勒 爾 當 時 還 不 可 能 知 道 鈾 射 線 的 組 成, 後 來 的 研 究 表 明, 它 是 由 三 種 射 線 組 成 的, 即 加 馬 (γ) 射 線 阿 伐 (α) 射 線 和 貝 他 (β) 射 線 γ 射 線 是 一 種 頻 率 高 於 X 射 線 的 電 磁 輻 射, 有 很 強 的 穿 透 本 領 ;α 射 線 是 氦 原 子 核 射 束 ;β 射 線 是 電 子 束 2. 鐳 的 發 現 瑪 麗 居 里 (Marie Curie, ), 世 稱 居 里 夫 人 她 原 籍 波 蘭, 出 生 於 華 沙, 原 姓 斯 可 羅 多 斯 夫 卡 (Sklodowska), 後 來, 法 國 成 為 她 的 第 二 祖 國 她 是 舉 世 公 認 偉 大 的 女 物 理 學 家 和 化 學 家 19 世 紀 下 半 葉, 她 的 祖 國 被 併 入 俄 羅 斯 帝 國, 在 沙 皇 統 治 下 強 行 俄 羅 斯 化 波 蘭 受 到 沙 俄 的 嚴 密 控 制, 對 於 波 蘭 的 私 立 學 校 也 嚴 加 監 視, 她 父 親 因 不 順 應 而 失 去 了 華 沙 中 等 學 校 教 數 學 和 物 理 的 教 職, 因 此 她 家 境 十 分 貧 寒 然 而, 她 學 習 刻 苦 努 力 進 取, 中 學 畢 業 時 還 得 到 金 質 獎 章 她 功 課 全 面 發 展, 還 學 會 俄 法 德 英 四 種 外 語 可 惜, 在 波 蘭 婦 女 沒 有 地 位, 加 以 家 境 清 苦 難 得 深 造 的 機 會 出 於 姐 妹 之 情, 瑪 麗 中 學 畢 業 後, 主 動 去 當 了 6 年 家 庭 教 師, 以 資 助 她 姐 姐 赴 法 國 習 醫 等 到 她 姐 姐 畢 業 有 了 工 作 以 後, 她 才 於 1891 年 11 月 辭 別 祖 國 和 親 人 去 法 國, 在 巴 黎 的 法 國 大 學 理 學 院 學 習 自 然 科 學 她 學 習 勤 奮, 在 1893 年 和 1894 年 這 兩 年 中 間, 她 先 後 獲 得 物 理 學 碩 士 和 數 學 碩 士 兩 個 學 位 1894 年 4 月, 她 第 一 次 會 見 皮 埃 爾 居 里 10

18 臺灣輻射防護史話 (Pierre Curie, ) 他們志同道 約 75%)渣中放出的輻射 比起礦渣中 合 翌年結婚 皮埃爾 居里早年以 預計的鈾或釷所放出的輻射強 4 倍 發現晶體壓電現象以及磁性和溫度的 她開始懷疑這裏面存在某種未知的元 關係而聞名 人們承認他是 一位著名的實驗物理學家 當居里夫人被貝克勒爾的發 現所吸引並全力以赴想去揭 開放射性現象這個謎時 居 里毅然擱下自己原先的研究 題目 全心全意和居里夫人 一起研究放射性這種既新穎 又困難的課題 他們是從 1898 年春開始合作研究放射 性的 居里夫人一開始就關心 除了鈾能夠發出射線以外 是否還有別的物質也能夠發 出類似的射線 當她聽到施 密特(Gerhard Carl Nathaniel Schmidt, )於 1898 年發現釷也有輻射的性質 圖 1.4 居里夫人約攝於 1920 年 這張皮埃爾 居里教授的玉照為居里夫人最喜歡的一張 時 就立刻做實驗核實 她還用居里 素 這種元素具有很強的放射性 雖 以前用於物理測量的儀器和方法測出 然人們把她的這種設想譏為 異想天 鈾的放射性強度與礦物中鈾的含量成 開 但是這位性格堅強的女科學家 正比的關係 而且發現這種放射性不 對此置若罔聞 仍堅定地籌劃她的實 受外界因素的影響 因此她開始猜測 驗 在居里的全力協助下 居里夫人 放射性是鈾物質本身的特性 原子的 按化學分析的程序對瀝青鈾礦渣作元 特性 她對各種氧化物等化合物做過 素分離 由於礦物中所含元素複雜 測量 也對許多礦物做測量 她檢查 而擬議中的未知新元素的含量微乎其 輝銅礦樣品 又檢查瀝青鈾礦物 經 微 因此分離工作是相當艱難的 經 過她反複檢驗 她發現了一種新奇的 過艱苦勞動和認真測量 居里夫人終 現象 瀝青鈾礦(pitchblende 含 U3O8 於在 1898 年 7 月 18 日前後 發現一 11

19 第 一 章 輻 射 科 學 的 開 始 種 新 的 放 射 性 元 素, 為 記 念 她 的 祖 國 波 蘭, 她 把 這 種 元 素 定 名 為 釙 (polonium, Po) 這 是 一 種 化 學 性 質 與 鉍 相 同 的 黑 色 放 射 性 物 質, 它 的 放 射 性 比 純 鈾 要 強 400 倍 瀝 青 鈾 礦 渣 的 強 烈 放 射 性 似 乎 不 只 是 由 於 釙 引 起 的, 因 為 釙 的 輻 射 強 度 看 來 還 不 足 以 說 明 問 題, 莫 非 這 礦 渣 中 還 含 有 放 射 性 更 強 的 物 質? 居 里 夫 婦 繼 續 他 們 的 工 作, 他 們 付 出 更 艱 巨 的 勞 力 繼 續 分 析 殘 渣 他 們 終 於 在 同 年 年 底, 又 發 現 了 另 一 種 新 的 放 射 性 元 素, 它 的 輻 射 強 度 幾 乎 比 鈾 強 二 百 多 萬 倍! 居 里 夫 婦 將 這 元 素 命 名 為 鐳 (radium, Ra) 鐳 的 發 現 是 轟 動 整 個 科 學 界 的 偉 大 事 件 他 們 是 在 1898 年 12 月 26 日 向 科 學 院 提 出 的 報 告 中 宣 告 這 一 重 大 發 現 的 儘 管 居 里 夫 婦 發 現 了 放 射 性 物 質 鐳, 但 當 時 的 一 些 保 守 學 者 仍 有 懷 疑 之 心, 他 們 要 看 到 純 鐳 才 算 數! 同 時, 居 里 夫 婦 為 了 對 這 種 新 元 素 進 行 觀 察 定 量 分 析 和 做 各 種 實 驗, 他 們 也 確 實 需 要 得 到 多 一 點 的 鐳 化 合 物, 當 然 最 好 是 純 鐳 因 此, 他 們 又 踏 上 了 人 們 難 以 想 像 的 更 加 艱 難 困 苦 的 科 學 研 究 路 途 首 先, 他 們 需 要 大 量 的 瀝 青 鈾 礦 渣, 何 處 可 覓, 經 費 何 來? 正 在 困 難 之 際, 朋 友 伸 出 了 友 誼 之 手 奧 地 利 地 質 學 家 維 也 納 科 學 院 院 長 休 斯 (Edward Suess, ) 向 奧 地 利 政 府 要 到 波 希 米 亞 (Bohemia) 的 契 審 斯 達 (Joachimsthal) 的 鈾 礦 的 殘 渣, 成 噸 的 礦 渣 雖 然 免 費, 但 運 費 要 自 理 居 里 夫 婦 高 興 極 了, 但 經 濟 負 擔 加 重 了 清 苦 的 生 活 接 著 的 問 題 是, 提 煉 礦 渣 的 地 方 在 哪 裡? 居 里 出 面 向 他 任 教 學 校 的 校 長 求 助, 希 望 借 一 間 實 驗 室, 校 長 聳 聳 肩 說, 如 果 這 房 間 可 以 用, 那 你 們 就 用 吧 其 實, 這 個 房 間 哪 裏 是 什 麼 實 驗 室, 它 是 一 間 泥 土 地 破 屋 頂 被 遺 棄 的 木 棚! 這 裡 冬 冷 夏 熱, 實 驗 條 件 極 端 惡 劣 在 發 現 鐳 的 幾 年 後, 德 國 物 理 化 學 家 唯 能 論 的 創 導 者 奧 斯 特 瓦 爾 德 (Friedrich Wilhelm Ostwald, ) 曾 來 此 參 觀, 他 形 容 這 木 棚 是 介 於 馬 廄 和 土 豆 窖 之 間 的 某 種 東 西, 假 如 我 不 是 看 到 裝 有 化 學 儀 器 的 工 作 臺, 那 我 會 以 為 是 在 和 我 開 玩 笑, 剩 下 的 問 題 當 然 是 由 這 對 夫 婦 充 當 冶 煉 工 了 他 們 的 艱 辛 工 作 不 是 我 們 所 能 形 容 的 為 了 不 中 斷 實 驗, 他 們 經 常 吃 住 在 這 世 上 罕 見 的 實 驗 室 裏, 日 以 繼 夜 疲 憊 不 堪 地 工 作 著, 一 年 二 年 直 到 第 四 個 年 頭 偉 大 的 工 作 終 於 得 出 豐 碩 的 成 果!1902 年 3 月, 他 們 終 於 從 數 噸 的 瀝 青 鈾 礦 渣 中 提 煉 出 約 0.1 克 的 純 氯 化 鐳, 這 是 一 種 如 同 食 鹽 一 般 的 白 色 粉 末 4 年 的 工 作 結 晶, 十 分 之 一 克 居 里 夫 婦 初 步 測 出 鐳 的 原 子 量 為 225 由 於 放 射 性 現 象 這 一 劃 時 代 的 發 現, 居 里 夫 婦 和 貝 克 勒 爾 共 同 獲 得 12

20 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 1903 年 諾 貝 爾 物 理 學 獎 金 在 回 憶 這 段 難 以 設 想 的 艱 苦 工 作 的 日 子 時, 居 里 夫 人 說, 他 們 常 常 在 晚 餐 後 到 實 驗 室 觀 看 那 多 年 工 作 的 結 晶 當 他 們 看 到 氯 化 鐳 在 黑 暗 中 的 微 弱 閃 光 時, 總 要 引 起 新 的 激 動 和 讚 嘆 他 們 的 工 作 極 其 艱 苦, 可 是 居 里 夫 人 卻 說 在 陳 舊 不 堪 的 棚 子 裡, 度 過 了 我 們 一 生 中 最 美 好 最 幸 福 的 歲 月 他 們 的 重 大 發 現 並 沒 有 給 他 們 帶 來 富 裕, 他 們 並 不 需 要 這 些, 他 們 從 未 想 到 要 去 獲 取 專 利, 按 居 里 夫 人 的 話 說 : 這 是 元 素, 它 屬 於 整 個 世 界 她 把 多 年 獲 得 的 所 有 的 鐳, 都 奉 獻 給 大 學 實 驗 室 這 位 偉 大 的 女 科 學 家, 性 格 堅 強 吃 苦 耐 勞 生 活 清 苦 不 圖 富 貴, 對 於 榮 譽 漠 然 以 待, 她 曾 把 所 得 的 獎 章 拿 給 小 女 兒 伊 倫 娜 (Irene) 當 玩 具 愛 因 斯 坦 說, 在 所 有 著 名 人 物 中, 居 里 夫 人 是 唯 一 不 為 榮 譽 所 顛 倒 的 人 正 當 居 里 夫 婦 的 合 作 取 得 重 大 突 破 並 亟 待 作 進 一 步 研 究 時, 家 庭 卻 給 予 他 們 災 難 1906 年 4 月 19 日, 皮 埃 爾 居 里 在 巴 黎 的 一 個 十 字 路 口 喪 生 於 一 輛 大 馬 車 的 巨 輪 之 下 他 前 一 年 才 當 上 巴 黎 科 學 院 院 士, 可 是 卻 從 此 結 束 了 他 的 科 學 生 涯 居 里 夫 人 強 忍 喪 夫 的 痛 苦, 堅 韌 不 拔 地 繼 續 她 的 研 究, 還 要 帶 著 兩 個 年 幼 的 女 兒, 生 活 的 艱 難 是 可 想 而 知 的 1906 年 5 月 1 日, 居 里 所 任 教 的 巴 黎 大 學 請 她 來 擔 任 教 學 工 作, 兩 年 後 她 成 為 該 校 有 史 以 來 的 第 一 位 女 教 授 居 里 夫 人 從 未 放 鬆 對 鐳 的 研 究, 她 於 1907 年 提 煉 出 高 純 度 的 氯 化 鐳, 並 精 確 地 測 出 鐳 的 原 子 量 為 年 她 又 進 一 步 用 電 解 法 分 析 出 純 鐳 元 素, 並 測 定 它 的 各 種 物 理 和 化 學 的 性 質 後 來 她 還 測 定 氡 以 及 其 他 放 射 性 元 素 的 半 衰 期, 找 到 了 放 射 性 元 素 的 某 些 衰 變 規 律 由 於 她 在 鐳 的 研 究 中 成 績 卓 越, 特 別 是 由 於 分 離 出 純 金 屬 鐳, 她 榮 獲 1911 年 諾 貝 爾 化 學 獎 她 是 連 續 兩 次 諾 貝 爾 獎 的 第 一 位 女 科 學 家 她 逝 世 後 的 第 二 年, 她 女 兒 伊 倫 娜 居 里 和 女 婿 約 里 奧 居 里 由 於 首 次 獲 得 人 工 放 射 性 元 素 而 榮 獲 諾 貝 爾 化 學 獎 人 們 為 了 記 念 居 里 一 家 對 科 學 的 偉 大 貢 獻,1946 年 美 國 加 利 福 尼 亞 理 工 學 院 由 人 工 製 造 出 來 的 一 種 新 元 素, 元 素 周 期 表 中 的 第 96 號 元 素, 特 意 命 名 為 鋦 (curium) 鐳 的 發 現 具 有 非 常 重 大 的 意 義, 彭 加 勒 說, 偉 大 的 革 命 家 鐳 登 上 科 學 舞 臺 時, 從 根 本 上 震 撼 了 古 典 力 學 人 們 看 到 了 鐳 可 以 不 斷 地 發 出 射 線, 自 發 地 釋 放 熱 能, 它 可 以 使 空 氣 游 離, 還 能 殺 死 細 菌, 這 些 奇 異 特 性 使 人 懷 疑 物 理 學 的 既 有 定 律 是 否 仍 然 有 效, 元 素 是 否 可 以 變 化 為 別 的 什 麼 東 西? 傳 統 的 觀 念 物 理 學 的 定 律 面 臨 著 重 大 的 考 驗 1934 年 7 月 4 日, 瑪 麗 居 里 在 13

21 第一章 輻射科學的開始 法國阿爾俾斯山療養院逝世 她患惡 放 在 放 射 性 和 原 子 結 構 方 面 1899 性貧血症 長期接觸放射性物質使她 年他發現放射性物質放出兩種射 受到射線的傷害 血液病變 雙手也 線 一 種 叫 作 α 射 線 另一種叫作 β 射 線 這 一 年 貝 克勒爾發現磁 場 能 使 β 射 線 偏 轉 居里夫人判斷 它 是 帶 負 電 的 粒 子 後來貝克勒爾 測 出 其 荷 質 比 終 於 斷定β射線是 電子流 拉塞福於 1902 年利用強磁 場 使 α 射 線 偏 轉 判 斷它是帶正電 的粒子 1906 年他測出其荷質比 圖 年拉塞福的出生地紐西蘭為他發 行了一套百週年誕辰紀念郵票 並繪出 拉塞福用α粒子撞擊金箔而被撞偏的 情形 作者 年輕的化學家索迪(Frederick Soddy, ) 和 英 國 化 學 家 拉 被鐳灼傷 居里夫婦為檢驗鐳射線對 姆塞(William Ramsay, )從 人 體 生 理 的 作 用 從 而 判 斷 其 危險 光 譜 分 析 中 發 現 鐳 輻 射中含有氦譜 性 他們不惜拿射線對著自己的皮膚 線 經拉塞福和助理德國籍蓋革 作實驗 後來發展為 居里療法 (Hans Geiger, ) 的 進 一 步 放射性治療 這樣 放射性進入醫學 研 究 確 定 α 射 線 為 氦離子流 在 大大推進了醫學治療的發展 拉 塞 福 發 現 α 和 β 射 線的第二年 3. 元素自然蛻變理論 拉 塞 福 (Ernest 14 認 為 它 可 能 是 氫 和 氦 他最初的合 法 國 化 學 家 維 拉 德 (Paul Villard, Rutherford, ) 發 現 鐳 還 放 射 出 第 三 種 ) 是 英 國 物 理 學 家 ( 見 圖 射 線 稱 為 γ 射 線 它不受磁場的 1.5) 他出生於紐西蘭的一個手工業 影響 工 人 家 庭 大 學 畢 業 後 到劍橋大 拉 塞 福 在 加 拿 大 任 大 學 教 授期 學 卡 文 迪 許 實 驗 室 學 習 當湯姆生 間 於 1902 年和索迪合作 通過對鈾 的學生和助理 1898 年到加拿大任 的放射性的研究 提出了原子自然蛻 教 1907 年定居英國 任曼徹斯特 變的理論 這種理論認為 放射性現 大學教授 1918 年繼湯姆生之後任 象是原子自發蛻變的過程 在蛻變過 卡 文 迪 許 教 授 在 他 到劍橋的那一 程中 一種元素的原子放出α和(或) 年 侖琴發現 X 射線 湯姆生指導 β粒子 從而變成另一種新元素的原 一 些 助 理 從 事 這 方 面 的研究 拉塞 子 也就是說 原子是可以分割的 福 參 與 其 中 但 他 的 主要注意力卻 一種原子可變成另一種原子 這種理

22 臺灣輻射防護史話 論衝破了古典物理的陳規 促使物理 α粒子撞擊鈹等物質的實驗中發現中 學和化學的革命性變革 因此 這種 子的 他因此榮獲 1935 年諾貝爾物理 理論具有劃時代的意義 由於拉塞福 學獎 在放射性方面的研究作出卓越貢獻 他榮獲 1908 年諾貝爾化學獎 拉塞福 於 1903 年進一步闡述原子自然蛻變 理論 指出放射性物質是不穩定的 它將在放射某種射線的同時衰變為其 他元素 並不斷進行下去 直至成為 穩定元素 他發現放射性物質的衰變 方程式 dn = λn dt 1. 湯姆生的生平 湯 姆 生 (Joseph John Thomson, ) 是 英 國 物 理 學 家 ( 見 圖 1.6) 電子的發現者 他出生在英國曼 徹斯特郊區 父親是書商和出版商 他 14 歲時到歐文學院學習工程 1876 年他進入劍橋大學三一學院 在他獲 (1.1) 得學位之前他父親就去世了 他只好 靠獎學金維持學業 他的數學修養很 式中的 N 表示 t 時刻的原子數 λ表 示單位時間的衰變機率 是放射性物 質常數 這個方程式反映了放射性物 質 的 放 射 強 度 隨 時 間 按 指 數 規 律衰 減 1913 年前後 索迪發現鐳 鈾 釷等放射性物質的放射性轉化物最終 都是鉛 這就為元素原子自然蛻變理 論提供了有力的證據 高 獲 得 第 二 名 甲 等 數 學 優 等 生稱 號 並獲得史密斯獎學金 後來他在 卡文迪許實驗室工作 在瑞利的指導 下 研究電磁理論和克魯克士的陰極 射線 1884 年瑞利辭去劍橋大學卡文 迪許實驗室主任的職務 28 歲的湯姆 生被選為第三任卡文迪許實驗室主任 (首任是麥克斯韋 第四任是拉塞 拉塞福不僅在放射性而且在原子 結構方面的研究都作出了卓越貢獻 1911 年他根據α粒子的大角度散射 實驗提出原子有核模型 1919 年他用 釙放出的α粒子撞擊氮 獲得氧的同 位素 實現了歷史上第一次人工核反 應 1920 年他預言原子核內存在某種 不帶電的粒子 即存在中子 這一預 言於 1932 年由他的學生 英國物理學 家 查 德 威 克 (James 1.4 電子的發現 Chadwick, 福) 這位年輕的科學家的中選使競選 者吃驚 許多人感到意外 但是 人 們對他智慧超群是普遍敬佩的 他主 持卡文迪許實驗室工作一開始就顯示 出非凡的管理才能 他重視實驗室設 備的更新 不斷引進先進設備 採用 新 的 實 驗 方 法 和 技 術 他 重 視 系統 的 有重點的研究工作 設立研究院 他最重視的莫過於人才的培養 他的 門生中有一批傑出的物理學家 在湯 )所證實 查德威克是在用 15

23 第一章 輻射科學的開始 姆生的領導下 卡文迪許實驗室碩果 2. 陰極射線是帶負電的粒子流 累累 成就巨大 成為舉世矚目的物 1890 年前後 湯姆生身為卡文迪 理實驗中心 在他任職期間所培養的 許實驗室主任 他既要關心實驗室的 科學家中 有 55 人成為教授 7 位諾 全盤工作 但又明確選定了陰極射線 這個研究課題 他著手重複赫 茲和麥克斯韋做過的實驗 測 量電脈衝沿著導體的傳播速 度 也測量電脈衝在低壓真空 管中的傳播速度 他特製了一 支 15 米長的真空管 並且用旋 轉鏡來測定時間 測得電脈衝 在真空管中的速度約為 m s-1 後來他又用這種辦 圖 1.6 湯姆生約於 1895 年攝於英國劍橋大學卡文迪許 實驗室 值為 m s-1 實驗結果 貝爾獎獲得者 他自己最重要的成績 使他懷疑陰極射線的傳播是電磁輻射 是發現電子並測出其荷質比 他科學 的說法 後來他更用磁場偏轉的方法 成果卓著 為表彰他在氣體放電的理 證實陰極射線是帶負電的 論和實驗研究方面的巨大貢獻 他榮 獲 1906 年諾貝爾物理學獎 3. 到處都有電子 自湯姆生於 1897 年發現電子以 在發現電子後 湯姆生進而探索 後 人 們 理 解 了 帶 電 物質由 微粒 原子的結構 提出了所謂 湯姆生原 (corpuscle) 組成 因而就比較容易 子模型 這個模型後來被他的學生 在 許 多 現 象 中 感 覺 到 它的存在 在 拉塞福的有核原子模型所取代 他還 那 個 時 期 拉 塞 福 所 發現的β射線 研究氣態氖的分離 光學 電磁學 被 查 實 為 帶 負 電 的 粒 子射線 貝克 放射性 光電現象和熱離子 他的理 勒爾於 1900 年利用磁場和電場偏轉 論促使 熱離子管 的發明 他也研 的 方 法 進 一 步 測 出 β 射線粒子的荷 究 X 射線散射 這位物理大師曾經這 質比 他得到 e m esu g 與 樣描寫他十分幸運的一生 我有好 電子荷質比同一數量級 後來查實這正 的雙親 好的教師 好的同事 好的 是電子射束 門生 好的朋友 許多好的機會和好 運氣以及健壯的體魄 16 法測得陰極射線的速度 測量 1899 年 湯姆生對光電效應所產 生的光電粒子作測量 他用鋅板作陰

24 臺灣輻射防護史話 極 與陽極板相隔 1 厘米左右平行放 而現代物理學的建立和發展 三大 置 當紫外光從鋅板擊出光電子後 發現 卻是現代物理的催生婆和助產 經加速電場而到達陽極 此時 若用 士 外磁場使粒子偏轉 並適當調節磁場 1.5 結語 強度 就可使光電粒子作圓弧運動 在 19 世紀末葉 歐洲科學家們很 若圓弧不觸及陽極板 則光電子回到 陰極 於是光電流就消失 這樣 湯 姆生測得這種光電粒子的荷質比 e m esu g 也與電子荷質比 同數量級 於是 可以認為光電流也是 電子流 他還用同樣的辦法測量熾熱金 屬發出的帶電粒子流也是電子流 湯姆 生以大量實驗結果闡明電子的普遍存 在 陰極射線 β射線和光電流等都是 電子流 電場可以激發出電子 紫外光 可從金屬中擊出電子 加熱的金屬可發 射電子 放射性物質鐳還可以自發地發 射出電子 由此可見 電子是原子的組 成部分 而且比原子小得多 它是帶電 物質的最小荷電體 4. 電子的發現具有劃時代意義 積極地從事陰極射線的研究 德國科學 家侖琴乃於 1895 年 11 月 8 日發現 X 射線 次年 法國科學家貝克勒爾發現 天然的鈾化合物會發出一種不同於 X 射線 但也具有穿透能力能使照相底片 感光的射線 稱它為鈾射線 兩年後 1898 年 7 月在法國巴黎 居里夫婦兩 人首次自瀝青鈾礦渣中提煉出一種新 元素 命名為釙 同年 12 月又成功地 分離出另一種新元素鐳 這兩種元素都 會自發放出輻射 居里夫人稱這種自然 界自發產生輻射的現象為放射性 (radioactivity) 在 短 短 人們必將衝破千百年來認為原子是組 成物質的最小單元的陳舊觀念 而去 了解物質結構更深的層次 因此 這 一發現 連同 X 射線和放射性的發 現 極大地震動了古典物理學 把物 理學帶到了變革的邊緣 成為新物理 學革命的前奏曲 人們曾為 19 世紀末 的 三大發現 即原子可再分割 X 年 間 ( ) 人工輻射 X 射線與天然 放射性核種先後問世 確為一大盛事 此處核種係指原子的種類 電子的發現 說明原子並非 不 可分割 原子必然存在內部結構 3 從輻射防護的觀點 X 射線可藉時 間(T) 屏蔽(S) 距離(D)所謂 TSD 原則 作防護 放射性核種則利用其下列特性 作防護 1. 放射性核種能自發地放出輻射 並衰 變 成 另 一 種 核 種 例 如 α 214 β 214 Po 82 Pb 83 Bi 放出的輻 射 常見的有α β γ等 2. 放射性核種具有一定的半衰期(T1/2) 所謂半衰期是指某放射性核種的原子 射線及放射性 憂喜均有 疑信參半 17

25 第一章 輻射科學的開始 數目衰減到它初始值一半所需要的時 間 通常以 T1/2 來表示 每一種放射 性核種都具有一定的半衰期 它不隨 外界條件以及元素的物理 化學狀態 而變 如 238U 的半衰期為 45 億年 60Co 的半衰期為 5.27 年 198Au 的半衰期 為 2.69 天等 3. 放射性核種的原子數目隨時間呈指數 衰減 一般可用公式 N N0e-λ t 表示 此即為式(1.1)的積分結果 式中 N0 為放射性核種初始的原子數目 N 為 放射性核種經過時間 t 衰變後所剩下 的原子數目 λ為衰變常數 半衰期 (T1/2)與衰變常數(λ)的關係為 T1/ /λ 參考文獻 1. 蘭宜申譯 館 原子科學史 藝文印書 臺北板橋(1991) 2. 郭 奕玲 沈慧君 文化事業公司 3. 郭奕玲 異出版社 4. 翁寶山 有限公司 6. 馬 文 蔚 凡異 新竹市(1996) 沈慧君 物理學演義 凡 新竹市(1996) 原 子 科學家列傳 原子能委員會 5. 翁寶山 物理通史 行政院 臺北市(1996) 原子科學導論 茂昌圖書 臺北市(1998) 周玄之 周永平 發展史上的里程碑 物理學 凡異出版社 新竹市(1999) 7. 閻紫宸 18 從發現 X 射線的侖琴說起 核醫會訊 6(1) (2000)

26 臺灣輻射防護史話 第二章 原子時代的來臨 2.1 前言 現代原子論的創始人首推波耳 (Niels Henrik David Bohr, ) 他 是 繼 德 國 普 朗 克 (Max Karl Ernst Ludwig Planck, ) 美籍德人 愛因斯坦(Albert Einstein, )之 後的又一位量子理論奠基人 這位丹麥 科學家早期的傑出科學成就是創立波 耳原子理論 這也是他最主要的學術貢 獻 他發展了量子概念 揭示了原子物 了原子時代的象徵 他於 1913 年提出 關於氫原子的論文 宣告現代原子理論 的誕生 他是近代物理學史中最著名 最重要的科學家之一 現代原子論的創 始人 他也是一位大思想家 哥本哈根 (Copenhagen)學 派 的 領 袖 他 於 1922 年榮獲諾貝爾物理學獎 表彰他在原子 結構和原子輻射的研究中所作出的貢 獻 他從此聞名世界 圖 2.1 為波耳的 肖像 理學的新途徑 他所提出的原子模型成 2.2 丹麥傑出學者 波耳在 1936 年提出原子核的 液 滴 模 型 以 後 又 和 惠 勒 (William Morton Wheeler, )建立核分裂 理論 這些都很出名 他還參與過美國 曼哈頓(Manhattan)計畫的原子彈製造作 為顧問 化名貝克(Baker) 波耳傑出的 成就在國際上贏得崇高聲譽 這不僅由 於他的個人學術成就突出 也不僅由於 他的科學認識論獨特 而且還由於他在 自己的祖國建立舉世矚目的國際物理學 研究中心 物理學的 聖地 哥本 哈根大學理論物理研究所 這所研究所 成立於 1921 年 3 月 3 日 後來 為記念 圖 2.1 留存於美國普林斯頓大學檔案中的波耳 照片 波耳 80 誕辰 於 1965 年將其正式改名 19

27 第二章 原子時代的來臨 為波耳研究所 拉塞福在放射性和原子結構方面 波耳出生於書香門第 父親是哥本 的研究有卓越成就 1897 年他從鐳輻 哈根大學生理學教授 母親出身於教師 射中發現α射線和β射線 1902 年提 家庭 他的弟弟哈拉德(Harald)是著名數 出了自然蛻變理論 改變了原子不可分 學家 他的四子奧格(Aage)也是著名物 割的陳舊觀念 引起物理學和化學的革 理學家 波耳一生生活幸福 事業順利 命性變革 他於 1906 年前後 在研究 家庭和睦 子孫滿堂 這恰與愛因斯坦 射線對物質作用時 發現有一種莫名的 形成鮮明的對照 他交友廣闊 待人誠 散射現象 他後來於 1909 年指導他的 懇 為人謙遜 前蘇聯科學家蘭道 助 理 德 國 籍 蓋 革 (Hans ( )曾經問過波耳 你是怎麼 ) 和 學 生 馬 斯 登 (Ernest 把那麼多有才華的青年人團結在身邊 Marsden, ) 著重去觀測α射 的 他風趣地回答說 因為我不怕 線的大角度散射實驗 他們把α射線射 在青年人面前承認自己知識的不足 不 向極薄的金屬箔 然後觀測硫化鋅屏上 怕承認自己是傻瓜 波耳謙虛好學是 的α粒子的閃爍 在大量的實驗觀測 他在科學上取得重大成就的一個主要原 中 他們意外地發現了數目可觀的大角 因 1911 年他獲得哥本哈根大學哲學博 度α散射 而這種現象是無法用湯姆生 士學位 以後曾到劍橋的卡文迪許 原子模型來解釋的 拉塞福為此冥思苦 (Cavendish)實驗室向湯姆生求教 幾個 想 他認定α粒子的大角度散射是受到 月後到曼徹斯特(Manchester)向拉塞福 一種很強的電場斥力引起的 祇有當正 學習 拉塞福的工作給他很大啟發 1913 電荷集中在一個很小的區域內時才能 年他是一位年輕的講師 給醫學院學生 產生這種強電場 這個小區域只有原子 上物理課 就是在這一年 他提出了氫 直徑的萬分之一 好像一個大教堂裡 原子結構的新觀點 創立波耳原子理論 的一隻蒼蠅 他在理論計算時把原子 Geiger, 內的正電荷 看成是集中在一點 然 2.3 原子核型的結構 拉塞福這位湯姆生的學生 1908 年 諾貝爾化學獎獲得者 終於在前人思想 的啟發下和在自己實驗的基礎上提出了 著名的有核原子模型(即拉塞福核型原 子) 他的原子模型的實驗依據是α粒子 大角散射現象的發現 後對α粒子施予電場力 使之在單次碰 撞 過 程中畫出一條雙曲線軌道 1911 年 他在 哲學雜誌 上發表題為 物 質對α β粒子的散射和原子構造 的 論文 詳細闡述了蓋革和馬斯登的實驗 以及他的理論推導和結論 他的理論認 為原子內存在一個帶正電的核 這個核 稱為原子核 帶負電的電子圍繞這原子 20

28 臺灣輻射防護史話 核轉動 整個原子呈電中性 這種原子 福核型原子模型無法回答原子穩定性 結構和太陽系結構相似 人們把這種原 問題 這是古典概念在原子模型中所反 子模型稱為拉塞福有核模型 後來 蓋 映出來的根本弱點 波耳為了克服這一 革和馬斯登在拉塞福的建議下 做了一 弱點 認為唯一正確出路就是借助於量 些實驗 檢驗拉塞福核型原子理論計算 子條件 因此 他提出的原子模型最基 的結果 他們終於在 1913 年由實驗證 本的構思就是拉塞福核型原子加量子 實了拉塞福的理論 從此 核型原子取 條件 他自己形容這個模型是一個 小 代了湯姆生原子模型 型機械系統 它一些主要特點像我們的 行星系 不過電子運行規律受量子條 2.4 波耳原子理論 件的制約 波耳在拉塞福有核原子模型的基礎 波耳於 1911 年完成關於電子論的 博士論文後 就到 電子發源地 劍橋 大學卡文迪許實驗室向湯姆生學習 幾 個月後 於 1912 年他轉到曼徹斯特大 學拉塞福實驗室 參與α射線的實驗 這個時期 拉塞福已提出有核原子模 型 並且正在從實驗作進一步論證 波 耳相信這位導師的原子模型是正確 的 因此他到這實驗室來就不僅僅是研 究α和β射線在物質中的穿透本領方 面的理論 而是開始專注於原子結構的 研究 他返回哥本哈根後 於 1913 年 根據拉塞福核型原子模型提出氫原子 結構的新觀點 在拉塞福的直接幫助 下 他的論文 論原子和分子的結構 終於在 哲學雜誌 上發表(1913 年 7 月 9 月和 11 月連續發表三篇論文) 這三篇論文融合了普朗克 愛因斯坦和 拉塞福的思想 並且把光譜學和量子論 結合起來 形成獨具一格的波耳原子理 論 這些論文具有劃時代的意義 拉塞 上 提出兩條基本假設 第一 原子中 電子在庫侖力作用下 在一些許可的軌 道上運動 僅當電子的軌道角動量(L) 為 L=n h 2π (2.1) (其中 n 1,2,3,,h 是普朗克常數) 這 些軌道才是許可軌道 電子在這些軌道 上運動不會發射電磁波 也就是說這是 一系列定態 第二 當電子在這些許可 軌道之間躍遷時 就會發出相對應頻率 的光波 也就是說電子軌道躍遷將產生 光輻射 波耳在接受 1922 年度諾貝爾 物理學獎時 在他的講演中指出 其 實 第一條假設指出了原子的普遍穩定 性 第二條假設指出了銳線光譜的存 在 波耳當時只有 27 歲 他取得如此巨 大的科學成就 固然有種種客觀原因 但是就主觀素質而言 他不受古典著作 的約束 他思想大膽創新 他在科學探 21

29 第二章 原子時代的來臨 索的道路上敢於改革 富有革命性 因 型 此 不是普朗克而是波耳 成了原子力 按照這個模型 人們十分關心的 學的創建人 近代原子論的奠基者和 是 原子核電荷有多少 它和核外電子 量子理論家 的真正領導人 不過 數有什麼關係 波耳的原子理論也並非一帆風順 開始 首先 對原子核結構提出設想的是 時人們並不都贊成 視之為 令人驚異 居里夫人 即瑪麗 居里 她在 1913 的雜交品種 然而 波耳的導師拉塞 年布魯塞爾國際科學會議上提出 原子 福雖有懷疑 但卻真摯地支持和協助 核應由帶正電的粒子和電子所構成 他 相信他會成功 還有像索末菲這位 的 這個設想 能夠解釋放射性物質既 慕尼黑大學的理論物理權威 當時就認 能放出α粒子 又能放出β射線的事 真閱讀波耳的論文 並表示非常贊賞 實 例如 此後 索末菲又把這一理論向前推進了 一大步 成為後人所稱呼的波耳-索末菲 原子理論 Ra Rn + 2 He(α ) 可見 鐳( Ra )進行一次α衰變後變成 2.5 中子的發現 電子 放射性和 X 射線的發現 就 像給人類一把 金鑰匙 打開了通往 微觀世界的大門 拉塞福提出的 原子 氡( Rn ) 相當於它的原子序數減少 2 在元素周期表上的位置移前二個位 60 Co )的β衰變 如 置 還有鈷( Co Ni + 1 e(β ) 有核模型 開創了人們正確認識原子 結構的新紀元 量子論 相對論和量子 力學的建立為人類認識微觀世界的運動 規律提供了科學的理論基礎 20 世紀的 物理學 已經超出了古典物理的範疇 並以穩健的步伐跨進了微觀世界的腹 地 許多令人振奮的發現接踵而來 根據拉塞福的原子模型 原子有 核 核外有電子 核電荷數與核外電子 的電荷數相等 電子就像太陽系的行星 那樣沿著各自的軌道繞核旋轉 所以 拉塞福的原子有核模型也稱為 行星模 22 鈷進行一次β衰變 使它的原子序數增 加 1 它在元素周期表上的位置移後一 位 顯然 這種放射性元素的α或β衰 變只能在原子核內發生 所以 居里夫 人的設想在當時就得到不少物理學家的 支持 其次是質子的發現 許多科學家對 於原子核的電荷發生濃厚的興趣 就是 說原子核中荷電的是什麼東西 早在 1886 年 德 國 的 物 理 學 家 戈 德 斯 坦 (Eugen Goldstein, )在研究陰

30 臺灣輻射防護史話 極射線時發現了一種 奇怪的射線 還沒有在實驗中找到過中子 這種射線是來自陽極 它和陰極射線的 隨著科學技術的發展 在 1930 年 方向相反 如果在陰極上開個小孔 那 兩 位 德 國 的 物 理 學 家 博 思 (Wahher 麼這種射線還會穿透出來 後來 這個 Wihelm Georg Bothe, )和貝克 現象在 1907 年被湯姆生稱為 陽極射 爾(H.Becker)用α粒子撞擊金屬鈹時 發 線 這種 陽極射線 的進一步研究 現了一種特別的輻射 這種輻射具有很 表明 它在磁場中會發生偏轉(說明它帶 強的穿透能力 甚至幾厘米厚的鉛板都 有電荷) 並且是粒子流 它的電荷和質 能穿透 當時人們已經知道γ射線具有 量正好等於氫的正離子 即和氫原子核 很強的穿透本領 並且在磁場中不會發 相同 1914 年拉塞福綜合了實驗事實 生偏轉 博思把這種 輻射 放在磁場 後 提出了這種粒子就是氫原子核 叫 和電場中試驗 結果發現 它既不受磁 做質子 場的作用 也不受電場的影響 所以 這個令人鼓舞的發現 促使當時的 物理學界接受了原子核結構的 質子- 博思和貝克爾以為 他們發現的輻射是 γ射線 並公布於眾 電子 模型 按照這個模型可以估算出 當時 約里奧-居里(F. Joliot-Curie, 原子核內的質子數和電子數 例如 鈉 ) 和 他 的 妻 子 伊 倫 娜 居 里 原子 它的原子序數為 11 其核內有 22 (Irene Joliot-Curie, )對博思的 個質子 11 個電子 顯然這個核所帶的 實驗很感興趣 並且認真地重複了博思 正電荷為 ll e (e 為電荷單位 為 1.6 的實驗 還加以發展 他們讓這種 輻 庫侖) 從整體上來說 鈉原子呈中 性 但卻無法符合 自旋的理論 這樣一來 質子-電子 模型受到 了嚴重的挑戰 由於這種難於調和的矛 盾 促使勇於探索自然秘密的人們轉而 注意 1920 年拉塞福提出的設想 拉塞福 在第二次貝克講座中 提出可能存在質 量和質子相仿的中性粒子 他認為 這 個中性粒子是由於庫侖引力的作用 使 質子和電子結合而產生的 1921 年美國 的 一 位 化 學 家 哈 金 斯 (William Darper Harkins, )把這個粒子命名為 圖 2.2 約里奧-居里夫婦攝於 1934 年 中子 這僅是一個猜想 因為當時 23

31 第二章 原子時代的來臨 射 去作用石蠟 發現有粒子被打出 居里夫婦的實驗進行了更加深入的研 他們經過仔細的檢驗 發現這個粒子原 究 他認為γ射線是沒有質量的 根本 來是從氫化合物中釋放出來的氫核 不可能從石蠟中打出質子 他用博思發 質子 可是 對於γ射線來說 儘管它 現的這種 輻射 與硼作用 發現產生 的穿透能力很強 但不可能從石蠟中打 了新的原子核 查兌克通過測定 發現 出質子的 約里奧-居里夫婦(見圖 2.2) 新原子核的質量增加了 並且證實這個 公布了這個研究結果 他們離發現中子 增加的質量幾乎和質子的質量相等 這 已經不遠了 遺憾的是 他們失掉了一 樣就可以斷定 博思發現的 輻射 實 次機會 際上是質量與質子相等的粒子流 查兌 約里奧-居里夫婦的研究結果 引起 克讓這些粒子流通過電磁場 沒有發現 任何的偏轉現象 說明它們是呈現電中 性的 經過艱苦的實驗和探索 查兌克 (見圖 2.3)認為這些粒子流就是中子 並 於 1932 年 2 月 17 日寫了封信寄給 自 然 雜誌 發表了這一結果 這樣 人 們尋找已久的中子終於被發現了 查兌 克也就因為發現中子而獲得了 1935 年 的諾貝爾物理學獎 中子的發現具有深遠的意義 首先 海 森 伯 (Werner Karl Heisenberg, )立 即 提 出 質 子 -中 子 模 型 代替了 質子-電子 的模型 這 樣 人類才認識到原子核是由質子和中 子組成的 其次 人們對於原子量與原 子序數的關係 以及原子核的自旋 原 子核的穩定性等問題 有了新的認識 第三 人類對於中子的研究和應用 推 圖 2.3 查兌克玉照 了拉塞福實驗室的密切關注 拉塞福的 年輕學生 英國的物理學家查兌克 (James Chadwick, )對約里奧- 24 動了核子物理的飛躍發展 開創著新的 時代 2.6 原子核的分裂反應 二十世紀上半葉電能已經廣泛應

32 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 用, 成 為 一 系 列 新 興 工 業 的 能 源 基 礎 與 此 同 時, 在 能 源 開 發 方 面 也 正 在 發 生 深 刻 的 革 命, 即 人 類 掌 握 核 能 的 時 代 到 來 了! 根 據 愛 因 斯 坦 的 質 能 關 係 : 2 E = mc (2.2) 式 中 的 m 為 物 體 的 質 量,c 為 光 速 ( 米 / 秒 ) 質 能 關 係 式 是 從 理 論 上 預 言 了 發 掘 強 大 能 源 的 可 能 性 但 是, 人 類 真 正 掌 握 核 能 的 開 發 技 術, 卻 經 歷 了 艱 難 曲 折 的 過 程 1. 原 子 核 反 應 的 發 現 原 子 核 反 應 比 之 人 們 熟 悉 的 化 學 反 應 有 著 許 多 新 的 特 點, 是 人 類 一 個 嶄 新 的 課 題 最 早 從 事 這 方 面 工 作 的 是 英 國 科 學 家 拉 塞 福 他 用 α 粒 子 撞 擊 原 子, 才 認 識 了 原 子 的 結 構 他 用 α 粒 子 撞 擊 氮 核, 發 現 氮 原 子 核 轉 變 成 氧 原 子 核 ( 同 位 素 17), 同 時 釋 放 出 一 個 質 子 ( 氫 原 子 核 ), 即 N+ 2He 8O+ 1H 14 顯 然, 這 一 過 程 的 發 生 不 是 原 子 的 反 應, 而 是 原 子 核 的 反 應, 即 由 於 核 的 相 互 作 用 導 致 了 新 原 子 核 的 形 成 ( 氮 核 和 氦 核 作 用 後 變 成 了 氧 核 和 氫 核 ) 拉 塞 福 在 1919 年 的 這 一 發 現, 是 人 類 第 一 次 實 現 了 原 子 核 的 人 工 蛻 變 這 個 人 工 蛻 變 和 以 往 的 自 然 蛻 變 ( 天 然 放 射 過 程 ) 完 全 不 同, 具 有 深 遠 的 意 義 隨 著 人 們 對 原 子 核 反 應 的 繼 續 探 索, 許 多 類 似 的 核 反 應 不 斷 被 發 現 在 這 中 間, 約 里 奧 - 居 里 夫 婦 發 現, 用 α 粒 子 撞 擊 硼 和 鋁, 可 以 獲 得 人 工 放 射 性 元 素 氮 和 磷 這 是 他 們 的 首 次 發 現, 取 得 了 決 定 性 的 一 步 反 應 方 程 式 如 下 : B+ 2He 7N Al+ 2He 15 P+ 此 式 中 的 13 N n 1 0 n 30 7 和 15 P 都 是 放 射 性 同 位 素 當 停 止 α 射 線 的 撞 擊 後, 它 們 還 能 繼 續 保 持 著 放 射 性, 但 持 續 的 時 間 不 13 長 氮 的 同 位 素 ( 7 N ) 放 出 一 個 正 電 子 後 轉 變 為 碳, 大 約 經 過 10 分 鐘 的 時 間, 放 射 性 強 度 減 小 一 半 ( 即 半 衰 期 ); 磷 的 同 位 30 素 ( 15 P ) 放 出 一 個 正 電 子 後 轉 變 為 矽, 其 半 衰 期 為 2.2 分 鐘 約 里 奧 - 居 里 夫 婦 用 人 工 蛻 變 的 方 法 產 生 了 放 射 性 同 位 素, 這 一 發 現 為 人 類 探 索 和 研 究 核 反 應 開 闢 了 一 個 嶄 新 的 領 域 他 們 由 此 而 獲 得 了 1935 年 的 諾 貝 爾 化 學 獎 然 而, 利 用 α 粒 子 撞 擊 氮 核 硼 核 和 鋁 核, 由 此 引 起 的 核 反 應 的 能 力 和 效 率 不 高, 因 而 很 難 顯 示 出 核 反 應 過 程 中 所 蘊 藏 的 巨 大 能 量 這 一 個 劃 時 代 的 問 題 怎 樣 解 決 呢? 當 英 國 物 理 學 家 查 兌 克 發 現 中 子 以 後, 引 起 了 許 多 物 理 學 家 的 重 視, 特 別 是 義 大 利 年 輕 的 物 理 學 家 費 米 (Enrico Fermi, ) 立 即 採 用 中 25

33 第二章 原子時代的來臨 子來產生放射性元素 鑒於中子是電 )和奧地利的女物理學家邁 中性的 它不受靶核的靜電排斥 所 特娜(Lise Meitner, )相信他 以中子肯定比α粒子(帶正電荷)容易 們能夠找出這種 新的放射性物 打進靶核而引起反應 尤其是引起一 質 因而在柏林進行實驗工作 開 些重元素的核反應 費米(見圖 2.4)基 展了鈾核分裂的重大課題研究 他們 於上述的考慮 他和他的合作者們 合作得非常成功 阿 瑪 爾 迪 達 戈 斯 蒂 諾 哈恩(見圖 2.5)生於 1879 年 誕 (O.d Agostino) 拉賽蒂(Franco Rasetti, 生地是德國的法蘭克福 少年時的哈 1902-) 和 埃 米 利 奧 賽 格 雷 (Emilio 恩並不是非常優秀的學生 但他酷愛 Segre) 後 來 還 有 龐 德 科 伏 科學實驗 特別是化學實驗 他考入 (B.Pontecorvo) 用 鈹 和 鐳 作 為 中 子 源 進行了三年的研究工作 首批發 現了約 40 種新的放射性物質 同 位素 取得了可喜的成就 1934 年 費米等人在一次偶然的 機 會 中 發 現 通 過 石 蠟 過 濾 後 的中 子 它產生的核反應要比直接從鐳 鈹 的 射 源 所 產 生 的 核 反 應 要 有 效得 多 這一現象 一經確認 費米就天 才地提出了解釋 即中子通過石蠟 由 於 彈 性 碰 撞 的 緣 故 使 其 放 慢 了速 度 這種慢中子 在產生某種核反應 上 它比快中子的能力將是成百倍地 提 高 費 米 抓 住 這 個 慢 中 子 不 放 進行了專門的研究 創造了中子 慢化的數學理論 為開拓原子核物理 方面作出了重大貢獻 費米因此而獲 得了 1938 年的諾貝爾物理獎 在 1934 年 費米等人已開始用中 子撞擊鈾的實驗 發現反應物中存在 26 圖 2.4 美國於 2001 年發行的費米紀念郵票 一種新的放射性物質 但沒有檢測出 馬爾堡大學 又轉入慕尼黑大學 他 來 德 國 化 學 家 哈 恩 (Otto Hahn, 當過威廉 拉母賽(William Ramsay,

34 臺灣輻射防護史話 他在 1904 年 因發現惰 年逃離德國 到斯德哥爾摩避難 她 性氣體獲得諾貝爾化學獎) 艾米爾 和哈恩共同工作的結果 是製定了一 費 歇 爾 (Emil Fischer, 套新的放射化學的實驗方法 正是這 他得過諾貝爾化學獎)和 種方法使得哈恩和他的助理斯特拉斯 拉塞福(1908 年的諾貝爾化學獎獲得 曼(Fritz Strassmann, 1902-)在梅特娜 者)的助理 他曾經發現過放射性釷和 逃亡後的幾個月內成功地發現了鈾分 錒 又 和 邁 特 納 一 起 發 現 了 放 射性 裂 取得了這項震驚世界的科研成果 鏷 於 1928 年被任命為柏林皇家化學 哈恩和斯特拉斯曼用中子撞擊原 Hermann 研究所所長 梅特娜(見圖 2.6) 是奧地利人 她是一位傑出的 具有猶太血統的女 科學家 她是普朗克的助手 爾後在 柏林皇家研究所成為一名科學家 她 子序數為 92 的鈾 發現得到了原子序 數為 56 的鋇 和原子序數為 36 的氪 這個分裂的反應方程式如下 * n U 92 U 56 Ba + 36 Kr n 在核物理方面作出過許多重要貢獻 1938 年 12 月 哈恩等人把這個結果 她和哈恩一起從事鈾核分裂的研究工 寄給德國 自然科學 發表 並獲 1944 圖 2.5 哈恩教授約攝於 1950 年 作 由於希特勒的瘋狂排猶 儘管哈 恩作了許多努力 她不得不於 1938 圖 2.6 梅特娜教授玉照 年諾貝爾化學獎 梅特娜在瑞典得悉這個消息後 27

35 第 二 章 原 子 時 代 的 來 臨 指 出 : 它 揭 開 了 人 類 歷 史 的 新 紀 元 她 和 侄 子 弗 里 希 (Otto Robert Frisch, 1904-) 一 起 進 行 重 核 分 裂 的 研 究 他 們 在 英 國 自 然 雜 誌 上 發 表 文 章, 給 哈 恩 的 實 驗 作 了 正 確 的 解 釋, 並 算 出 約 有 200 MeV 的 能 量 釋 放 出 來 1939 年 1 月 16 日, 他 們 又 在 同 一 雜 誌 上 發 表 文 章 指 出 : 中 子 引 起 的 鈾 分 裂 : 新 型 核 反 應 他 們 對 鈾 核 分 裂 的 物 理 圖 像 分 裂 的 機 制 分 裂 的 產 物, 作 出 了 準 確 的 分 析, 特 別 是 釋 放 的 能 量 估 算 比 較 準 確, 並 指 出 : 在 核 分 裂 的 過 程 中 有 一 部 分 質 量 按 照 愛 因 斯 坦 的 質 能 關 係 式 轉 變 為 能 量, 因 此, 重 核 分 裂 的 過 程 一 定 伴 隨 著 巨 大 能 量 的 釋 放 2. 鏈 反 應 的 產 生 控 制 和 核 反 應 堆 匈 牙 利 物 理 學 家 西 拉 德 (Leo Szilard, ) 是 最 早 考 慮 到 實 現 鏈 反 應 ( 核 分 裂 反 應 ) 的 可 能 性 他 首 先 從 理 論 上 進 行 探 討, 設 想 一 個 中 子 引 起 一 個 原 子 核 的 分 裂, 在 核 反 應 的 產 物 中 又 會 產 生 一 個 以 上 的 中 子, 使 核 的 分 裂 反 應 繼 續 維 持 下 去, 這 樣 一 來, 原 子 核 的 分 裂 反 應 就 像 一 根 鏈 條 一 樣, 一 環 一 環 地 持 續 下 去 西 拉 德 的 設 想, 就 是 當 時 關 於 鏈 反 應 的 雛 型 哈 恩 和 斯 特 拉 斯 曼 發 現 了 鈾 核 分 裂 後, 受 到 西 拉 德 設 想 的 啟 發, 也 很 快 意 識 到 實 現 鏈 反 應 的 可 能 性 哈 恩 在 1939 年 的 新 原 子 雜 誌 上, 指 出 : 根 據 計 算, 一 個 鈾 原 子 取 得 一 個 中 子, 它 的 質 量 數 ( 即 核 內 質 子 與 中 子 的 總 和 ) 是 236, 分 裂 後 產 生 鋇 和 氪, 它 們 最 穩 定 同 位 素 的 質 量 數 分 別 是 136 和 86, 兩 者 之 和 為 222, 因 此 從 鈾 分 裂 為 鋇 和 氪 的 過 程, 多 出 了 12 個 中 子 按 照 費 米 的 理 論, 引 起 鈾 核 分 裂 的 中 子 並 不 需 要 快 中 子 ( 高 能 量 ), 那 麼 由 鈾 核 分 裂 的 產 物 中 子, 就 可 以 繼 續 引 起 其 他 鈾 核 分 裂, 以 至 出 現 鏈 反 應 當 時 已 經 從 意 大 利 移 居 美 國 的 費 米, 也 清 楚 地 看 到 了 實 現 這 種 鏈 反 應 的 可 能 性 理 論 上 提 出 鏈 反 應 的 可 能 性 是 十 分 重 要 的, 而 實 驗 則 是 檢 驗 理 論 正 確 與 否 的 唯 一 標 準 1939 年 約 里 奧 - 居 里 等 人, 通 過 實 驗 找 到 了 鈾 核 分 裂 的 產 物 中 確 有 中 子 存 在, 並 且 證 實 了 一 個 中 子 引 起 一 個 鈾 核 ( 235 U) 分 裂 的 過 程 會 同 時 釋 放 出 2 到 3 個 中 子 這 個 分 裂 過 程 表 示 如 下 : * ( 慢 中 子 ) + U ( 複 合 核 ) 1 0 n U ( 鍶 ) + Xe( 氙 ) 3 n( 中 子 ) Sr 54 + 這 個 實 驗 的 意 義 很 大, 它 證 實 了 哈 恩 的 基 本 設 想, 就 是 說 利 用 慢 中 子 撞 擊 鈾 核 後, 分 裂 會 持 續 下 去 它 使 人 類 獲 得 核 分 裂 的 鏈 反 應 有 了 實 現 的 基 礎 這 樣, 鈾 核 分 裂 的 鏈 反 應 的 圖 像 已 經 變 得 非 常 清 晰 核 的 分 裂 開 0 28

36 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 始 後, 就 由 一 個 中 子 引 起 一 個 鈾 核 ( 235 U) 分 裂, 而 鈾 核 分 裂 產 生 的 2 到 3 個 中 子, 它 們 分 別 引 起 兩 個 鈾 核 分 裂, 使 鈾 核 分 裂 的 數 目 不 斷 地 急 劇 增 加 一 個 鈾 核 分 裂 後, 可 以 釋 放 出 約 200 MeV 的 能 量, 而 且 鏈 反 應 的 倍 增 時 間 ( 從 一 個 鈾 核 分 裂 到 它 放 出 中 子 再 引 起 另 一 個 鈾 核 分 裂 的 時 間 ) 一 般 平 均 不 到 50 億 分 之 一 秒 理 論 計 算 表 明,1 克 鈾 核 分 裂 釋 放 的 能 量 相 當 於 燃 燒 3 噸 煤 釋 放 的 能 量, 況 且 這 麼 多 的 能 量 要 在 非 常 短 的 時 間 裡 集 中 釋 放 出 來, 所 以 它 具 有 十 分 強 大 的 爆 炸 能 力 分 裂 的 鏈 反 應 有 如 此 巨 大 的 能 量 產 生, 是 人 類 開 發 核 能 的 基 礎 但 是, 人 類 要 應 用 核 能, 就 不 僅 僅 要 獲 得 鏈 反 應, 還 要 控 制 鏈 反 應, 而 且 要 有 生 產 高 純 度 核 燃 料 的 能 力 這 個 偉 大 目 標 的 實 現, 是 以 世 界 上 第 一 座 原 子 核 反 應 堆 (pile) 的 建 成 和 正 常 投 入 運 轉 為 重 要 標 誌 的 1939 年 初, 波 耳 把 歐 洲 完 成 核 分 裂 的 消 息 帶 到 美 國 後, 引 起 了 移 居 美 的 費 米 與 西 拉 德 的 強 烈 回 響 西 拉 德 認 為, 鈾 核 分 裂 的 鏈 反 應 可 能 被 用 於 製 造 新 式 炸 彈, 如 果 希 特 勒 掌 握 了 這 種 武 器 後, 那 將 會 給 全 世 界 造 成 可 怕 威 脅 所 以, 西 拉 德 和 原 籍 匈 牙 利 的 物 理 學 家 威 格 納 (Eugne Paul Wigner, 1902-) 和 泰 勒 (Edward Teller, ) 一 起 去 找 愛 因 斯 坦 他 們 的 觀 點 得 到 了 愛 因 斯 坦 的 支 持 1939 年 8 月 2 日, 用 愛 因 斯 坦 的 名 義 寫 了 一 封 致 美 國 總 統 羅 斯 福 的 信 件 ( 由 西 拉 德 等 起 草 ) 信 中 的 主 要 內 容 如 下 : 我 通 過 未 經 發 表 的 文 件 獲 知 費 米 和 西 拉 德 最 近 的 一 些 工 作 這 使 我 預 料 鈾 這 種 元 素 在 不 久 的 將 來 可 能 變 成 一 種 新 的 重 要 能 源 對 於 這 一 新 情 況 的 某 些 方 面, 看 來 政 府 應 當 引 起 重 視, 並 在 必 要 時 迅 速 採 取 行 動 所 以 我 覺 得 有 責 任 提 請 您 注 意 如 下 事 實 及 建 議 : 過 去 四 個 月 裡, 由 於 約 里 奧 在 法 國 所 作 的 工 作 以 及 費 米 與 西 拉 德 在 美 國 所 作 的 工 作, 已 經 產 生 了 這 種 希 望, 就 是 有 可 能 在 大 量 的 鈾 當 中 引 起 原 子 核 的 鏈 反 應, 並 由 此 產 生 巨 大 的 能 量 以 及 大 量 類 似 鐳 的 新 元 素 現 在 看 來 在 不 久 的 將 來 實 現 這 一 點, 幾 乎 是 確 定 無 疑 的 了 這 一 新 現 象 也 可 以 用 於 製 造 炸 彈, 而 且 可 以 想 像, 這 樣 製 造 出 來 的 將 是 威 力 極 強 的 新 式 炸 彈, 一 顆 這 樣 的 炸 彈 在 一 個 港 口 爆 炸, 就 很 可 能 將 整 個 港 口 連 同 部 分 周 圍 地 區 一 起 摧 毀 鑒 於 上 述 情 況 您 當 會 認 為, 政 府 與 在 美 國 研 究 鏈 反 應 的 一 批 物 理 學 家 之 間 保 持 某 種 經 常 性 的 聯 繫 是 合 適 的 我 獲 悉 德 國 實 際 上 已 停 止 出 售 29

37 第 二 章 原 子 時 代 的 來 臨 它 占 領 捷 克 斯 洛 伐 克 鈾 礦 所 出 產 的 鈾 柏 林 的 威 廉 皇 家 研 究 所, 目 前 正 重 複 進 行 美 國 關 於 鈾 的 一 些 研 究 羅 斯 福 收 到 信 件 後, 於 1939 年 10 月 11 日 下 令 組 織 鈾 顧 問 委 員 會 美 國 總 統 羅 斯 福 於 1941 年 12 月 6 日 ( 珠 港 事 件 發 生 的 前 一 天 ) 批 准 了 研 製 原 子 彈 的 曼 哈 頓 工 程 計 畫, 並 由 此 出 現 了 保 健 物 理 術 語 這 項 工 程 由 美 國 新 成 立 的 軍 事 政 策 委 員 會 領 導 該 委 員 會 由 國 防 研 究 委 員 會 主 席 布 希 (V.Bush) 博 士 任 主 席, 成 員 有 哈 佛 大 學 校 長 科 南 特 (J.B. Cobant), 海 軍 少 校 帕 內 耳 (W.R.E. Purnel), 陸 軍 後 勤 部 參 謀 長 史 泰 爾 少 將 (W.D.Styer) 和 陸 軍 工 程 總 負 責 人 戈 羅 夫 斯 准 將 (L.R.Groves) 為 了 驗 證 鏈 反 應 的 實 際 條 件, 美 國 決 定 建 立 一 座 原 子 反 應 堆, 並 委 任 費 米 為 技 術 負 責 人 1941 年 12 月, 費 米 來 到 芝 加 哥, 領 導 一 批 物 理 學 家 在 芝 加 哥 大 學 斯 塔 格 運 動 場 的 西 看 臺 下, 開 始 建 造 世 界 上 第 一 座 原 子 反 應 堆 當 時 美 國 儲 存 的 鈾 非 常 地 少, 滿 足 不 了 需 要 為 了 解 決 這 個 緊 迫 問 題, 美 國 愛 阿 華 (Iowa) 大 學 承 擔 了 這 個 責 任, 具 體 由 斯 佩 丁 (F.H.Spedding, 1902-) 領 導 並 成 立 專 門 研 究 小 組 他 們 採 用 離 子 樹 脂 交 換 法 提 純 鈾, 到 1942 年 已 分 離 出 純 鈾 二 噸, 為 實 現 曼 哈 頓 工 程 提 供 了 最 基 本 的 條 件 在 鏈 反 應 中, 235 U 在 慢 中 子 作 用 下 有 85% 以 上 的 分 裂 機 率, 而 238 U 則 吸 收 慢 中 子 放 出 β 粒 子, 並 不 發 生 分 裂, 所 以 要 採 取 特 殊 方 法 把 天 然 的 238 U( 占 99.3%) 和 235 U( 僅 占 0.7%) 分 離 出 來 由 於 238 U 和 235 U 的 性 質 相 同, 很 難 用 化 學 方 法 把 它 們 分 開 這 個 難 題 是 由 美 國 化 學 家 尤 里 (Harold Clayton Urey, ) 採 用 氣 體 擴 散 法 解 決 的 這 個 方 法 的 要 點 是 根 據 238 U 和 235 U 的 氟 化 物 ( 氣 體 ) 的 原 子 質 量 相 差 1.3% 的 特 點, 使 它 們 的 氣 體 分 子 擴 散 速 度 發 生 差 異, 讓 它 們 通 過 5000 道 濾 壁 後, 得 到 體 235 U 的 濃 縮 氣 但 是, 這 種 氣 體 擴 散 法 太 花 錢 又 費 時, 要 獲 得 足 夠 的 可 分 裂 材 料, 必 須 另 闢 途 徑 1940 年, 美 國 的 年 輕 物 理 助 理 教 授 麥 克 米 蘭 (E.M.McMillan, 1907-) 在 檢 測 分 裂 碎 片 時, 發 現 有 一 種 半 衰 期 為 2.3 天 的 物 質, 經 過 鑒 別, 確 認 為 原 子 序 數 為 93 的 新 元 素 命 名 為 錼 ( Np ) 這 種 錼 的 生 成 是 由 鈾 238 捕 獲 一 個 中 子, 又 經 β 衰 變 後 產 生 的 同 年, 勞 倫 斯 (Ermest Orlando Lawrence, ) 主 持 的 加 州 伯 克 萊 研 究 所 的 席 博 (G.T.Seaborg, ) 等 人 發 現, 經 β 衰 變 可 以 轉 239 變 成 鈽 ( 94 Pu ) 1943 年 3 月, 他 們 成 功 地 製 造 了 鈽, 並 證 實 鈽 239 是 很 好 的 可 分 裂 材 料 因 此, 祇 要 把 238 U 捕 獲 一 個 30

38 臺灣輻射防護史話 中子經過兩次β衰變 即可得到鈽 它是一個很好的材料 金屬鎘棒對於 U 轉 中子有很大捕獲截面 它能夠大量地 變為寶 對加快原子彈的製造起了很大 吸收中子 這樣 可以把金屬鎘棒插 的作用 入反應堆中 讓它大量吸收中子 使 這是一個重大發現 它使大量的 有了核燃料以後 集中目標解決 中子的增殖係數小於 1 致使核反應 的是控制鏈反應進行的問題 前面說 停止或者不能發生 改變金屬鎘棒插 過 要使鏈反應產生 慢中子要比快 入反應堆的位置 使中子的增殖係數 中子更好 分裂的機率更高 所以需 等於 1 則核反應就自持進行下去 要中子的緩和劑 開始時 約里奧- 拿出金屬鎘棒 使中子的增殖係數大 居里用重水(D2O)的氘核作緩和劑 這 於 1 則核反應激烈地進行 及至發 種重水既不吸收中子 又有很好的減 生爆炸 速作用 不過當核反應激烈時重水有 在費米的領導下 經過一年的努 被蒸發的危險 針對這個缺點 費米 力 世 界 上 第 一 座 原 子 反 應 堆 建成 等人主要採用石墨作中子緩和劑 效 了 這個反應堆是石墨層和鈾層相間 果也很好 要使鏈反應產生 除了有 堆砌而成的 共計 57 層 它的高約 235 U)有一定 6.5 米 寬 9 米 長 10 米 1942 年 12 的體積 這個體積的大小與鏈反應密 月 2 日 在費米的指揮下 開始抽出 切相關 這是因為鈾的體積越大 在 插入鈾堆中的鎘棒 經過一些時間 反應中產生的中子被另一個鈾核吸收 中子的增殖係數達到 1 使核反應處 的機率也就越大 否則中子還未擊中 在自持階段 這座反應堆的功率祇有 鈾核時就逃逸出鈾塊之外 造成了中 200 瓦 但是 它已經說明人類掌握 子的損失 使鏈反應無法進行 維持 了原子核能的秘密 它標誌著原子核 鏈反應進行的最小鈾塊的體積 叫做 能的光輝時代已經到來了 慢中子外 還要求濃縮鈾( 臨 界 體 積 這 個 臨 界 體 積 和鈾 (235U)的濃度有關 現在 有了核燃料 又有了緩和 劑 石墨 還掌握了維持鏈反應的 條件 臨界體積 除此之外 還必 須嚴格控制中子的增殖速度 否則分 裂的鏈反應必然是破壞性的爆炸 為 2.7 我國興建核反應器概況 我國興建核反應器始於民國 48 年 (1959) 先後興建 14 座 其中一座停用 兩座還在興建 兩座已除役 其興建的 時間順序列於表 2.1 表中清華係指清華 大學 核研所係指核能研究所 此目的 費米等人發現 採用金屬鎘 (Cd)棒作為控制中子增殖速度來說 31

39 第二章 原子時代的來臨 表 2.1 編號 我國興建核反應器的時序 名 臨界或商業運轉 (民國) 稱 1 清華水池式反應器 核研所微功率反應器 核研所臺灣研究用反應 器 4 清華阿岡諾反應器 清華移動教學反應器 第一核能發電廠一號機 第一核能發電廠二號機 第二核能發電廠一號機 第二核能發電廠二號機 核研所水鍋式反應器 除役或停用 (民國) 77 年停用 82 年除役 86 年除役 第三核能發電廠一號機 第三核能發電廠二號機 第四核能發電廠一號機 獲建廠執照 14 第四核能發電廠二號機 獲建廠執照 參考文獻 1. 翁寶山 獅書店 2. 郭 奕 玲 原子能研究的新發展 幼 臺北市(1969) 林木欣 沈慧君 理發展中的著名實驗 近代物 凡異出版社 新竹市(1996) 3. 楊昭義 學 歐陽敏盛 水牛圖書公司 4. 翁寶山 行政 臺北市(2000) 臺灣核能史話 子能委員會 32 臺北市(1997) 原子時代的小故事 院原子能委員會 5. 翁寶山 核能發電工程 臺北市(2001) 行政院原

40 臺灣輻射防護史話 第三章 單位與輻防的量 3.1 前言 歷史上 根據不同的需要 曾建立 過許多種單位制 多種單位制的併存給 科學技術 貿易和教育帶來了很大的困 擾和麻煩 1948 年第 9 屆國際計量大 過協調各國的計量科學研究工作人員 不斷地更新 充實和完善 包括基本單 位在內的單位定義和復現方法 國際單 位制也將不斷地修改 充實和完善 1. 國際單位制的基本單位(見表 3.1) 表 3.1 會(CGPM)決定採用米(m) 千克(kg) 秒(s) 安培(A) 克耳文( K )和新燭光 (cd)等 6 個單位為所要建立的新單位制 的基本單位 1956 年國際計量委員會 (CIPM)把由上述 6 個基本單位為基礎 而命名為 國際單位制 1960 年第 11 屆 CGPM 正式定名為國際單位制 量的名稱 國際單位制的基本單位 單位名稱 單位符號 長度 米 (公尺) 質量 千克 (公斤) kg 時間 秒 s 電流 安 [培] A 熱力學溫度 克耳文 K 物質的量 克分子(莫耳) mol 發光強度 新燭光 cd m 註 括弧和方括弧的說明見表 3.2 其國際符號為 SI(法文) 當時的國際單 位制包括 6 個基本單位 12 個詞頭 計量單位的說明 個輔助單位和 27 個導出單位 1967 年 1. 計量單位的符號 第 13 屆 CGPM 將熱力學溫度單位克耳 對單位的符號 CGPM 有統一的 文( K )的符號改為(K) 1971 年第 14 規定 一般原則上採用了這些符號 屆 CGPM 將 物 質 的 量 的 單 位 克 分 子 稱為國際符號 符號的形式如長度單 (mole 符號 mol)增加為國際單位制的 位的 m 表示質量單位的 kg 等 另一 第 7 個基本單位 同時 CGPM 還陸續 種是附於數字右上角的符號 例如表 增加了幾個詞頭和導出單位 並對一些 示平面角的度 ( ) 分 (') 秒 (") 等 導出單位賦予專門名稱 單位的中文符號由單位和詞頭的 簡稱構成 例如 安培 的中文符號 3.2 國際單位制 隨著計量科學技術的不斷進步 準 確度不斷地提高 國際計量局(BIPM)通 是 安 皮法拉(pF) 的中文符 號是 皮法 等 2. 基本單位 33

41 第三章 單位與輻防的量 基本單位是指單位制中 選定作 定電流時 若導線間相互作用力在 為構成其它單位基礎的單位 在國際 每米長度上為 牛頓 則每 單位制中 以米 千克 秒 安培 根導線中的電流為 1 安培 見圖 克 耳 文 (kelvin) 克 分 子 和 新 燭 光 3.4 (candela)等 7 個單位為基本單位 這 些單位都有嚴格的理論定義 它們都 能以目前科學技術所能達到的最高精 度來復現和保存 1米 玻璃罩 39 mm 1/ 秒 圖 mm 長度單位米示意圖(1983 年) 由 CGPM 通過的 7 個基本單位的 最新定義如下 圖 3.2 (1) 米 千克原器示意圖(1901 年) 光在真空中於 1/ 秒時間間隔內所經路徑的長度稱 為米 又稱公尺 見圖 3.1 (2) 千克 千克是質量單位 等於國際千 克原器的質量 又稱公斤 見圖 圖 3.3 秒定義示意圖(1967 年) 安培 (3) 秒 秒是與銫 133 原子基態的兩 力 牛頓 個超精細能階間躍遷所對應的輻 1米 射的 個周期的持續 時間 見圖 3.3 1米 1 安培 (4) 安培 安培是電流單位 在真空中 截面積可忽略的兩根相距 1 米的 無限平行圓直導線內通以等量恒 34 圖 3.4 安培定義示意圖(1948 年) (5) 克耳文

42 臺灣輻射防護史話 克耳文是熱力學溫度單位 是 赫茲的單色輻射 且在 水 的 三 相 點 熱 力 學 溫 度 的 此方向上的輻射強度為 1/683 瓦特 1/ 見圖 3.5 每球面度 100 水沸點 0.01 水三相點 0.00 水冰點 絕對零度 F 赫茲 K K K 1/683 瓦特每球面度(1979 年) 0.00 K 圖 3.7 圖 3.5 克耳文定義示意圖(1967 年) 新燭光定義示意圖 3. 輔助單位 CGPM 把表示平面角的單位以及 kg 12 C 表示立體角的單位另列為一類 稱為 輔助單位 它們既可以用 1 表示如 1 = 60 1 = 60 也可以用給出的專 門名稱 弧度 和 球面度 在實 際使用平面角和立體角的單位時 根 圖 3.6 據不同場合下的需要 既可用純數來 克分子定義示意圖(1971 年) (6) 克分子 表示它們 也可以用專門名稱來表示 它們 克分子是一系統的物質的 1980 年 CIPM 決定把國際單位制 量 該系統中所包含的基本單元數 中的輔助單位解釋為無因次的導出單 與 千克碳 12 的原子數目相 位 對此 CGPM 允許在國際單位制 等 使用克分子時 基本單元應予 導出單位詞組中使用或不使用弧度和 指明 可以是原子 分子 離子 球面度的自由 電子及其它粒子 或是這些粒子的 特定組合 克分子又稱為莫耳 見 圖 3.6 (7) 新燭光 4. 導出單位 凡是由 7 個基本量通過函數關 係 導 出 的 量 都 稱 為 導出量 導出 量 的 單 位 都 是 導 出 單 位 例如速度 新燭光是一光源在給定方向 的 單 位 是 米 每 秒 密 度的單位是千 上的發光強度 該光源發出頻率為 克 每 立 方 米 等 在 大 量的導出單位 35

43 第三章 單位與輻防的量 中 有 19 個經 CGPM 認定給予了專 單位的倍數單位和分數單位不可分割 門 的 名 稱 稱 為 具 有 專門名稱導出 的部分 表示該單位增大或縮小的倍 單位 數 因此 詞頭既不是數 也不是詞 5. 主單位 它不能單獨使用 只有加在 SI 單位或 在國際單位制中 凡是沒有加詞 其它一些單位之前有意義 頭的單位(千克除外) 都是主單位 加詞頭後則是 SI 單位的十進倍數或 分數單位 (質量的主單位千克是個例 外 分數 倍數單位是在 g 前加 k 以外的詞頭構成 g 也是分數單位 ) 主單位 包括基本單位和導出單位 都是獨立定義的單位 在 SI 單位中 單位間關係式中的 係數都等於 1 即滿足一貫性原則 例如 1 J 1 N m 1 Pa m3 1 W s 1 V A s 1 Wb A 1 C V 1 kg m2s-2 (3.1) 對於 SI 單位的分數 倍數單位 以上的關係就不再成立 即出現非 1 的係數 例如 1 J 100 N cm (3.2) 6. 十進倍數和分數單位 在國際單位制中 單位都是十進 的 一切倍數和分數單位 無例外地 只能由詞頭加在主單位之前構成 而 不應另給專門名稱 由詞頭加在 SI 單 位之前構成的單位叫做 SI 單位的十 進倍數和分數單位 SI 單位的詞頭原有 16 個 1991 年第 19 屆 CGPM 上通過又增加了 4 個詞頭(見表 3.2) SI 詞頭是整個 SI 36 表 3.2 用於構成十進倍數和分數單位的詞頭 所表示的因數 詞頭名稱 約它(Yotta) 塞它(Zetta) 艾[可薩] 百京(exa) 拍[它](peta) 太[拉] 兆 萬億(tera) 吉[咖](giga) 百萬(mega) 千(kilo) 百(hecto) 十(deka) 分(deci) 厘(centi) 毫(milli) 微(micro) 納[諾] 輕 奈(nano) 皮[可] 漠(pico) 飛[母托] 毫漠(femto) 阿[托] 微漠(atto) 塞波托(zepto) 約科托(yocto) 詞頭符號 Y Z E P T G M k h da d c m μ n p f a z y 註 周 月 年(年的符號為 a)為一般常用的 時間單位 [ ]內的字 是在不致混淆的情況下 可以 省略的字 角度單位度 分 秒的符號不處於數字後 時 用括弧 升的符號用 L 小寫字母 l 為備用符號 r 為 轉 的符號 如轉每分(r/min) 人民生活和貿易中 質量習慣稱為重量 公斤為千克的通稱 公里為千米的通稱 符號為 km 104 稱為萬 108 稱為億 1012 稱為萬億或 兆 這類數詞的應用不受詞頭名稱的影 響 但不應與詞頭混淆 上述詞頭中譯尚未統一

44 臺灣輻射防護史話 3.4 輻射防護的量 等效劑量(dose equivalent)指發生生 物效應之游離輻射劑量 就數值 在早期由行政院原子能委員會公布 的游離輻射防護安全標準 關於輻射防 護的量不及後來修訂者明確 下列係依 照公布的時間先後 說明輻射防護量的 演變 並區分為第一版本 第二版本等 1. 第一版本 我國 游離輻射防護安全標準 係於民國 59(1970)年 7 月 29 日由行政 院公布實施 當時的標準係依據國際 放 射 防 護 委 員 會 (International Commission on Radiological Protection, ICRP)1959 年的第二號建議(ICRP-2) 暨 1966 年的第 9 號建議(ICRP-9)所建 議的輻射防護哲理 並參考國際原子 能 總 署 (International Atomic Energy Agency, IAEA)1967 年發行的輻射防 護基本安全標準(安全叢書第 9 號 IAEA-9)及美 日等先進國家的防護標 準訂定而成 時正值我國原子能的學 術與應用由萌芽進入蓬勃發展的關鍵 時期 本標準在輻射防護安全管制上 發揮了相當大的功能 使國內原子能 的研究與應用得以在安全中求進步 對國家經濟發展與社會繁榮的促進 貢獻良多 輻射防護的量如下 吸收劑量(absorbed dose)指受游離 輻射照射特定部位之單位質量所接 受游離粒子之能量 吸收劑量之單 位為雷得(rad) 1 公克質量接受 100 爾格能量為 1 雷得 言 為吸收劑量 射質因數(quality factor) 劑 量 分 配 因 數 (dose distribution factor)與其他必要調整 各因數之乘積 就游離輻射防護之 目的言 吸收劑量與射質因數相乘 之積 已足以表示人員曝露於各種 游離輻射後所接受之等效劑量 用於游離輻射防護之射質因數之數 值見該版本附錄(二)第一 二 三 表 等效劑量之單位為侖目(rem) 千分 之一侖目為毫侖目 居里(Ci)指放射度之單位 一定量 之放射性核種在一秒鐘內發生衰變 次 者 其放射度為一居 里 千分之一居里為毫居里 百萬 分之一居里為微居里 中子通率(neutron flux)指在一秒鐘 內落入於截面積為一平方公分之球 面上中子之數目 劑量積存(dose commitment)指由於 侵入體內之放射性物質在五十年內 對一器官或一組織所產生之總劑 量 遺傳劑量(genetic dose)指一地人口 影 響 遺 傳 之 年 劑 量 (annual genetically significant dose)與平均 生育年齡之乘積 本標準暫定平均 生育年齡為三十年 影響遺傳之年 劑量指對一地人口每年影響遺傳之 37

45 第三章 單位與輻防的量 劑量 為個人生殖腺劑量之加權平 量接受一焦耳能量為一戈雷(一戈 均值 加權因數為曾受照射預期之 雷等於一百雷得) 等效劑量 指人體組織之吸收劑量 子女數 與射質因數之乘積 用於輻射防護 2. 第二版本 射質因數由原子能委員會公告之 1977 年 ICRP 提出了關於輻射 等效劑量之單位為西弗(Sv)(一西弗 防 護 標 準 新 建 議 ( 第 26 號 建 議 等於一百侖目) 千分之一西弗為毫 ICRP-26) 並於 1979 年發表了依據 西弗 百萬分之一西弗為微西弗 ICRP-26 所訂定體內曝露管制限度的 深 部 等 效 劑 量 (deep dose 建議(第 30 號建議 ICRP-30) 隨後國際上各先進國家亦針對 ICRP 此項建議陸續修正發布其 眼球等效劑量 0.3 公分 國家的輻射防護標準或法規 我 國主管機關行政院原子能委員 深部組織 會亦因應此一趨勢 依據 外表死組 ICRP-26 暨 ICRP-30 的建議 觀 淺部組織 察多年來執行輻射防護管制的 實務經驗 考量輻射防護相關科 學知識與技術發展成果 參考 深部等效 劑量 淺部等效劑量 IAEA 於 1982 年發行的輻射防 護基本安全標準(安全叢書第 9 號 IAEA-9 修訂版)暨美 日等 β 先進國家的標準 將游離輻射防 護安全標準修正為現行標準 並 報請行政院於民國 80 年(1991)7 γ β 月 10 日公布施行 輻射防護的 劑量 量如下 γ 劑量 指被物質吸收之輻射能 公分 量 吸收劑量 指單位質量物質 38 1 公分 圖 3.8 深部及淺部等效劑量 接受輻射之平均能量 吸收 equivalent) 適用於全身之體外曝 劑量之單位為戈雷(Gy) 一公斤質 露 指身體一公分深處之等效劑

46 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 量 全 身 指 包 括 頭 部 身 體 軀 幹 手 肘 以 上 之 手 臂 膝 蓋 以 上 之 腿 部 等 部 位 淺 部 等 效 劑 量 (shallow dose equivalent): 適 用 於 皮 膚 或 四 肢 之 體 外 曝 露, 指 公 分 深 處 組 織 之 等 效 劑 量 眼 球 等 效 劑 量 (eye dose equivalent): 適 用 於 眼 球 水 晶 體 之 體 外 曝 露, 指 0.3 公 分 深 處 組 織 之 等 效 劑 量 上 述 三 種 等 效 劑 量 如 圖 3.8 所 示 有 效 等 效 劑 量 (effective dose equivalent): 指 人 體 中 受 照 之 各 器 官 或 組 織 之 平 均 等 效 劑 量 與 其 加 權 因 數 乘 積 之 和, 加 權 因 數 由 原 子 能 委 員 會 公 告 之 約 定 等 效 劑 量 (committed dose equivalent): 指 單 次 攝 入 放 射 性 物 質 於 體 內 後 對 某 一 器 官 或 組 織 在 五 十 年 內 將 累 積 之 等 效 劑 量 約 定 有 效 等 效 劑 量 (committed effective dose equivalent): 指 體 內 受 曝 露 器 官 或 組 織 之 約 定 等 效 劑 量 與 加 權 因 數 乘 積 之 和 集 體 劑 量 (collective dose): 指 特 定 人 口 曝 露 於 某 輻 射 源, 群 體 所 受 劑 量 之 總 和, 單 位 為 人 西 弗 ( 人 侖 目 )(man-sv, man-rem) 3. 第 三 版 本 ( 未 公 布 實 施 ) 現 行 標 準 施 行 迄 民 國 87 年, 於 此 期 間 各 事 業 單 位 在 落 實 本 標 準 過 程 中 發 現 本 標 準 仍 難 免 有 所 闕 漏 或 窒 礙 難 行 之 處 等 問 題 亟 待 改 進 另 隨 社 會 民 主 化 與 多 元 化 程 度 日 益 升 高, 社 會 大 眾 的 權 利 意 識 高 漲, 對 原 子 能 科 技 應 用 所 衍 生 的 輻 射 安 全 問 題 日 益 殷 切 此 外,ICRP 亦 在 1991 年 再 度 提 出 更 新 的 輻 射 防 護 標 準 的 建 議, 國 內 環 保 人 士 對 儘 早 施 行 此 項 最 新 建 議, 亦 賦 予 高 度 期 待 近 年 來, 主 管 機 關 除 對 現 行 標 準 的 疏 漏 詳 加 檢 討 外, 並 就 立 即 實 施 ICRP-60 的 可 行 性 進 行 了 深 入 且 廣 泛 的 評 估 在 審 慎 考 量 事 業 單 位 作 業 與 主 管 機 關 管 制 實 施 的 需 求 社 會 上 民 意 的 期 待 暨 輻 射 防 護 安 全 標 準 發 展 趨 勢 等 主 客 觀 形 勢 並 經 廣 徵 意 見 後, 主 管 機 關 決 定 依 下 列 原 則 對 現 行 標 準 為 適 當 的 修 正, 並 於 民 國 87 年 6 月 30 日 定 稿 (1) 在 不 影 響 輻 射 安 全 暨 維 持 本 標 準 的 穩 定 性 的 前 提 下 修 正 標 準 的 規 定, 俾 免 因 修 正 幅 度 過 大 造 成 事 業 單 位 調 適 困 難 反 而 對 輻 射 防 護 品 質 造 成 負 面 影 響 (2) 針 對 現 行 標 準 疏 漏 與 規 定 不 明 確 之 處 予 以 補 充 或 修 正, 使 法 規 內 容 更 加 周 延 與 完 整, 符 合 實 際 需 要 (3) 關 於 ICRP-60 建 議 的 採 納, 鑒 於 該 項 建 議 與 ICRP-26 相 比, 變 動 幅 度 甚 大 ( 例 如 : 輻 射 工 作 人 員 劑 量 限 度 管 制 周 期 由 1 年 變 5 年 ), 且 部 分 理 論 架 構 尚 未 發 展 完 備, 例 如 : 39

47 第 三 章 單 位 與 輻 防 的 量 管 制 體 內 曝 露 限 度 的 建 議 ( 即 ICRP-30 的 修 正 版,ICRP-60 建 議 為 基 礎 者 ) 要 到 西 元 2000 年 始 發 行 驟 然 施 行, 不 但 無 助 於 輻 射 防 護 水 準 提 昇, 反 而 徒 增 困 擾 與 問 題 惟 為 順 應 民 意 的 期 待 暨 因 應 未 來 法 規 發 展 的 趨 勢, 乃 將 ICRP-60 中 對 經 濟 社 會 層 面 影 響 不 大 且 有 助 於 增 進 輻 射 防 護 成 效 的 新 觀 念 融 入 本 次 修 正 條 文 中 俾 為 未 來 新 標 準 的 推 動 建 立 共 識, 一 旦 全 面 採 行 新 標 準, 將 更 為 順 利 輻 射 防 護 的 量 同 第 二 版 本 4. 第 四 版 本 ( 未 公 布 ) 原 能 會 鑒 於 國 內 原 子 能 應 用 範 圍 隨 經 濟 成 長 日 益 擴 張, 核 能 電 廠 設 置 放 射 性 物 質 及 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 的 應 用 亦 日 趨 廣 泛 為 強 化 各 項 游 離 輻 射 防 護 管 理 與 管 制, 自 民 國 87 年 起 推 動 制 定 游 離 輻 射 防 護 法 的 計 畫, 並 依 據 ICRP-60 的 精 神, 參 考 先 進 國 家 相 關 法 規 文 獻 草 擬 游 離 輻 射 防 護 法 草 案 游 離 輻 射 防 護 法 已 於 民 國 91 年 1 月 4 日 經 立 法 三 讀 通 過 在 游 離 輻 射 防 護 法 中 並 明 定 主 管 機 關 應 訂 定 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 換 言 之, 訂 定 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 的 法 律 授 權 依 據 將 由 原 子 能 法 變 更 為 游 離 輻 射 防 護 法, 且 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 各 條 規 定, 應 與 游 離 輻 射 防 護 法 各 相 關 規 定 的 精 神 一 致, 不 得 有 所 牴 觸 除 上 述 游 離 輻 射 防 護 法 制 變 革 外, 我 國 的 學 術 界 與 政 府 主 管 機 關 原 能 會 近 年 來 對 ICRP-60 及 相 關 文 獻 如 國 際 原 子 能 總 署 1996 年 發 行 之 安 全 叢 書 第 115 號 (Safety Series 115, 簡 稱 IAEA-115) 游 離 輻 射 防 護 與 輻 射 源 安 全 之 國 際 基 本 標 準 歐 洲 共 同 體 的 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 (Council Directive 96/29/EURATOM of 13 May 1996) 美 國 國 家 輻 射 防 護 與 度 量 委 員 會 第 116 號 報 告 (NCRP-116) 日 本 放 射 線 審 議 會 對 ICRP-60 納 入 日 本 法 規 立 場 等 的 研 究 與 評 估 亦 不 遺 餘 力, 至 今 已 經 有 相 當 可 觀 的 研 究 成 果, 並 且 也 建 立 了 一 定 程 度 的 社 會 共 識 主 管 機 關 除 對 現 行 標 準 的 疏 漏 詳 加 檢 討 外, 並 就 實 施 ICRP-60 的 可 行 性 進 行 了 深 入 且 廣 泛 的 評 估 在 審 慎 考 量 事 業 單 位 作 業 與 主 管 機 關 管 制 實 務 的 需 求 社 會 上 民 意 的 期 待 暨 輻 射 防 護 法 制 發 展 趨 勢 等 主 客 觀 形 勢 並 經 廣 徵 意 見 後, 主 管 機 關 決 定 現 行 標 準 為 適 當 的 修 正, 並 於 民 國 89 年 12 月 1 日 定 稿 輻 射 防 護 的 量 如 下 : 劑 量 : 為 劑 量 學 之 量 之 總 稱, 代 表 人 體 之 組 織 器 官 吸 收 輻 射 之 量 度 結 果 或 其 當 量, 依 管 制 或 評 估 實 際 需 要 分 別 代 表 吸 收 劑 量 等 價 劑 量 (equivalent dose) 有 效 劑 量 (effective dose) 或 其 他 適 當 之 量 當 無 須 明 確 指 定 使 用 之 量 或 依 上 下 文 意 可 明 白 辨 別 所 指 之 量 時, 得 省 略 40

48 臺灣輻射防護史話 委員會所定義供地區監測需要之作 其修飾詞 等效劑量 同第二版本 P 點的場(The field at point P) 吸收劑量 同第二版本 周 圍 等 效 劑 量 (ambient dose P equivalent) 由國際輻射單位與度量 委員會(International Commission on 擴展場(The expanded field) Radiation Units and Measurements, ICRU)所定義供地區監測需要之作 業量 指輻射場中指定點之等效劑 量 以 H*(d)表示 為對應之擴展齊 向場(見圖 3.9)在 ICRU 球內逆齊向 場之徑向自球面起算深度 d 處所產 生之等效劑量 對於強貫穿輻射 d 取一公分 對於弱貫穿輻射 d 取 公分 若考慮眼球水晶體之曝 擴展與齊向場(The expanded and aligned field) 露 d 取 0.3 公分 周圍等效劑量之 單位為西弗 一毫西弗為千分之一 西弗 一微西弗為百萬分之一西弗 周圍等效劑量率 指輻射場中指定 點於單位時間內產生之周圍等效劑 & * (d ) 表示 周圍等效劑量 量 以 H 率之單位為西弗 小時 毫西弗 小時或微西弗 小時 圖 3.9 在真正場的 P 點所導出假定的擴 展場以及擴展齊向場的示意圖 擴展齊向場 由國際輻射單位與度 業量 指輻射場中指定點之等效劑 量委員會為供度量周圍等效劑量目 量 以 H (d,ω)表示(見圖 3.10) 其定 的所定義之假設輻射場 由實際之 義為對應之擴展場在 ICRU 球內沿Ω 輻射場導出 在此輻射場涵蓋體積 徑向之自球面起算深度 d 處所產生之 範圍內 通量及能量分布與參考點 等效劑量 對於弱貫穿輻射 d 取 上實際之輻射場相同 但通量為同 公分 若考慮眼球水晶體之曝露 d 向者 取 0.3 公分 對於強貫穿輻射 d 取一 定 向 等 效 劑 量 (directional dose 公分 定向等效劑量之單位為西弗 equivalent) 由國際輻射單位與度量 一毫西弗為千分之一西弗 一微西弗 41

49 第 三 章 單 位 與 輻 防 的 量 為 百 萬 分 之 一 西 弗 定 向 等 效 劑 量 率 : 指 輻 射 場 中 指 定 點 於 單 位 時 間 內 產 生 之 定 向 等 效 劑 量, 以 H & (d,ω) 表 示 定 向 等 效 劑 量 率 之 單 位 為 西 弗 / 小 時 毫 西 弗 / 小 時 或 微 西 弗 / 小 時 擴 展 場 : 由 國 際 輻 射 單 位 與 度 量 委 員 會 為 供 度 量 定 向 等 效 劑 量 目 的 所 定 義 之 假 設 輻 射 場, 由 實 際 之 輻 射 場 導 出, 在 此 輻 射 場 涵 蓋 體 積 範 圍 內, 通 量 角 分 布 及 能 量 分 布 與 參 考 點 上 實 際 之 輻 射 場 相 同 有 效 劑 量 : 指 人 體 中 受 曝 露 之 各 器 官 或 組 織 之 平 均 等 價 劑 量 H T 與 各 該 組 織 或 器 官 加 權 因 數 W T 乘 積 之 和, 以 E 表 示, 其 公 式 為 : E = W T H T (3.3) T 組 織 或 器 官 加 權 因 數 W T 依 該 版 本 附 錄 一 第 二 表 之 規 定 有 效 劑 量 之 單 位 為 西 弗, 一 西 弗 相 當 於 一 公 斤 接 受 一 焦 耳 之 能 量, 一 毫 西 弗 為 千 分 之 一 西 弗, 一 微 西 弗 為 百 萬 分 之 一 西 弗 等 價 劑 量 : 指 器 官 劑 量 與 對 應 輻 射 加 權 因 數 W R 乘 積 之 和, 以 H T 表 示, 其 公 式 為 : H = W D (3.4) T 其 中 : R R T,R D TR : 輻 射 R 在 組 織 T 中 產 生 之 平 均 吸 收 劑 量 輻 射 加 權 因 數 W R 依 該 版 本 附 錄 一 第 一 表 之 規 定 等 價 劑 量 單 位 為 西 弗, 一 毫 西 弗 為 千 分 之 一 西 弗, 一 微 西 弗 為 百 萬 分 之 一 西 弗 器 官 劑 量 (organ dose): 指 單 位 質 量 之 組 織 或 器 官 T 接 受 輻 射 授 與 之 平 均 能 量, 以 D T 表 示, 其 公 式 為 : D ε T T = (3.5) mt 其 中 : εt: 輻 射 授 與 組 織 或 器 官 T 之 總 能 量 m T : 組 織 或 器 官 T 的 質 量 器 官 劑 量 之 單 位 為 戈 雷, 一 戈 雷 指 每 公 斤 質 量 吸 收 一 焦 耳 之 能 量 毫 戈 雷 為 千 分 之 一 戈 雷 集 體 有 效 劑 量 : 指 特 定 人 口 曝 露 於 某 射 源, 群 體 所 受 有 效 劑 量 之 總 和, 單 位 為 人 西 弗, 其 定 義 為 受 到 該 特 定 射 源 曝 露 的 人 數 乘 該 受 曝 露 群 組 的 平 均 有 效 劑 量, 以 S 表 示, 其 公 式 為 : 0 dn S = E de, 或 (3.6) de S = E i N (3.7) i 其 中 : i E i 為 第 i 組 人 數 N i 所 受 的 平 均 有 效 劑 量 個 人 等 效 劑 量 : 由 國 際 輻 射 單 位 與 度 量 委 員 會 所 定 義 供 人 員 體 外 曝 露 監 測 42

50 臺灣輻射防護史話 目的之作業量 指人體表面定點下深 日 公 布 行 政 程 序 法 而 作 暫 時 性 的修 度 d 處軟組織之等效劑量 以 Hp (d) 訂 原則上仍以現行的標準為依據 表示 對於強貫穿輻射 d 取 1 公分 故輻射防護的量未作更動 與第二版 對於弱貫穿輻射 d 取 公分 若 本相同 民國 90 年 3 月 23 日經原能 考慮眼球水晶體之曝露 d 取 0.3 公 會第 6 屆游離輻射安全諮詢委員會第 分 個人等效劑量之單位為西弗 5 次會通過 約定有效劑量 指約定有效劑量 E(τ) 則為約定等價劑量 HT(τ)對器官及組 織加權後之和 其公式為 E(τ ) = WT H T (τ ) (3.8) T 約定等價劑量 指組織或器官攝入放 射性核種後經過時間τ所受之等價劑 3.5 ICRU-60 兩個新量 1. 本節介紹 ICRU 於 1998 年定義的兩個 新量 沉積能 和 比轉換能 並 從最基本的量逐步推演 (1) 單次相互作用 量稱為約定等價劑量 H(τ) 為等價劑 單 次 相 互 作 用 (a single & (t ) 對時間區間τ的積分 應用 量率 H interaction) 是 國 際 輻 射 單 位 與 度 於體內輻射防護時 對滿 17 歲之人 量委員會(ICRU)60 號報告首次引 τ 50 年 對未滿 17 歲之未成年人 入的新觀念 指入射的游離輻射 τ 自攝入時起至 70 歲為止 (粒 子 )與 物 質 相 互作用發生的一 次能量轉移 這次的能量轉移可 5. 第五版本(未公布) 造 成 原 子 的 激 發 游離 或(和) 核反應 特定方向 (2) 單次事件 齊向場 單次事件(a single event)是指 入射的游離粒子與物質的相互作 用而發生一系列的能量轉移 這些 度量點 能量轉移是統計相關的 即單次事 Ω 件由不小於一次的統計相關的一 H (d,ω) 連串單次相互作用組成 作圖說明 如阿伐粒子在其徑 圖 3.10 跡上產生一系列離子對的事件 如 齊向場中的Ω角 本版本係因應民國 88 年 2 月 3 圖 3.11 所示 圖 3.11 中用 a b 和 c 標示的 O 表示單次相互作用 在 43

51 第三章 單位與輻防的量 [1]中單次事件 A 造成的 3 A 個單次相互作用 a b 和 c A B A B C b c 是統計相關的 在[2]中單 次事件 A 形成的 2 個單次 b a c 作用 a 和 b 統計相關 而 a b c a 事件 B 僅由相互作用 C 組 成 且由於事件 A 和 B 之 間 統 計 無 關 的 在[3] [1] 中單次事件 A B 和 C 分 圖 3.11 別引起統計不相關的 3 個 [3] 單次相互作用與單次事件的示意圖 射粒子 也包括由於這次相互作用所 單次相互作用 a b 和 c 產生的次級粒子)的能量之和(不包括 一般而言 由一個入射粒子造 靜止能量) Q 為包含在這次相互作用 成的所有的單次相互作用 以及這 中原子核和所有粒子的靜止質量的 些相互作用產生的次級粒子再引 變化 若 Q 0 意謂靜止能量減少 起的後續所有單次相互作用之間 Q 0 意謂靜止能量增加 沉積能的 都是統計相關的 但如母代和子代 國際制單位(SI)為焦耳 也可使用電 關係遠且間隔時間長 則相互作用 子伏 沉積能為一個隨機量 間的相關性弱 甚至可忽略其相關 根據游離粒子和生物體作用 性 因此 一個入射游離粒子可以 機制 其物理作用時間 即激發或 形至少一個單次事件(如果發生) 游離 一般不會超過 秒 沉 而一個單次事件至少可產生一個 積能 ε i 可看作是沉積在相互作用點 單次相互作用 (即轉移點)的能量 即就在這一點 (3) 沉積能 某一游離粒子損失了其動能 該位置 沉 積 能 (energy deposit) 在 的量子力學不確定度忽略不計 即可 ICRU-60 中定義為在一單次相互 不受海森伯(Heisenberg)測不準關係 作用 i 中所沉積的能量 ε i 可表示 式的約束 (4) 線能 為 ε i = ε in ε out + Q (3.9) 式中 ε in 為入射游離粒子的能量(不包 括靜止能量) ε out 是離開這次相互作 用點的所有游離粒子(既包括這個入 44 [2] 線能(lineal energy)強調單次 事件 如圖 3.11 [1]中線能 y= εa + εb + εc l1 (3.10)

52 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 式 中 ε a ε b 和 ε c 是 3 個 單 次 相 互 作 用 的 沉 積 能, l 是 整 個 球 形 體 平 均 弦 長 而 圖 3.11 [2] 中 有 兩 個 線 能, 一 個 為 y ε + ε l a b = (3.11) 另 一 個 為 y ε l 2 1 c = (3.12) 式 中 l 1 和 l 2 分 別 為 左 右 半 球 的 平 均 弦 長 線 能 的 單 位 為 焦 耳 / 米 線 能 和 下 面 將 討 論 的 授 予 能 都 定 義 在 一 個 給 定 體 積 內 的 多 次 沉 積 能, 因 此 二 者 的 體 積 絕 不 會 小 於 沉 積 能 所 占 的 體 積 線 能 和 授 予 能 均 是 多 次 沉 積 能 之 和, 因 此 至 少 不 會 小 於 單 次 相 互 作 用 沉 積 能 所 用 的 時 間 (10-14 秒 ) 就 輻 射 防 護 所 感 興 趣 的 生 物 效 應 而 言, 上 述 的 體 積 可 近 似 為 一 個 點, 但 是 其 體 積 為 不 可 能 零 的 物 理 點 (5) 授 予 能 授 予 能 (energy imparted) 強 調 至 少 一 次 事 件 的 沉 積 能 量, 因 此 對 於 圖 (3.11) 中 的 [1] [2] 和 [3], 均 有 授 予 能 ε = ε + ε + ε (3.13) a b 授 予 能 的 單 位 為 焦 耳 (6) 比 能 c 比 能 (specific energy) 的 定 義 為 ε z = (3.14) m 式 中 m 為 質 量 比 能 的 單 位 為 焦 耳 / 千 克 2. 吸 收 劑 量 比 轉 換 能 與 比 釋 動 能 吸 收 劑 量 (D) 比 轉 換 能 (c) 比 釋 動 能 (K) 三 者 都 是 非 隨 機 量, 因 此 單 位 相 同, 可 用 於 各 種 受 作 用 物 質, 其 區 分 如 下 : (1) 比 釋 動 能 比 釋 動 能 (kinetic energy released in material, 簡 稱 kerma, 符 號 K) 又 音 譯 為 克 馬, 只 涉 及 電 中 性 粒 子 在 質 量 為 dm 的 物 質 中 轉 移 給 次 級 電 子 的 動 能, 不 管 這 些 動 能 將 損 失 在 何 處, 在 哪 裏 被 吸 收, 且 未 考 慮 束 縛 能 (2) 比 轉 換 能 比 轉 換 能 (converted energy per unit mass, 簡 稱 cema, 符 號 c) 又 音 譯 為 西 馬, 則 考 慮 帶 電 粒 子 在 dm 中 因 與 核 外 電 子 相 互 作 用 所 損 失 的 能 量, 也 不 理 會 這 些 次 級 電 子 將 如 何 損 失 它 們 的 動 能 (3) 吸 收 劑 量 吸 收 劑 量 及 沉 積 在 dm 的 平 均 能 量, 卻 不 管 這 些 能 量 來 自 何 方 3. 吸 收 劑 量 與 比 轉 換 能 的 關 係 圖 3.12 是 在 準 帶 電 粒 子 平 衡 條 件 下 吸 收 劑 量 (D) 與 比 轉 換 能 (c) 二 者 關 係 的 示 意 圖 所 謂 準 平 衡 狀 態 是 吸 收 45

53 第三章 單位與輻防的量 劑量與比轉換能之比近似為常數 儘 較長的時間 就出現了 D 在 x 0 x1 或 管入射帶電粒子與電子碰撞後本身及 x 0 x 2 深度間的過渡過程 直到在深度 其次級電子的運動方向是隨機的 甚 x1 或 x2 處達到新的準平衡狀態 至會有逆入射方向而行的粒子 但總 圖 3.12 中點 N 點對應深度處所吸 體來看 其運動方向是順著入射方向 收的電子能量 相當於來自深度較淺 的 的地方 譬如說來自 M 點對應深度處 圖 3.12 中吸收劑量和比轉換能在 產生的次級電子的初始動能 在準平 介質中是處於準平衡狀態 曲線 D 和 衡狀態下 在某點沉積的能量大於從 C 說明吸收劑量和比轉換能由介質 1 進 該點釋放出的能量 入密介質 2 後的變化 並在深度 x1 處再 4. 二階段論 次達到準平衡狀態 曲線 D 和 C 是二者 不計制動輻射和原子核的彈性碰 由介質 1 進入疏介質 2 的變化 並在 x2 撞 帶電粒子將能量傳遞給受作用的 處又達到新的準平衡狀態 x0 是介質 1 物質可分使核外電子擺脫核束縛能並 和介質 2 的分界面 嚴格地說 在分界 賦於這些次級電子以動能階段和次級 面的左邊介質 1 中 也會有一定程度的 電子通過游離 激發把從帶電粒子得 邊界效應 即在靠近介面介質 2 中產生 到的動能再授予物質階段 分此兩階 的次級粒子 甚至一些初級粒子會因碰 段並不意味著二者在數值上相等 比 撞後改變方向返回到介 吸收劑量 D 或比轉換能 c 質 1 達到準平衡狀態後 吸收劑量與比轉換能之 C 比近似為常數 次級粒子的產生 帶電粒子入射方向 D D 幾乎是瞬時的 屬於物 C 理作用階段 一般不大 M N 於 秒 但這些次級 介質 2 粒子要經過多次碰 撞 相互作用才能將其 D 介質 1 動能全部消耗掉 直到 C 被另外一個原子吸 收 並放出束縛能 因 此能量的沉積要花費 46 x0 圖 3.12 x1 x2 深度 吸收劑量(D)與比轉換能(c)在介質中變化的示意圖

54 臺灣輻射防護史話 轉換能對應上述的第一階段 也可稱 (L = Sel ) ρ 為物質密度 為上游 而吸收劑量則是第二階段的 對於高能帶電粒子 不可無視於 結果 也可稱為下游 同理比釋動能 其各種能量的次級電子的能量傳輸 K 也是上游 但在計算時比釋動能用 有限比轉換能(restricted cema)可定義 質量衰減係數 (µ ρ ) 而比轉換能用質量 阻止本領 (S ρ ) 日後比轉換能和比釋動 能二者能否統一成為一個新的量 尚不 5. 比轉換能 L de ρ (3.17) 的分布要包括動能大於 的次級電子 比轉換能定義為 dec 除以 dm 所 得的商 即 de c dm 若 = 則比轉換能 有限比轉 換能均與通量有關 意味著對給定物 (3.15) 式中 dec 是帶電粒子與核外電子發生 非彈性碰撞在質量為 dm 的物質中所 損失的能量 其 SI 單位為焦耳每千 克 專用名詞為戈雷 帶電粒子損失 的能量包括兩部分 擺脫原子核束縛 所需的能量和所釋放的電子(即次級 電子)的所有初始動能之和 這些次級 電子在後續相互作用中損失的能量不 屬於 dec 之列 另原子激發和振動引 起的能量損失也不在其中 此轉換能也可用帶電粒子通量對 能量的導數 c = ϕe c = ϕ E 式中用直線能量轉移 L 代替 L 而 ϕ E 得而知 c= 為積分 S el L de = ϕ E de (3.16) ρ ρ 式中 Sel ρ 是給定物質對能量為 E 的 物 在自由空間的一點或其他物質中 其值可求 所以 可有空氣中組織比轉 換能之說 類似於水假體中某點的空氣 比釋動能的觀念 c 和 c 可作為帶電粒子吸收劑量的 近似 如果制動輻射能的損失和原子核 彈性碰撞可忽略不計 且次級電子平衡 成立 即吸收劑量與比轉換能近乎相 等 若次級電子通量在其射程之內量是 常數的 則次級電子平衡可在該點達 到 惟電子平衡條件不易滿足 常使用 準平衡的條件 3.6 結語 上述 5 種版本的我國游離輻射防護 安全標準係以原子能法第 24 條的規定而 訂定的 若審議中的游離輻射防護法能 順利獲得通過 則須以該法為母法 在 5 帶電粒子的質量電子(碰撞)阻止本 種版本中 除了第 3 和第 4 版本係委託 領 其下標 el 表示與電子碰撞 L 是 財團法人中華民國輻射防護協會(以下簡 相 對 應 的 非 限 定 直 線 能 量 轉移 稱輻協)草擬外 其餘版本均係由原能會 草擬 第 3 版本還在臺灣各地舉行 18 場 47

55 第三章 單位與輻防的量 Atomic Energy Agency, Vienna (1996) 公聽會 使修法能符合實際的需要 我國自第二版本開始 即使用 SI 單位 我國的度量衡國家標準實驗室 係設於新竹市由經濟部標準檢驗局委託 財團法人工業技術研究院量測技術發展 中心建立的 輻射有關量的標準實驗室 則由標準檢驗局委託行政院原子能委員 會所屬核能研究所保健物理組建立的 6. NCRP Report 116, Exposure to National Council Limitation Ionizing of Radiation, on Radiation Protection and Measurements, Bethesda (1993) 7. 96/29/EURATOM, Council Directive of 13 May 1996, Laying Down the 參考文獻 Basic 1. ICRP Publication 22, Implications that Doses be Kept as Low as Readily Achievable, Pergamon Press, Oxford 2. ICRP Publication 26, Recommendations of the International Commission on Radiological Pergamon Protection, 3. ICRP Publication 30, Limitations for of Radionuclides Workers, Part I. by Pergamon Press, Publication 60, 1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection, Pergamon Press, Oxford (1991) 5. IAEA Safety Series No. 115, International Basic Safety Standards for Protection Against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation 48 the General the Public Against the Dangers of Ionizing Radiation, L159, Journal of the European Communications ( ) 8. ICRU Report 60, Fundamental Radiation Quantities and Units for 9. 東征 新編物理量單位基礎 中國計 量出版社 北京(1995) 10. 楊華庭 關於 ICRU 60 號報告中的 兩個新量 Oxford, (1979) 4. ICRP for Ionizing Radiation, Bethesda (1998) Press, Oxford (1977) Intake Standards Healthy Protection of Workers and Official (1973) the Safety Sources, International (2000) 輻射防護

56 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 第 四 章 防 護 安 全 標 準 的 演 變 4.1 前 言 我 國 的 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 主 要 是 參 考 國 際 放 射 防 護 委 員 會 (ICRP) 的 建 議 以 及 國 際 原 子 能 總 署 (IAEA) 的 安 全 叢 書 而 訂 定 的, 自 民 國 59 年 (1970)7 月 29 日 公 布 第 一 版 的 標 準 以 後,30 多 年 來 屢 有 更 動 4.2 主 管 機 關 與 法 源 原 子 能 和 平 用 途 發 展, 係 民 國 42 (1953) 年 12 月 8 日 美 國 總 統 艾 森 豪 (Dwight D. Eisenhower) 在 聯 合 國 第 9 屆 大 會 上 所 倡 議, 期 待 把 含 有 巨 大 能 量 的 原 子 能 移 作 為 為 人 類 謀 福 利 的 原 動 力 艾 氏 並 提 出 兩 點 建 議 : 1. 舉 行 原 子 能 科 學 會 議, 使 國 際 間 原 子 能 學 術 得 以 交 流 2. 設 立 一 國 際 原 子 能 機 構, 以 協 助 國 際 間 原 子 能 發 展, 且 美 國 願 意 將 原 子 能 和 平 用 途 的 知 識 與 世 界 各 國 共 享 聯 合 國 於 1955 年 8 月 8 日 至 20 日 於 瑞 士 日 內 瓦 召 開 了 第 一 屆 國 際 原 子 能 和 平 用 途 會 議 ( 我 國 當 時 係 聯 合 國 會 員 國, 亦 應 邀 參 加 ) 同 年, 我 國 政 府 鑑 於 原 子 能 和 平 用 途 應 用 範 圍 廣 泛, 國 際 間 有 關 原 子 能 的 活 動 亦 將 日 漸 增 多, 為 利 統 籌 推 廣 國 內 有 關 原 子 能 各 項 工 作 及 代 表 政 府 參 加 國 際 間 的 相 關 活 動, 於 行 政 院 下 成 立 了 原 子 能 委 員 會, 以 下 簡 稱 原 能 會, 正 式 展 開 了 我 國 在 原 子 能 和 平 用 途 的 活 動 我 國 重 要 的 原 子 能 相 關 建 設, 如 國 立 清 華 大 學 推 動 原 子 科 技 的 研 究 及 臺 灣 電 力 公 司 著 手 推 展 原 子 能 發 電 ( 即 核 能 發 電 ), 也 都 是 從 同 一 年 開 始 籌 備 原 能 會 成 立 之 初, 係 由 教 育 部 長 兼 任 主 任 委 員, 其 餘 各 委 員 亦 由 各 相 關 部 會 指 派 高 層 人 員 及 聘 請 原 子 能 專 家 擔 任 由 於 經 常 性 事 務 較 少, 故 未 設 辦 公 室 及 置 專 任 人 員, 各 項 業 務 均 由 主 任 委 員 指 派 教 育 部 人 員 兼 辦 迄 民 國 55 年 止, 其 間 因 業 務 擴 充 需 要, 亦 僅 由 教 育 部 次 長 以 委 員 兼 執 行 秘 書 身 份 及 借 調 教 育 部 人 員 協 助 推 動 相 關 業 務 當 時 原 能 會 的 組 織 與 職 掌 係 依 據 民 國 44 年 5 月 31 日 由 行 政 院 發 布 的 行 政 院 原 子 能 委 員 會 組 織 規 程 來 運 作 的 此 項 組 織 規 程 於 民 國 55 年 依 行 政 院 第 971 次 院 會 決 議 修 正, 並 於 民 國 56 年 第 1021 次 院 會 通 過 實 施, 建 立 員 額 編 制, 任 用 專 任 人 員, 原 能 會 也 因 而 開 始 有 專 任 的 49

57 第 四 章 防 護 安 全 標 準 的 演 變 工 作 人 員 及 正 式 的 辦 公 場 所 民 國 57 年 5 月 9 日 總 統 明 令 公 布 原 子 能 法 ( 即 為 母 法 ), 其 第 三 條 規 定 : 原 子 能 主 管 機 關 為 原 子 能 委 員 會, 隸 屬 行 政 院, 其 組 織 以 法 律 定 之 ; 第 6 條 規 定 : 原 子 能 委 員 會 對 外 得 代 表 政 府, 從 事 國 際 合 作 事 宜, 自 此 原 能 會 有 了 法 定 地 位 及 任 務 原 能 會 嗣 後 即 擬 具 行 政 院 原 子 能 會 組 織 條 例 草 案, 經 行 政 院 院 會 審 查 通 過 後 送 請 立 法 院 審 議, 復 經 立 法 院 三 讀 程 序 通 過 後, 於 民 國 59 年 12 月 3 日 由 總 統 以 五 九 台 統 ( 一 ) 義 字 第 796 號 令 公 布 施 行 自 此, 原 能 會 的 組 織 與 職 掌 的 運 作 取 得 正 式 的 法 律 依 據 原 能 會 組 織 條 例 曾 因 業 務 需 要 分 別 於 68 年 7 月 及 81 年 11 月 兩 度 修 正, 現 行 組 織 係 依 據 81 年 11 月 23 日 華 總 ( 一 ) 義 字 第 5659 號 令 公 布 施 行 的 行 政 院 原 子 能 委 員 會 組 織 條 例 設 立 及 運 作 原 能 會 現 行 組 織 在 會 本 部 設 有 五 個 處, 分 別 為 綜 合 計 畫 處 核 能 管 制 處 輻 射 防 護 處 核 能 技 術 處 及 秘 書 處, 另 依 業 務 需 要 設 有 核 能 研 究 所 輻 射 偵 測 中 心 及 放 射 性 物 料 管 理 局 等 三 個 附 屬 機 關 其 中 與 輻 射 防 護 管 制 關 係 最 為 密 切 者 為 輻 射 防 護 處 茲 將 其 法 定 職 掌 列 舉 於 後, 俾 利 了 解 該 處 在 輻 射 防 護 法 制 架 構 下 所 扮 演 的 角 色 輻 射 防 護 處 歷 任 處 長 為 劉 國 鉞 黃 呈 元 楊 義 卿 陳 為 立 蘇 明 峰 蘇 獻 章 諸 先 生 依 據 原 能 會 組 織 條 例 第 6 條 的 規 定, 輻 射 防 護 處 掌 理 的 事 項 如 下 : 1. 核 子 反 應 器 輻 射 防 護 及 環 境 輻 射 之 管 制 事 項 2. 放 射 性 廢 棄 物 貯 存 處 置 場 所 輻 射 防 護 及 環 境 輻 射 之 管 制 事 項 3. 核 子 事 故 緊 急 輻 射 偵 測 之 評 估 及 督 導 事 項 4. 放 射 性 物 質 及 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 暨 操 作 人 員 有 關 執 照 之 核 發 事 項 5. 放 射 性 物 質 及 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 之 管 制 事 項 6. 游 離 輻 射 場 所 及 環 境 輻 射 之 稽 查 事 項 7. 放 射 性 物 質 安 全 運 送 之 管 制 事 項 8. 輻 射 安 全 評 估 報 告 之 審 查 事 項 9. 輻 射 安 全 管 制 規 範 之 研 訂 事 項 10. 輻 射 防 護 人 員 之 認 可 事 項 11. 輻 射 偵 檢 文 件 之 核 發 事 項 12. 全 國 輻 射 背 景 及 輻 射 劑 量 之 管 制 檢 查 事 項 13. 放 射 線 ( 即 輻 射 ) 從 業 人 員 輻 射 防 護 能 力 鑑 定 及 管 制 事 項 14. 其 他 有 關 輻 射 安 全 事 項 前 述 14 項 職 掌 為 原 則 性 規 定, 更 明 確 的 補 充 規 定 為 依 組 織 條 例 第 19 條 規 定 訂 定 的 行 政 院 原 子 能 委 員 會 辦 事 細 則, 其 中 第 5 條 明 定 了 輻 射 防 護 處 5 個 科 的 掌 理 事 項 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 的 擬 訂 與 修 訂 事 項 屬 該 處 輻 安 評 估 科 的 職 掌 除 輻 射 防 護 處 外, 原 能 會 其 他 部 門 亦 有 部 分 職 掌 與 輻 射 防 護 法 制 業 務 有 關, 茲 列 舉 其 重 要 ( 有 直 接 關 聯 者 ) 者 說 50

58 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 明 如 下 : 1. 依 據 原 能 會 組 織 條 例 第 7 條 第 5 款 規 定, 核 能 技 術 處 掌 理 事 項 之 一 為 核 能 法 規 及 技 術 準 則 研 訂 事 項 2. 依 據 原 能 會 辦 事 細 則 第 8 條 第 1 款 之 規 定, 原 子 能 法 規 技 術 規 範 及 導 則 之 彙 整 與 研 訂 事 項 為 核 能 技 術 處 研 究 發 展 科 之 職 掌 3. 前 項 辦 事 細 則 第 14 條 第 3 款 規 定, 技 監 承 長 官 之 命, 處 理 事 務 之 權 責 包 括 原 子 能 技 術 規 範 法 令 疑 義 之 闡 釋 事 項 4. 前 項 辦 事 細 則 第 15 條 規 定, 參 事 承 長 官 之 命, 處 理 業 務, 其 權 責 包 括 了 : 法 案 命 令 之 會 辦 事 項 ( 第 1 款 ) 年 度 立 法 計 畫 之 彙 辦 事 項 ( 第 2 款 ) 原 能 會 主 管 法 規 疑 義 之 闡 釋 會 核 事 項 ( 第 3 款 ) 法 規 研 訂 修 正 及 廢 止 案 件 之 會 核 事 項 ( 第 5 款 ) 法 規 之 發 布 事 項 ( 第 6 款 ) 及 出 席 相 關 法 規 審 查 研 究 會 議 事 項 ( 第 10 款 ) 等 5. 依 據 行 政 院 原 子 能 委 員 會 法 規 委 員 會 組 織 規 程 第 2 條 之 規 定, 法 規 委 員 會 掌 理 之 相 關 事 項 如 下 : (1) 年 度 立 法 計 畫 審 議 事 項 ( 第 1 款 ) (2) 原 子 能 法 規 制 ( 訂 ) 定 案 修 正 案 之 研 議 或 審 議 事 項 ( 第 2 款 ) (3) 原 子 能 法 規 疑 義 之 研 議 闡 釋 事 項 ( 第 3 款 ) (4) 原 子 能 法 規 資 料 之 蒐 集 分 析 研 究 及 管 理 事 項 ( 第 6 款 ) (5) 原 子 能 法 規 動 態 之 登 記 統 計 及 管 制 事 項 ( 第 7 款 ) (6) 原 子 能 法 規 令 函 解 釋 之 整 理 及 編 印 事 項 ( 第 8 款 ) (7) 其 他 有 關 法 制 事 項 ( 第 9 款 ) 法 規 委 員 會 主 任 委 員 由 原 能 會 副 主 任 委 員 一 人 兼 任, 另 置 委 員 11 至 15 人, 由 會 內 高 級 人 員 及 會 外 法 律 或 核 子 科 學 學 者 專 家 派 兼 或 聘 兼 組 成 6. 依 據 行 政 院 原 子 能 委 員 會 游 離 輻 射 安 全 諮 詢 委 員 會 設 置 辦 法 第 3 條 及 行 政 院 原 子 能 委 員 會 游 離 輻 射 防 護 諮 詢 委 員 會 組 織 及 作 業 要 點 之 規 定, 此 一 諮 詢 委 員 會 諮 詢 之 相 關 事 項 包 括 : (1) 有 關 游 離 輻 射 防 護 之 管 制 方 針 [ 設 置 辦 法 第 3 條 第 1 款 及 作 業 要 點 2 之 (1)] (2) 有 關 游 離 輻 射 防 護 之 標 準 [ 設 置 辦 法 第 3 條 第 2 款 及 作 業 要 點 2 之 (2)] (3) 有 關 游 離 輻 射 環 境 安 全 之 標 準 [ 設 置 辦 法 第 3 條 第 7 款 及 作 業 要 點 2 之 (7)] 游 離 輻 射 安 全 諮 詢 委 員 會 置 委 員 15 人 至 19 人, 除 主 任 委 員 由 原 能 會 主 委 指 定 外 ( 現 行 辦 法 為 委 員 互 選 一 位 主 席 主 持 會 議 ), 餘 均 聘 請 會 外 專 家 學 者 擔 任 4.3 母 法 與 輻 射 防 護 在 原 能 會 成 立 以 前, 我 國 最 早 有 關 51

59 第 四 章 防 護 安 全 標 準 的 演 變 原 子 能 法 規 是 行 政 院 在 民 國 37 年 3 月 18 日 發 布 的 輻 射 礦 產 管 理 辦 法, 此 一 辦 法 曾 在 42 年 4 月 修 正 過 這 個 法 規 也 只 是 一 個 法 規 命 令, 且 適 用 範 圍 相 當 狹 窄 原 能 會 自 民 國 44 年 成 立 後, 為 配 合 原 子 能 事 業 的 發 展, 在 民 國 45 年 邀 請 專 家 成 立 小 組, 完 成 放 射 性 物 質 輸 入 及 和 平 用 途 管 制 辦 法, 於 民 國 46 年 2 月 19 日 獲 行 政 院 核 定 後 發 布 施 行 民 國 50 年 又 選 派 法 律 專 家 戈 劍 農 先 生 赴 美 考 察 原 子 能 立 法 ; 嗣 後 並 蒐 集 美 歐 日 有 關 原 子 能 法 規 供 編 譯 參 考 民 國 53 年 1 月, 原 能 會 又 邀 請 有 關 專 家, 成 立 法 規 編 訂 委 員 會, 每 周 集 會 一 至 二 次, 擬 訂 所 需 法 規 及 標 準 法 規 編 訂 委 員 會 成 立 後 最 重 要 的 工 作 是 草 擬 有 關 原 子 能 的 基 本 法 原 子 能 法 及 與 推 展 原 子 能 與 民 眾 權 益 有 直 接 關 係 的 核 子 損 害 民 事 賠 償 法 ( 此 一 法 律 完 成 立 法 之 正 式 名 稱 為 核 子 損 害 賠 償 法 ) 原 子 能 法 草 案 擬 訂 完 成 報 院 審 查 後, 經 行 政 院 轉 會 各 部 會 簽 署 意 見, 再 令 原 能 會 參 照 各 部 會 意 見 重 新 整 理 修 訂 後 再 送 原 能 會 彙 整 經 行 政 院 於 民 國 55 年 6 月 9 日 第 971 次 院 會 通 過 後 送 請 立 法 院 審 議 立 法 院 歷 經 多 次 開 會 審 議, 於 民 國 57 年 4 月 26 日 三 讀 通 過, 完 成 立 法 程 序, 並 由 總 統 於 同 年 5 月 9 日 明 令 公 布 施 行 原 子 能 法 自 立 法 完 成 施 行 迄 今, 於 民 國 60 年 曾 予 修 正, 僅 增 列 第 33 條 第 2 項, 規 定 原 子 能 委 員 會 得 徵 收 規 費 及 訂 定 收 費 標 準 外, 其 他 條 文 均 未 作 任 何 變 動 原 子 能 法 是 現 行 原 子 能 法 規 體 系 中 位 階 最 高 的 法 律, 可 視 為 原 子 能 政 策 的 基 本 法, 舉 凡 原 子 能 研 究 發 展 政 策, 原 子 能 委 員 會 在 原 子 能 發 展 及 管 制 方 面 的 角 色 定 位 及 組 織, 游 離 輻 射 防 護, 核 能 營 運 的 管 制, 核 子 損 害 賠 償 等 等, 莫 不 以 原 子 能 法 為 最 高 的 指 導 綱 領 及 依 據 的 法 源 原 子 能 法 中 與 游 離 輻 射 防 護 有 直 接 關 聯 的 章 節 為 第 六 章 游 離 輻 射 之 防 護, 主 要 相 關 條 文 如 下 : 第 24 條 : 為 防 止 游 離 輻 射 之 危 害, 以 確 保 人 民 的 健 康 與 安 全, 原 子 能 委 員 會 應 訂 定 防 護 游 離 輻 射 的 安 全 標 準, 報 請 行 政 院 公 布 施 行 第 25 條 : 關 於 放 射 性 落 塵 之 偵 測, 應 由 原 子 能 委 員 會 同 內 政 部 及 國 防 部 訂 定 計 畫, 並 購 置 設 備, 配 發 有 關 單 位 使 用 ; 其 偵 檢 紀 錄, 由 原 子 能 委 員 會 統 一 審 定 發 布 第 26 條 : 游 離 輻 射 之 防 護, 依 下 列 之 規 定 : 1. 放 射 性 物 質 及 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 之 所 有 人, 應 向 原 子 能 委 員 會 申 請 執 照 2. 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 之 安 裝 改 裝, 在 工 程 完 峻 後, 應 申 報 原 子 能 委 員 會 作 安 全 檢 查 及 游 離 輻 射 測 量 3. 放 射 性 物 質 及 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 之 操 作 人, 應 受 有 關 游 離 輻 射 防 護 之 52

60 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 訓 練, 並 應 領 有 原 子 能 委 員 會 發 給 之 執 照 4. 可 發 生 游 離 輻 射 之 設 備, 在 使 用 前, 應 作 游 離 輻 射 防 護 之 安 全 檢 查, 檢 查 紀 錄 應 存 備 查 考 5. 原 子 能 委 員 會 對 可 發 生 游 離 輻 射 設 備, 應 制 定 安 全 規 則, 並 隨 時 派 員 檢 查 之 6. 放 射 性 物 質 及 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 之 生 產, 其 開 始 停 止 或 再 開 始, 應 申 報 原 子 能 委 員 會 核 准 7. 放 射 性 物 質 及 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 之 生 產 紀 錄, 應 定 期 報 送 原 子 能 委 員 會, 原 子 能 委 員 會 並 應 隨 時 派 員 稽 核 之 8. 放 射 性 物 質 及 可 發 生 游 離 輻 射 之 輸 入 輸 出, 非 經 原 子 能 委 員 會 核 准 發 給 證 明 書, 並 依 照 有 關 法 令 之 規 定, 不 得 為 之 9. 放 射 性 物 質 之 運 送 及 儲 存, 應 依 原 子 能 委 員 會 之 規 定, 原 子 能 委 員 會 並 得 派 員 稽 查 之 10. 放 射 性 物 質 及 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 之 轉 讓 廢 棄 及 放 射 性 廢 料 之 處 理, 均 應 申 報 原 子 能 委 員 會 核 准, 原 子 能 委 員 會 並 應 派 員 稽 核 之 11. 一 定 限 量 以 內 之 放 射 性 物 質 得 免 予 管 制, 其 限 量 由 原 子 能 委 員 會 訂 定 之 在 上 述 輻 射 防 護 主 要 相 關 條 文 中, 第 24 條 即 為 訂 定 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 的 法 源 依 據 第 25 條 為 關 於 落 塵 偵 測 的 規 定, 在 制 訂 原 子 能 法 當 時, 我 國 財 政 狀 況 似 不 甚 富 裕 從 立 法 院 立 法 公 報 刊 載 審 議 原 子 能 法 草 案 的 文 獻 記 載, 雖 然 放 射 性 落 塵 的 偵 測 屬 於 原 能 會 的 職 責, 但 立 法 院 考 量 原 能 會 經 費 有 限, 由 原 能 會 獨 力 購 置 設 備, 配 發 有 關 單 位 使 用, 恐 難 辦 理, 且 當 時 亦 認 為 防 護 工 作 攸 關 人 民 生 命 財 產 安 全, 不 能 因 噎 廢 食, 故 建 議 修 正 為 由 原 能 會 會 同 內 政 部 及 國 防 部 共 同 承 擔 目 前, 在 實 務 上 放 射 性 落 塵 已 與 天 然 輻 射 源 同 被 視 為 背 景 輻 射 的 一 部 分, 原 能 會 亦 設 有 專 責 機 構 ( 輻 射 偵 測 中 心 ) 負 責 環 境 輻 射 監 測, 落 塵 當 然 也 是 其 中 一 部 分, 設 備 也 是 偵 測 機 構 自 行 購 置, 當 年 立 法 背 景 應 已 不 復 存 在 至 於 第 26 條 各 款 雖 屬 游 離 輻 射 防 護 領 域, 但 大 體 上 侷 限 在 放 射 性 物 質 及 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 的 管 制, 其 主 要 執 行 細 節, 多 規 定 於 原 子 能 法 施 行 細 則, 僅 第 11 款 的 放 射 性 物 質 免 予 管 制 的 限 量 係 規 定 於 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 及 其 附 表 罰 則 部 分 為 第 32 條 第 4 款, 違 反 第 26 條 規 定 者, 處 一 年 以 下 有 期 徒 刑, 拘 役 或 科 或 併 科 三 千 元 以 下 罰 金, 並 沒 收 放 射 性 物 質 原 子 能 法 立 法 時 期, 正 值 我 國 原 子 能 科 技 發 展 的 萌 芽 期, 以 後 由 於 國 內 經 濟 成 長 快 速, 社 會 變 動 急 遽, 原 子 能 的 和 平 應 用 日 漸 蓬 勃 發 展, 如 核 能 發 電 的 推 展, 放 射 性 物 質 及 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 亦 為 醫 農 工 商 及 學 術 各 界 廣 泛 應 用 且 社 會 大 眾 對 核 能 設 施 的 安 全 53

61 第 四 章 防 護 安 全 標 準 的 演 變 游 離 輻 射 的 防 護 及 放 射 性 廢 棄 物 的 管 制 事 項 漸 漸 成 為 主 管 機 關 亟 待 克 服 的 難 題 原 能 會 鑑 於 原 子 能 法 在 適 用 了 將 近 20 年 後, 有 關 前 述 問 題 的 規 定 闕 漏 甚 多, 顯 難 發 揮 規 範 功 能, 亟 需 全 面 檢 討 修 正, 曾 於 民 國 77 至 80 年 間 委 託 國 立 臺 灣 大 學 法 律 研 究 所 進 行 一 項 原 子 能 法 的 檢 討 與 改 進 研 究 計 畫, 並 於 民 國 80 年 6 月 提 出 一 份 原 子 能 法 修 正 草 案 原 能 會 隨 後 以 臺 大 法 研 所 擬 具 的 草 案 再 邀 集 國 內 產 官 學 各 界 廣 泛 討 論 後, 於 民 國 83 年 經 行 政 院 會 通 過 後 送 請 立 法 院 審 議 在 草 案 中 對 輻 射 防 護 管 制 增 加 了 許 多 規 定, 原 能 會 有 意 藉 修 正 原 子 能 法, 大 幅 強 化 輻 射 防 護 之 職 權 與 功 能 惟 此 一 法 律 案 一 直 到 民 國 88 年 1 月 立 法 院 第 3 屆 立 法 委 員 第 6 會 期 結 束 任 期 屆 滿 止 都 還 未 排 入 審 議 自 第 4 屆 立 法 委 員 起 依 立 法 院 職 權 行 使 法 規 定 : 政 府 機 關 及 立 法 委 員 提 出 之 議 案, 每 屆 立 法 委 員 任 期 屆 滿 時, 尚 未 完 成 委 員 會 審 查 之 議 案, 下 屆 不 予 繼 續 審 議, 行 政 院 乃 於 民 國 88 年 2 月 4 日 函 告 相 關 部 會, 凡 於 第 3 屆 立 法 委 員 任 滿 而 尚 未 經 委 員 會 審 畢 的 法 案 均 視 同 廢 棄, 須 重 新 審 慎 檢 討 後 重 擬 報 院, 再 送 請 立 法 院 審 議 因 此, 耗 時 近 10 年 的 原 子 能 法 修 正 作 業 終 告 功 敗 垂 成 往 後, 游 離 輻 射 防 護 法 制 化 的 努 力 也 因 而 將 以 另 一 個 新 面 貌 重 新 開 始 4.4 防 護 標 準 的 演 變 原 能 會 於 民 國 56 年 實 施 新 組 織 規 程 後, 即 籌 劃 成 立 安 全 委 員 會, 先 後 召 開 三 次 會 議, 邀 集 內 政 部 ( 當 時 衛 生 署 尚 未 成 立, 醫 政 係 由 內 政 部 主 管 ) 國 防 部 後 勤 參 謀 次 長 室 第 2 處 國 軍 退 除 役 官 兵 輔 導 委 員 會 第 6 處 臺 灣 省 衛 生 處 臺 北 市 衛 生 局 等 單 位 代 表 設 有 放 射 線 部 門 的 大 型 醫 院 ( 如 臺 大 醫 院 榮 總 省 立 臺 北 醫 院 ) 等 各 放 射 部 門 主 任 清 華 大 學 及 核 研 所 的 專 家 研 討, 決 定 設 立 輻 射 防 護 專 門 委 員 會 該 委 員 會 成 立 後, 即 推 定 專 家 著 手 草 擬 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 以 作 為 輻 射 安 全 管 制 的 依 據, 亦 同 時 推 動 其 他 輻 射 防 護 相 關 的 政 策 及 教 育 訓 練, 俾 使 輻 射 安 全 納 入 正 軌, 以 防 止 公 眾 遭 受 醫 用 及 非 醫 用 各 種 輻 射 的 傷 害 第 一 版 本 原 能 會 於 民 國 56 至 57 年 間 完 成 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 草 案, 係 依 據 國 際 原 子 能 總 署 1967 年 出 版 的 安 全 叢 書 第 9 號 輻 射 防 護 標 準 ( 此 一 標 準 係 依 據 ICRP-9 建 議 制 定 ) 擬 訂 者, 經 徵 詢 各 相 關 單 位 意 見 後 報 院, 經 行 政 院 審 核 通 過 後 於 民 國 59 年 7 月 29 日 以 台 59 教 字 第 6736 號 令 核 定 發 布 施 行 這 是 我 國 第 一 版 本 的 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 第 一 版 本 的 專 用 名 詞 及 意 義 如 下 : 1. 核 種 (nuclide) 指 原 子 核 具 有 定 數 中 子 與 質 子 之 原 子 54

62 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 2. 放 射 性 (radioactivity) 指 核 種 之 自 發 衰 變 3. 放 射 毒 性 (radiotoxicity) 指 由 體 內 放 射 性 物 質 發 出 游 離 輻 射 所 引 起 之 毒 性 4. 體 外 游 離 輻 射 (external ionizing radiation) 指 體 外 照 射 於 身 體 之 游 離 輻 射 5. 體 內 游 離 輻 射 (internal ionizing radiation) 指 侵 入 體 內 之 放 射 性 物 質 所 產 生 之 游 離 輻 射 6. 天 然 游 離 輻 射 (natural ionizing radiation) 指 下 列 各 種 游 離 輻 射 (1) 宇 宙 線 (cosmic ray) 及 天 然 存 在 於 地 殼 與 大 氣 中 之 放 射 性 核 種 所 產 生 之 體 外 游 離 輻 射 (2) 身 體 組 織 中 正 常 所 含 微 量 放 射 性 核 種 及 由 天 然 環 境 侵 入 體 內 之 其 他 核 種 與 其 衰 變 產 物 所 產 生 之 體 內 游 離 輻 射 7. 輻 射 專 業 人 員 (qualified radiation expert) 指 具 有 專 業 學 識 與 訓 練 並 經 原 子 能 委 員 會 認 可 之 人 員 ; 此 人 員 應 能 提 供 防 護 措 施 及 作 業 程 序, 使 曝 露 於 游 離 輻 射 下 所 有 人 員 確 能 得 到 輻 射 防 護 之 實 效 8. 管 制 地 區 (controlled area) 指 以 管 制 個 別 人 員 游 離 輻 射 曝 露 為 目 的 而 劃 定 之 地 區 ; 此 地 區 應 在 具 有 專 業 知 識 與 權 責 之 人 員 監 督 下, 實 施 適 當 之 游 離 輻 射 防 護 規 則 9. 緊 急 曝 露 (emergency exposure) 指 在 急 迫 情 況 下 或 有 絕 對 必 要 時, 作 有 計 劃 之 例 外 游 離 輻 射 曝 露 10. 意 外 曝 露 (accidental exposure) 指 由 於 不 可 預 料 之 情 況 而 致 所 受 游 離 輻 射 劑 量 或 侵 入 體 內 之 放 射 性 物 質 超 過 最 高 許 可 限 度 之 曝 露 11. 吸 收 劑 量 ( 見 3.4) 12. 等 效 劑 量 ( 見 3.4) 13. 居 里 ( 見 3.4) 14. 中 子 通 率 (neutron flux density) 指 在 一 秒 鐘 內 落 入 於 截 面 積 為 一 平 方 公 分 之 球 面 上 中 子 之 數 目 15. 劑 量 積 存 (dose commitment) 指 由 於 侵 入 體 內 之 放 射 性 物 質 在 50 年 內 對 一 器 官 或 一 組 織 所 產 生 之 總 劑 量 16. 遺 傳 劑 量 ( 見 3.4) 17. 年 指 連 續 之 12 個 月 季 指 連 續 之 3 個 月 第 一 版 本 的 防 護 安 全 標 準 說 明 如 下 : 輻 射 的 生 物 效 應 有 些 是 低 限 效 應, 可 以 求 出 其 低 限 劑 量 ; 有 些 是 非 低 限 效 應, 無 法 求 出 其 低 限 劑 量 輻 射 的 遺 傳 效 應 就 是 非 低 限 效 應, 其 劑 量 效 應 曲 線 是 一 條 直 線, 下 降 至 劑 量 為 零, 且 其 效 應 不 因 劑 量 率 而 改 變, 僅 總 劑 量 具 有 生 物 學 的 重 要 性 這 就 是 說, 每 增 加 一 次 劑 量, 不 論 何 種 程 度, 均 會 增 加 不 良 效 應 的 可 能 目 前 尚 無 法 知 道 何 種 劑 量 的 輻 射 一 定 會 有 遺 傳 效 應, 何 種 劑 量 不 會 有 遺 傳 效 應, 所 以 祇 能 假 定 為 非 低 限 效 應, 意 即 無 論 劑 量 小 到 何 種 程 度 都 55

63 第 四 章 防 護 安 全 標 準 的 演 變 可 能 有 遺 傳 效 應 因 此 在 輻 射 安 全 上 公 認 的 原 則 是 所 有 的 輻 射 曝 露 都 會 產 生 生 物 效 應, 問 題 是 如 何 制 定 職 業 性 與 非 職 業 性 的 劑 量 限 制 在 過 去 的 觀 念 是 由 紅 斑 劑 量 演 變 至 用 侖 琴 計 算 的 耐 受 劑 量 耐 受 劑 量 即 指 任 何 人 可 望 無 傷 害 而 能 忍 受 的 劑 量 當 時 的 觀 念 是 以 曝 露 者 所 接 受 的 輻 射 在 其 一 生 不 產 生 可 察 覺 的 效 應 為 標 準 意 即 曝 露 者 雖 有 傷 害, 但 以 不 可 察 覺 者 為 限 這 種 標 準 顯 然 未 將 遺 傳 效 應 估 量 在 內, 因 為 遺 傳 效 應 是 出 現 於 曝 露 者 的 後 代 子 孫, 而 曝 露 者 本 身 則 可 能 不 顯 出 任 何 可 察 覺 的 傷 害 但 是, 輻 射 安 全 的 標 準 如 果 考 慮 游 離 輻 射 的 遺 傳 效 應, 則 無 人 可 曝 露 於 任 何 輻 射, 這 是 不 可 能 的 事 應 用 核 能 與 游 離 輻 射 的 利 益 是 多 方 面 的, 問 題 是 如 何 兩 全 其 美, 既 可 保 障 人 類 的 健 康, 又 可 獲 得 核 能 與 游 離 輻 射 的 利 益 國 際 放 射 防 護 委 員 會 經 慎 重 考 慮, 認 為 環 境 游 離 輻 射 的 管 制 在 使 曝 露 限 制 於 一 種 對 個 人 及 公 眾 僅 產 生 一 種 可 接 受 的 危 險 性, 進 而 形 成 最 大 許 可 劑 量 的 觀 念 因 此 輻 射 安 全 的 目 的 在 於 防 止 又 減 少 公 眾 的 身 體 傷 害 及 遺 傳 結 構 的 退 化 至 最 低 的 程 度 個 人 的 許 可 劑 量 是 根 據 現 有 的 知 識, 使 長 期 累 積 或 一 次 曝 露 時 發 生 重 度 身 體 傷 害 或 遺 傳 傷 害 的 機 率 減 至 無 足 輕 重 此 種 劑 量 經 資 深 醫 學 權 威 認 為 是 可 接 受 的 輻 射 安 全 未 來 的 目 標 不 能 僅 限 於 輻 射 傷 害 與 利 益 的 平 衡, 也 不 能 止 於 使 危 險 達 到 現 代 日 常 生 活 中 可 以 接 受 的 限 度 ; 而 應 使 輻 射 的 危 險 減 至 最 小 程 度 與 輻 射 的 利 益 增 至 最 大 的 程 度 在 這 種 目 標 尚 未 達 到 以 前, 目 前 的 方 法 是 強 調 防 止 所 有 不 必 要 的 曝 露, 限 制 日 嚴, 方 能 達 到 日 趨 於 有 效 的 地 步 目 前 將 遺 傳 效 應 估 計 在 內 的 安 全 標 準, 實 際 上 是 最 保 守 且 較 嚴 格 的 標 準 民 國 59 年 7 月 29 日 行 政 院 原 子 能 委 員 會 依 我 國 原 子 能 法 第 24 條 的 規 定, 訂 定 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 並 發 布 實 施 凡 放 射 性 物 質 的 生 產 使 用 儲 存 運 送 廢 棄 放 射 性 廢 棄 物 的 處 理, 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 的 操 作 和 應 用, 均 應 遵 守 本 標 準 的 規 定 標 準 為 從 事 游 離 輻 射 工 作 的 職 業 人 員 極 重 要 的 參 考 資 料 本 標 準 對 於 曝 露 於 游 離 輻 射 的 ( 等 效 ) 劑 量, 加 以 限 制, 並 規 定 工 作 人 員 的 最 高 許 可 ( 等 效 ) 劑 量 最 高 許 可 ( 等 效 ) 劑 量 為 工 作 人 員 在 規 定 的 情 況 下 許 可 遭 受 曝 露 的 最 高 值 在 環 境 許 可 下, 實 際 所 遭 受 的 曝 露, 應 儘 可 能 使 其 低 於 此 最 高 值 工 作 人 員 任 何 器 官 或 組 織 的 總 ( 等 效 ) 劑 量, 為 在 工 作 時 間 內 所 接 受 的 體 外 游 離 輻 射 及 侵 入 體 內 放 射 性 物 質 所 造 成 ( 等 效 ) 劑 量 的 總 和 工 作 人 員 個 人 的 全 身 生 殖 腺 紅 骨 髓 在 一 年 內 所 接 受 的 最 高 許 可 ( 等 效 ) 劑 量 為 5 侖 目 其 基 本 公 式 為 式 中 ( N 18) D = 5 (4.1) 56

64 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 D= 累 積 總 等 效 劑 量, 以 侖 目 為 單 位 N= 實 足 年 齡 於 可 控 制 的 曝 露 下, 各 器 官 的 最 高 許 可 ( 等 效 ) 劑 量 如 表 4.1 所 示 本 表 以 侖 目 為 單 位 每 年 5 侖 目 相 當 於 每 周 100 毫 侖 目 若 每 周 以 40 工 作 小 時 計 算, 則 相 當 於 每 小 時 2.5 毫 侖 目 16 歲 以 下 的 兒 童, 甲 狀 腺 不 得 超 過 1.5 侖 目, 此 亦 即 於 一 般 人 那 一 欄 上,3 加 註 * 星 號 的 原 因 一 般 人 的 最 高 許 可 劑 量 現 在 稱 為 劑 量 限 度 表 4.1 最 高 許 可 ( 等 效 ) 劑 量 職 業 人 員 一 般 人 危 急 器 官 正 常 曝 露 計 畫 曝 露 一 一 年 一 季 一 次 一 生 生 殖 腺 紅 骨 髓 均 勻 照 射 下 全 身 皮 膚 甲 狀 腺 骨 骼 手 足 前 臂 足 踝 其 他 任 一 器 官 * 年 一 般 人 的 曝 露 應 比 職 業 人 員 為 低, 其 理 由 如 下 : 1. 一 般 咸 信 嬰 孩 兒 童 對 於 輻 射 傷 害 特 別 敏 感 嬰 孩 與 兒 童 不 包 括 於 職 業 人 員 的 類 別 2. 工 作 期 間 遭 受 的 曝 露 時 間 遠 較 終 身 遭 受 的 曝 露 時 間 為 短 因 此, 個 人 在 工 作 期 間 由 於 曝 露 而 累 積 的 ( 等 效 ) 劑 量 遠 較 其 終 身 曝 露 於 同 一 輻 射 水 準 所 累 積 的 ( 等 效 ) 劑 量 為 低 3. 某 種 生 物 效 應 具 有 潛 伏 期 在 晚 年 遭 受 曝 露, 效 應 出 現 的 機 會 越 低 反 之, 若 在 早 年 遭 受 曝 露, 則 效 應 出 現 的 機 會 較 高 4. 工 作 人 員 多 少 是 經 過 某 些 程 度 的 挑 選, 可 避 免 有 病 的 人 參 加 工 作 而 導 致 更 易 於 受 害 5. 個 人 均 有 選 擇 職 業 的 自 由, 至 少 在 原 則 上 是 自 願 接 受 少 量 潛 在 的 危 險 6. 在 考 慮 一 般 人 的 遺 傳 時, 對 全 人 口 的 生 殖 腺 曝 露 宜 加 以 限 制 第 二 版 本 民 國 66 年 (1977), 國 際 放 射 防 護 委 員 會 發 行 第 26 號 出 版 物, 提 出 了 新 輻 射 防 護 建 議 原 能 會 為 因 應 ICRP-26 建 議 的 實 施, 自 民 國 74 年 起 成 立 修 訂 審 覈 小 組, 著 手 修 正 59 年 發 布 施 行 的 安 全 標 準 小 組 成 員 包 括 學 術 界 醫 學 界 核 子 設 施 主 管 機 關 與 資 深 保 健 物 理 學 家 等, 主 要 參 考 文 獻 有 ICRP 第 26 號 及 第 30 號 出 版 物 國 際 原 子 能 總 署 第 9 號 安 全 叢 書 (1982 年 修 正 版 ) 及 美 國 聯 邦 法 規 10 CFR 20 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 修 正 草 案, 歷 經 長 達 四 年 多 的 開 會 討 論, 並 徵 詢 有 關 機 關 機 構 及 團 體 的 意 見 後, 於 民 國 79 年 完 成 修 正 草 案, 報 請 行 政 院 審 查 核 定 後 於 80 年 7 月 10 日 發 布 施 行 迄 今 依 此 項 修 正 標 準 第 65 條 規 定 : 本 標 準 修 正 施 行 前 已 設 立 的 輻 射 作 業, 其 不 符 合 本 標 準 者, 應 自 修 正 施 57

65 第 四 章 防 護 安 全 標 準 的 演 變 行 之 日 起 兩 年 內 完 成 改 善, 以 符 合 本 標 準 之 規 定 換 言 之, 此 項 修 標 準 給 予 既 存 輻 射 作 業 設 施 兩 年 的 緩 衝 期, 正 式 全 面 施 行 的 日 期 為 民 國 82 年 7 月 10 日 這 項 安 全 標 準 修 正 發 布 施 行 迄 今 已 近 10 年, 從 ICRP 建 議 到 落 實 為 國 家 的 法 規, 通 常 需 要 5 至 10 年 或 更 長 時 間 近 年 來, 除 了 核 能 發 展 的 爭 議 外, 輻 射 鋼 筋 的 問 題 也 對 公 共 安 全 造 成 相 當 大 的 震 撼, 因 而 國 內 社 會 大 眾 對 核 能 與 輻 射 安 全 的 期 待 與 關 切 日 益 殷 切, 雖 然 問 題 的 本 質 與 安 全 標 準 的 內 涵 並 無 直 接 關 聯, 但 對 於 推 動 落 實 ICRP 新 建 議 的 安 全 標 準, 成 為 主 管 機 關 無 可 避 免 的 壓 力, 也 是 輻 射 防 護 法 規 發 展 必 然 的 趨 勢 第 二 版 本 的 專 用 名 詞 及 意 義 如 下 : 1. 核 種 : 指 原 子 之 種 類, 由 核 內 之 中 子 數 質 子 數 及 核 之 能 態 區 分 之 2. 放 射 性 : 指 核 種 自 發 衰 變 時 釋 出 游 離 輻 射 之 現 象 3. 游 離 輻 射 ( 簡 稱 輻 射 ): 指 直 接 或 間 接 使 物 質 產 生 游 離 作 用 之 電 磁 輻 射 ( 如 X 射 線 加 馬 射 線 ) 或 粒 子 輻 射 ( 如 阿 伐 貝 他 中 子 高 速 電 子 高 速 質 子 及 其 他 粒 子 ) 4. 體 外 輻 射 : 指 由 體 外 照 射 於 身 體 之 輻 射 5. 體 內 輻 射 : 指 由 侵 入 體 內 之 放 射 性 物 質 所 產 生 之 輻 射 6. 輻 射 源 (radiation source): 指 產 生 或 可 產 生 輻 射 之 物 質 或 機 具 7. 活 度 (activity): 指 一 定 量 之 放 射 性 核 種 在 某 一 時 間 內 發 生 之 自 發 衰 變 數 目 活 度 之 單 位 為 貝 克 每 秒 自 發 衰 變 一 次 為 1 貝 克 (1 貝 克 等 於 居 里 ) 8. 中 子 通 量 率 : 指 1 秒 鐘 內 通 過 球 截 面 積 1 平 方 公 分 之 中 子 數 目 9. 曝 露 : 指 輻 射 之 照 射 (1) 體 外 曝 露 : 指 來 自 體 外 輻 射 之 照 射 (2) 體 內 曝 露 : 指 來 自 體 內 輻 射 之 照 射 10. 天 然 輻 射 曝 露 : 指 下 列 各 種 輻 射 之 照 射 (1) 宇 宙 線 及 天 然 存 在 於 地 殼 與 大 氣 中 放 射 性 核 種 所 產 生 之 體 外 輻 射 (2) 一 般 人 體 組 織 中 所 含 微 量 放 射 性 核 種 及 由 天 然 環 境 侵 入 體 內 之 其 他 核 種 與 其 衰 變 產 物 所 產 生 之 體 內 輻 射 11. 醫 用 曝 露 (medical exposure): 指 接 受 輻 射 診 斷 或 治 療 之 曝 露 12. 職 業 曝 露 (occupational exposure): 指 工 作 人 員 於 工 作 期 間 所 接 受 之 曝 露 13. 計 畫 特 別 曝 露 (planned special exposure): 指 在 正 常 運 作 中, 因 特 殊 狀 況 而 又 無 其 他 較 低 曝 露 方 法 可 替 代 時, 經 計 畫 後 所 作 超 過 劑 量 限 度 之 曝 露 14. 緊 急 曝 露 : 指 於 急 迫 情 況 下 作 有 計 畫 之 例 外 曝 露 58

66 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 15. 意 外 曝 露 : 指 於 不 可 預 料 情 況 下 接 受 超 過 劑 量 限 度 之 曝 露 16. 劑 量 : 指 被 物 質 吸 收 之 輻 射 能 量 以 下 (1) 至 (9) 的 定 義 見 3.4 (1) 吸 收 劑 量 (2) 等 效 劑 量 (3) 深 部 等 效 劑 量 (4) 淺 部 等 效 劑 量 (5) 眼 球 等 效 劑 量 (6) 有 效 等 效 劑 量 (7) 約 定 等 效 劑 量 (8) 約 定 有 效 等 效 劑 量 (9) 集 體 劑 量 17. 年 攝 入 限 度 (annual limit on intake, ALI): 為 職 業 性 體 內 曝 露 之 推 定 限 度, 指 參 考 人 在 1 年 內 攝 入 某 一 放 射 性 核 種 而 導 致 50 毫 西 弗 (5 侖 目 ) 之 約 定 有 效 等 效 劑 量, 或 任 一 器 官 組 織 500 毫 西 弗 (50 侖 目 ) 之 約 定 等 效 劑 量 之 保 守 值 18. 推 定 空 氣 濃 度 (derived air concentration, DAC): 為 某 一 放 射 性 核 種 之 推 定 值, 指 該 放 射 性 核 種 在 每 1 立 方 公 尺 空 氣 中 之 濃 度 參 考 人 在 輕 微 體 力 之 活 動 下, 於 1 年 中 呼 吸 此 濃 度 之 空 氣 2000 小 時, 將 導 致 年 攝 入 限 度 19. 輻 射 之 健 康 效 應 區 分 如 下 : (1) 機 率 效 應 (stochastic effect): 指 其 發 生 機 率 與 所 受 劑 量 大 小 成 比 例 增 加, 而 與 嚴 重 程 度 無 關, 此 種 效 應 之 發 生 無 劑 量 之 低 限 值 (2) 非 機 率 效 應 (non-stochastic effect): 指 其 嚴 重 程 度 與 所 受 劑 量 大 小 成 比 例 增 加 此 種 效 應 之 劑 量 低 限 值 可 能 存 在 20. 年 指 連 續 之 12 個 月, 自 1 月 1 日 起 算 21. 合 理 抑 低 (as low as reasonably achievable, ALARA): 指 儘 一 切 合 理 之 努 力, 以 維 持 輻 射 曝 露 在 實 際 上 遠 低 於 本 標 準 之 劑 量 限 度 其 要 點 為 : (1) 須 與 原 許 可 之 活 動 相 符 合 (2) 須 考 慮 技 術 現 狀 改 善 公 共 衛 生 及 安 全 之 經 濟 效 益 以 及 社 會 與 社 會 經 濟 因 素 (3) 須 為 公 共 之 利 益 而 利 用 輻 射 22. 關 鍵 群 體 (critical group): 指 公 眾 中 具 代 表 性 之 人 群, 對 一 已 知 射 源 或 一 群 射 源, 其 曝 露 相 當 均 勻, 且 此 群 體 之 個 人 劑 量 為 最 者 23. 輻 射 防 護 人 員 (radiation protection personnel): 指 具 有 專 業 學 識 與 訓 練 並 經 原 子 能 委 員 會 認 可 之 人 員 24. 管 制 地 區 : 指 以 管 制 人 員 輻 射 安 全 為 目 的 而 劃 定 之 地 區, 此 地 區 應 在 輻 射 防 護 人 員 監 督 下, 實 施 適 當 之 輻 射 防 護 25. 下 水 道 系 統 (sewerage): 指 為 處 理 雨 水 家 庭 污 水 及 事 業 廢 水 而 設 之 收 集 抽 送 傳 運 管 線 處 理 及 最 後 處 置 之 各 種 設 施 26. 輻 射 作 業 場 所 (radiation work 59

67 第 四 章 防 護 安 全 標 準 的 演 變 place): 供 輻 射 源 作 業 或 貯 存, 依 本 標 準 應 予 管 制 之 場 所 27. 場 所 主 管 : 事 業 主 或 事 業 經 營 負 責 人 第 二 版 本 的 防 護 安 全 標 準 如 表 4.2 所 示, 表 中 並 附 第 一 版 本 的 標 準 作 為 對 照 第 四 版 本 自 第 3 至 第 5 版 本 的 防 護 安 全 標 組 織 或 器 官 表 4.2 第 二 版 本 的 防 護 安 全 標 準 ( 單 位 :msv) 職 業 人 員 一 般 人 機 率 性 非 機 率 性 第 一 版 本 機 率 性 非 機 率 性 第 一 版 本 全 身 性 腺 乳 腺 紅 骨 髓 肺 甲 狀 腺 1666(500) (50) 30 骨 表 面 1666(500) 167(50) 眼 球 水 晶 體 其 他 五 器 官 之 一 833(500) (50) 15 骨 骼 皮 膚 四 肢 1666(500) (50) 75 計 畫 特 別 一 次 全 身 年 劑 量 限 度 的 2 倍 同 左 曝 露 一 生 全 身 年 劑 量 限 度 的 5 倍 同 左 婦 女 認 定 懷 孕 至 嬰 兒 出 生 止, 不 得 超 過 5 msv 10 msv 任 一 年 的 年 有 效 等 效 劑 遺 傳 劑 量 為 量 不 得 超 過 5 msv, 一 生 每 人 30 年 內 平 均 年 有 效 等 效 劑 量, 不 不 超 過 超 過 1 msv 50 msv 註 : 表 中 職 業 非 機 率 性 的 括 弧 值 500 msv 係 為 了 限 制 非 機 率 效 應 的 危 險 度, 一 般 人 亦 同 但 為 50 msv 準, 原 能 會 均 尚 未 公 布 實 施, 其 中 第 4 版 本 係 根 據 1991 年 出 版 的 國 際 放 射 防 護 委 員 會 第 60 號 出 版 物 而 撰 寫 的, 故 特 於 此 作 介 紹 至 於 第 3 與 第 5 版 本, 仍 以 第 2 版 本 為 基 礎 後 者 係 針 對 行 政 程 序 法 而 修 訂, 與 第 2 版 本 差 別 不 大 我 國 在 ICRP-60 發 行 後, 不 論 是 主 管 機 關 原 能 會 學 術 界 以 及 相 關 之 產 業 界, 為 了 因 應 落 實 ICRP-60 的 趨 勢, 也 做 了 很 多 奠 基 工 作, 主 管 機 關 原 能 會 在 近 年 來 即 有 多 項 委 託 執 行 的 研 究 計 畫, 例 如 :ICRP 及 美 國 國 家 輻 射 防 護 與 度 量 委 員 會 (NCRP) 相 關 文 獻 全 文 中 譯 或 重 點 摘 譯,ICRP-60 報 告 專 門 術 語 中 譯 等 ; 財 團 法 人 中 華 民 國 輻 射 防 護 協 會 自 1994 年 起 亦 多 次 舉 辦 ICRP-60 或 與 ICRP-60 相 關 文 獻 的 研 習 會 ; 另 最 令 人 矚 目 者 為 由 國 內 輻 射 防 護 相 關 主 管 機 關 學 術 機 構 及 核 能 實 業 界 共 同 主 辦 60

68 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 的 1997 輻 射 劑 量 暨 安 全 國 際 會 議 及 原 能 會 配 合 此 項 國 際 會 議 而 主 辦 的 會 前 講 習 會, 其 中 有 關 ICRP-60 的 議 程 與 課 程 即 佔 了 相 當 程 度 的 比 例, 且 同 時 引 進 了 許 多 其 他 先 進 國 家 在 因 應 ICRP-60 方 面 的 研 發 成 果 前 述 這 些 重 要 活 動, 對 於 蘊 釀 一 個 落 實 ICRP-60 的 成 熟 環 境, 扮 演 著 相 當 重 要 的 催 化 角 色 第 四 版 本 的 專 用 名 詞 及 意 義 如 下 : 1. 游 離 輻 射 : 指 直 接 或 間 接 使 物 質 產 生 游 離 作 用 之 電 磁 輻 射, 如 X 射 線 加 馬 射 線 ; 或 粒 子 輻 射, 如 阿 伐 貝 他 中 子 高 速 電 子 高 速 質 子 及 其 他 能 使 物 質 產 生 游 離 作 用 之 粒 子, 簡 稱 輻 射 2. 主 管 機 關 : 指 行 政 院 原 子 能 委 員 會 3. 輻 射 作 業 (practice): 指 本 法 ( 指 第 四 版 本, 下 同 ) 第 二 條 第 十 二 款 所 列 舉 之 會 導 致 增 加 曝 露 或 排 放 放 射 性 物 質 之 人 為 活 動 所 稱 導 致 增 加 曝 露 或 排 放 放 射 性 物 質 係 指 將 因 人 為 活 動 增 加 人 類 之 整 體 輻 射 曝 露 或 因 而 引 進 新 射 源 新 曝 露 途 徑 或 改 變 射 源 與 受 曝 露 人 間 之 途 徑 而 使 個 人 所 受 之 曝 露 或 受 曝 露 人 數 增 加 4. 輻 射 源 ( 以 下 簡 稱 射 源 ): 指 下 列 依 本 法 第 2 條 第 6 款 所 稱 產 生 或 可 產 生 輻 射 之 來 源 : (1) 本 法 及 其 他 法 令 所 稱 之 放 射 性 物 質 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 核 子 反 應 器 核 子 原 料 核 子 燃 料 放 射 性 廢 料 (2) 受 放 射 性 污 染 之 非 放 射 性 物 料 (3) 其 他 經 主 管 機 關 指 定 或 公 告 之 產 生 或 可 產 生 輻 射 之 物 質 或 機 具 射 源 並 不 限 於 物 理 上 之 射 源, 一 個 射 源 可 能 經 由 許 多 途 徑 造 成 曝 露 ; 多 個 射 源 亦 可 能 由 相 同 之 途 徑 造 成 曝 露 5. 意 外 事 故 : 指 輻 射 作 業 因 操 作 錯 誤 設 備 故 障 或 損 壞 射 源 失 控 或 其 他 原 因 造 成 應 採 干 預 措 施 之 突 發 意 外 事 件 或 事 件 序 列, 此 類 事 件 或 事 件 序 列 將 確 定 或 可 能 發 生 下 列 後 果 : (1) 放 射 性 物 質 在 無 法 控 制 之 情 況 下 向 輻 射 工 作 場 所 外 環 境 釋 放, 致 使 公 眾 健 康 受 到 危 害 (2) 造 成 異 常 曝 露 6. 異 常 (abnormal): 指 背 景 射 源 造 成 之 曝 露 偏 高 過 去 輻 射 作 業 或 意 外 事 故 後 殘 留 造 成 之 長 期 曝 露 偏 高 已 流 通 市 面 之 商 品 含 放 射 性 物 質 之 濃 度 或 量 超 過 主 管 機 關 規 定 或 主 管 機 關 認 為 之 其 他 有 使 公 眾 健 康 受 危 害 之 虞 而 應 採 干 預 措 施 之 事 件 7. 干 預 : 指 採 取 影 響 既 存 射 源 與 受 曝 露 人 間 曝 露 途 徑 之 網 絡 以 減 少 整 體 之 曝 露 之 行 動 8. 曝 露 : 指 人 體 受 輻 射 照 射 或 接 觸 攝 入 放 射 性 物 質 之 過 程, 依 造 成 曝 露 之 射 源 與 人 體 位 置 之 關 係 區 分 為 下 列 二 類 : (1) 體 外 曝 露 : 指 人 體 受 體 外 射 源 之 照 射 61

69 第 四 章 防 護 安 全 標 準 的 演 變 (2) 體 內 曝 露 : 指 攝 入 體 內 放 射 性 物 質 對 組 織 或 器 官 之 照 射 9. 異 常 曝 露 : 指 輻 射 工 作 人 員 或 公 眾 中 之 個 人 因 異 常 或 意 外 事 故 所 受 可 能 超 過 劑 量 限 度 之 曝 露, 區 分 為 意 外 曝 露 或 緊 急 曝 露 10. 意 外 曝 露 : 指 於 不 可 預 料 情 況 下 接 受 可 能 超 過 劑 量 限 度 之 曝 露 11. 緊 急 曝 露 : 指 於 急 迫 情 況 下 為 搶 救 生 命 避 免 更 多 人 員 受 急 性 曝 露 或 為 避 免 災 難 發 生 之 目 的 而 採 行 之 例 外 曝 露 12. 急 性 曝 露 (acute exposure): 指 在 短 暫 期 間 內 受 到 高 劑 量 之 曝 露 13. 長 期 曝 露 (prolonged exposure): 指 長 期 持 續 存 在 之 曝 露 14. 輻 射 程 度 : 指 體 外 射 源 釋 放 之 輻 射 可 能 造 成 曝 露 之 程 度, 通 常 以 對 指 定 位 置 之 周 圍 等 效 劑 量 率 或 定 向 等 效 劑 量 率 表 示 15. 放 射 性 : 指 核 種 自 發 衰 變 時 釋 出 游 離 輻 射 之 現 象 16. 放 射 性 物 質 : 指 能 產 生 自 發 性 核 變 化 而 釋 放 輻 射 之 物 質 17. 放 射 性 污 染 : 在 任 何 地 點 或 位 置 ( 例 如 人 體 地 面 物 料 水 空 氣 等 ), 出 現 不 預 期 存 在 而 具 放 射 性 之 物 質, 其 量 或 濃 度 可 能 使 人 員 受 到 曝 露 之 危 害 或 令 實 驗 操 作 或 度 量 失 其 準 確 之 情 況 放 射 性 污 染 之 度 量 或 計 算 應 依 污 染 之 實 際 情 況 採 用 下 列 不 同 之 量 與 單 位 : (1) 體 表 污 染 或 固 體 表 面 之 附 著 污 染 程 度, 以 每 單 位 面 積 之 污 染 物 表 面 所 含 活 度 表 示 (2) 固 體 之 固 著 性 污 染 程 度 以 受 污 染 物 表 面 或 附 近 一 定 距 離 處 之 輻 射 程 度 表 示 (3) 空 氣 中 與 水 中 之 污 染 程 度 以 單 位 體 積 或 質 量 之 空 氣 或 水 所 含 放 射 性 之 活 度 表 示 (4) 人 體 之 體 內 污 染 程 度 以 放 射 性 之 活 度 表 示 (5) 其 他 適 當 或 合 理 之 方 式 表 示 18. 背 景 輻 射 (background radiation): 指 下 列 輻 射 : (1) 宇 宙 射 線 (2) 天 然 存 在 於 地 殼 或 大 氣 中 之 放 射 性 物 質 釋 出 之 輻 射 (3) 一 般 人 體 組 織 中 所 含 天 然 放 射 性 物 質 釋 出 之 輻 射 (4) 因 核 子 試 爆 或 其 他 原 因 而 造 成 含 放 射 性 物 質 之 全 球 落 塵 釋 出 之 輻 射 19. 核 種 : 指 原 子 之 種 類, 由 核 內 之 中 子 數 質 子 數 及 核 之 能 態 區 分 之 20. 活 度 : 指 一 定 量 之 放 射 性 核 種 在 某 一 時 間 內 發 生 之 自 發 衰 變 數 目 活 度 之 單 位 為 貝 克, 每 秒 自 發 衰 變 一 次 為 一 貝 克 一 貝 克 等 於 居 里 21. ICRU 球 : 指 由 國 際 輻 射 單 位 與 度 量 委 員 會 所 規 定 之 組 織 等 效 球 體, 其 直 徑 為 30 公 分, 密 度 為 每 立 方 公 分 62

70 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 1 公 克, 其 質 量 組 成 為 : (1) 氧 :76.2% (2) 碳 :11.1% (3) 氫 :10.1% (4) 氮 :2.6% 22. 劑 量 : 為 劑 量 學 之 量 之 總 稱 23. 等 效 劑 量 ( 見 3.4) 24. 吸 收 劑 量 ( 見 3.4) 25. 周 圍 等 效 劑 量 ( 見 3.4) 26. 周 圍 等 效 劑 量 率 ( 見 3.4) 27. 擴 展 齊 向 場 ( 見 3.4) 28. 定 向 等 效 劑 量 ( 見 3.4) 29. 定 向 等 效 劑 量 率 ( 見 3.4) 30. 擴 展 場 ( 見 3.4) 31. 有 效 劑 量 ( 見 3.4) 32. 等 價 劑 量 ( 見 3.4) 33. 器 官 劑 量 ( 見 3.4) 34. 集 體 有 效 劑 量 ( 見 3.4) 35. 設 施 經 營 者 : 指 本 法 第 2 條 第 14 款 所 稱 經 主 管 機 關 許 可 發 給 許 可 證 或 登 記 備 查, 經 營 輻 射 作 業 相 關 業 務 之 自 然 人 法 人 設 有 代 表 人 或 管 理 之 非 法 人 團 體 其 他 依 法 律 規 定 能 為 獨 立 法 律 行 為 或 得 為 權 利 義 務 主 體 或 行 政 機 關 36. 最 適 化 (optimization): 指 在 考 慮 經 濟 及 社 會 因 素 後, 射 源 之 設 計 利 用 及 其 相 關 輻 射 作 業 造 成 之 集 體 劑 量 個 人 劑 量 受 曝 露 之 人 數 及 潛 在 曝 露 之 發 生 機 率 應 合 理 抑 低 其 判 斷 基 準 為 : 在 個 人 已 受 到 充 分 防 護 之 情 況, 若 再 進 一 步 採 取 降 低 危 害 的 措 施, 無 法 顯 著 達 成 降 低 危 害 之 目 的 或 必 須 使 用 與 降 低 危 害 之 程 度 顯 失 均 衡 之 資 源 始 能 達 成, 致 不 符 合 整 體 之 社 會 利 益 時, 該 射 源 及 其 相 關 輻 射 作 業 可 視 為 已 達 最 適 化 37. 劑 量 約 束 (dose constraint): 指 由 主 管 機 關 針 對 指 定 射 源 及 其 相 關 輻 射 作 業 之 特 性 造 成 個 人 曝 露 依 最 適 化 原 則 所 定 個 人 劑 量 之 上 界 值, 適 用 於 對 該 射 源 及 其 相 關 輻 射 作 業 推 動 防 護 及 安 全 最 適 化 之 約 束 其 要 點 為 : (1) 劑 量 約 束 之 目 的 在 於 限 制 選 擇 防 護 方 案 之 範 圍, 及 限 制 因 經 濟 及 社 會 因 素 考 量 下 所 引 起 之 不 公 平 (2) 劑 量 約 束 並 非 限 度, 個 人 劑 量 超 過 劑 量 約 束 時, 設 施 經 營 者 應 就 指 定 射 源 及 其 相 關 輻 射 作 業 之 防 護 最 適 化 之 程 序 再 為 評 估, 不 視 為 違 反 本 法 及 本 標 準 之 規 定 (3) 劑 量 約 束 值 係 指 定 射 源 及 其 相 關 輻 射 作 業 處 於 最 適 化 狀 況 下 達 到 之 個 人 劑 量 基 準 38. 雇 主 : 指 本 法 第 2 條 第 15 款 所 稱 僱 用 輻 射 工 作 人 員 從 事 輻 射 作 業 相 關 業 務 之 自 然 人 法 人 設 有 代 表 人 或 管 理 之 非 法 人 團 體 其 他 依 法 律 規 定 能 為 獨 立 法 律 行 為 或 得 為 權 利 義 務 主 體 或 行 政 機 關 輻 射 工 作 人 員 為 法 人 所 僱 用 者, 則 該 法 人 該 法 人 之 代 表 人 管 理 人 63

71 第 四 章 防 護 安 全 標 準 的 演 變 或 代 理 其 權 限 之 人 負 本 法 雇 主 之 責 任 輻 射 工 作 人 員 為 非 法 人 所 僱 用 時, 則 該 團 體 之 代 表 人 管 理 人 或 代 理 其 權 限 之 人 負 本 法 雇 主 之 責 任 輻 射 工 作 人 員 為 其 他 法 律 上 能 為 獨 立 行 為 及 得 為 權 利 義 務 主 體 所 僱 用 者, 則 該 主 體 該 主 體 之 代 表 人 管 理 人 或 代 理 其 權 限 之 人 負 本 法 雇 主 之 責 任 輻 射 工 作 人 員 為 行 政 機 關 所 任 用 或 派 用 者, 則 該 機 關 該 機 關 之 首 長 或 代 理 其 權 限 之 人 負 本 法 雇 主 之 責 任 39. 輻 射 工 作 人 員 : 指 受 僱 經 常 從 事 輻 射 作 業, 並 認 知 會 接 受 曝 露 之 人 員 40. 輻 射 工 作 : 指 輻 射 工 作 人 員 從 事 之 一 項 或 多 項 輻 射 作 業 41. 劑 量 限 度 : 指 由 主 管 機 關 為 輻 射 作 業 在 正 常 情 況 下 的 人 員 所 受 之 曝 露 規 定 一 劑 量 基 準 當 劑 量 超 過 此 一 基 準, 對 受 曝 露 之 個 人 造 成 之 結 果 將 為 不 可 接 受 者 劑 量 限 度 之 目 的 在 防 止 確 定 效 應, 並 將 機 率 效 應 發 生 機 率 限 制 在 可 接 受 的 程 度, 但 並 非 安 全 與 危 險 之 界 線 42. 確 定 效 應 (deterministic effect): 指 人 體 細 胞 因 受 輻 射 照 射 而 死 亡 造 成 之 效 應, 即 劑 量 達 到 使 足 夠 多 之 細 胞 喪 失 而 導 致 組 織 或 器 官 之 功 能 有 所 損 傷, 其 主 要 特 點 為 : (1) 低 劑 量 情 況 下, 確 定 效 應 不 致 發 生 (2) 若 劑 量 高 於 臨 床 效 應 之 低 限 劑 量 將 確 定 發 生 (3) 在 低 限 劑 量 之 上, 效 應 之 嚴 重 程 度 隨 劑 量 增 加 而 升 高 43. 機 率 效 應 : 指 人 體 細 胞 受 輻 射 照 射 發 生 變 化 造 成 之 效 應, 被 改 變 之 體 細 胞 可 能 在 一 定 的 潛 伏 期 後 誘 發 成 癌 ; 變 化 發 生 於 性 細 胞 則 可 能 會 有 不 同 類 型 及 程 度 之 效 應 表 現 在 受 曝 露 人 的 後 代 身 上, 是 為 遺 傳 效 應 輻 射 誘 發 癌 症 與 遺 傳 效 應 均 屬 機 率 效 應 機 率 效 應 之 主 要 特 點 為 : (1) 假 設 機 率 效 應 無 低 限 劑 量 (2) 機 率 效 應 發 生 的 機 率 隨 劑 量 增 加 而 升 高, 但 不 必 然 發 生, 其 嚴 重 程 度 與 劑 量 多 寡 無 關 44. 輻 射 工 作 場 所 : 指 受 設 施 經 營 者 雇 主 或 其 代 理 人 指 示 處 理 有 關 輻 射 作 業 或 輻 射 防 護 事 務 之 人 所 能 支 配 管 理 之 場 所 45. 公 眾 中 之 個 人 : 指 任 何 自 然 人, 其 在 本 標 準 適 用 範 圍 內 所 受 之 曝 露 非 屬 職 業 曝 露 亦 非 屬 醫 療 曝 露 者 46. 危 害 (detriment): 指 一 群 受 特 定 射 源 照 射 而 使 該 群 體 中 之 人 員 及 其 後 代 所 受 之 總 損 害, 包 括 可 歸 因 致 死 癌 症 可 歸 因 非 致 死 癌 症 嚴 重 遺 傳 效 應 及 危 害 發 生 之 相 對 壽 命 損 失 47. 損 害 (damage): 指 受 輻 射 曝 露 造 成 臨 床 上 可 觀 察 到 之 有 害 效 應 48. 職 業 曝 露 : 指 本 法 第 2 條 第 9 款 所 64

72 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 稱 從 事 輻 射 作 業 所 受 之 曝 露, 包 括 下 列 二 類 曝 露 : (1) 輻 射 工 作 人 員 從 事 操 作 或 接 觸 射 源 之 作 業 所 受 之 曝 露 (2) 指 因 職 業 上 或 工 作 上 之 需 要 進 入 輻 射 作 業 場 所 在 其 中 停 留 期 間 所 受 之 曝 露 49. 年 : 除 另 有 規 定 外, 指 連 續 之 12 個 月, 以 1 月 1 日 為 起 算 日 50. 個 人 等 效 劑 量 :( 見 3.4) 51. 公 眾 曝 露 : 指 公 眾 中 之 個 人 受 射 源 或 因 輻 射 作 業 所 受 之 曝 露 但 不 包 括 職 業 曝 露 醫 療 曝 露 或 背 景 輻 射 造 成 之 曝 露 52. 非 限 制 區 (unrestricted area): 指 不 採 取 任 何 輻 射 防 護 措 施 且 任 何 人 得 自 由 出 入 及 停 留 不 受 設 施 經 營 者 管 制 或 限 制 之 地 區 53. 輻 射 防 護 人 員 : 指 具 有 專 業 學 識 與 訓 練 並 經 主 管 機 關 依 本 法 第 7 條 核 發 證 書 之 人 員 54. 輻 射 作 業 場 所 : 指 輻 射 工 作 場 所 內 為 特 定 輻 射 作 業 目 的 供 輻 射 源 作 業 或 貯 存 所 設 置 依 規 定 應 予 管 制 之 場 所 55. 輻 射 作 業 場 所 負 責 人 : 指 就 特 定 輻 射 作 業 代 表 設 施 經 營 者 或 雇 主 於 輻 射 作 業 場 所 管 理 指 揮 或 監 督 輻 射 工 作 人 員 從 事 輻 射 作 業 之 人 56. 個 別 人 員 監 測 : 指 令 輻 射 工 作 人 員 佩 戴 劑 量 計, 定 期 或 視 需 要 度 量 其 職 業 曝 露 之 體 外 劑 量 ; 或 對 輻 射 工 作 人 員 之 體 內 或 排 泄 物 之 放 射 性 核 種 定 期 或 視 需 要 進 行 度 量, 以 監 測 該 輻 射 工 作 人 員 之 職 業 曝 露 狀 況 57. 監 測 區 (supervised area): 指 在 輻 射 工 作 場 所 界 線 內, 管 制 地 區 之 外 之 地 區 設 施 經 營 者 得 以 適 當 理 由 限 制 人 員 進 入 該 地 區, 並 應 依 規 定 對 其 該 地 區 之 輻 射 程 度 與 放 射 性 污 染 狀 況 加 以 監 測, 但 不 需 實 施 管 制 區 之 輻 射 防 護 58. 管 制 區 : 指 在 輻 射 工 作 場 所 內, 以 管 制 人 員 輻 射 安 全 目 的, 由 設 施 經 營 者 依 本 法 第 十 條 規 定 劃 定 之 地 區, 此 地 區 應 在 輻 射 防 護 人 員 監 督 下, 實 施 適 當 之 輻 射 防 護 59. 空 浮 放 射 性 物 質 : 指 以 灰 塵 煙 霧 微 粒 蒸 氣 或 氣 體 形 式 懸 浮 於 空 氣 中 之 放 射 性 物 質 60. 微 粒 (particulates): 指 單 獨 存 在 之 微 小 固 體 或 氣 體 粒 子, 懸 浮 於 氣 態 介 質 中 61. 醫 療 曝 露 : 指 本 法 第 2 條 第 10 款 所 稱 醫 療 過 程 中 病 人 及 其 協 助 者 所 接 受 之 曝 露, 包 括 下 列 各 類 曝 露 : (1) 病 人 因 接 受 醫 學 診 斷 或 治 療 所 接 受 之 曝 露 (2) 非 接 受 職 業 曝 露 或 公 眾 曝 露, 但 知 情 而 志 願 協 助 病 人 在 接 受 醫 療 曝 露 過 程 中 使 其 舒 適 之 人 所 受 之 曝 露 (3) 志 願 參 與 生 物 醫 學 研 究 計 畫 作 為 受 研 究 對 象 者 於 接 受 研 究 過 65

73 第 四 章 防 護 安 全 標 準 的 演 變 程 中 所 接 受 之 曝 露 62. 倫 理 審 議 委 員 會 : 指 由 獨 立 人 員 組 成 之 委 員 會, 負 責 審 查 生 物 醫 學 研 究 計 畫 施 行 醫 療 曝 露 之 正 當 性 及 志 願 接 受 該 項 生 物 醫 學 研 究 計 畫 之 人 選, 並 就 曝 露 條 件 及 劑 量 約 束 事 項 提 供 建 議 63. 污 水 下 水 道 : 指 為 收 集 抽 送 傳 送 傳 運 廢 水 或 污 水 而 設 置 之 公 共 或 專 用 之 下 水 道 系 統 但 不 包 括 設 施 經 營 者 擁 有 或 營 運 之 污 水 處 理 設 施 腐 化 槽 及 過 濾 池 64. 放 射 性 廢 棄 物 : 指 具 放 射 性 或 受 放 射 性 物 質 污 染 之 廢 棄 物, 包 括 備 供 最 終 處 置 之 用 過 核 子 燃 料 65. 訪 客 : 指 非 因 職 業 上 之 原 因 或 工 作 需 要 而 進 入 輻 射 工 作 場 所 之 人 員 66. 商 品 : 指 在 市 場 上 流 通 但 非 供 輻 射 作 業 目 的 使 用 之 物 品 含 放 射 性 物 質 之 商 品 包 括 消 防 用 之 煙 霧 偵 檢 器 螢 光 鍍 盤 或 其 他 經 主 管 機 關 認 定 之 商 品 67. 潛 在 曝 露 (potential exposure): 指 預 期 可 能 因 操 作 錯 誤 設 備 故 障 或 損 壞 射 源 失 控 或 其 他 原 因 之 事 件 或 事 件 序 列 所 引 起 但 不 必 然 發 生 之 曝 露 68. 約 定 有 效 劑 量 :( 見 3.4) 69. 約 定 等 價 劑 量 :( 見 3.4) 70. 腸 轉 移 因 數 : 指 攝 入 體 內 之 放 射 性 核 種 自 胃 腸 道 轉 移 至 體 液 之 量 與 攝 入 量 之 比 值, 以 f 1 表 示 71. 肺 吸 收 類 別 : 指 國 際 放 射 防 護 委 員 會 依 其 發 展 之 呼 吸 道 廓 清 模 型 將 化 合 物 粒 子 依 經 由 呼 吸 攝 入 體 內 經 由 溶 解 或 液 化 被 血 液 吸 收 之 吸 收 率 所 為 之 分 類, 區 分 為 : (1) F 類 : 指 將 自 呼 吸 道 為 血 液 快 速 吸 收 之 沉 積 於 體 內 之 物 質, 其 生 物 半 衰 期 之 預 設 值 為 :10 分 鐘 (2) M 類 : 指 將 自 呼 吸 道 為 血 液 以 中 速 率 吸 收 之 沉 積 於 體 內 之 物 質, 其 生 物 半 衰 期 之 預 設 值 為 : 10% 為 10 分 鐘, 餘 99% 為 140 天 (3) S 類 : 指 將 自 呼 吸 道 為 血 液 以 慢 速 率 吸 收 之 沉 積 於 體 內 之 難 溶 物 質, 其 生 物 半 衰 期 之 預 設 值 為 : 0.1% 為 10 分 鐘,99.9% 為 7000 天 72. 廓 清 (clearance): 指 物 質 以 粒 子 轉 移 或 血 液 吸 收 方 式 自 呼 吸 道 移 除 之 過 程 73. 工 作 基 準 (working level): 指 空 氣 中 之 之 或 之 之 各 種 短 壽 命 子 核 完 全 衰 變 時, 所 發 生 阿 伐 潛 能 濃 度 之 計 算 單 位, 以 WL 表 示 1 WL 指 1 公 升 空 氣 中 發 射 出 之 阿 伐 粒 子 能 量 為 百 萬 電 子 伏 74. 工 作 基 準 月 (working level month): 指 一 個 工 作 月 期 間 (170 小 時 ) 曝 露 於 之 或 之 一 工 作 基 準 之 濃 度 下, 以 WLM 表 示 1 WLM 相 當 於 每 立 方 公 尺 焦 耳 小 時, 或 170 WL h 75. 阿 伐 潛 能 (alpha potential energy): 指 66

74 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 之 子 核 完 全 衰 變 為 鉛 210 或 之 子 核 完 全 衰 變 為 鉛 208 時 所 釋 放 出 阿 伐 粒 子 之 總 能 量 76. 氣 膠 (aerosol): 指 含 液 體 或 固 體 微 粒 之 氣 態 懸 浮 體 第 四 版 本 的 防 護 安 全 標 準 如 下 : 工 作 人 員 職 業 曝 露 之 年 個 人 劑 量 限 度, 依 下 列 之 規 定 : 1. 每 一 連 續 五 年 期 間 之 平 均 每 年 有 效 劑 量 不 得 超 過 20 毫 西 弗 2. 有 效 劑 量 於 一 年 內 不 得 超 過 50 毫 西 弗 3. 眼 球 水 晶 體 之 等 價 劑 量 於 一 年 內 不 得 超 過 150 毫 西 弗 4. 皮 膚 及 四 肢 之 等 價 劑 量 於 一 年 內 不 得 超 過 500 毫 西 弗 前 項 第 1 款 所 稱 每 一 連 續 五 年 期 間 指 自 主 管 機 關 指 定 期 日 起 按 日 曆 計 算 連 續 五 年 的 周 期 前 項 第 4 款 的 劑 量 限 度 適 用 於 受 曝 露 部 位 1 平 方 公 分 面 積 的 平 均 等 價 劑 量, 與 受 曝 露 的 面 積 無 關 為 保 護 胎 兒 目 的 之 懷 孕 女 性 工 作 人 員 劑 量 限 度 懷 孕 之 女 性 工 作 人 員 自 依 據 第 22 條 規 定 經 雇 主 確 認 或 主 動 向 雇 主 告 知 懷 孕 事 實 之 日 起 至 胎 兒 出 生 之 日 止, 其 下 腹 部 表 面 因 體 外 射 源 的 職 業 曝 露 累 積 之 等 價 劑 量, 不 得 超 過 2 毫 西 弗 ; 攝 入 體 內 放 射 性 核 種 之 量 造 成 之 約 定 有 效 劑 量 不 得 超 過 1 毫 西 弗 未 成 年 人 之 劑 量 限 度 16 歲 以 上 未 滿 18 歲 之 人, 得 於 經 主 管 機 關 核 可 之 輻 射 工 作 場 所 內 接 受 輻 射 工 作 訓 練 前 項 未 成 年 人 依 本 法 第 14 條 規 定 接 受 輻 射 工 作 訓 練 之 曝 露 所 接 受 之 劑 量 限 度, 依 下 列 規 定 : 1. 有 效 劑 量 於 1 年 內 不 得 超 過 6 毫 西 弗 2. 眼 球 水 晶 體 之 等 價 劑 量 於 1 年 內 不 得 超 過 50 毫 西 弗 3. 皮 膚 及 四 肢 之 等 價 劑 量 於 1 年 內 不 得 超 過 150 毫 西 弗 前 項 第 3 款 的 劑 量 限 度 適 用 於 受 曝 露 部 位 任 1 平 方 公 分 面 積 的 平 均 劑 量, 與 受 曝 露 的 面 積 無 關 特 別 許 可 劑 量 限 度 雇 主 或 設 施 經 營 者 對 於 已 採 取 合 理 可 行 之 努 力 仍 無 法 使 輻 射 工 作 人 員 之 有 效 劑 量 符 合 第 10 條 第 1 項 第 1 款 規 定 之 有 效 劑 量 限 度 時, 得 報 請 主 管 機 關 審 查 核 可, 在 核 可 期 限 內 適 用 下 列 兩 款 特 別 許 可 劑 量 限 度 之 一 : 1. 輻 射 工 作 人 員 於 自 主 管 機 關 核 准 之 基 準 日 起 連 續 10 年 期 間 平 均 每 年 有 效 劑 量 不 得 超 過 20 毫 西 弗, 每 一 年 內 有 效 劑 量 不 得 超 過 50 毫 西 弗 2. 輻 射 工 作 人 員 於 自 主 管 機 關 核 准 之 基 準 日 起 連 續 5 年 期 間 內 每 一 年 有 效 劑 量 不 得 超 過 50 毫 西 弗, 不 受 第 10 67

75 第 四 章 防 護 安 全 標 準 的 演 變 條 第 1 項 第 1 款 規 定 5 年 平 均 年 劑 量 的 限 制 前 項 特 別 許 可 劑 量 限 度 適 用 期 滿, 非 有 正 當 理 由, 報 請 主 管 機 關 審 查 核 可, 不 得 延 長 輻 射 工 作 人 員 之 有 效 劑 量 應 自 適 用 期 限 期 滿 之 日 起, 適 用 第 10 條 第 1 項 的 規 定 公 眾 曝 露 的 基 本 劑 量 限 度 輻 射 工 作 場 所 因 其 輻 射 作 業 造 成 公 眾 中 個 人 的 劑 量 限 度, 依 下 列 的 規 定 : 1. 有 效 劑 量 於 1 年 內 不 得 超 過 1 毫 西 弗 2. 眼 球 水 晶 體 的 等 價 劑 量 於 1 年 內 不 得 超 過 15 毫 西 弗 3. 皮 膚 及 四 肢 之 等 價 劑 量 於 1 年 內 不 得 超 過 50 毫 西 弗 在 特 殊 情 況 下, 前 項 第 一 款 年 有 效 劑 量 限 度, 設 施 經 營 者 經 依 主 管 機 關 規 定 報 請 許 可, 得 在 連 續 5 年 期 間 平 均 每 年 不 超 過 1 毫 西 弗 的 情 況 下 酌 予 放 寬 4.5 游 離 輻 射 防 護 法 原 能 會 曾 於 民 國 77 年 至 83 年 間 草 擬 原 子 能 法 草 案, 並 報 請 行 政 院 審 核 通 過 後 送 立 法 院 審 議 但 因 迄 民 國 88 年 1 月 至 第 3 屆 立 法 委 員 任 期 屆 滿 止 都 未 完 成 審 議, 遭 退 回 重 新 檢 討 原 能 會 考 量 時 序 距 離 原 子 能 法 修 正 草 案 提 出 已 事 隔 6 年, 國 內 外 原 子 能 發 展 的 形 勢 已 有 相 當 變 化, 復 因 行 政 程 序 法 公 布 於 民 國 90 年 1 月 1 日 施 行, 致 使 原 能 會 原 有 若 干 欠 缺 法 律 依 據 且 涉 及 人 民 權 利 義 務 的 行 政 命 令 將 因 而 失 效, 對 管 制 工 作 恐 將 造 成 困 擾 原 能 會 總 檢 討 認 為 原 提 原 子 能 法 草 案 已 無 法 完 全 因 應 當 前 形 勢, 且 當 前 立 法 趨 勢 多 採 管 制 業 務 單 位 依 職 權 立 法 乃 將 原 子 能 法 內 與 核 子 反 應 器 設 施 管 理, 游 離 輻 射 防 護 及 放 射 性 物 料 等 相 關 條 文 抽 離, 並 參 考 原 提 原 子 能 法 修 正 草 案 對 應 部 分 依 職 權 分 別 草 擬 法 案, 計 分 : 核 子 反 應 器 設 施 管 制 法 游 離 輻 射 防 護 法 放 射 性 物 料 管 理 法 及 核 子 反 應 器 事 故 緊 急 應 變 法 等 這 是 原 能 會 制 定 游 離 輻 射 防 護 法 之 主 要 緣 由 之 一 另 一 方 面, 早 在 民 國 87 年, 原 能 會 鑒 於 國 內 原 子 能 應 用 範 圍 隨 經 濟 成 長 日 益 擴 張, 核 能 電 廠 設 置 放 射 性 物 質 及 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 的 應 用 亦 日 趨 廣 泛 為 強 化 各 項 游 離 輻 射 防 護 管 理 與 管 制, 而 有 制 定 游 離 輻 射 防 護 法 的 計 畫 游 離 輻 射 防 護 法 的 起 草 係 由 原 能 會 輻 射 防 護 處 主 辦, 並 邀 請 國 內 學 術 界 醫 學 界 產 業 界 及 有 關 主 管 機 關 的 相 關 學 者 專 家 共 同 組 成 游 離 輻 射 防 護 法 的 研 修 小 組, 其 成 員 主 要 任 務 為 審 查 主 辦 單 位 撰 寫 的 條 文 草 案, 就 學 理 及 實 務 提 供 修 正 意 見 歷 經 15 次 審 查 會 議, 於 民 國 88 年 7 月 完 成 草 案 初 稿, 12 月 完 成 原 能 會 內 部 的 法 制 作 業 程 序 後 報 請 行 政 院 審 核, 行 政 院 於 民 國 89 68

76 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 年 5 月 院 會 審 查 通 過 並 已 由 立 法 院 於 民 國 91 年 1 月 4 日 三 讀 通 過, 並 於 1 月 30 日 由 總 統 公 布, 是 為 輻 射 防 護 的 母 法 依 據 原 能 會 游 離 輻 射 防 護 法 的 總 說 明, 本 項 法 案 係 參 考 現 行 原 子 能 法, 原 子 能 法 修 正 草 案 ( 民 國 83 年 的 行 政 院 核 定 本 ) 國 際 放 射 防 護 委 員 會 1990 年 提 出 的 ICRP-60 號 建 議 國 際 原 子 能 總 署 安 全 叢 書 第 115 號 (IAEA-115) 芬 蘭 的 輻 射 法 (Radiation Act)(1991) 英 國 1985 年 公 布 的 游 離 輻 射 規 則 (The Ionizing Radiations Regulations) 瑞 士 1991 年 公 布 的 輻 射 防 護 法 及 歐 洲 共 同 體 1996 年 公 布 的 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 等 國 外 法 案 等 文 獻 草 擬 條 文 由 此 可 見, 游 離 輻 射 防 護 法 已 將 ICRP-60 所 揭 示 的 精 神 納 入 當 然, 輻 射 防 護 的 原 則 與 精 神 的 發 展 有 其 傳 承, 現 行 輻 射 防 護 實 務 的 運 作 如 不 違 反 輻 射 防 護 領 域 中 公 認 的 主 流 理 念, 仍 然 會 在 新 法 規 中 保 存 下 來 立 法 院 通 過 的 法 案 條 文 計 有 57 條, 大 致 上 把 目 前 散 見 於 原 能 會 主 管 的 法 規 命 令 或 相 關 規 章 中 涉 及 人 民 權 利 義 務 之 重 要 規 定 納 入, 提 升 為 法 律 位 階, 亦 有 將 既 有 法 令 未 作 規 定, 但 認 為 因 管 制 或 政 策 需 要 而 新 增 的 規 定 在 罰 則 方 面 亦 大 幅 增 加 違 反 管 制 作 為 與 不 作 為 義 務 的 處 罰 規 定, 處 罰 的 方 式 亦 不 限 於 現 行 原 子 能 法 所 規 定 的 刑 罰, 而 大 量 引 進 行 政 秩 序 罰 與 管 制 罰 的 規 定 目 前, 游 離 輻 射 防 護 管 制 位 階 最 高 的 法 律 依 據 為 原 子 能 法 第 24 條 至 第 26 條, 而 最 完 整 的 法 規 ( 即 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 ) 其 位 階 僅 為 法 規 命 令, 如 今 游 離 輻 射 防 護 法 完 成 立 法 後, 游 離 輻 射 防 護 管 制 的 法 律 依 據 將 不 再 是 原 子 能 法, 而 由 游 離 輻 射 防 護 法 取 代 換 言 之, 游 離 輻 射 防 護 法 是 游 離 輻 射 防 護 管 制 的 主 要 母 法 原 則 上, 原 能 會 訂 定 有 關 游 離 輻 射 防 護 管 制 的 法 規 命 令, 應 在 游 離 輻 射 防 護 法 的 授 權 範 圍 內 這 些 法 規 命 令 主 要 功 能 在 就 游 離 輻 射 防 護 法 的 原 則 性 規 定 於 符 合 母 法 精 神 的 前 提 及 在 母 法 授 權 範 圍 內 作 進 一 步 具 體 的 補 充 或 詮 釋 規 定, 俾 使 游 離 輻 射 防 護 法 的 規 定 能 充 分 落 實 另 一 重 要 功 能 為 游 離 輻 射 防 護 法 中 有 關 權 利 義 務 要 件 ( 包 括 處 罰 規 定 中 違 反 作 為 及 不 作 為 義 務 行 為 構 成 要 件 ) 的 補 充 規 定 當 然, 這 種 補 充 規 定 同 樣 不 能 違 反 母 法 精 神 及 授 權 的 範 圍 4.6 防 護 安 全 標 準 的 趨 勢 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 是 我 國 最 重 要 的 游 離 輻 射 防 護 法 規, 面 對 國 內 游 離 輻 射 防 護 法 制 變 革 及 ICRP-60 建 議 漸 成 為 國 際 上 輻 射 防 護 法 規 主 流 的 趨 勢, 必 然 將 有 相 當 幅 度 的 修 正 未 來 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 發 展 趨 勢, 可 分 下 列 幾 方 面 來 看 : 1. 法 律 依 據 的 變 更 及 在 新 法 制 架 構 下 的 定 位 : (1) 在 游 離 輻 射 防 護 法 完 成 立 法 後, 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 的 法 律 依 69

77 第 四 章 防 護 安 全 標 準 的 演 變 據 將 不 再 是 原 子 能 法 第 24 條, 而 由 游 離 輻 射 防 護 法 授 權 主 管 機 關 訂 定 此 項 標 準 (2) 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 依 目 前 原 子 能 法 第 24 條 的 規 定, 係 由 原 能 會 訂 定, 報 請 行 政 院 發 布 施 行 惟 依 目 前 游 離 輻 射 防 護 法 的 規 劃, 係 授 權 主 管 機 關 自 行 訂 定 及 發 布 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 (3) 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 的 具 體 規 定 將 在 符 合 游 離 輻 射 防 護 法 規 定 的 精 神 及 在 游 離 輻 射 防 護 法 授 權 範 圍 內 為 之, 不 得 有 所 逾 越 (4) 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 的 訂 定 ( 修 正 ), 發 布 與 施 行, 均 屬 行 政 行 為, 應 遵 守 我 國 行 政 程 序 法 的 有 關 規 定, 並 符 合 行 政 程 序 法 所 揭 示 的 法 律 原 則 2. ICRP-60 建 議 對 未 來 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 的 影 響 : ICRP-60 逐 漸 成 為 國 際 間 及 各 國 國 內 游 離 輻 射 防 護 法 規 的 主 流, 是 一 個 無 可 避 免 的 趨 勢, 我 國 游 離 輻 射 防 護 法 亦 已 將 ICRP-60 作 為 主 要 立 法 依 據 文 獻 之 一, 因 此 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 的 修 正 勢 必 將 ICRP-60 精 神 納 入, 這 方 面 的 影 響, 主 要 有 下 列 幾 點 : (1) ICRP-60 的 精 神 與 內 容, 勢 將 成 為 修 正 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 架 構 及 實 體 內 容 最 重 要 的 參 考 依 據 當 然,ICRP-60 是 一 項 建 議 而 非 法 規 範 本, 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 未 必 要 照 單 全 收, 仍 需 考 慮 國 情, 實 務 上 的 可 行 性 及 游 離 輻 射 防 護 法 的 授 權 及 行 政 程 序 法 的 規 定 等 因 素, 而 為 適 當 的 取 捨 (2) 國 際 上 重 要 的 相 關 法 規 文 獻, 如 前 面 所 介 紹 的 IAEA /29/Euratom NCRP-116 美 國 核 能 管 制 委 員 會 (NRC) 的 立 場 及 日 本 放 射 線 審 議 會 對 採 行 ICRP-60 的 立 場 等, 都 將 是 游 離 輻 射 安 全 標 準 修 正 考 量 的 參 考 依 據 (3) 現 行 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 係 依 據 ICRP-26 建 議 所 訂 定, 雖 然 將 依 ICRP-60 建 議 作 出 相 當 大 幅 修 正, 但 法 規 的 發 展 與 傳 承 有 其 延 續 性, 而 非 跳 躍 式 者, 否 則 將 使 實 務 運 作 受 到 過 大 衝 擊, 不 但 達 不 到 提 昇 輻 射 防 護 的 品 質 與 成 效, 反 而 可 能 付 出 過 高 的 經 濟 及 社 會 成 本, 妨 礙 了 輻 防 實 務 的 健 全 發 展, 甚 至 降 低 品 質 因 此 在 現 行 標 準 中 運 作 順 暢 且 不 違 反 ICRP-60 新 建 議 精 神 的 規 定 或 作 法, 仍 將 在 未 來 的 安 全 標 準 中 保 留, 並 預 留 更 進 一 步 修 正 的 彈 性 空 間, 以 確 保 法 規 本 身 在 過 渡 期 間 的 穩 定 性, 在 推 動 落 實 新 標 準 的 過 程 中 將 使 阻 力 減 輕, 更 為 順 利, 有 助 於 輻 射 防 護 管 制 品 質 的 提 升 70

78 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 參 考 文 獻 1. 行 政 院 原 子 能 委 員 會 配 合 ICRP-60 新 建 議 研 修 現 行 游 離 輻 射 安 全 標 準 (Ⅰ) 計 畫 編 號 DRP 015 臺 北 市 (2000) 2. 魯 經 邦 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 解 讀 迅 通 文 化 事 業 臺 北 市 (1996) 3. H.E. Johns and J.R. Cunningham, The Physics of Radiology, 4th ed., Charles C Thomas, Springfield, Illinois, USA (1983) 4. 魯 經 邦 葉 偉 文 翁 寶 山 ICRP-60 與 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 發 展 趨 勢 核 研 季 刊 42,62-78 (2002) 71

79 臺灣輻射防護史話 第五章 醫用放射學的發展 療稱遠隔治療 而用一個或多個密封輻 5.1 前言 射源在患者腔內 組織間隙或淺表部位 在原子時代來臨(第二章)之前 游 的放射治療稱近接治療 離輻射醫學應用的輻射防護已有相當的 加速器的問世開始了人工製備放射 基礎 歷史也最為悠久 而且是最普及 性核種 放射性核種示蹤技術被用於人 和最廣的領域 因此 要談輻射防護史 體臟器顯像和功能測定等 於是核子技 必先就醫用的輻射防護著手 術與醫學相結合又產生了核子醫學 德國物理學家侖琴於 1895 年 11 月 (nuclear medicine) 核子醫學包括基礎 發現 X 射線 數月後就首先在醫學上開 (實驗)核子醫學和臨床核子醫學 臨床 始應用 開創了揭示人活體內部結構的 核子醫學既有各種利用同位素顯像與功 先河 這一發現宣布了現代物理學時代 能測定的診斷檢查 又有以放射性藥物 的到來 使醫學發生了革命 20 世紀初 為主的核子醫學治療(見圖 5.1) 形成了放射學(radiology)這門新學科 隨 隨著相關科學技術的不斷發展 X 後放射學進一步分為 X 射線診斷學和放射治療 學 X 射線診斷學廣為普 游離輻射的醫學應用 X 射線診斷學 臨床核子醫學 輻射腫瘤學 及 始終占最大比例 有 時亦仍稱為放射學 隨著良性疾病的放 射治療逐漸被淘汰 放射 傳統 數位化 透視 X-CT DSA DR CR 攝影 造影 斷層 治療主要用於惡性腫 瘤 這門專門研究腫瘤放 射治療的分支學科現稱 圖像存儲 與傳輸系統 診斷 治療 掃描機 γ相機 SPECT PET 影像醫學 超音波成像 遠隔治療 近接治療 敷貼 γ射線 後荷式 腔內 X 射線 組織間 插植 電子束 模技術 放射性藥物 重粒子 手術中 介入放射學 磁共振成像 輻 射 腫 瘤 學 (radiation oncology) 輻射源至患者 皮膚間距離大於 0.5 m 的 各種體外輻射束放射治 圖 5.1 醫用輻射各分支學科及其發展概況 X-CT 即 X 射線電腦斷層掃描攝影 DSA 即數位減影血管造影 DR 即數位攝影 CR 即電腦攝影 SPECT 即單光子發射電腦斷 層掃描造影 PET 即正電子發射電腦斷層掃描造影 71

80 第五章 醫用放射學的發展 射線診斷學 臨床核子醫學和輻射腫瘤 年提出 而侖琴係於同一年從事於實 學等游離輻射的醫學應用蓬勃發展 已 驗物理學的研究 可臆測彼此間互動 成為現代醫學不可或缺的重要組成部 的情形 2. 電磁波的實驗 分 德 國 赫 茲 (Heinrich 5.2 發現 X 射線前的科技發展 1. 電磁學的興起 X 射線的發現需要電磁學的基 礎 英國劍橋大學李約瑟指出 指南 針 指南魚 司南勺以及它們在航海 上的應用是中國物理學(磁學)最輝煌 的部分 至少領先歐洲 100 年 到了 19 世紀 磁學蓬勃發展 而電學也是 如此 英 國 法 拉 第 (Michael Faraday, ) 和 馬 克 士 威 (James C. Maxwell, )基於德國歐士德 (Hans Oersted, ) 研 究 的 成 果 即電流能產生磁場 加以發揚光 大 法拉第的實驗顯示 電能和磁能 都能轉變為機械能 而磁場的運動也 能產生電流 這是後來發明電動機(通 稱馬達)的基本原理 馬克士威把數學心思引用到法拉 第的電磁場實驗結果 馬克士威的電 磁論指出 電能和磁能互相作用可產 生 一 種 新 的 能 量 稱 為 輻 射 能 (radiant energy) 並預言電磁波的存在 馬克 士 威爾在 X 射線真正發現之前 20 年 便建立了 X 射線可以存在的理論 基礎 馬克士威的方程式係於 Hertz, )經由實驗證實電磁波的存 在 1886 年 11 月赫茲在學校的物理 陳列室看到一些感應線圈 從而啟迪 他著手去實驗電磁波的存在 他在放 電實驗中發現 放電電路附近的線圈 也發生火花 同年 12 月 他把兩根細 銅棒彎成兩個矩形的開端電路 開端 電路的兩端各有一個金屬小球 當其 中一個矩形的開端電路與感應線圈的 次級相連接時 兩球間的空氣隙發生 火花 這時 在附近的另一個矩形開 端電路也有微弱的火花 1888 年赫茲 還進一步從實驗中發現 如同光波一 樣 電磁波也遵守反射與折射定律 也具有干涉 繞射和偏振現象 赫茲 發現電磁波是在侖琴發現 X 射線之前 7 年 3. 放電真空管 就 X 射線的發現而言 必須依賴 玻璃真空管的製造技術 因為後來的 X 射線管係來自放電真空管的研究和 改良 早在 1646 年德國葛利克(Otto V. Guericke, )發明抽真空的幫 浦 但效果欠佳 1850 年德國卜勒可 (Julius Plucker, )從改良玻 璃管的品質著手 由蓋斯勒(Heinrich Geissler, )製造了可耐受高

81 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 度 真 空 的 玻 璃 如 今 仍 有 人 稱 日 光 燈 管 及 霓 虹 燈 管 為 蓋 斯 勒 管 4. 電 力 供 應 美 國 愛 迪 生 (Thomas A. Edison, ) 曾 發 展 一 種 可 靠 的 方 法 提 供 電 力, 最 後 演 變 成 發 電 機 真 空 管 的 放 電 陰 極 射 線 和 X 射 線 的 產 生, 需 要 一 種 方 便 的 電 力 供 應 系 統 1881 年 愛 迪 生 發 現 在 真 空 管 內 有 一 股 電 流 自 熱 燈 絲 流 向 陽 極, 即 所 謂 熱 離 子 發 射 (thermionic emission) 又 稱 為 愛 迪 生 效 應, 這 效 應 為 真 空 管 內 部 的 構 造 和 特 性, 提 供 了 新 的 變 化 5. 陰 極 射 源 在 19 世 紀 中 葉, 卜 勒 可 和 他 的 學 生 赫 托 夫 (Johann W. Hittorf, ) 以 及 蓋 斯 勒 等 三 位 德 國 科 技 人 員 研 究 在 18 世 紀 中 葉 法 國 羅 列 特 (Abbe Nollet, ) 所 觀 察 到 真 空 管 放 電 時 產 生 的 火 花 流 會 變 成 一 條 帶 狀 的 發 光 體 他 們 發 現 在 高 度 真 空 時, 這 光 帶 會 減 退 為 不 甚 明 顯 的 蘋 果 綠 輝 光 (glow) 1860 年 赫 托 夫 發 現 這 蘋 果 綠 光 會 被 磁 力 偏 轉 1876 年 英 國 克 魯 克 士 (William Crookes, ) 在 真 空 放 電 管 的 陰 極 看 到 一 道 光 自 陰 極 射 出, 因 此 命 名 為 陰 極 射 線 他 設 計 一 種 真 空 管, 陽 極 放 在 管 身 的 側 翼, 使 面 對 陰 極 的 另 一 端 只 有 玻 璃 壁, 又 稱 為 反 陰 極 當 低 於 個 大 氣 壓 時, 蓋 斯 勒 的 蘋 果 綠 輝 光 會 消 失, 而 在 陰 極 伸 出 一 條 藍 色 的 光 這 道 克 魯 克 士 藍 光 就 是 電 子 射 線, 也 就 是 陰 極 射 線, 係 電 子 撞 擊 氣 體 分 子 使 之 受 激 而 發 出 的 光 當 陰 極 射 線 抵 達 反 陰 極 的 玻 璃 壁 因 熾 熱 而 產 生 蘋 果 綠 輝 光 在 這 個 時 期 物 理 學 家 研 究 陰 極 射 線, 普 遍 採 用 赫 托 夫 管, 或 稱 為 赫 托 夫 - 克 魯 克 士 管 (Hittorf-Crookes tube), 為 一 端 窄 一 端 寬 成 梨 狀 形 的 管 窄 端 密 封 入 陰 極, 寬 端 則 密 封 入 陽 極, 管 壁 為 玻 璃 順 便 一 提 為 在 發 現 X 射 線 前 4 年, 史 湯 尼 (G. Johnstone Stoney) 在 1981 年 使 用 電 子 這 名 詞 作 為 電 荷 的 自 然 單 位, 當 時 尚 無 指 原 子 外 圍 軌 道 帶 電 粒 子 的 概 念 6. 光 化 電 和 攝 影 技 術 遠 在 15 世 紀 便 出 現 暗 箱 (camera obscura), 影 像 的 製 作 係 靠 躲 在 暗 箱 內 依 針 孔 造 像 用 手 描 繪 1727 年 德 國 蕭 茲 (Johann H. Schulze, ) 首 先 發 現 受 光 的 照 射 會 使 銀 鹽 變 黑 一 直 到 1889 年 伊 士 曼 (George Eastman) 開 創 了 膠 捲 底 片 (roll film), 攝 影 技 術 才 逐 漸 現 代 化 在 發 現 X 射 線 之 前, 亞 鉑 氰 化 鋇 (barium platinocyanide) 受 光 激 發 而 發 出 螢 光 已 有 相 當 的 認 識 另 一 種 對 於 光 敏 感 但 對 於 X 射 線 卻 不 敏 感 的 酮 類 (ketone) 的 物 質 對 甲 基 苯 十 六 酮 (pentadecylparatolylketone) 在 當 時 係 用 於 偵 測 陰 極 射 線 的 螢 光 劑 侖 琴 對 於 使 用 酮 醣 與 氰 酸 鉑 鋇 兩 者 都 有 經 驗 73

82 第五章 醫用放射學的發展 總之 由於科技的發展 X 射線 新的醫學領域 開創時期 當時我國 的發現以及以後出現的輻射源在醫學 科學落後 直至 1915 年美國郝濟時 上的應用係水到渠成 例如在疾病的 (Paul C. Hodges)教授(圖 5.2)來中國 診斷與癌病的治療上 對於全球廣大 後 開始介紹此項新的學科 算是首 人群的保健工作 具有巨大和深遠的 次在我國醫學園地中 種下第一顆放 影響 射線醫學的種苗 據郝濟時記述 第 一個中國人照 X 光是李鴻章(圖 5.3) 5.3 放射診斷 說起來非常不可思議 雖然 X 光對 骨折 鎗傷 肋膜積水等疾病的診斷價 值 很早便被醫學界所肯定 但是即使 在歐美 X 光的設備 初期往往不能順 利安裝在醫院內 且不被視為醫院內必 要的醫學部門 反而要病人到醫師(也可 李鴻章在 1895 年初於中日甲午戰爭後 在日本馬關簽訂和約時為一日本浪人 小山半大郎槍傷左頰 73 歲的李鴻章 登時暈絕於地 一年後他出使歐洲 在德國照了一張 X 光片子 發現有一 顆存留的子彈 那時是侖琴發現 X 光 後僅 4 個月 郝濟時曾在李鴻章的故 能是攝影師)的家裏或 X 光實驗室 作 透視 攝影及沖洗底片等工作 只有少 數有遠見的醫院主管 才在醫院分配攝 影室 暗房及治療室等空間使用 並成 立正式的醫學部門 任用專職醫師及工 作人員發展業務 1. 民國初年 侖琴於 1895 年底發現 X 光 一個 圖 5.3 圖 郝濟時醫師攝於 1968 年美國佛羅里 達大學醫學系 時年 75 歲 光緒 20 年(1894)北洋大臣李鴻章 ( )

83 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 鄉, 安 徽 省 慶 州 府 ( 合 肥 ) 遊 覽, 於 訪 問 李 鴻 章 的 宗 祠 裡 還 看 到 那 張 X 光 片 在 1915 年, 郝 濟 時 ( 見 圖 5.2) 第 一 次 到 達 上 海 時, 上 海 滬 江 醫 院 及 中 法 鐳 錠 醫 院 已 裝 設 有 X 光 機 紅 十 字 醫 院 的 一 架 美 國 X 光 機 發 生 故 障, 還 是 他 和 一 位 德 國 技 師 幫 忙 修 復 的 1920 年, 美 國 洛 克 斐 勒 (Rockefeller) 基 金 會 下 面 的 中 國 醫 藥 基 金 捐 建 的 北 平 協 和 醫 學 院 正 式 展 開 作 業 郝 濟 時 被 邀 為 放 射 科 教 授 在 這 段 時 間 的 暑 期 裏, 他 召 訓 了 一 批 來 自 外 縣 市 各 醫 院 醫 師, 總 數 約 50 人 受 訓 約 六 星 期 傳 授 他 們 如 何 操 作 及 保 養 機 器, 如 何 閱 片 受 訓 完 畢 再 返 回 原 醫 院 工 作 郝 濟 時 在 協 和 醫 學 院 時 期 中 培 植 了 許 多 人 才, 在 他 離 開 了 以 後 接 掌 了 他 的 工 作 其 後 又 有 多 人 相 繼 進 入 協 和 醫 學 院 因 此 郝 濟 時 實 在 可 算 是 我 國 放 射 線 醫 學 的 先 驅 郝 濟 時 對 我 國 有 深 厚 的 感 情, 除 了 這 段 時 間 在 大 陸 外, 之 後 他 回 到 美 國 芝 加 哥 大 學 主 持 放 射 科 的 工 作 政 府 遷 臺 後, 他 在 這 段 時 間 又 來 到 臺 灣 協 助 榮 民 總 醫 院 放 射 科 工 作 他 對 發 展 我 國 放 射 線 醫 學 實 在 貢 獻 最 大 2. 抗 戰 期 間 在 對 日 八 年 抗 戰 期 中 ( ) 是 我 國 最 艱 苦 的 歲 月 在 當 時 後 方 因 對 外 交 通 困 難, 政 府 經 濟 困 窘, 各 醫 院 的 X 光 設 備 普 遍 缺 乏 所 使 用 的 也 僅 是 極 簡 陋 的 設 備 在 那 時 人 民 生 活 艱 苦, 營 養 不 良, 肺 結 核 的 患 者 特 多 所 以 80% 以 上 的 X 光 工 作 都 是 胸 部 透 視, 檢 查 有 無 肺 結 核 病 當 時 結 核 病 尚 無 化 學 治 療, 所 以 年 青 人 一 旦 被 X 光 檢 出 有 肺 結 核 就 等 於 被 判 了 有 期 徒 刑 或 死 刑 抗 戰 期 中, 後 方 在 放 射 科 有 兩 個 重 鎮 : 貴 州 省 的 省 會 貴 陽 與 四 川 省 的 省 會 成 都 在 貴 陽 郊 外 的 圖 雲 關, 由 美 返 國 的 林 可 勝 博 士 成 立 了 衛 生 人 員 訓 練 所, 擁 有 來 自 協 和 醫 學 院 的 一 批 專 家 當 時 主 持 放 射 科 的 是 榮 獨 山 教 授, 在 後 方 可 稱 是 X 光 界 第 一 人 他 成 立 一 個 X 光 醫 師 訓 練 班, 傳 授 來 自 後 方 各 醫 院 的 醫 師 X 光 知 識 此 外 在 貴 陽 有 貴 陽 醫 學 院, 放 射 科 教 授 為 楊 濟 醫 師 戰 時 後 方 第 二 個 醫 學 重 鎮 為 四 川 成 都 那 裡 有 中 央 大 學 醫 學 院 華 西 大 學 醫 學 院 協 和 醫 學 院 以 及 山 東 齊 魯 大 學 等 聯 合 成 立 的 醫 學 院 那 時 的 成 都 空 軍 醫 院, 在 抗 戰 時 期 三 軍 中, 空 軍 為 新 的 軍 種, 官 兵 人 數 較 少, 素 質 較 高 當 時 空 軍 醫 院 的 內 外 科 主 任 都 來 自 協 和 醫 學 院,X 光 科 的 醫 師 則 來 自 齊 魯 大 學 醫 師 一 星 期 中 做 兩 次 胸 部 透 視 檢 查 X 光 攝 影, 每 日 僅 兩 三 人, 故 X 光 醫 師 工 作 是 很 輕 鬆 的 3. 抗 戰 勝 利 後 上 海 的 X 光 界 民 國 34 年 抗 戰 勝 利 在 圖 雲 關 包 括 榮 獨 山 教 授 在 內 的 一 批 專 家 也 隨 著 75

84 第 五 章 醫 用 放 射 學 的 發 展 復 員 到 了 上 海 江 灣 榮 教 授 學 識 淵 博 且 具 有 深 厚 的 基 礎 醫 學 知 識, 在 那 時 國 內 的 放 射 線 界 稱 得 上 第 一 人 他 強 調 要 做 好 放 射 線 科 的 工 作 必 須 在 生 理 解 剖 及 病 理 上 有 很 好 的 基 礎, 否 則 僅 憑 X 光 片 上 的 影 像 遽 下 診 斷 將 流 於 膚 淺 上 海 為 大 陸 第 一 大 城, 在 上 海 的 醫 學 院 以 上 海 醫 學 院 為 首, 另 外 有 同 濟 大 學 醫 學 院 聖 約 翰 大 學 醫 學 院 同 德 醫 學 院 及 震 旦 大 學 醫 學 院 經 由 榮 獨 山 教 授 發 起 組 成 一 個 和 現 在 臺 灣 相 似 的 聯 合 X 光 討 論 會, 每 月 集 會 一 次, 各 醫 院 參 加 的 醫 師 有 20 餘 人 4. 臺 灣 放 射 學 的 發 展 (1) 中 華 民 國 放 射 線 醫 學 會 的 誕 生 吳 靜 博 士 在 民 國 38 年 自 大 陸 來 臺 灣 任 國 防 醫 學 院 物 理 醫 學 系 主 任 吳 博 士 在 民 國 15 年 (1926) 就 進 入 北 平 協 和 醫 院 放 射 科 工 作, 畢 生 投 入 放 射 線 醫 學 吳 博 士 德 高 望 重, 自 從 他 主 持 國 防 醫 學 院 放 射 科 以 後, 放 射 線 醫 學 開 始 為 人 重 視 民 國 40 年 的 夏 天, 由 吳 博 士 所 發 起 的 中 華 民 國 放 射 醫 學 會 正 式 成 立, 並 推 舉 吳 博 士 為 第 一 屆 理 事 長 該 會 成 立 後, 不 久 復 加 入 國 際 放 射 線 醫 學 會 為 會 員 國 (2) 聯 合 放 射 線 學 術 討 論 會 早 在 民 國 42 年 秋 天, 臺 北 市 徐 鈞 醫 師 和 臺 灣 大 學 姜 藍 章 教 授 首 先 發 起 成 立 臺 北 地 區 X 光 聯 合 討 論 會, 按 月 舉 行 將 近 50 年 來 從 未 間 斷, 這 是 臺 灣 歷 史 最 悠 久 的 專 科 醫 學 會 僅 次 於 胸 腔 病 醫 學 會 現 更 擴 展 到 中 南 部 地 區, 除 病 例 討 論 外 並 有 專 題 演 講 (3) 中 華 放 射 線 醫 學 雜 誌 早 在 放 射 線 醫 學 會 成 立 不 久 即 有 會 員 建 議 發 行 期 刊, 但 當 時 考 慮 到 會 員 人 數 不 多, 稿 源 有 限 且 經 濟 條 件 不 夠 充 裕, 創 辦 期 刊, 將 極 為 困 難 在 民 國 65 年 張 遵 理 事 長 任 內 終 於 排 除 萬 難 推 出 第 一 期 中 華 民 國 放 射 線 醫 學 雜 誌 如 今 (2002 年 ) 該 雜 誌 已 有 23 年 歷 史, 在 國 內 專 科 醫 學 雜 誌 中 有 很 高 的 水 準 (4) 放 射 線 專 科 醫 師 制 度 在 民 國 39 至 59 年 期 間 放 射 線 醫 學 尚 未 受 到 臺 灣 醫 界 的 重 視 一 般 人 的 印 象 覺 得 放 射 科 是 仰 人 鼻 息 的 小 科, 年 青 的 醫 師 很 少 願 意 到 放 射 科 工 作 民 國 62 年 統 計 當 時 中 華 民 國 放 射 線 醫 學 會 共 有 會 員 91 人, 平 均 年 齡 為 47 歲 其 中 有 18 人 去 國 外 工 作,7 人 轉 行 至 其 他 臨 床 科 工 作 此 項 數 字 顯 示 :(a) 放 射 科 醫 師 人 數 太 少, 僅 占 當 時 執 業 醫 師 總 人 數 7,540 的 0.012% (b) 放 射 科 對 年 輕 醫 師 毫 無 吸 引 力, 故 會 員 平 均 年 齡 增 大 (c) 較 資 深 的 放 射 科 醫 師 則 感 到 在 臺 灣 無 英 雄 用 武 之 地, 故 有 27% 的 76

85 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 會 員 轉 到 國 外 工 作, 或 是 改 行 他 科 在 行 政 院 原 子 能 委 員 會 游 離 輻 射 防 護 歷 次 會 議 中, 與 會 代 表 常 爭 取 專 業 放 射 科 醫 師 的 合 法 地 位 在 與 主 管 衛 生 的 官 員 接 觸 中, 亦 強 調 專 科 醫 師 制 度 的 重 要 性 在 專 科 醫 所 制 度 未 建 立 前, 認 為 中 華 民 國 放 射 線 醫 學 會 的 會 員 有 專 科 醫 師 的 資 格 所 以 那 時 對 會 員 資 格 的 審 查 非 常 嚴 格 第 一 屆 會 員 資 格 甄 審 入 會 的 條 件 為 : 接 受 過 3 年 的 放 射 科 住 院 醫 師 訓 練, 現 仍 從 事 放 射 線 醫 師 工 作 者 在 民 國 62 年 經 查 合 格 的 會 員 共 有 91 人 以 後 在 民 國 71 年, 正 式 成 立 專 科 醫 師 甄 審 委 員 會, 再 一 次 篩 檢 會 員, 按 其 工 作 範 圍 分 為 診 斷 治 療 及 核 醫 另 一 審 核 條 件 必 須 在 臺 灣 現 仍 從 事 放 射 線 醫 學 工 作 經 甄 審 後 共 有 152 人 符 合 條 件 因 係 首 次 舉 辦, 無 法 舉 行 考 試, 乃 直 接 發 給 專 科 醫 師 證 書 其 後 申 請 專 科 醫 師 的 資 格 更 趨 嚴 格 資 格 審 查 合 格 後 定 期 舉 行 考 試, 及 格 後 乃 頒 發 各 類 放 射 線 專 科 醫 師 證 書 考 試 分 筆 試 及 口 試, 另 放 射 診 斷 考 試 X 光 片 閱 讀, 治 療 增 加 臨 床 病 例 處 理 現 在 醫 界 及 朝 野 對 放 射 線 專 科 醫 師 已 很 重 視 主 管 機 關 對 公 私 立 醫 院 購 置 價 格 昂 貴 的 放 射 線 設 備 必 須 附 呈 操 作 該 項 設 備 的 合 格 放 射 線 專 科 醫 師 姓 名, 始 能 被 批 准 放 射 線 專 科 醫 師 的 身 價 更 因 此 而 大 增 醫 用 X 光 機 到 了 1971 年 又 有 新 的 突 破, 出 現 了 電 腦 斷 層 掃 描 儀, 英 文 為 computed tomographic (CT) scanner CT 最 早 的 名 稱 為 英 國 EMI Scanner, 即 Electric and Musical Industries 有 限 公 司 所 採 用 由 於 該 工 廠 的 電 子 工 程 師 豪 斯 菲 爾 (Godfrey N. Hounsfield) 結 合 機 械 電 子 工 程 X 光 和 電 腦 技 術 及 知 識 發 明 了 CT, 在 放 射 線 領 域 內 起 了 革 命 性 的 進 步 1971 年 在 英 國 Atkinson-Morelys 醫 院 裝 好 工 作 台, 第 一 次 掃 描 係 在 一 婦 人 的 大 腦 見 到 一 相 當 大 的 囊 狀 腫 瘤 在 左 額 葉 1972 年 於 不 列 顛 放 射 學 學 會 的 大 會 (Congress of the British Institute of Radiology) 發 表 成 果 並 於 1973 年 出 版 在 美 國 則 取 名 為 CAT (computerized axial tomography) 在 早 期 掃 描 時 頭 上 要 戴 水 袋, 掃 描 時 間 很 長, 故 一 個 檢 查 要 數 小 時 1974 年 在 美 國 喬 治 城 大 學 (Georgetown University) 發 展 全 身 型 CT 1975 年 頭 上 水 袋 可 以 去 除 而 掃 描 時 間 低 於 20 秒, 而 全 身 CT 已 成 為 日 常 應 用 工 具 目 前 的 快 速 CT 腹 部 的 檢 查 為 0.3 秒, 做 完 一 整 系 列 檢 查 約 10 分 鐘 頭 部 的 檢 查 為 0.5 秒, 做 完 一 系 列 約 5 分 鐘, 已 達 到 相 當 有 效 及 快 速 的 效 果 因 為 X 光 的 黑 白 濃 度 分 析 為 正 負 77

86 第五章 醫用放射學的發展 數千個單位 水 空氣 血 鈣化 數小於 1000) Ⅱ級為每 1000 至 3000 軟組織 脂肪可以清楚地分辨 又因 人口中有 1 名醫生 Ⅲ級為每 3000 不同的掃描面可看到不同的點 全身 至 人口中有 1 名醫生 Ⅳ級為 的病變均可以探測出 每 人口以上才有 1 名醫生 1979 年豪斯菲爾與柯麥克(A.M. UNSCEAR 將 廣 泛 收 集 的 資 料 按 Cormack)共獲諾貝爾醫學獎 柯麥克 的貢獻為在多年前發展影像重組的數 年 年等 4 個時 學方法 期統計平均 力求分析評估發展變化 5. 臺灣放射學的現況 年 年 趨勢 並與其他人工游離輻射來源和 截至民國 91 年(2002)年 3 月 31 天然游離輻射水平相比較 日在行政院原子能委員會領有醫用可 在 20 世紀 80 年代末 全世界人 發生游離輻射設備執照在診斷部分的 口 52.9 億(1990 年) 共有 520 萬名醫 統計如表 5.1 所示 生 其中放射科工作人員約 21 萬人 表 5.1 放射診斷設備執照統計 類 別 執 照 數 87 震波碎石機 全世界大約擁有 72 萬台醫用診斷 X 射線機 抽樣調查表明 不包括牙科 X 射線檢查 全世界每年接受 X 射線 牙科型 X 光機 7088 移動型 X 光機 923 診斷檢查達 16 億人次 即 X 射線診 電腦斷層攝影機 343 斷年頻度為每千人口 300 人次 其中 診斷型 X 光機 2787 巡迴車用 X 光機 109 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ級醫療保健水平國家 骨質密度儀 260 或地區平均頻度分別為每千人口 乳房攝影 X 光機 112 合 計 和 9 人次 在 20 世紀 90 年代中期 全世界 78 為便於比較 特引用聯合國 2000 年出 人口 58 億(1996 年) 擁有 660 萬名醫 版的報告如下 生 其中放射科工作人員 40 萬人 大 聯合國原子輻射效應科學委員會 約有 70 多萬台醫用診斷 X 射線機 (UNSCEAR)為綜合比較分析各國 各 90 萬台牙科 X 射線機 4 萬台乳腺 X 地區醫用輻射水平 選取每千人口的 射線機 3 萬 4 千台 X 射線 CT 平均 醫生數為參數 將各國 各地區的醫 每年接受 X 射線診斷檢查 19.1 億人 療 保 健 水 平 (health-care level) 分 為 次 牙科 X 射線檢查 5.2 億人次 即 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ級 Ⅰ級醫療保健水 X 射線診斷年頻度為每千人口 330 人 平的國家或地區為每千人口至少有 1 次 按 4 級醫療保健水平統計年頻度 名以上醫生(即 1 名醫生所服務的人群 分別為Ⅰ級每千人口 920 人次 Ⅱ級

87 臺灣輻射防護史話 150 人次 Ⅲ級與Ⅳ級 20 人次 而牙 彩色都卜勒(Doppler)成像] 磁振造影 科 X 射線檢查頻度為每千人口 90 人 (MRI) 等 各 種 醫 學 成 像 技 術 彼 此 互 次 Ⅰ級每千人口 310 人次 Ⅱ級 14 補 相輔相成 相互交融形成可充分發 人次 Ⅲ級和Ⅳ級平均 0.2 人次 揮 綜 合 診 斷 優 勢 的 影 像 醫 學 (medical 1991 年至 1996 年平均 全世界 imaging) 醫學影像已從形態學向組織 由 X 射線診斷的醫療照射所導致全球 學和細胞學水平發展 不僅顯著提高診 人平均年有效劑量為 0.4 msv (1985 斷品質 而且從根本上改變了醫學圖像 年至 1990 年間平均為 0.3 msv) 按 4 採集 顯示 存儲 傳輸與處理的方法 級醫療保健水平統計 Ⅰ級 1.2 msv 並且可通過網路實現遠距放射學 Ⅱ 級 0.14 msv Ⅲ 級 和 Ⅳ 級 0.02 (teleradiology)和遠距醫學 如今電腦輔 msv 所導致年集體有效劑量為 2.33 助 診 斷 (computer 106 人 西弗 占人工游離輻射來源 CAD) 圖 像 存 儲 與 傳 輸 系 統 (picture 的絕對多數份額 archiving and communication system, aided diagnosis, PACS 見圖 5.1)等已投入使用並不斷地 5.4 影像醫學及介入放射學 X 射線診斷隨著 X 射線機和配套設 備與材料的更新而日益提高其診斷功 能 但前 70 餘年係停留於傳統放射學階 段 20 世紀 70 年代以來 X 射線 CT (computed tomography)的問世引發了放 射學的突破性進展 開闢了醫學影像數 位化時代 近 20 多年 僅 X 射線 CT 已經歷 5 次升級換代 電子 電腦和生 物醫學工程技術與醫學緊密結合 使醫 用輻射三大分支(放射診斷學 放射腫瘤 學 核子醫學)產生新的進展 如圖 5.1 所歸納 傳統的與數位化 的 X 射線透射型成像 加上臨床診斷核 子醫學中新發展的發射型電腦斷層掃描 造影(SPECT 和 PET) 以及非游離輻射 的超音波成像[即時灰階 B 型超音波和 改善 近代放射學不僅在疾病診斷上顯現 出巨大功能 而且隨著醫學科學和導 管 導絲等相關技術的發展 已經跨越 診斷範疇延伸為介入治療 即以影像醫 學為基礎 主要利用經血管或非經血管 穿刺及導管等介入技術 在各種影像監 視下代替傳統手術直接對一些疾病施行 治療 或者採集活體標本進行細菌學 組織學 生理和生化診斷 融診斷治療 為一體的介入放射學(interventional radiology)正在不斷拓展應用範圍 例如 經 皮 穿刺腔內冠狀動脈成形術 (percutaneous transluminal coronary angioplastry, PTCA)在國內 外已施行很 多 近些年 為提高療效 改變介入放 射學治療後冠狀動脈又再度狹窄 正探 索採用放射性血管內支架 借助β射線 79

88 第五章 醫用放射學的發展 或者γ與β射線的照射抑制血管再狹 治療機的能量不夠高 放射線在深部 窄 腫瘤的劑量分布不足 癌病專科醫師 游離輻射技術在醫學上的廣泛應用 訓練亦未制度化 科學的發展又受到 是 20 世紀引人注目的傑出科技成就 從 兩次世界大戰的影響 進步較慢 放 醫用輻射三大分支的蓬勃發展到影像醫 射線治療學並未普遍應用 只在少數 學及介入放射學的崛起 無疑為人類防 歐美國家發展 但在第二次世界大戰 病治病帶來了巨大利益 同時也提出了 以後 放射線治療學急速地發展 戰 日益突出的輻射防護課題 為此輻射防 時秘密從事軍事用途如原子彈計畫的 護工作者必須深入實際 熟悉醫用輻 放射線科學家 投入原子能的和平用 射 掌握其發展趨勢以採取相應對策 途行列 助長了放射線醫學的進步 例如影響最大的是核子反應器(俗稱 5.5 輻射腫瘤學 原子爐)製造鈷 60 放射性同位素 並 進一步製造鈷 60 放射線治療機 供放 1. 放射治療學 輻 射 (radiation)在 醫 院 中 多 稱放 射線 因此在本節中仍沿用醫院傳統 的 名 稱 放 射 線 腫 瘤 學 (radiation oncology) 的 前 身 是 放 射 線 治 療 學 (radiotherapy) 在德國物理學家侖琴 於 107 年前也就是 1895 年發 射線治療之用 第一部鈷 60 治療機係 1951 年在加拿大醫院首先應用 以後 幾經改良 生產與使用日漸普遍 10 年之後 全世界已有鈷 60 治療機達 1100 部之多 後來還有新核種和機種 出現 如銫 137 迴旋加速器 貝他 表了人造 X 射線的特性之後 數年 便已誕生 先有淺部 X 光治療機 可以治療皮膚 病及皮膚癌 後有深部 X 光 治療機 放射線的穿透力增 加 擴展了治療的領域 1898 年居里夫婦發現鐳產生加馬 射線 在 20 世紀初年 鐳 囊 鐳針以及用鐳的子代產 物氡(radon)製成粒狀射源 相繼用在體腔及組織插種治 療 不過早期由於深部 X 光 80 圖 5.4 民國 8 年夏天起 北平協和醫院便成立了放射線 科 從事放射線的教學活動及診斷工作(圖為協和醫 院主建築物)

89 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 加 速 器 (betatron) 直 線 加 速 器 等 治 療 機 出 現, 產 生 高 能 X 線 和 電 子 射 束 隨 著 腫 瘤 學 的 進 步, 世 界 各 國 醫 學 院 和 醫 院, 紛 紛 成 立 放 射 腫 瘤 學 系 和 放 射 腫 瘤 科, 建 立 放 射 腫 瘤 科 住 院 醫 師 制 度, 培 養 放 射 腫 瘤 科 的 師 資 和 專 科 醫 師, 使 癌 病 的 放 射 治 療 服 務, 能 普 遍 地 設 在 綜 合 醫 院 少 數 高 水 準 醫 院 和 研 究 院 所, 擁 有 新 式 高 能 加 速 器, 提 供 中 子 質 子 負 派 (π) 介 子 及 其 他 粒 子 射 線 作 癌 病 治 療 之 用 醫 用 輻 射 防 護 亦 應 運 而 生 放 射 治 療 在 我 國 的 發 軔 也 很 早 民 國 9 年 初, 北 平 的 協 和 醫 學 院 ( 見 圖 5.4) 便 有 一 部 100 kvp 的 淺 部 X 光 治 療 機, 由 郝 濟 時 醫 師 主 持 不 過 那 時 電 壓 不 穩 定, 尚 未 有 科 學 的 放 射 線 劑 量 測 量 方 法, 皮 膚 癌 也 不 多 見, 淺 部 X 光 治 療 機 主 要 用 來 治 療 頭 皮 癬 (tinea capitis) 這 一 類 的 皮 膚 病 民 國 12 年 上 海 法 國 醫 院 有 法 國 製 的 200 kvp 的 X 光 治 療 機, 由 巴 黎 訓 練 的 Lambert 醫 師 主 持 協 和 醫 學 院 另 外 有 500 毫 克 的 鐳 和 放 射 性 氡 製 造 室, 可 以 每 天 自 鐳 的 蛻 變 收 集 氡 氣, 封 裝 以 後 製 成 氡 粒, 供 作 永 久 插 種 治 療 之 用 當 民 國 16 年 郝 濟 時 醫 師 離 開 北 平 返 回 美 國 時, 放 射 線 醫 學 業 務 由 謝 志 光 醫 師 接 掌, 並 添 購 美 國 放 射 線 治 療 設 備, 聘 用 美 籍 放 射 物 理 師 威 廉 斯 (Marvin Williams) 協 助 發 展 威 廉 斯 停 留 大 陸 多 年, 郝 濟 時 醫 師 離 開 協 和 醫 院 後, 擔 任 芝 加 哥 大 學 教 授 職 務 30 年, 郝 濟 時 教 授 在 芝 大 退 休 後, 以 國 際 醫 學 院 客 座 教 授 身 分, 於 民 國 49 及 51 年 兩 次 來 臺, 協 助 發 展 放 射 線 診 斷 和 放 射 線 治 療 業 務 2. 放 射 線 治 療 學 在 臺 灣 早 年 的 發 展 電 力 是 X 光 發 展 非 常 重 要 的 因 素 臺 灣 在 未 割 讓 給 日 本 之 前, 在 1885 年 之 時, 臺 北 巡 撫 總 理 行 衙 門 和 若 干 街 道, 已 有 電 力 照 明 設 備 這 在 當 時 的 中 國, 堪 稱 先 進 不 過 當 第 二 次 世 界 大 戰 日 本 戰 敗, 向 國 民 政 府 投 降 並 把 臺 灣 歸 還 給 我 國 時, 全 臺 灣 只 有 今 天 的 省 立 嘉 義 醫 院 有 一 部 堪 用 的 200 kvp X 光 治 療 機 民 國 38 年 政 府 遷 臺 以 後, 臺 北 市 陸 軍 第 一 總 醫 院 和 高 雄 市 陸 軍 第 二 總 醫 院 於 民 國 44 年 由 美 援 各 得 一 部 Picker 深 部 X 光 治 療 機 可 是 那 時 放 射 治 療 尚 未 專 業 化, 缺 乏 專 科 醫 師 執 行 與 發 展 業 務, 該 兩 機 閒 置 多 年, 只 偶 然 使 用 與 此 同 時, 臺 大 醫 院 獲 得 政 府 撥 用 相 對 基 金 而 獲 得 美 援 物 資 250 kvp 深 部 X 光 治 療 機 兩 部, 淺 部 X 光 治 療 機 一 部, 最 先 由 李 文 興 醫 師 主 持 業 務 不 過 那 時 輻 射 防 護 的 觀 念 非 常 淡 薄, 醫 師 門 診 檢 查 臺 就 在 治 療 室 裡, 中 間 只 隔 一 張 白 床 單 遮 擋 若 干 年 以 後, 李 文 興 醫 師 得 了 慢 性 白 血 球 過 低 症, 最 後 放 棄 了 放 射 治 療 工 作, 這 是 醫 用 輻 射 防 護 應 加 警 惕 之 處 放 射 治 療 工 作 只 好 由 放 射 診 斷 科 醫 師 每 三 個 月 一 81

90 第 五 章 醫 用 放 射 學 的 發 展 次 輪 流 擔 任 臺 大 醫 院 除 了 擁 有 最 多 X 光 治 療 機 外, 亦 有 鐳 射 源 部 分 鐳 射 源 是 日 本 人 在 中 日 戰 爭 時 自 中 國 大 陸 劫 掠 運 送 日 本, 於 戰 敗 投 降 後 運 回 臺 灣, 交 還 給 中 華 民 國 政 府, 中 央 政 府 則 將 之 撥 歸 臺 大 醫 院 使 用 部 分 鐳 射 源 因 外 形 和 強 度 不 合 臨 床 之 用, 後 來 運 往 美 國 鐳 公 司, 委 託 重 新 改 裝 為 強 度 適 中 的 囊 狀, 由 婦 產 科 醫 師 作 子 宮 癌 的 應 用 在 鈷 60 治 療 機 問 世 之 前, 放 射 治 療 的 發 展 雖 然 受 了 機 種 和 射 線 穿 透 力 不 足 而 深 受 限 制, 但 臺 灣 地 區 私 人 診 所 和 醫 院 的 放 射 治 療 業 務 卻 相 當 蓬 勃 例 如 位 於 臺 北 南 陽 街 的 臺 北 中 央 放 射 科, 於 民 國 39 年 購 買 日 製 深 部 X 光 機 治 療 癌 病, 營 業 鼎 盛, 三 個 月 就 把 買 機 器 的 錢 賺 回 來 翌 年 在 高 雄 又 另 設 中 央 放 射 科 診 所, 同 樣 以 深 部 X 光 線 治 療 癌 病 民 國 42 年 臺 北 市 中 山 北 路 徐 外 科 醫 院 附 設 深 部 射 線 治 療 機 不 過 數 年 之 後, 當 鈷 60 治 療 機 開 始 應 用 之 後, 深 部 X 光 治 療 機 的 用 途 便 日 漸 萎 縮 在 臺 灣 現 代 放 射 線 醫 學 的 發 展, 吳 靜 博 士 的 功 勞 很 大 他 在 國 防 醫 學 院 物 理 醫 學 系 擔 任 主 任 教 授 並 兼 任 臺 北 市 陸 軍 第 一 總 醫 院 放 射 線 科 主 任 期 間, 熱 心 於 放 射 線 醫 學 的 教 學 和 臨 床 使 用 的 推 展, 舉 辦 以 醫 師 和 技 術 員 為 對 象 的 短 期 X 光 診 斷 訓 練 班, 亦 吸 收 優 秀 的 醫 學 系 畢 業 生, 給 予 助 教 和 住 院 醫 師 的 訓 練, 使 原 受 戰 亂 影 響 而 落 伍 的 放 射 線 醫 學, 奠 定 了 日 後 成 長 和 發 展 的 基 礎 民 國 46 年, 吳 靜 博 士 於 內 政 部 衛 生 司 司 長 任 內 時, 籌 設 原 子 醫 學 實 驗 院 於 臺 北 市 郊 大 直 後 因 種 種 原 因 無 法 如 期 成 立, 吳 靜 博 士 赴 美, 所 購 得 的 西 德 西 門 子 鈷 60 治 療 機 和 深 部 X 光 治 療 機 撥 歸 臺 北 市 省 立 中 興 醫 院 ( 現 為 市 立 中 興 醫 院 ), 由 李 恆 如 醫 師 主 持 使 用 李 醫 師 是 臺 灣 地 區 第 一 位 獲 得 美 國 放 射 學 學 會 (American College of Radiology) 考 試 合 格 的 放 射 線 治 療 學 (therapeutic radiology) 專 科 醫 師, 李 恆 如 醫 師 於 民 國 64 年 退 休 現 代 放 射 治 療 業 務, 在 臺 大 醫 院 榮 民 總 醫 院 和 三 軍 總 醫 院 等 三 個 教 學 醫 院 的 發 展 比 較 領 先 臺 大 醫 院 於 民 國 47 年 啟 用 第 一 部 2000 居 里 鈷 60 治 療 機, 由 黃 淑 珍 醫 師 主 持 黃 醫 師 留 學 英 國,30 多 年 來 艱 苦 經 營, 培 育 了 不 少 專 科 醫 師, 後 來 又 增 加 了 第 二 部 鈷 60 治 療 機 自 民 國 65 年 又 啟 用 西 門 子 馬 伐 衝 (Mevatron) XII 型 直 線 加 速 器, 使 用 10 MV( 百 萬 伏 )X 射 線 和 3 至 11 MeV( 百 萬 電 子 伏 ) 電 子 射 束 治 療 癌 病 民 國 60 年 代 後 期 及 70 年 代, 先 後 引 進 使 用 模 擬 攝 影 機 (simulator) 協 助 腫 瘤 定 位, 電 腦 化 治 療 計 畫 系 統, 使 放 射 線 劑 量 在 人 體 分 布 的 計 算 和 繪 圖 獲 得 精 密 多 樣 和 快 速 的 服 務 加 上 後 來 在 遙 控 近 接 治 療 機 82

91 臺灣輻射防護史話 和技術的引進 使臺大醫院在放射線 變 因經濟繁榮 各醫院放射科的設 治療設備方面從此達到很高的水準 備絕不遜色於歐美先進國家 新穎的 榮民總醫院於民國 48 年開始收 設備如民國 82 年臺北榮民總醫院購 容病人 放射治療科的業務 在中 置 6040 居 里 的 加 馬 機 ( 俗 稱 加 馬 美 醫 師 的 合 作 下 於 民 國 51 年 初 展 刀) 民國 90 年成功大學附設醫院購 開 為退役軍人(榮民) 現役軍人 置的電腦刀(Cyber knife) 以及擬議 公務員及民眾癌患 提供高品質的鈷 中 長 庚 醫 院 的 質 子 治 療 機 及臺灣大 60 銫 137 淺部 X 光等治療機的遠 學 設 在 新 竹 縣 生 物 醫 學 園 區的質子 隔治療和鐳囊對子宮頸癌作近接放射 治療機均在進行之中 例如截至民國 治療服務 91 年(2002)3 月 31 日為止 臺灣的放 三 軍 總 醫 院 放 射 線 治 療業務自 民國 57 年使用銫 137 治療機開始 射 治 療 設 備 與 醫 用 射 源 的 執照數統 計如表 5.2 所示 由中興醫院李恆如醫師兼任主持 民 國 59 年添購加拿大 AECL 4000 居里 表 5.2 類 鈷 60 治療機 自民國 63 年起由留美 醫用直線加速器 醫師林光大主持業務 並開始訓練住 治療型 X 光機 院醫師 先後採用後荷式鐳和後荷式 遠隔治療 銫 治 療 子 宮 頸 癌 亦 添 用 模擬攝影 機 醫療水準日益提升 自民國 67 放射治療的執照統計 別 照 數 一般近接治療 48 遙控後荷式近接治療 合 執 計 154 年 12 月下旬開始應用馬伐衝 XII 型 直線加速器 醫療業務穩定的發展 此外領導的資深醫師人數眾多 加上 其 時 核 能 研 究 所 協 助 完 成 了該部高 醫師待遇提高 生活無缺 復有完善 能直線加速器的劑量校正 是為首次 的圖書館 充沛的教學用器材 無數 的全程校驗 的醫學討論會 在此優裕的學習環境 3. 放射學的新秀 中 年青醫師接受到最好的訓練 因 目前放射線醫學界的新秀 如與 此目前在臺灣各大教學醫院的放射醫 50 年前的放射科醫師生涯相比較 可 學專業人員及資深醫師所接受的專業 說是非常幸福 在老一輩的醫師時代 智識較之老一輩的人不知道要強過多 裏 設備簡陋 領導階層人力不足 少倍 毫無疑問的 他們將是我國未 加上生活條件貧乏 學習環境欠佳 來發展放射線醫學的主力 將為我國 要 想 在 專 業 上 有 很 好 的 成 就非常艱 開拓一個新的境界 難 在臺灣近年來 情勢有很大的改 4. 聯合國報告 83

92 第五章 醫用放射學的發展 根據上述 UNSCEAR-2000 的報 在介紹核子醫學之前 先介紹在 告 放 射 治 療 是 腫 瘤 治 療 的 重 要方 1979 年被美國核子醫學雜誌譽為核 法 據統計約有 50%-70%的腫瘤患者 子醫學之父的匈牙利籍赫畏希 需要施以放射治療 凡需要放射治療 (George 者 不 僅 應 對 症 採 用 合 適 的 放 射治 ) 見圖 5.5 他其實是一位 療 而且必須力求施以最佳品質的放 物理化學家而非醫師 他利用放射性 射治療 從而不斷追求高精度 高療 同位素作為示蹤劑進行生物醫學的研 效和低副作用 隨著放射物理學 輻 究 同位素一詞則為英國索迪 射生物學 影像醫學 腫瘤學和電腦 (Frederick Soddy, )於 1913 科學技術的不斷發展 放射腫瘤學得 年首先使用 現今無論與核子醫學相 到飛速進步 放射治療技術和方法 各種放射治療設備和一系列放射治療 輔助設備不斷更新 質子等重離子放 射治療 立體定位放射治療等發展很 快 尤其是射束強度調控的三維順形 Charles de Hevesy, 關的放射免疫分析(radioimmunoassay, RIA)及核醫影像定量分析 或者間接 相關的分子醫學研究方法 去氧核糖 核酸編序(DNA sequencing)都是起源 於這個概念 放 射 治 療 (intensity modulated 3-dimensional conformal radiation therapy)已經成為重要發展方向 就全世界而言 年 間平均 施用遠隔和近接放射治 療的年頻度為每千人口 0.9 例(Ⅰ 級 2.4 Ⅱ級 0.6 Ⅲ級 0.1 Ⅳ級 0.05) 即年接受放射治療患者 490 萬人 年間平均 放射 治療年頻度為每千人口 0.9 例(Ⅰ 級 1.7 Ⅱ級 0.7 Ⅲ級 0.5 Ⅳ級 0.07) 即年接受放射治療患者 510 萬例 5.6 核子醫學 1. 核子醫學之父 圖 核子醫學之父匈牙利籍赫畏希

93 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 赫 畏 希 在 1885 年 8 月 1 日 出 生 於 匈 牙 利 布 達 佩 斯, 他 的 研 究 工 作 始 於 布 達 佩 斯 大 學,1908 年 完 成 德 國 Freiburg 大 學 的 博 士 學 位, 然 後 到 英 國 曼 徹 斯 特 事 師 拉 塞 福 教 授 年 間 在 丹 麥 哥 本 哈 根 波 耳 理 論 物 理 研 究 所 進 行 動 物 實 驗 1943 年 在 瑞 典 斯 德 哥 爾 摩 大 學 建 立 有 機 化 學 研 究 所 他 在 1943 年 榮 獲 諾 貝 爾 化 學 獎 2. 發 展 核 子 醫 學 的 人 時 物 以 下 陸 續 介 紹 在 核 子 醫 學 發 展 過 程 中 關 鍵 性 的 人 和 物 (1) 放 射 免 疫 分 析 放 射 免 疫 分 析 (RIA) 的 鼻 祖 為 雅 樂 (Rosalyn Sussman Yallow), 其 婚 前 的 少 女 姓 為 Sussman, 雅 樂 係 冠 夫 姓 她 在 1977 年 獲 得 諾 貝 爾 醫 學 獎 她 並 非 醫 師 而 是 一 位 醫 學 物 理 師 她 的 成 就 係 來 自 於 發 展 RIA 技 術, 將 放 射 性 示 蹤 劑 應 用 於 臨 床 醫 學 上 測 量 血 液 或 體 液 中 微 量 的 藥 理 及 生 理 物 質 的 濃 度 在 1959 年 她 首 先 應 用 這 項 技 術 測 量 成 人 糖 尿 病 血 液 中 的 胰 島 素 (insulin), 此 係 胰 臟 分 泌 的 一 種 荷 爾 蒙 1921 年 7 月 19 日 雅 樂 出 生 於 美 國 紐 約 市,1941 年 畢 業 於 紐 約 韓 特 (Hunter) 學 院, 得 到 物 理 和 化 學 學 位 二 次 大 戰 期 間 她 進 入 伊 利 諾 大 學 攻 讀 物 理,1945 年 獲 得 核 子 物 理 博 士 1950 年 她 全 力 投 入 位 於 紐 約 市 布 隆 克 斯 (Bronx) 區 榮 民 署 醫 院 的 研 究 工 作, 與 伯 森 (Solomon Aaron Berson, ) 密 切 合 作,22 年 來 研 究 應 用 放 射 性 同 位 素 測 量 血 容 積 甲 狀 腺 疾 病 的 臨 床 診 斷 以 及 碘 代 謝 的 動 力 學 研 究, 然 後 延 伸 這 項 技 術 至 其 他 的 分 析 目 前,RIA 在 全 世 界 各 個 實 驗 室 已 經 廣 泛 應 用 於 包 括 肝 炎 病 毒 篩 檢, 決 定 藥 物 或 抗 體 的 有 效 劑 量 等 好 幾 百 種 物 質 的 測 量 藉 由 RIA 的 技 術, 使 內 分 泌 學 在 近 40 年 來 成 為 醫 學 研 究 最 熱 門 的 領 域 之 一 (2) 直 線 掃 描 機 從 數 字 至 影 像 回 顧 歷 史, 直 線 掃 描 機 發 展 的 契 機 源 於 拉 塞 福 等 人 發 現 高 密 度 的 透 明 晶 體 會 吸 收 加 馬 射 線 並 放 出 光 子, 於 是 在 1947 年 卡 爾 曼 (Kallmann) 應 用 這 個 原 理, 將 樟 腦 晶 體 連 結 光 電 倍 增 管 製 造 出 第 一 個 閃 爍 偵 檢 器 在 這 之 前 輻 射 的 偵 測 只 能 靠 蓋 革 計 數 器 在 當 時, 利 用 碘 131 進 行 甲 狀 腺 機 能 檢 查 已 經 成 為 一 項 例 行 性 的 檢 查, 但 受 限 於 蓋 革 計 數 器 的 低 偵 測 效 率, 必 須 給 予 病 人 高 劑 量 的 碘 131, 而 且 要 想 得 到 甲 狀 腺 的 影 像 亦 顯 得 不 切 實 際 1949 年 卡 森 (Benedict Cassen, ) 使 用 鎢 酸 鈣 晶 體 ( 目 前 用 的 碘 化 鈉 要 到 1951 年 Harshaw 85

94 第 五 章 醫 用 放 射 學 的 發 展 化 學 公 司 才 開 始 生 產 ) 黏 在 RCA 公 司 出 品 的 側 窗 式 光 電 倍 增 管 製 造 了 第 一 部 直 線 掃 描 機, 其 解 像 度 可 達 0.25 吋, 並 且 具 有 比 蓋 革 計 數 器 更 優 越 的 靈 敏 度 與 偵 測 效 率 ( 以 碘 131 為 例, 一 般 的 蓋 革 計 數 器 的 偵 測 效 率 只 有 1 到 2%, 直 線 掃 描 機 可 以 增 加 到 26%), 因 此 其 應 用 於 醫 療 極 具 潛 力, 後 來 卡 森 繼 續 改 良 為 後 窗 式 光 電 倍 增 管, 成 為 傳 統 直 線 掃 描 機 的 雛 形 當 時 加 州 大 學 洛 杉 磯 校 區 的 醫 院 和 醫 學 院 尚 未 成 立, 因 此 卡 森 便 和 西 洛 杉 磯 榮 民 醫 院 的 放 射 性 同 位 素 部 門 合 作, 與 亞 倫 (Herbert Allen, Jr.) 醫 師 等 進 行 有 關 的 研 究 首 先 病 人 接 受 μCi 的 碘 131, 然 後 將 一 塊 劃 分 成 400 個 區 域 的 透 明 合 成 樹 脂 板 子 放 置 在 病 人 的 甲 狀 腺 上, 接 著 用 手 動 的 方 式 移 動 直 線 掃 描 機 來 偵 測 每 一 個 區 域 的 碘 131 輻 射 強 度, 藉 此 輻 射 分 布 情 形 描 繪 出 甲 狀 腺 的 功 能 與 型 態 ( 其 實 所 產 生 的 只 是 一 連 串 排 列 整 齊 的 數 字, 跟 目 前 圖 像 的 表 現 方 式 有 點 距 離 ), 當 時 這 樣 一 次 檢 查 大 概 要 花 1 到 2 個 小 時 才 能 完 成 掃 描, 而 且 必 須 完 全 手 動 將 直 線 掃 描 機 一 格 一 格 移 動 因 此 在 1950 年 卡 森 (Cassen), 柯 帝 斯 (Curtis) 以 及 瑞 德 (Reed) 等 人 將 其 改 裝 至 一 台 舊 的 X 光 機 上, 接 上 馬 達 定 位 器 電 報 發 報 機 打 字 機 色 帶, 遂 成 為 自 動 化 直 線 掃 描 機 每 當 機 器 偵 測 到 訊 號 時, 便 會 啟 動 發 報 機 在 打 字 機 色 帶 上 印 下 一 個 記 號 ( 這 時 候 產 生 的 結 果 終 於 比 較 像 是 圖 像 的 東 西 了 ), 這 台 機 器 後 來 在 榮 民 醫 院 用 了 至 少 有 3 年 半 之 久, 但 是 因 為 這 種 印 表 系 統 常 常 會 卡 紙, 所 以 在 1952 年 又 改 裝 成 熱 感 應 紙 系 統, 產 生 的 影 像 品 質 更 好 也 更 加 精 準 柯 帝 斯 及 瑞 德 於 1950 年 離 開 加 州 大 學 洛 杉 磯 分 校, 創 立 了 RC 科 學 儀 器 公 司 1951 年 開 始 量 產 自 動 化 直 線 掃 描 機, 直 線 掃 描 機 的 時 代 宣 告 來 臨 直 線 掃 描 機 的 一 次 重 要 演 進 在 1956 年, 當 時 在 賓 州 大 學 放 射 線 部 擔 任 住 院 醫 師 的 庫 爾 (David Kuhl) 及 其 同 事 將 直 線 掃 描 機 接 上 可 以 曝 光 底 片 的 裝 置, 使 機 器 偵 測 到 不 同 強 弱 的 訊 號 時, 可 以 在 底 片 上 相 對 應 的 位 置 產 生 濃 淡 不 同 的 曝 光 程 度 這 種 方 法 不 但 提 供 了 比 傳 統 使 用 的 不 透 明 紙 張 更 豐 富 的 資 訊, 也 增 強 了 直 線 掃 描 機 的 敏 感 度 和 解 析 度, 而 且 其 使 用 一 般 的 X 光 底 片, 讓 閱 片 者 能 夠 直 接 在 看 片 箱 上 判 讀 結 果, 使 其 更 具 親 和 力 1950 年 代 早 期 的 掃 描 侷 限 於 甲 狀 腺, 主 要 應 用 於 描 繪 甲 狀 腺 型 態 估 計 重 量 以 計 算 碘 131 劑 量 來 治 療 甲 狀 腺 機 能 亢 進, 還 有 部 分 利 86

95 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 用 金 198 進 行 肝 臟 掃 描, 但 這 些 檢 查 在 臨 床 上 只 具 有 限 的 應 用 直 到 1950 年 代 末 期 及 1960 年 代 初 期, 更 多 針 對 人 體 主 要 器 官 像 腦 肝 腎 肺 所 發 展 的 核 醫 藥 物 的 問 世, 加 上 Picker 公 司 結 合 了 新 發 展 的 多 孔 聚 焦 式 準 直 儀 3 吋 碘 化 鈉 晶 體 及 庫 爾 改 良 型 直 線 掃 描 機, 量 產 出 新 型 的 光 子 掃 描 器 (photoscanner), 使 核 醫 檢 查 在 臨 床 上 得 以 大 量 推 廣 據 統 計 到 1973 年 直 線 掃 描 機 的 發 展 達 到 顛 峰, 當 年 在 美 國 所 進 行 的 掃 描 超 過 250 萬 人 次, 尤 其 腦 部 掃 描 ( 占 62%) 在 X 光 電 腦 斷 層 發 明 前 更 是 不 二 選 擇, 核 醫 也 從 此 在 診 斷 醫 學 上 占 有 重 要 的 一 席 之 地 卡 森 的 聰 明 才 智 與 創 造 力 將 閃 爍 偵 檢 器 化 為 直 線 掃 描 機, 核 醫 的 器 官 影 像 掃 描 才 能 踏 出 第 一 步 ; 也 由 於 眾 人 貢 獻 心 血, 將 直 線 掃 描 機 不 斷 改 良 演 進, 才 使 得 核 醫 能 夠 在 20 幾 年 內 快 速 發 展, 成 為 診 斷 醫 學 上 一 門 重 要 的 科 別 雖 然 直 線 掃 描 機 的 重 要 性 在 1970 年 代 末 期 被 安 格 (Anger) 發 明 的 閃 爍 攝 影 機 逐 漸 取 代, 但 其 對 核 醫 的 發 展 及 病 患 的 貢 獻 仍 然 不 可 磨 滅 卡 森 於 1902 年 出 生 於 紐 約 市, 童 年 時 期 在 康 乃 迪 克 州 的 煙 草 農 場 度 過 1927 年 自 倫 敦 皇 家 科 學 學 院 物 理 數 學 系 畢 業,1930 年 以 高 電 壓 X 光 管 為 論 文 主 題 得 到 加 州 理 工 學 院 博 士 學 位 從 1930 到 1932 年 他 擔 任 普 林 斯 頓 的 國 家 研 究 委 員 會 的 研 究 員, 1934 到 1939 年 在 底 特 律 Harper 醫 院 擔 任 醫 學 物 理 學 家, 接 下 來 的 5 年 他 在 賓 州 匹 茲 堡 西 屋 公 司 研 究 室 研 究 X 光, 最 後 在 1947 加 入 加 州 大 學 洛 杉 磯 校 區 (UCLA), 直 到 1972 年 因 心 肌 梗 塞 去 世 (3) 加 馬 攝 影 機 安 格 (Hal Oscar Anger), 於 1956 年 發 明 了 加 馬 攝 影 機 (gamma camera) 以 及 其 他 核 醫 相 關 的 成 就, 進 而 促 成 了 臨 床 核 子 醫 學 的 長 足 進 步 在 1994 年 美 國 核 醫 學 學 會 (SNM) 頒 給 他 卡 森 獎 (Benedict Cassen Prize), 安 格 從 這 項 專 利 獲 得 利 潤, 而 市 場 反 應 也 顯 示 這 種 攝 影 機 對 於 核 醫 造 影 極 具 重 要 性 1920 年 5 月 24 日 安 格 生 於 科 羅 拉 多 州 丹 佛 市, 很 早 就 搬 家 到 南 加 州, 並 在 那 兒 接 受 小 學 及 中 學 教 育 二 次 大 戰 期 間, 他 在 加 州 大 學 攻 讀 電 機 學 位 時, 對 雷 達 產 生 了 興 趣, 更 建 立 了 用 於 雷 達 中 被 稱 為 安 格 電 路 的 裝 置 大 學 畢 業 後, 他 進 入 哈 佛 大 學 繼 續 研 究 雷 達, 一 直 到 大 戰 結 束 1946 年, 他 回 到 柏 克 萊 (Berkeley) 的 唐 納 (Donner) 實 驗 87

96 第 五 章 醫 用 放 射 學 的 發 展 室, 並 和 生 物 物 理 學 家 多 派 阿 斯 (Cornelius Tobias) 及 實 驗 室 的 主 持 人 勞 倫 斯 (John H. Lawrence) 共 事, 他 們 兩 位 係 致 力 將 原 子 能 應 用 於 放 射 治 療 及 偵 測 放 射 性 的 強 弱 1951 年, 安 格 發 明 了 井 型 計 數 器 (well counter) 在 50 年 代 早 期, 他 開 始 進 行 放 射 性 計 數 及 造 影 技 術 的 發 展 1953 年, 他 發 表 了 全 身 掃 描 機 (whole body scanner) 這 個 裝 置 是 由 一 排 偵 測 器 組 成, 可 以 從 病 人 的 一 側 掃 描 至 另 一 側 再 將 連 續 幾 排 的 造 影 結 果 組 合 在 一 起, 就 可 以 得 到 全 身 放 射 性 分 布 的 情 形 利 用 這 種 全 身 掃 描 機 進 行 放 射 性 碘 131 的 全 身 造 影, 可 發 現 很 多 甲 狀 腺 癌 症, 病 患 可 以 提 早 偵 測 到 轉 移 的 病 灶 在 這 個 時 候, 安 格 開 始 進 行 加 馬 攝 影 機 原 始 機 型 的 研 發 1950 年 末 期, 他 發 表 了 有 關 第 一 部 加 馬 攝 影 機 的 設 計 這 第 一 台 機 型 是 裝 配 4 吋 的 小 晶 體, 後 來 改 良 為 8 吋 的 晶 體, 但 是 兩 者 皆 主 要 應 用 針 孔 準 直 儀 攝 影, 因 此 有 效 視 野 都 不 大 後 來 安 格 改 用 11 吋 晶 體 的 攝 影 機,19 個 光 電 管, 並 配 備 平 行 孔 準 直 儀, 這 就 是 第 一 部 我 們 現 在 熟 悉 的 安 格 攝 影 機 不 過, 它 的 偵 測 頭 是 不 動 的, 與 病 人 表 面 間 的 距 離 是 靠 著 病 床 的 高 度 來 調 整 事 實 上, 是 卡 森 的 直 線 掃 描 機 先 把 影 像 帶 進 核 醫 領 域, 但 是 安 格 攝 影 機 讓 有 效 視 野 變 得 更 大, 還 可 以 進 行 不 同 方 向 的 攝 影 及 動 態 造 影, 以 觀 察 影 像 隨 時 間 的 變 化 此 外, 照 相 的 時 間 也 縮 短 了 許 多, 輸 出 影 片 明 暗 度 對 比 等 較 合 乎 臨 床 的 需 求 安 格 攝 影 機 的 設 計 是 如 此 的 精 密, 雖 然 它 已 經 發 明 了 30 年 以 上, 它 的 基 本 設 計 一 直 到 好 幾 年 前 仍 然 是 維 持 一 樣 這 和 現 代 高 科 技, 如 基 本 電 腦 的 設 計 似 乎 每 月 都 在 改 變, 相 比 起 來 實 在 是 一 個 很 大 的 成 就 (4) 唐 納 實 驗 室 美 國 加 州 柏 克 萊 加 州 大 學 的 唐 納 實 驗 室 是 在 1931 年 由 勞 倫 斯 (Ernest Orlando Lawrence, ) 所 創 立 的, 實 驗 室 的 主 持 人 勞 倫 斯 在 1929 年 建 造 了 全 世 界 第 一 座 迴 旋 加 速 器 ( 他 本 人 也 因 為 這 項 發 明 在 1939 年 得 到 諾 貝 爾 物 理 獎 ) 勞 倫 斯 有 一 位 兄 弟 名 叫 約 翰 勞 倫 斯 他 原 本 是 一 位 血 液 學 ( 尤 其 擅 長 於 真 性 紅 血 球 增 多 症 ) 和 內 分 泌 學 專 家, 當 他 一 聽 到 他 兄 弟 的 實 驗 室 可 以 產 生 具 有 放 射 性 鐵 時, 立 刻 想 到 要 做 與 真 性 紅 血 球 增 多 症 相 關 的 研 究 工 作, 所 以 當 時 他 毫 不 猶 豫 的 辭 去 耶 魯 大 學 醫 學 院 暨 附 設 醫 院 的 教 職 和 工 作, 投 身 到 唐 納 實 驗 室 去 進 行 與 醫 學 相 關 的 各 種 放 射 性 同 位 素 研 究 工 作, 並 88

97 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 且 終 其 一 身 都 致 力 於 這 個 領 域, 沒 有 離 開 唐 納 實 驗 室 如 果 我 們 認 為 唐 納 實 驗 室 是 核 子 醫 學 的 發 源 地, 那 麼 約 翰 勞 倫 斯 則 是 這 個 實 驗 室 最 重 要 的 導 師 之 一 約 翰 勞 倫 斯 在 唐 納 實 室 首 先 利 用 鐵 59 來 進 行 一 連 串 的 血 液 動 力 學 研 究, 另 外, 他 使 用 磷 32 來 治 療 白 血 病 病 患 這 個 創 新 舉 動, 開 啟 了 利 用 放 射 性 同 位 素 來 治 療 病 人 的 先 河 除 此 之 外, 他 還 使 用 磷 32 來 治 療 真 性 紅 血 球 增 多 症 病 患, 而 這 個 方 法 在 1960 年 以 後 今 天 依 然 出 現 在 核 子 醫 學 的 教 科 書 裡 面 除 了 磷 32 以 外, 他 還 嚐 試 使 用 鈉 24 來 治 療 其 他 的 癌 症, 雖 然 最 後 是 失 敗 了, 但 是 結 果 卻 深 深 的 影 響 了 漢 彌 頓 (Joseph G. Hamilton), 他 對 甲 狀 腺 很 有 興 趣, 他 一 直 希 望 能 找 到 一 個 理 想 的 放 射 性 碘 來 做 為 甲 狀 腺 疾 病 診 斷 或 治 療 之 用, 無 奈 在 當 時 只 有 碘 128 (T 1/2 :26 min) 可 以 使 用, 這 是 一 個 不 太 理 想 的 放 射 性 同 位 素 1938 年, 漢 彌 頓 請 問 唐 納 實 驗 室 的 同 事 席 博 (G.T. Seaborg) 可 否 利 用 迴 旋 加 速 器 製 造 出 半 衰 期 約 在 一 周 左 右 的 放 射 性 碘, 碘 131 終 於 產 生 碘 131 對 核 子 醫 學 的 影 響 以 及 重 要 性, 每 一 位 核 子 醫 學 的 從 業 人 員 都 很 清 楚 很 不 幸 漢 彌 頓 死 於 過 量 曝 露, 輻 防 人 員 當 引 為 戒 除 了 在 前 面 所 提 到 的 鐵 59 磷 32 和 碘 131 之 外, 目 前 傳 統 核 子 醫 學 還 在 使 用 碳 14 鉈 201 鎝 99m 以 及 PET 所 使 用 的 氟 18 和 氧 15 都 是 出 自 於 唐 納 實 驗 室 唐 納 的 全 名 是 Joseph William Donner, 他 的 父 親 是 William H. Donner, 曾 任 國 際 癌 研 究 基 金 會 的 總 裁 ( 這 個 基 金 會 後 來 更 名 為 唐 納 基 金 會 ), 因 為 他 的 兒 子 Joseph William Donner 死 於 癌 症, 所 以, 他 捐 出 大 筆 經 費 成 立 唐 納 基 金 會 和 唐 納 實 驗 室, 其 設 立 的 宗 旨 是 為 了 應 用 物 理 化 學 以 及 自 然 科 學 於 生 物 和 醫 學 由 於 迴 旋 加 速 器 是 製 造 同 位 素 的 重 要 工 具, 尤 其 是 發 射 正 子 ( 正 貝 他 ) 的 放 射 性 同 位 素, 其 運 轉 原 理 特 說 明 於 下 近 代 物 理 學 家 為 了 探 索 原 子 核 的 基 本 構 成 物 質, 或 者 改 變 原 子 核 的 組 成, 形 成 新 的 核 種, 發 展 出 各 種 加 速 帶 電 粒 子 的 特 殊 裝 置, 也 就 是 加 速 器 勞 倫 斯 於 1929 年 提 出 迴 旋 加 速 器 的 理 論, 隨 後 於 加 州 大 學 柏 克 萊 校 區 建 造 了 第 一 座 迴 旋 加 速 器 迴 旋 加 速 器 的 原 理 為 利 用 磁 場 使 運 動 中 的 帶 電 粒 子 迴 轉, 並 利 用 電 極 間 交 錯 變 換 的 正 負 電 場, 使 粒 子 於 迴 轉 中 不 斷 地 獲 得 能 量 圖 5.6 顯 示 迴 旋 加 速 器 的 基 本 構 造, 包 含 有 加 速 電 89

98 第五章 醫用放射學的發展 極(Dees) 射頻系統 氣體源 離子 導出加速粒子 其效率僅約 70% 且 源 磁極 真空腔 及偏轉電極等 導引電極長期受粒子束撞擊 會活化 加速的粒子始於氣體源的氣 成為長半衰期金屬廢料 新型的迴旋 體 經離子源以高電壓將其離子 加速器多為 負離子加速器 也就 化 產 生 加 速 用 的 帶 電粒子 再經 是在加速的原子核外加電子 使其淨 一 偏 壓 電 壓 吸 引 進 入 加速器內部的 電荷為負值 以質子加速器為例 負 真 空 腔 運 動 中 的 帶 電粒子受到磁 離 子 加 速 器 所 加 速 的 粒 子 為 負 氫離 場 的 磁 力 作 用 開 始 旋轉 同時 子 亦即 2 個電子環繞著一質子 負 輸 入 此 加 速 腔 的 射 頻 波 形成了電 離子加速器導出粒子束的機制是一片 磁駐波 使加速電極間產生強電 非常薄的石墨膜 因負氫離子中的質 場 帶 電 粒 子 受 電 場 加速而獲取能 子與電子間的鍵結非常微弱 故當其 量 假 如 射 頻 波 系 統 的振盪頻率與 撞擊石墨膜後 電子被分離而僅質子 帶電粒子於磁場中迴轉的頻率相 穿透 此時被加速粒子的電性由負一 同 則 當 帶 電 粒 子 迴 轉半圈後 二 價變為正一價 所受磁力方向改變 個 加 速 電 極 間 的 電 性 正巧互換 使 導致粒子往相反方向旋轉 離開加速 電 場 方 向 相 反 因 此 帶電粒子又再 器 後 撞 擊 靶 體 相 較 於 正 離 子 加速 次 被 加 速 經 反 覆 地 變換加速電極 器 負離子迴旋加速器產生極少量的 極 性 帶 電 粒 子 每 迴 轉一圈被加速 放射性廢料 且有較高截取效率(大於 兩 次 故 其 能 量 越 來 越高 半徑越 90%) 並 可 以同時截取出二道粒子 來 越 大 最 後 由 偏 轉 電極導出而形 束 因此新式的迴旋加速器都採此設 成 一 高 能 粒 子 束 粒 子束經導引撞 計 近年來 正子電腦斷層掃描逐漸 擊靶內物質 可以產生新的核種 早期的迴旋加速器使用導引電極 加速電極 真空腔 加速電極 受 到 重 視 其 常 用 的 正 子 同 位 素如 偏轉電極 磁極 射頻 磁極 真空腔 氣體源 外射束 圖 迴旋加速器的基本構造 左為俯視圖

99 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 11 C 13 N 15 O 及 18 F 等, 半 衰 期 都 很 短 ( 分 別 為 及 110 分 鐘 ), 因 此 皆 須 於 使 用 前 當 場 製 造 針 對 此 用 途 而 設 計 的 迴 旋 加 速 器 已 廣 泛 地 在 醫 院 中 設 立 例 如 臺 北 榮 民 總 醫 院 國 家 多 目 標 醫 用 迴 旋 加 速 器 已 於 民 國 81 年 正 式 啟 用, 稍 後 臺 中 市 中 山 醫 學 院 也 啟 用 迴 旋 加 速 器 民 國 90 年 臺 北 新 光 醫 院 也 引 進 迴 旋 加 速 器 和 PET 設 備 註 :Dee 係 英 文 字 母 D 的 發 音, 亦 為 電 極 的 形 狀 故 稱 為 D 形 極 或 半 月 形 極 5. 碘 131 與 鎝 99m 席 博 在 年 僅 39 歲 時 就 與 麥 米 倫 (E.M. McMillan) 共 獲 得 1951 年 諾 貝 爾 化 學 獎, 前 後 有 九 任 美 國 總 統 聘 其 為 顧 問 他 也 是 唯 一 在 生 前 就 有 元 素 (seaborgium; Sg, 原 子 序 數 106) 以 其 名 字 命 名 的 化 學 家 他 發 現 了 讓 原 子 彈 爆 炸 的 元 素 鈽 (Pu), 也 參 與 曼 哈 坦 計 畫 製 造 原 子 彈 ; 但 他 更 發 現 了 許 多 放 射 性 同 位 素, 包 括 碘 131 鎝 99m 鈷 60, 運 用 於 醫 學 檢 查 及 治 療, 更 為 核 醫 的 領 域 開 啟 了 一 扇 大 門 這 一 位 傳 奇 人 物, 也 許 在 核 醫 的 領 域 中 並 不 為 人 所 熟 知, 但 在 化 學 界 可 是 被 選 為 前 三 名 最 具 有 影 響 力 的 學 術 領 袖 1912 年 瑞 典 後 裔 的 席 博 出 生 在 美 國 密 西 根 州 一 個 產 鐵 礦 的 小 鎮 Ishpeming,10 歲 舉 家 遷 往 洛 杉 磯 郊 區 由 於 家 境 並 不 富 有, 因 此 雖 然 他 的 興 趣 為 物 理 學, 但 是 為 了 要 容 易 找 到 工 作 養 家, 所 以 他 放 棄 物 理 而 選 擇 到 加 州 大 學 洛 杉 磯 校 區 主 修 化 學, 同 時 他 也 修 習 許 多 物 理 學 的 課 程 也 由 於 有 這 樣 的 背 景, 所 以 在 往 後 的 研 究 上 能 夠 結 合 他 的 興 趣 與 所 長, 並 且 和 許 多 傑 出 的 物 理 學 家 們 有 良 好 的 合 作 默 契 1934 年 他 在 亞 當 斯 (John Adams) 門 下 修 讀 原 子 物 理 學, 從 那 裡 得 知 勞 倫 斯 等 人 在 柏 克 萊 發 明 了 迴 旋 加 速 器, 以 及 人 造 放 射 性 核 種, 使 他 決 心 進 入 柏 克 萊 研 究 所 從 事 這 方 面 的 研 究 當 時 放 射 性 元 素 的 研 究 正 在 起 步, 柏 克 萊 可 說 是 科 學 界 的 聖 城, 在 那 裡 匯 集 了 勞 倫 斯 奧 本 海 默 (Robert Oppenheimer) 阿 伐 雷 滋 (Luis Alvarez) 等 傑 出 的 核 子 物 理 學 家, 利 用 迴 旋 加 速 器 製 造 出 許 多 放 射 性 同 位 素 同 年 8 月 席 博 來 到 柏 克 萊, 一 下 子 遇 到 這 麼 多 的 學 術 菁 英, 他 決 定 比 其 他 人 更 努 力 當 時 柏 克 萊 實 驗 室 小 組 正 利 用 剛 啟 用 的 27 吋 迴 旋 加 速 器 進 行 許 多 研 究, 需 要 一 位 化 學 家 來 幫 助 他 們 分 離 實 驗 所 產 生 的 放 射 性 同 位 素, 結 果 他 們 找 上 席 博 合 作 席 博 白 天 跟 著 名 的 化 學 家 路 易 士 (Gilbert Lewis) 進 行 酸 鹼 的 化 學 實 驗, 然 後 利 用 晚 上 課 餘 時 間 進 行 放 射 性 同 位 素 分 離, 用 實 驗 室 裡 面 簡 單 的 儀 器 成 功 地 完 成 這 91

100 第五章 醫用放射學的發展 項 工 作 這 次 成 功 的 經驗 使席博 Ter-Pogossian, Michael E. Phelps 以及 大 受 鼓 舞 也 因 此 決 定了其一生的 Edward J. Hoffman 等人共同發明的 志業 1990 年 以 前 一 直 被 定 位 為 研 究 工 獲得化學博士學位之後 席博繼 具 1997 年得到美國健康照護財務署 續在路易士的實驗室進行研究 另一 (Health Care Financing Administration, 方 面 和 物 理 學 家 李 維 固 (John J. HCFA)准予醫療保險給付 算是得到 Livingood)合作研究放射性同位素 當 醫界一致的接受 在臨床上可以幫忙 時漢彌頓正在研究甲狀腺荷爾蒙的代 醫師解決所面臨的問題 謝途徑 但受限於碘 128 只有 25 分鐘 的半衰期無法得到進展 便找上席博 代為解決 他開出的條件是半衰期大 約一個禮拜的碘放射性同位素 結果 席博和李維固用氘撞擊碲靶產生了碘 131 半衰期比 8 天多一點點 他的母 親 布希總統夫婦均用碘 131 治療突 眼性甲狀腺腫 又稱為戈雷夫(Grave) 氏病 戈雷夫為愛爾蘭醫師 1938 年 10 月 席 博 和 塞 格 雷 (Emilio Segré)又發現鎝 99m 為目前 核子醫學檢查中應用最廣的放射性核 種 席博始終未對人性感到失望 他 說 就所有我們的困難 生活在今 天對於大多數的人是好得太多了 如 果我們不僅開展新的知識 而且對於 人心與精神有更大的信心和信任 則 有可能未來是比從前更光明 正子掃描英文簡稱為 PET scan 即 positron emission tomography 的縮 寫 亦即正子發射斷層攝影術 它是 核子醫學掃描檢查的一種 利用正子 掃描儀進行全身或局部的掃描檢查 1974 年由美國華盛頓大學 Michel M 臺灣核子醫學簡史 1. 開創期 民國 43 年(1954)10 月 臺大醫院 高天成院長赴美考察醫學 並任杜克 大學醫學院客座外科教授 於民國 44 年 10 月返國後 即有在臺大發展原子 醫學的擬議 旋於民國 45 年著手籌設 放射性同位素實驗室 附設於放射線 科 在同年 4 月間 運用美國安全總 署援助的美金 3000 元 購置計數器與 吸取(uptake)檢查儀器 當時王光柱教 授已由高天成院長於民國 44 年 7 月推 介至杜克大學醫學院進修放射學 而 囑王氏再赴橡樹嶺核子中心進修原子 醫學 4 個月 而於民國 45 年 9 月學成 返 國 出 任 該院同位素實驗室主持 人 是為我國核子醫學創設的嚆矢 迄 51 年與 55 年 始行先後添購造點 型與攝影型閃爍掃描器 並有陳傳慶 醫師加入工作 另國防醫學院物理醫學系主任吳 靜教授 於民國 44 年 6 月奉派赴日內

101 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 瓦 參 加 原 子 能 和 平 用 途 會 議, 會 後 考 察 歐 美 醫 學, 歷 時 經 年, 於 民 國 45 年 10 月 始 抵 國 門, 接 長 衛 生 司, 並 即 籌 設 中 央 原 子 醫 學 研 究 實 驗 院, 由 海 軍 撥 付 臺 北 市 大 直 海 軍 總 部 土 地 的 一 部 分 為 院 址, 受 轄 於 內 政 部 惜 以 客 觀 條 件 未 能 配 合, 復 因 民 國 47 年 八 二 三 砲 戰 後, 政 府 財 力 困 難, 而 裁 併 次 要 單 位, 該 院 由 於 需 用 預 算 龐 大, 政 府 不 克 負 擔, 乃 被 編 併, 而 所 遺 人 員 與 僅 有 的 2000 居 里 鈷 60 治 療 機, 一 併 收 編 於 臺 北 市 省 立 醫 院 ( 現 為 臺 北 市 立 中 興 醫 院 ) 在 同 一 時 期 ( 自 民 國 45 年 12 月 27 日 以 迄 民 國 48 年 12 月 19 日 ), 葉 鑫 華 醫 師 於 吳 靜 教 授 指 導 下 編 撰 原 子 醫 學 特 輯, 連 載 於 臺 灣 醫 學 新 聞, 是 為 我 國 第 一 部 核 子 醫 學 的 系 統 性 著 述 榮 民 總 醫 院 的 核 子 醫 學 起 步 稍 遲, 迄 民 國 54 年, 始 由 美 國 醫 藥 援 華 會 贈 購 基 本 計 數 器 與 閃 爍 掃 描 器 等, 置 於 柯 柏 館, 由 內 科 尹 宗 高 醫 師 使 用 三 年 後 掃 描 器 撥 歸 放 射 線 部, 並 置 同 位 素 科, 由 張 遵 醫 師 接 管 2. 發 揚 期 民 國 57 年 夏, 葉 鑫 華 醫 師 自 美 返 國, 開 創 現 代 核 子 醫 學, 分 別 於 榮 總 與 三 軍 總 醫 院 籌 設 核 子 醫 學 中 心, 自 建 築 設 計 器 材 採 購 以 迄 人 員 訓 練, 篳 路 藍 縷, 慘 澹 經 營, 榮 總 核 醫 中 心, 終 於 民 國 59 年 9 月 15 日 正 式 開 始 作 業 ; 三 總 核 醫 中 心, 則 於 民 國 62 年 5 月, 始 行 正 式 作 業, 現 代 化 核 子 醫 學 乃 告 引 進 我 國 榮 總 於 民 國 63 年 改 制 為 核 子 醫 學 部, 分 設 兩 科 兩 室 : 即 核 醫 科 放 射 製 藥 科 保 健 物 理 室 與 核 醫 儀 器 室, 並 於 同 年 首 次 開 展 放 射 免 疫 分 析, 民 國 66 年 引 進 國 內 首 部 核 醫 專 用 電 腦, 民 國 73 年 首 先 購 置 單 光 子 電 腦 斷 層 攝 影 機 國 立 陽 明 大 學 與 國 防 醫 學 院, 亦 分 別 於 民 國 64 與 民 國 66 年, 先 後 設 置 核 子 醫 學 科, 開 我 國 醫 學 院 獨 立 核 子 醫 學 科 系 設 立 的 先 河 推 動 核 醫 伊 始, 需 及 早 納 入 正 軌, 以 防 泛 濫, 獲 當 時 行 政 院 原 子 能 委 員 會 秘 書 長 鄭 振 華 教 授 大 力 支 持, 我 國 核 醫 執 業, 乃 得 法 定 化 原 子 能 委 員 會 規 定, 醫 師 需 在 認 可 的 教 學 醫 院 接 受 三 年 核 醫 專 業 訓 練 後, 始 能 執 業 核 子 醫 學, 惟 顧 及 當 時 實 際 情 況, 採 分 年 漸 進 方 式, 而 開 我 國 醫 學 專 科 管 制 的 先 河, 並 為 我 國 醫 學 專 科 法 定 化 的 雛 型 榮 總 因 而 成 為 我 國 早 期 核 子 醫 學 各 級 人 才 培 育 的 搖 籃, 陸 續 接 受 各 醫 院 選 送 人 員 來 院 進 修, 漸 次 開 創 我 國 各 醫 院 的 核 醫 部 門, 諸 如 三 總 的 陳 維 廉 醫 師 長 庚 的 黃 妙 珠 醫 師 高 醫 的 吳 重 慶 醫 師 馬 偕 的 王 朝 弘 醫 師 海 總 的 廖 澍 昆 醫 師 仁 愛 的 許 重 輝 醫 師 中 興 的 沈 業 有 醫 師 婦 幼 的 阮 正 雄 醫 師 臺 南 的 陳 三 泰 醫 師 花 蓮 的 張 平 國 醫 師, 及 其 他 私 人 醫 院 選 送 人 員, 均 為 我 國 現 代 核 醫 草 創 先 鋒 在 此 期 間, 曾 凱 元 與 楊 光 道 二 位 93

102 第 五 章 醫 用 放 射 學 的 發 展 醫 師, 曾 先 後 考 取 公 費 留 學, 分 赴 美 國 約 翰 霍 布 金 斯 與 洛 杉 磯 加 州 大 學 進 修 醫 學 物 理 與 核 子 醫 學, 返 國 後 分 別 接 掌 林 口 長 庚 與 彰 基 核 醫 榮 總 的 王 世 楨 與 劉 仁 賢 兩 位 醫 師, 亦 已 培 育 成 材 分 別 接 掌 臺 中 榮 總 與 臺 北 榮 總 的 核 醫 科 回 顧 開 創 初 期, 核 醫 亦 曾 網 羅 不 少 優 秀 人 才, 惟 彼 時 出 國 風 氣 正 熾, 影 響 所 及 核 子 醫 學 人 才 亦 難 逃 楚 材 晉 用 的 命 運, 至 為 可 惜 所 幸 繼 起 一 群, 卻 能 於 專 趕 熱 門 的 社 會 風 氣 下, 捨 熱 門 而 選 擇 投 入 偏 重 學 術 的 核 醫 行 列, 貢 獻 其 才 智 3. 進 軍 國 際 我 國 的 核 醫 研 究, 以 榮 總 為 首, 長 庚 高 醫 與 三 總 的 加 入, 連 年 亦 迭 有 卓 著 貢 獻, 進 軍 國 際, 尤 以 肝 臟 核 子 醫 學 占 有 一 席 之 地, 除 歷 年 參 加 美 國 核 子 醫 學 會 年 會 與 核 醫 有 關 國 際 會 議, 參 加 競 爭, 宣 讀 論 文, 主 持 學 術 研 討 會 外, 並 於 歐 美 各 國 期 刊 刊 載 有 關 業 績, 在 亞 洲 我 國 核 醫 學 術 水 準, 僅 次 於 日 本 對 國 際 合 作 與 學 術 交 流, 我 國 亦 連 年 主 動 參 與, 積 極 貢 獻, 打 進 核 心, 成 為 國 際 核 醫 學 術 組 織 的 主 要 成 員, 也 為 世 界 核 子 醫 學 聯 盟 發 起 人, 於 民 國 60 年 (1971) 簽 署 聯 盟 憲 章, 受 聘 為 歷 屆 聯 盟 諮 詢 委 員 會 委 員, 並 代 表 我 國 出 席 歷 屆 世 界 核 子 醫 學 大 會 復 於 民 國 63 年 10 月 9 至 10 日, 與 67 年 9 月 26 至 10 月 1 日, 先 後 假 臺 北 圓 山 飯 店 舉 行 第 一 屆 與 第 二 屆 世 界 核 子 醫 學 大 會 會 後 學 術 研 討 會, 各 國 核 醫 權 威 泰 斗, 欣 然 應 邀 來 臺, 盛 況 空 前, 非 特 有 助 我 國 核 醫 之 帶 動, 且 開 我 國 舉 辦 國 際 學 術 會 議 風 氣 之 先 民 國 63 年 世 界 核 子 醫 學 聯 盟 主 席 兼 第 一 屆 世 界 核 子 醫 學 大 會 會 長 上 田 英 雄 教 授, 趁 該 大 會 在 東 京 召 開 之 便, 發 起 亞 洲 大 洋 洲 核 子 醫 學 聯 盟 之 創 設, 我 國 亦 為 創 始 會 員 國 4. 核 醫 學 學 會 的 成 立 民 國 75 年 12 月 2 日 獲 內 政 部 臺 (75) 內 社 字 第 號 函 復 核 准 籌 組, 乃 於 75 年 12 月 23 日 召 開 發 起 人 會 議 及 第 一 次 籌 備 會 議, 於 76 年 1 月 23 日 召 開 第 二 次 籌 備 會 議, 通 過 130 人 入 會, 決 議 於 3 月 4 日 召 開 第 三 次 籌 備 會 作 最 後 審 定 工 作, 並 訂 於 3 月 8 日 召 開 成 立 大 會, 假 榮 民 總 醫 院 會 議 中 心 第 一 會 議 室 舉 行 近 年 來 衛 生 署 亦 大 力 推 展 籌 建 專 科 醫 師 制 度, 初 期 仍 採 沿 用 分 類, 將 核 醫 科 歸 類 為 放 射 科 的 次 專 門, 當 時 核 醫 界 人 心 惶 惶, 幸 蒙 有 司 明 察, 對 核 醫 專 門 乃 有 所 深 入 之 瞭 解, 進 而 順 應 世 界 潮 流, 將 核 醫 科 定 為 該 署 定 案 的 18 個 主 專 門 之 一, 乃 得 獨 立 自 主, 使 我 國 核 醫 得 以 繼 續 正 常 發 展 茁 壯, 避 免 前 功 盡 棄 之 後 果 截 止 民 國 91 年 3 月 31 日 在 行 政 院 原 子 能 委 員 會 領 有 醫 用 放 射 性 物 質 ( 核 醫 ) 的 執 照 統 計 94

103 臺灣輻射防護史話 如表 5.3 所示 表 5.3 上 繼續努力 鍥而不捨 除進一步 醫用非密封放射性物質(核醫)執照 統計 類 別 照 數 45 核子醫學 放射免疫分析 合 執 計 推展傳統臨床核醫以外 更須群策群 力 引進迴旋加速器與正子放射性電 腦斷層攝影技術 造福國內病患 為 2 國培育高級科技與臨床人才 並以提 47 升我國學術地位 核醫住院醫師與科 技人才訓練與教育 尚需加強 包括 5. 展望將來 清華原子科學系核醫高級科技人才的 我國核醫 歷經近 20 年的共同奮 培育 並需繼續爭取陽明 國防 高 鬥 迄今終告完全獨立 各種有關典 醫與長庚以外各醫學院獨立核醫科系 章制度 亦已燦然大備 展望前程 的設置與核醫必修學分的規定 全國 無限美好 就核子醫學本身而言 在 核醫臨床與科技菁英的聯繫與合作 醫學發展史上 幾無任何學科堪與核 尤需加強 以增益現有臨床研究 並 醫比擬 能在短短 30 餘年內 一躍而 以提升我國基礎核醫研究水準 為現代醫學上最富刺激而有莫大重要 6. 聯合國報告 性學門之一 今後核子診斷方法 對 臨床核子醫學相對年輕 其普及 臟器生理與生化有關臨床變化偵察的 程度遠不如 X 射線診斷 但近 20 年 潛在發展 咸認一如過去 仍將以同 來 發射型電腦斷層掃描顯像 一速率突飛猛進 諸如傳統放射製藥 (SPECT PET)在功能代謝成像方面大 化學的推陳出新 核醫電腦應用的繼 顯獨特優勢 同時放射性核種治療(如 續發展 單株抗體放射免疫分析與核 受體介導靶向治療 放射免疫治療 子造影的發煌 單光子電腦斷層造影 核種介入治療等)隨分子核子醫學的崛 的普遍化 以至隨迴旋加速器正子放 起均蓬勃發展 根據 UNSCEAR 報 射性同位素產生與正子放射性同位素 告 1985 至 1990 年間平均 全世界施 電腦斷層攝影應用的肯定 核醫已進 行核醫學檢查的年頻度為每千人口 4.5 入活體生化造影的診斷新紀元 核醫 人次(Ⅰ級 16 Ⅱ級 0.5 Ⅲ級 0.3 Ⅳ 治療 亦將因新型化合物的推陳出新 級 0.1) 即年核醫學檢查 2400 萬人 與單株抗體的引用 而將步入另一新 次 放射性藥物治療的患者約 70 萬 境界 以上諸端為今後核子醫學發展 例 而 1991 至 1996 年間平均 全世 的新趨向 人類疾病可因核子診斷與 界施行核醫學檢查的年頻度已增加至 治療 行將受惠無窮 每千人口 5.6 人次(Ⅰ級 19 Ⅱ級 1.1 未 來 核 醫 界 可 在 現 有 鞏 固 基礎 Ⅲ級 0.3 Ⅳ級 0.02) 即年核醫學檢查 95

104 第五章 醫用放射學的發展 3250 萬人次 放射性藥物治療約 40 萬 de Hevesy 人 (2000) 12. 閻 紫 宸 參考文獻 1. 徐鈞 臺灣及早年中國大陸放射線醫 中華放射醫誌 學史話 (1987) 2. 葉鑫華 我國核子醫學發展之回顧與 核醫雜誌 (1987) 展望 3. 翁寶山 護導論 市 陳光耀 醫用游離輻射防 行政院原子能委員會 臺北 (1992) 4. 杜慶燻 醫用輻射防護實務 法人中華民國輻射防護協會 財團 新竹市 (1994) 5. 雷德 娜娜 王博民 方麗麗 鍾 國立台灣大學附設醫院放射治 療科的發展 放射治療與腫瘤學 (1995) 6. 陳光耀 大陸和台灣的發展史 放 射 治療與 腫瘤學 (1995) 7. 徐劍耀 Roentgen Ray 發明 100 周年 中華放 射醫誌 (1996) 8. 陳光耀 X 光發現前的科學發展 核 9. 翁寶山 原子能委員會 10. 柴發順 臺北市 行政院 (1997) 正子造影系統的演進 中 山 醫 學 院 正 子 造 影 報 導 (2000) 11. 閻紫宸 核醫之父 George Charles I-131 與 Tc-99m 核醫會 訊 6(6) (2000) 14. 張 祐 銓 閻紫宸 RIA 鼻 祖 Rosalyn Sussman Yallow 核醫會訊 6(7) 9-10 (2000) 15. 蔡政謙 Benedict Cassen 與直線掃 描機 從數字到影像 核醫會訊 6(8) (2000) 閻紫宸 馬攝影機 Hal O. Anger 與加 核 醫 會 訊 6(9) 8-9 (2000) 17. 張寶樹 醫用保健物理學 俊傑書 臺北市(2001) 18. 曾凱元 引進葡萄糖正子掃描 長 庚醫訊 (2001) 會 況 游離輻射醫學應用的輻射 兩岸醫用游離輻射防護研討 防護 臺北市 2001 年 4 月 26 日 臺灣醫用游離輻射防護現 兩岸醫用游離輻射防護研討會 臺北市 原 子 科學家列傳 閻紫宸 Glenn Theodore Seaborg 20. 張寶樹 研季刊 (1996) 蔡政謙 19. 鄭鈞正 自從 X 光發明以後 紀念 核醫會訊 6(5) 6-7 (2000) 局 放射線診斷和治療學在中國 核 子 醫 學 的 誕 生 地 Donner 實驗室 16. 張祐銓 丁禮莉 核 醫 會 訊 6(4) 年 4 月 26 日

105 臺灣輻射防護史話 第六章 醫用輻射防護 6.1 前言 主管醫用輻射防護的政府機關為行 政院原子能委員會 下設輻射防護處(簡 稱輻防處) 其所轄的醫用科則為處理醫 用輻射防護的業務 這可由其下列職掌 略窺一二 9. 其他有關醫用游離輻射的管制事項 6.2 國 際 上 放 射 醫 學 及 輻 防 史 上的紀事 1895 年 1896 年 侖琴以 X 射線拍攝解剖學教 1. 醫用放射性物質及可發生游離輻射設 授 柯 立 克 (Von Kolliker) 的 手 備的輻射劑量評估及管制事項 成功 從此診斷放射學開始發 2. 醫用放射性物質及可發生游離輻射設 展 目前診斷放射學又稱為醫 備安全規範的規劃及管制事項 3. 醫用放射性物質及可發生游離輻射設 學影像學 法國貝克勒爾發現鈾鹽會發出 備查驗登記的輻射安全審查事項 4. 醫用放射性物質及可發生游離輻射設 備操作人員考試資格的審查及執照的 輻射 1898 年 貝 克 勒 爾 由 於 鈾 鹽 引 起 的皮 核發事項 膚紅斑(skin erythema)而成為 5. 醫 用 放 射 性 物 質 及 可 發 生 游離輻射 具 輻 射 生 物 學 (radiation 設備的生產 輸入 輸出 安裝 改 裝 轉讓 停用 廢棄 運送等管制 biology)實驗紀錄的人 居 里 夫 婦 從 瀝 青 鈾 礦 中 提煉 事項 6. 醫用放射性物質及可發生游離輻射設 出釙和鐳 1900 年 備暨使用場所 貯存場所輻射安全評 備執照核發事項 8. 醫用游離輻射意外事故的評估及處理 的督導事項 美 國 侖 琴 射 線 學 會 (American Roentgen Ray Society, ARRS) 估及防護檢查有關事項 7. 醫用放射性物質及可發生游離輻射設 德國侖琴發現 X 射線 成立 1901 年 居 里 重 作 貝克勒爾的皮膚紅 斑 實 驗 以鐳燒傷他自己手 臂 的 皮 膚 形 成 潰 瘍 醫學上 稱 其 為 鐳 潰 瘍 (radium 97

106 第 六 章 醫 用 輻 射 防 護 ulcer), 是 為 輻 射 生 物 學 研 究 的 開 始 1912 年 法 楊 (Kasimir Fajans) 首 次 提 出 同 位 素 (isotope) 而 英 國 索 迪 (Soddy) 首 次 使 用 同 位 素 這 名 詞 匈 牙 利 人 赫 畏 希 (Hevesy) 首 次 指 出 放 射 性 同 位 素 是 一 種 指 示 劑 (indicator), 又 稱 為 示 蹤 劑 (tracer) 他 在 1979 年 被 美 國 核 子 醫 學 雜 誌 推 崇 為 核 子 醫 學 之 父 1915 年 英 國 侖 琴 射 線 學 會 (British Roentgen Ray Society) 通 過 對 X 射 線 防 護 的 決 議, 被 認 為 這 是 朝 著 輻 射 防 護 邁 進 的 第 一 個 有 組 織 的 步 驟 1920 年 臨 床 用 的 接 地 (grounded) X 光 機 問 世 美 國 侖 琴 射 線 學 會 (ARRS) 成 立 了 輻 射 防 護 常 設 委 員 會 1921 年 英 國 X 射 線 和 鐳 防 護 委 員 會 (British X-Ray and Radium Protection Committee) 成 立 1922 年 美 國 侖 琴 射 線 學 會 採 用 了 英 國 的 條 例 1925 年 在 英 國 倫 敦 召 開 了 第 一 屆 國 際 放 射 學 大 會, 建 立 了 國 際 輻 射 單 位 與 度 量 委 員 會 (ICRU) 的 前 身 國 際 X 射 線 單 位 委 員 會 (IXUC) 1927 年 美 國 布 魯 加 特 (Herrman Ludwig Blumgart) 在 美 國 波 士 頓 首 次 完 成 放 射 性 同 位 素 的 人 體 實 驗 1928 年 在 ( 瑞 典 ) 斯 得 哥 爾 摩 召 開 的 第 二 屆 國 際 放 射 學 大 會 的 贊 助 下 成 立 了 國 際 放 射 防 護 委 員 會 (ICRP) 的 前 身 ICXRP 國 際 輻 射 單 位 與 度 量 委 員 會 建 議 採 用 侖 琴 作 為 曝 露 量 的 單 位 1929 年 美 國 成 立 了 X 射 線 與 鐳 防 護 諮 詢 委 員 會 (Advisory Committee on X-Ray and Radium Protection,ACXRP), 為 NCRP 的 前 身 1930 年 200 kv 深 部 X 光 治 療 機 於 1930 年 代 問 世 1931 年 用 侖 琴 作 為 X 射 線 的 輻 射 量 單 位 1934 年 國 際 放 射 防 護 委 員 會 推 薦 了 日 耐 受 劑 量 (daily tolerance dose) 義 大 利 費 米 (Fermi) 在 羅 馬 用 中 子 照 射 產 生 放 射 性 碘 1937 年 美 國 漢 彌 頓 (Hamilton) 席 博 (Seaborg) 研 製 出 核 子 醫 學 常 用 的 碘 131, 席 博 等 人 再 研 製 出 現 代 核 子 醫 學 用 的 鎝 99m 98

107 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 1939 年 美 國 漢 彌 頓 等 人 發 表 碘 131 的 臨 床 論 文 1940 年 在 1940 年 代 臨 床 證 實 碘 131 對 甲 狀 腺 病 變 確 有 療 效 1941 年 ACXRP 推 薦 了 第 一 個 鐳 的 全 身 許 可 負 荷 量 (permissible body burden for radium) 1942 年 曼 哈 頓 工 程 區 (Manhattan District) 開 始 研 究 製 造 原 子 彈, 揭 開 了 保 健 物 理 (health physics) 成 為 一 種 專 門 性 的 職 業 1943 年 柯 斯 特 (D.W. Kerst) 首 先 發 展 臨 床 用 的 電 子 加 速 器 (betatron) 1946 年 美 國 成 立 了 原 子 能 委 員 會 (U.S. Atomic Energy Commission) 隨 著 ACXRP 的 擴 展, 成 立 了 美 國 國 家 輻 射 防 護 與 度 量 委 員 會 (National Council on Radiation Protection and Measurements,NCRP) 1947 年 美 國 國 家 科 學 院 建 立 原 子 彈 災 害 委 員 會 (Atomic Bomb Casualty Commission, ABCC), 開 始 長 期 對 廣 島 和 長 崎 原 子 彈 倖 存 者 進 行 研 究 1950 年 在 1950 年 代 放 射 免 疫 分 析 (RIA) 的 觀 念 問 世, 迄 今 碘 125 仍 使 用 於 離 體 試 管 的 RIA 檢 查 在 1950 年 代 百 萬 伏 (MV) 醫 用 直 線 加 速 器 (LINAC) 問 世 在 1950 年 代 勞 倫 斯 柏 克 萊 國 家 實 驗 室 開 始 研 究 重 離 子 加 速 器 的 臨 床 應 用 1951 年 鈷 60 治 療 機 問 世 1952 年 美 國 成 立 輻 射 研 究 學 會 (Radiation Research Society) 1953 年 ICRU 引 入 吸 收 劑 量 (absorbed dose) 的 概 念 1955 年 保 健 物 理 學 會 (Health Physics Society) 成 立 聯 合 國 成 立 了 原 子 輻 射 效 應 科 學 委 員 會 (United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiaion, UNSCEAR) 1956 年 聯 合 國 成 立 了 國 際 原 子 能 總 署 (International Atomic Energy Agency,IAEA) 1958 年 聯 合 國 原 子 輻 射 效 應 科 學 委 員 會 出 版 了 曝 露 及 生 物 傷 害 的 研 究 (Study of Exposure and Biological Hazards) (UNSCEAR 第 一 份 報 告 ) 核 子 醫 學 學 會 (Society of Nuclear Medicine) 成 立 1959 年 ICRP 推 薦 了 公 眾 的 影 響 遺 傳 99

108 第 六 章 醫 用 輻 射 防 護 劑 量 (genetically significant dose,gsd) 限 值 1960 年 美 國 醫 學 物 理 學 家 協 會 (American Association of Physicist in Medicine,AAPM) 成 立 美 國 保 健 物 理 委 員 會 (American Board of Health Physics) 開 始 了 保 健 物 理 學 家 資 格 證 書 頒 發 制 度 1962 年 英 國 米 勒 (C.W. Miller) 首 次 發 表 直 線 加 速 器 的 臨 床 治 療 應 用 1963 年 美 國 海 默 遜 (J. Haimson) 發 表 6 MV 直 線 加 速 器 的 臨 床 治 療 應 用 庫 爾 (Kuhl) 和 愛 德 華 斯 (Edwards) 發 展 單 光 子 發 射 電 腦 斷 層 掃 描 (SPECT) 1964 年 國 際 輻 射 防 護 協 會 (International Radiation Protection Association,IRPA) 成 立 1968 年 瑞 典 斯 德 哥 爾 摩 Karolinska 研 究 所 完 成 加 馬 刀 的 裝 置 1969 年 人 類 登 陸 月 球 開 始 研 究 太 空 輻 射 1970 年 在 1970 年 代, 各 種 鎝 99m 的 標 誌 試 劑 配 合 閃 爍 攝 影 機 大 量 使 用 於 臨 床 診 斷 1973 年 英 國 豪 斯 菲 爾 (Hounsfield) 發 明 X 光 電 腦 斷 層 掃 描 儀 (CT) 1975 年 為 了 繼 續 對 日 本 原 爆 倖 存 者 進 行 研 究, 美 日 兩 國 成 立 輻 射 效 應 基 金 會 (Radiation Effects Research Foundation,RERF) 取 代 了 ABCC 1978 年 ICRP 採 用 了 有 效 等 效 劑 量 (effective dose equivalent) 術 語 1986 年 RERF 為 原 子 彈 倖 存 者 研 製 出 1986 劑 量 學 系 統 (Dosimetry System 1986,DS86) 1988 年 美 國 國 家 科 學 院 游 離 輻 射 生 物 效 應 委 員 會 (U.S. National Academy of Sciences, Committee on the Biological Effects of Ionizing Radiations,BEIR) 第 4 號 報 告 氡 和 其 它 α 發 射 體 體 內 沉 積 對 健 康 的 危 害 -BEIR IV 出 版 1990 年 在 1990 年 代, 具 有 201 顆 鈷 60 高 活 度 射 源 的 加 馬 刀 開 啟 放 射 手 術 (radiosurgery) 或 稱 為 立 體 定 位 聚 焦 放 射 治 療 (stereotactic focusing irradiation) 的 應 用 此 外, 放 射 手 術 亦 可 使 用 LINAC, 但 應 具 備 多 葉 式 準 直 儀 (MLC) 電 子 驗 證 片 影 像 系 統 (EPIS) 與 配 有 CT 模 擬 機 等 1990 年 美 國 國 家 科 學 院 游 離 輻 射 生 物 效 應 委 員 會 出 版 第 5 號 報 告 100

109 臺灣輻射防護史話 受 低 水 平 游 離 輻 射 曝 露對 治療機 以治療頭皮癬(tinea 健康的危害 BEIR V 出版 capitis)一類的皮膚病 在 1920 年代北平協和醫院擁 1991 年 國 際 原 子 能 總 署 發 布 關 於 有 500 mg 鐳(226Ra)和氡(222Rn) 1986 年 4 月 車 諾 比 爾 事 故 製造室 進行氡粒的永久插種 (Chernobyl accident)對健康影 治療癌病 響的報告 1923 年 ICRP 發 布 第 60 號 出 版 物 主持一部 200 kvp 的 X 光治療 ICRP 1990 年建議書 1994 年 美國 烏克蘭 Balarus 鑑定協 上海法國醫院由 Lambert 醫師 機 1927 年 郝濟時醫師離開北平返美 由 議書對 1986 年車諾比爾事故 謝 志 光 醫 師 接 掌 協 和 醫 學院 後 85,000 個兒童甲狀腺疾病 的放射醫學業務 且有美籍放 進行 20 年追蹤研究 射 物 理 師 威 廉 斯 (Marvin Williams)協助發展 6.3 我 國 放 射 醫 學 及 輻 防 史 上 1945 年 義醫院有一部堪用的 200 kvp 的紀事 1896 年 5 月間 李鴻章因簽訂馬關條 的 X 光治療機 1950 年 約 在 日 本 遭 受 槍 擊 而 在 德國 1915 年 治療癌病 1951 年 美籍郝濟時醫師 邀請德國西 治療癌病 1953 年 醫院的 Snook-Roentgen X 光 機 1919 年 北 平 協 和 醫 學 院 成 立 放 射學 組 從事放射線的診斷工作與 教學活動 1920 年 高 雄 中 央 放 射 科 的 私 人 診所 購買日製深部 X 光治療機以 門 子 公 司 薛 密 特 (Schmidt) 工 程 師 修 復 上 海 醫 學 院 紅 十字 臺 北 中 央 放 射 科 的 私 人 診所 購買日製深部 X 光治療機以 拍 攝 了 可 能 是 中 國 第 一 張頭 頸部的 X 光片 抗戰勝利 臺灣光復 省立嘉 臺北徐外科醫院購買深部 X 光治療機以治療癌病 1955 年 臺 北 市 陸 軍 第 一 總 醫 院 與高 雄 市 陸 軍 第 二 總 醫 院 各 從美 援獲得一部 Picker 的深部 X 光 治療機 臺大醫院獲得二部深 部 X 光治療機與一部淺部 X 郝 濟 時 醫 師 主 持 北 平 協 和醫 學院一部 100 kvp 的淺部 X 光 光治療機的美援物資 臺大醫 院 放 射 線 治 療 業 務 由 李 文興 101

110 第 六 章 醫 用 輻 射 防 護 醫 師 擔 任 1955 年 6 月 2 日 行 政 院 成 立 原 子 能 委 員 會 1955 年 7 月 1 日 國 立 清 華 大 學 在 臺 復 校 並 成 立 原 子 科 學 研 究 所 1955 年 7 月 18 日 簽 訂 中 美 合 作 研 究 原 子 能 和 平 用 途 協 定 1956 年 臺 大 醫 院 成 立 同 位 素 實 驗 室 1957 年 內 政 部 衛 生 司 司 長 吳 靜 籌 設 原 子 醫 學 實 驗 院 於 臺 北 市 大 直 籌 設 失 利 後, 後 來 將 購 得 的 德 國 西 門 子 (Siemens) 鈷 60 治 療 機 與 深 部 X 光 治 療 機 交 撥 臺 北 市 省 立 中 興 醫 院 李 恆 如 醫 師 主 持 使 用 吳 靜 在 擔 任 國 防 醫 學 院 物 理 醫 學 系 系 主 任 與 臺 北 市 陸 軍 第 一 總 醫 院 放 射 線 科 主 任 期 間, 熱 心 放 射 學 的 發 展 與 臨 床 使 用 的 推 廣, 成 立 短 期 X 光 診 斷 訓 練 班, 對 日 後 的 放 射 學 的 發 展 貢 獻 頗 大 李 恆 如 醫 師 為 臺 灣 地 區 第 一 位 獲 得 美 國 放 射 學 學 會 (American College of Radiology) 考 試 合 格 的 放 射 治 療 學 專 科 醫 師 1958 年 臺 大 醫 院 啟 用 第 一 部 2,000 Ci 的 鈷 60 治 療 機, 由 黃 淑 珍 醫 師 主 持 1959 年 臺 北 榮 民 總 醫 院 設 立 放 射 線 科 1960 年 美 籍 郝 濟 時 醫 師 返 臺 任 國 防 醫 學 院 客 座 教 授, 協 助 發 展 放 射 治 療 訓 練 郝 濟 時 醫 師 被 尊 稱 為 中 國 放 射 醫 學 之 父 1961 年 4 月 13 日 清 華 水 池 式 反 應 器 首 次 達 成 臨 界, 並 設 立 保 健 物 理 組 1962 年 臺 北 榮 民 總 醫 院 放 射 線 治 療 科 啟 用 一 部 美 國 Picker 製 2,000 Ci 同 心 型 鈷 60 治 療 機, 一 部 Picker 製 2,250 Ci 懸 吊 式 鈷 60 治 療 機, 一 部 2,000 Ci 的 銫 137( 137 Cs) 懸 吊 式 治 療 機, 一 部 120 kvp 的 淺 部 X 光 治 療 機 與 41 顆 的 鐳 錠 治 療 業 務 由 江 澤 春 醫 師 主 持 美 籍 史 傳 亞 (N.M. Strandjard) 醫 師 協 助 1968 年 臺 北 三 軍 總 醫 院 使 用 銫 137 作 遠 隔 治 療, 由 李 恆 如 醫 師 兼 任 主 持 1968 年 5 月 9 日 總 統 令 公 布 原 子 能 法, 為 輻 射 防 護 的 法 源 1968 年 7 月 1 日 成 立 核 能 研 究 所, 內 設 保 健 物 理 組 1969 年 10 月 與 國 際 原 子 能 總 署 (IAEA) 簽 訂 雙 邊 核 子 保 防 協 定 1969 年 12 月 立 法 院 通 過 防 止 核 武 器 蕃 衍 條 約 (NPT) 1970 年 7 月 27 日 修 正 行 政 院 原 子 能 102

111 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 委 員 會 組 織 條 例, 成 立 綜 合 計 畫 處, 核 能 管 制 處 及 輻 射 防 護 處 1970 年 7 月 29 日 行 政 院 令 發 布 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 1970 年 12 月 3 日 總 統 令 公 布 行 政 院 原 子 能 委 員 會 組 織 條 例 1971 年 7 月 26 日 公 布 核 子 損 害 賠 償 法 1971 年 12 月 15 日 發 布 放 射 性 物 質 安 全 運 送 規 則 1971 年 12 月 與 國 際 原 子 能 總 署 及 美 國 簽 訂 三 邊 核 子 保 防 協 定 1972 年 12 月 我 國 退 出 國 際 原 子 能 總 署 組 織 1973 年 1 月 核 能 研 究 所 臺 灣 研 究 用 反 應 器 (TRR) 達 成 臨 界 1973 年 2 月 26 日 發 布 醫 用 放 射 線 管 理 辦 法 1973 年 5 月 25 日 中 華 民 國 核 能 學 會 成 立 1975 年 12 月 27 日 行 政 院 同 意 放 射 性 待 處 理 物 料 貯 存 場 的 規 劃 1976 年 臺 大 醫 院 啟 用 西 門 子 Mevatron XII 型 直 線 加 速 器, 使 用 10 MV 的 X 射 線 與 3-11 MeV 的 電 子 射 束 治 療 癌 病 1978 年 11 月 16 日 第 一 核 能 發 電 廠 一 號 機 首 次 併 聯 發 電, 臺 電 保 健 物 理 課 開 始 拓 展 業 務 1980 年 臺 北 榮 總 成 立 核 子 醫 學 中 心 1981 年 1 月 1 日 成 立 臺 灣 輻 射 偵 測 工 作 站 及 放 射 性 待 處 理 物 料 管 理 處 1982 年 5 月 20 日 蘭 嶼 貯 存 場 正 式 展 開 作 業 1982 年 11 月 19 日 通 過 部 分 食 品 輻 射 照 射 的 處 理 辦 法 1983 年 臺 大 醫 院 啟 用 遙 控 後 荷 式 (afterloading) 近 接 治 療 機, 以 取 代 鐳 226 前 荷 式 治 療 1984 年 臺 大 醫 院 引 進 電 腦 斷 層 攝 影 掃 描 儀 (CT) 1990 年 6 月 5 日 財 團 法 人 中 華 民 國 輻 射 防 護 協 會 成 立 1991 年 7 月 10 日 公 布 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 第 二 版 本 1992 年 11 月 21 日 臺 北 榮 總 國 家 多 目 標 醫 用 迴 旋 加 速 器 中 心 落 成 1993 年 9 月 8 日 核 能 研 究 所 迴 旋 加 速 器 落 成 1993 年 10 月 16 日 同 步 輻 射 加 速 器 中 心 落 成 1993 年 臺 北 榮 總 啟 用 201 顆 鈷 60 (~30 Ci/ 顆 ) 加 馬 刀 1994 年 3 月 中 華 放 射 腫 瘤 學 會 出 版 放 射 治 療 與 腫 瘤 學 季 刊 1996 年 4 月 6 日 原 能 會 放 射 性 物 料 管 理 局 成 立 1996 年 中 華 民 國 醫 學 物 理 學 會 成 立 2002 年 1 月 4 日 立 法 院 三 讀 通 過 游 離 輻 射 防 護 法, 是 為 輻 射 防 護 的 新 法 源 2002 年 臺 灣 大 學 在 新 竹 縣 成 立 生 物 103

112 第六章 醫用輻射防護 醫學園區 將設質子治療機 2002 年 9 月 10 日 美國保健物理學會 同意成立 臺灣分會 6.4 現行醫用輻防相關法規 現行醫用游離輻射防護的相關法規 如下所示 1. 原子能法第 條及 原子能法施 行細則 第 條與附件八 醫用游離輻射安 全規定 2. 游離輻射防護安全標準第 條 3. 醫用游離輻射防護委員會導則與學術 機構輻射防護委員會導則 4. 核子醫學輻射防護措施指引 5. 醫用游離輻射安全規定包括 醫用診 斷型 移動型 牙科型 X 光機及電腦 斷層掃描儀查驗登記輻射安全審查要 入)廠商輻射防護措施指引 核醫藥品 代理廠商輻射防護措施計畫指引 申 請醫用可發生游離輻射設備及 X 光管 球庫存廠商注意事項 申請醫用可發 生游離輻射設備或放射性物質執照及 人員操作執照作業要點 輻射工作人 員體外劑量評定技術規範 非密封放 射性物質輻射防護措施計畫指引 非 醫用放射線從業人員操作執照申請要 點 申請 非醫用放射性物質及可發 生游離輻射設備 指引 可發生游離 輻射設備安裝(代理輸入)廠商及有關 放射性物質人員應注意事項等 其中 非醫用部分適用於基礎醫學研究 6. 游 離 輻 射 防 護 法 已 於 民 國 91 年 (2002)1 月 4 日經立法院三讀通過 1 月 30 日由總統公布 完整的醫用游離輻射防護的相關法 規條文可在網路查詢原子能委員會的資 料 網址為 點 X 射線裝置之安全規定 同位素 安全規定 密封射源安全規定 醫用 6.5 醫用輻防的專業性 線性加速器安全規定 原子能委員會 1. 醫用輻射防護的重要性 游離輻射之管制作業 原子能委員會 醫用輻射的蓬勃發展並日益廣泛 委請各地衛生主管機關協助查核列管 普及 一方面在疾病的診斷與治療中 事項 可發生游離輻射設備及放射性 發揮了非常重要的作用 另一方面如 物質停用核驗注意事項 申請停用 何趨利避害 盡可能避免或減少醫用 恢復使用及廢棄放射性物質或可發生 輻射可能產生的潛在危害 則日益引 游離輻射設備須知 普查醫用放射性 起社會各界普遍關注 物 質 及 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 實 施要 醫用輻射防護的重要性首先表現 點 可發生游離輻射設備安裝(代理輸 還是人 直接關係到受檢者與患者的 104

113 臺灣輻射防護史話 健 康 與 安 全 防 護 的 重 要 性 不 言而 1991 年至 1996 年平均 全世界年接 喻 同時 醫用輻射防護包含豐富的 受醫用輻射診斷檢查人次已近 25 億 內容 如圖 6.1 所示 它涵蓋工作人 人次 年接受醫用輻射治療約 550 萬 員所受職業曝露的防護 受檢者與患 人 醫用輻射涉及全世界 43%以上的 者所受醫療曝露的防護 還有公眾曝 公眾 這些充分反映 醫用輻射影響 露的防護 包括保障眾多醫用輻射工 面非常廣 醫用輻射防護的重要性不 作場所周圍環境的安全以及合理減少 言而喻 而且醫療曝露的防護最適化 醫 療 曝 露 所 導 致 公 眾 的 輻 射 劑 量負 很有潛力 所以亟待加強醫用輻射防 擔 國際放射防護委員會所區分的三 護 就職業曝露的防護而言 從事放 類曝露(即職業曝露 醫療曝露 公眾 射醫學工作人員是工作人員中最大的 曝露)的防護在醫用輻射防護中全都 職業曝露群體 曾有人估算全世界輻 涉及到了 針對這三類不同曝露應具 射工作人員 70%以上在醫界 因此 體運用 ICRP 防護體系的相應原則(見 無論從醫療曝露防護 還是從職業曝 圖 6.1) 露防護和公眾曝露防護考慮 以及基 不僅如此 醫用輻射防護還要考 於控制潛在曝露危險和游離輻射的醫 慮潛在曝露的防護問題 在施行 X 射 學應用 面廣量多的醫用輻射是輻射 線診斷 臨床核子醫學診斷與治療 防護領域影響面最大的重要課題 以及腫瘤放射治療中 輻射劑量的差 2. 醫用輻射防護的特殊性 如圖 6.1 所概括的 ICRP 輻射防 錯以及各種醫療照射設備故障會給患 者以有害的甚至是致命的曝露 這方 面直至 20 世紀 90 年代 仍有過不少 輻射工作人員的健康與安全 醫用輻射防護 20 世紀 90 年代初 全世界約擁有 72 萬台醫用診斷 X 射線機 年接受 X 射 線檢查達 16 億人次(尚不包括日益增 加的口腔 X 射線拍攝牙片) 僅此就涉 個人劑量限值 它影響面很廣 據 UNSCEAR 統計 防護的最適化 醫用輻射防護的重要性還呈現在 ICRP 防護體系 作業的正當性 醫療曝露 干預 輻射工作場所周圍環境安全 付出沉重代價的教訓 所以施行各類 醫用輻射還必須十分注意防範事故性 輻射作業 受檢者與患者的健康與安全 職業曝露 正當性 醫療曝露 公眾曝露 防護標準與法規 最適化 劑量約束 防護監測與評估 防護技術 防護培訓 及全世界近 1/3 公眾 足見其影響面 之廣 據 UNSCEAR 2000 年報告書 圖 6.1 醫用輻射防護體系 105

114 第 六 章 醫 用 輻 射 防 護 護 體 系 是 醫 用 輻 射 防 護 的 指 南 除 了 通 用 原 則 之 外, 應 針 對 醫 用 輻 射 的 特 點 採 取 相 對 應 防 護 對 策 對 放 射 醫 學 工 作 人 員 所 受 醫 療 曝 露 的 防 護, 在 有 些 醫 用 輻 射 作 業 中 受 到 特 定 條 件 的 限 制 例 如 早 期 腔 內 近 接 放 射 治 療, 設 備 不 能 實 現 後 荷 式 自 動 控 制, 須 將 鐳 源 用 手 工 方 式 送 入 患 者 有 關 部 位 體 腔 內, 工 作 人 員 所 受 職 業 曝 露 比 較 大 如 今 設 備 與 技 術 的 進 步 大 大 改 善 了 防 護 又 如 骨 科 整 復, 有 時 工 作 人 員 手 部 要 在 有 用 X 射 線 束 曝 露 下 操 作, 應 盡 可 能 配 戴 便 於 操 作 的 防 護 手 套, 並 且 注 意 間 歇 照 射, 合 理 控 制 受 照 劑 量 X 射 線 診 斷 中 的 一 些 特 殊 檢 查 和 施 行 介 入 放 射 學 時, 為 保 證 放 射 學 診 治 效 果 的 實 際 需 要, 有 關 工 作 人 員 必 須 近 台 操 作 插 導 管 等, 或 者 在 照 射 過 程 中 用 手 按 壓 觸 摸 檢 查 部 位 等, 顯 然 這 就 增 加 了 對 有 關 工 作 人 員 防 護 的 困 難 對 此 一 方 面 要 注 重 設 備 的 更 新 並 輔 以 配 套 防 護 設 施, 另 一 方 面 要 注 重 操 作 中 的 各 種 防 護 措 施 此 類 操 作 更 應 加 強 防 護 最 適 化 近 些 年 介 入 放 射 學 迅 速 發 展, 在 介 入 放 射 學 中, 經 皮 穿 刺 腔 內 冠 狀 動 脈 成 形 術 (PTCA) 經 皮 穿 刺 腔 內 血 管 成 形 術 (percutaneous transluminal angioplastry,pta) 肝 內 門 腔 靜 脈 分 流 術 transjugular intrahepatic portosystemic shunt,tips) 射 頻 消 融 術 (radiofrequency ablation,ra) 和 栓 塞 術 (embolization) 等 所 導 致 輻 射 量 較 大, 更 須 加 強 防 護 醫 用 輻 射 的 新 進 展 給 醫 用 輻 射 防 護 帶 來 了 新 問 題 受 檢 者 與 患 者 所 受 醫 療 曝 露 的 特 殊 性, 在 於 受 檢 者 與 患 者 自 身 係 從 曝 露 中 直 接 獲 得 醫 療 效 益, 故 其 利 益 與 代 價 的 權 衡 比 較 特 別 各 類 醫 療 曝 露 所 導 致 劑 量 相 差 十 分 懸 殊 又 顯 著 不 均 勻 ; 同 時 醫 療 曝 露 易 偏 向 注 重 醫 療 目 的 而 忽 視 防 護 最 適 化 因 此, 醫 療 曝 露 的 防 護 尤 須 加 強 醫 療 曝 露 的 防 護 只 能 遵 守 作 業 的 正 當 性 和 防 護 的 最 適 化 原 則, 個 人 劑 量 限 制 不 適 用 於 醫 療 曝 露 施 行 醫 療 曝 露 直 接 關 係 到 受 檢 者 與 患 者 的 健 康 與 安 全, 務 必 特 別 強 調 避 免 一 切 不 必 要 的 曝 露, 並 使 確 有 正 當 理 由 的 醫 療 曝 露, 在 獲 取 不 可 缺 的 診 斷 資 訊 和 恰 到 好 處 達 到 醫 療 目 的 的 同 時, 把 受 檢 者 與 患 者 所 受 的 曝 露 控 制 在 合 理 抑 低 水 平 為 針 對 醫 療 曝 露 的 特 點, 增 加 防 護 最 適 化 的 可 操 作 性, 把 劑 量 約 束 具 體 化, 建 立 X 射 線 診 斷 和 核 子 醫 學 診 斷 的 醫 療 曝 露 指 導 水 平 就 是 加 強 醫 療 曝 露 防 護 的 新 措 施 對 於 腫 瘤 放 射 治 療, 要 強 調 對 病 灶 區 施 以 準 確 的 並 且 恰 到 好 處 的 劑 量, 以 達 到 治 療 的 目 的, 同 時 盡 可 能 減 少 對 周 圍 正 常 組 織 的 照 射, 突 顯 出 合 理 性 是 患 者 防 護 的 重 要 特 點 近 些 年 來, 腫 瘤 放 射 治 療 中 採 用 加 馬 刀 和 X 光 刀 施 行 立 體 定 位 放 射 治 療 (stereotactic radiotherapy), 還 有 提 倡 推 廣 應 用 3 維 強 度 調 控 順 形 放 射 治 療 (intensity modulated radiation 106

115 臺灣輻射防護史話 therapy IMRT)新技術 對提高放射 治療品質大有好處 同時也對治療輻 射防護提出了更高要求 此外 醫用輻射所導致公眾曝露 的防護 除了工作場所周圍環境安全 適當暫停授乳時間 以避免給嬰兒帶 來不必要的照射 3. 國際輻射防護領域的新進展 (1) 國際放射防護委員會重視醫用輻 射防護 的一般要求外 也有些特殊問題 例 產生於國際放射大會的 如 臨 床 核 子 醫 學 中 施 行 放 射性藥物 ICRP 理所當然致力於倡導醫用 體內照射治療 以及個別給藥活度較 輻射防護 其第 3 專門委員會就是 大的放射性核種顯像檢查 患者在一 定時間內其體內放射性活度較大 可 能 給 親 屬 及 其 他 公 眾 成 員 帶來不必 要的曝露 這些患者的排泄物還可能 污染環境 因此必須採取相對應防護 管理措施 對接受碘 131 治療的患 專為醫學防護而設置 ICRP 把游 離輻射曝露區分為職業曝露 醫療 曝露 公眾曝露三類 ICRP 在其 各個歷史階段的基本建議書中均 論述醫療曝露防護問題(見表 者 其體內放射性活度降至 400 MBq 6.1) 尤其 1991 年第 60 號出版物 之前不得出院 凡設置放射性核種治 明確提出 醫療曝露防護體 療的醫院 應有核子醫學病房(至少 系 同時 ICRP 發表了許多與 應有專用隔離觀察病室) 並應注意 醫用輻射防護有關的專題報告 迄 設患者專用衛生間等 必要時應向患 今(2002 年)仍有效的 ICRP 出版物 者 提 供 有 關 他 與 其 他 人 間 接觸時的 中 用於指導醫用輻射防護的有 防護措施方面的指南 另外 哺乳婦 30 份 女如需要接受核子醫學檢查 應根據 所 用 放 射 性 藥 物 在 乳 汁 中 分泌情況 表 6.1 ICRP 關於醫療曝露防護的基本觀點 出版物序號(年份) 關於醫療曝露防護的基本觀點 1 號(1959) 6 號(1964) 9 號(1966) 採用醫療曝露這個術語 以區別於職業曝露 曾考慮醫療曝露在全人口遺傳劑量 中的分配額 發展至 9 號報告有 5 段述及醫療曝露 指出它是全人口游離輻射照 射的主要人工輻射來源 應在不影響醫療效果的範圍內降低劑量 26 號(1977) 占 21 段篇幅 較系統闡述醫療曝露的含義和應遵從正當性與最適化的管制原則 並說明與其他曝露的相關問題 此後發表了 號出 版物等專題報告 並於 年會議聲明中及時補充有關建 議 尤其 放射診斷中患者的防護 (34 號報告) 放射治療中患者的防護 (44 號報告)和 核子醫學中患者的防護 (52 號報告)成為配套系列指南 60 號(1991) 14 段述及醫療曝露 明確提出醫療曝露的防護體系 進一步強調醫療曝露作業的 正當性和防護最適化 重申劑量限值不適用於醫療曝露 對正當性和最適化原 則 乃至醫療曝露含義等均有新的補充和發展 特別是在防護最適化中建議考慮 劑量約束 還進一步強調注意保護胚胎和胎兒 107

116 第 六 章 醫 用 輻 射 防 護 直 接 用 於 指 導 醫 用 輻 射 防 護 的 ICRP 出 版 物 有 : ICRP 73 號 出 版 物 醫 學 中 的 放 射 防 護 與 安 全 (1996) ICRP 57 號 出 版 物 醫 學 和 牙 科 工 作 人 員 的 放 射 防 護 (1990) ICRP 62 號 出 版 物 生 物 醫 學 研 究 中 的 放 射 防 護 (1992) ICRP 33 號 出 版 物 醫 用 體 外 曝 露 源 的 游 離 輻 射 防 護 (1982) ICRP 34 號 出 版 物 放 射 診 斷 中 患 者 的 防 護 (1981) ICRP 44 號 出 版 物 放 射 治 療 中 患 者 的 防 護 (1985) ICRP 52 號 出 版 物 核 子 醫 學 中 患 者 的 防 護 (1987) ICRP 53 號 出 版 物 放 射 性 藥 物 所 導 致 患 者 的 輻 射 劑 量 (1987) 1992 年 在 發 表 ICRP 62 號 出 版 物 的 Annals of the ICRP 後, 又 附 加 放 射 性 藥 物 所 導 致 患 者 的 輻 射 劑 量,ICRP 53 號 出 版 物 補 篇 1 國 際 放 射 防 護 委 員 會 關 於 現 行 放 射 診 斷 中 患 者 防 護 原 則 的 概 述 (1993) 國 際 放 射 防 護 委 員 會 關 於 現 行 核 子 醫 學 中 患 者 防 護 原 則 的 概 述 (1995) ICRP 80 號 出 版 物 放 射 性 藥 物 所 致 患 者 的 輻 射 劑 量,ICRP 53 號 出 版 物 補 篇 2 (1998) ICRP 84 號 出 版 物 妊 娠 與 醫 用 輻 射 (2000) ICRP 85 號 出 版 物 避 免 由 醫 用 干 預 步 驟 的 輻 射 傷 害 (2000) ICRP 86 號 出 版 物 病 人 經 歷 輻 射 治 療 防 止 意 外 曝 露 (2000) ICRP 87 號 出 版 物 電 腦 斷 層 掃 描 病 人 劑 量 的 管 理 (2000) 除 了 上 述 13 份 編 號 和 3 份 未 編 號 出 版 物 外, 以 下 6 份 出 版 物 從 輻 射 生 物 效 應 角 度 與 醫 用 輻 射 防 護 和 放 射 治 療 密 切 相 關 ICRP 41 號 出 版 物 游 離 輻 射 的 非 機 率 效 應 (1984) ICRP 49 號 出 版 物 輻 射 對 胚 胎 和 胎 兒 腦 發 育 的 影 響 (1986) ICRP 58 號 出 版 物 確 定 效 應 的 相 對 生 物 效 能 (RBE) (1989) ICRP 59 號 出 版 物 皮 膚 劑 量 限 制 的 生 物 學 依 據 (1992) ICRP 79 號 出 版 物 癌 的 遺 傳 易 感 性 (1998) ICRP 83 號 出 版 物 多 因 素 疾 病 的 危 險 度 評 估 (1999) 當 然,ICRP 通 用 出 版 物 中 有 些 與 醫 用 輻 射 防 護 也 緊 密 關 聯 例 如 以 下 11 份 出 版 物 : ICRP 37 號 出 版 物 輻 射 防 護 最 適 化 的 代 價 與 利 益 分 析 (1983) ICRP 60 號 出 版 物 國 際 放 射 防 護 委 員 會 1990 年 建 議 書 (1991) ICRP 64 號 出 版 物 潛 在 曝 露 的 防 108

117 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 護 : 概 念 架 構 (1992) ICRP 74 號 出 版 物 體 外 曝 露 放 射 防 護 中 使 用 的 換 算 係 數 (1997) ICRP 75 號 出 版 物 工 作 人 員 輻 射 防 護 的 一 般 原 則 (1997) ICRP 78 號 出 版 物 工 作 人 員 攝 入 放 射 性 核 種 的 個 人 監 測 (1997) ICRP 84 號 出 版 物 妊 娠 與 醫 療 放 射 線 (1999) ICRP 85 號 出 版 物 從 事 醫 療 介 入 手 續 避 免 輻 射 傷 害 (2000) ICRP 86 號 出 版 物 病 人 接 受 治 療 的 意 外 防 止 (2001) ICRP 87 號 出 版 物 電 腦 斷 層 攝 影 的 病 人 劑 量 管 理 (2001) ICRP 88 號 出 版 物 攝 取 放 射 性 核 種 的 母 親 導 致 胚 胎 與 胎 兒 劑 量 (2001) (2) 國 際 基 本 安 全 標 準 (IBSS) 強 調 醫 療 照 射 防 護 國 際 原 子 能 總 署 安 全 叢 書 115 號 (1996 年 ) 發 表 的 國 際 游 離 輻 射 防 護 與 輻 射 源 安 全 基 本 安 全 標 準 (IBSS), 由 聯 合 國 糧 食 與 農 業 組 織 (FAO) 國 際 原 子 能 總 署 (IAEA) 國 際 勞 工 組 織 (ILO) 經 濟 合 作 發 展 組 織 核 能 署 (OECD/NEA) 泛 美 衛 生 組 織 (PAHO) 世 界 衛 生 組 織 (WHO) 等 6 個 國 際 機 構 聯 合 倡 議 制 定, 得 到 有 關 國 際 組 織 和 世 界 各 國 支 援 是 國 際 輻 射 防 護 大 合 作 的 產 物, 也 呈 現 了 輻 射 防 護 領 域 的 新 進 展 IBSS 把 醫 療 曝 露 防 護 放 到 很 重 要 的 地 位 上 在 標 準 的 詳 細 要 求 中, 附 件 Ⅱ 醫 療 曝 露 的 篇 幅 比 職 業 照 射 公 眾 曝 露 等 其 他 5 個 附 件 的 篇 幅 都 長 並 且 把 ICRP 第 60 號 出 版 物 中 關 於 醫 療 曝 露 防 護 最 適 化 中 引 入 劑 量 約 束 概 念 具 體 化, 推 薦 建 立 放 射 診 斷 的 醫 療 曝 露 指 導 水 平 用 於 推 動 醫 療 曝 露 防 護 (3) UNSCEAR-2000 報 告 書 重 視 醫 用 輻 射 聯 合 國 原 子 輻 射 效 應 科 學 委 員 會 (UNSCEAR) 是 1955 年 聯 合 國 大 會 決 定 成 立, 並 被 授 權 負 責 廣 泛 收 集 和 分 析 評 述 各 種 游 離 輻 射 來 源 的 劑 量 水 平 與 生 物 效 應 的 權 威 機 構 UNSCEAR 自 1958 年 向 聯 合 國 提 交 第 一 份 報 告 以 來, 迄 今 (2002) 年 已 經 正 式 出 版 了 14 份 報 告 書 UNSCEAR 報 告 書 是 研 究 游 離 輻 射 水 平 與 效 應 的 重 要 文 獻 報 告 書 為 輻 射 防 護 法 規 標 準 的 研 究 制 定 與 主 管 工 作 為 輻 射 風 險 評 估 為 相 關 學 科 科 學 研 究 等 提 供 了 很 有 價 值 的 依 據 UNSCEAR 報 告 書 及 時 反 映 了 游 離 輻 射 水 平 與 效 應 研 究 的 新 進 展 全 世 界 各 國 各 地 區 各 類 型 醫 用 輻 射 的 基 本 狀 況, 應 用 頻 度 和 劑 量 水 平 均 包 括 在 UNSCEAR 報 告 書 中 綜 合 分 析 顯 109

118 第六章 醫用輻射防護 示 人類所受游離輻射曝露中 醫 和效應(115 頁) 僅從 10 個科學附 療曝露是最大的人工游離輻射來 件的篇幅看 附件 D.醫學輻射曝 源 因此醫用輻射一直是委員會關 露遙居首位 反映了國際社會對醫 注的重點之一 療曝露這個最大且不斷增加的人 UNSCEAR 2000 報告書 游離 輻射來源與效應 是迄今 14 份報 告書中篇幅最長的一部 英文版大 工游離輻射來源的充分關注 4. 健全醫用輻射標準體系 (1) 健全防護法規標準體系的要素 16 開本共 1220 頁 分Ⅰ Ⅱ卷出 國際原子能總署等國際組織在 版發行 第Ⅰ卷按慣例先刊出委員 總結各國輻射防護經驗基礎上 大 會 向 聯 合 國 大 會 的 報 告 正 文 (17 力倡導加強各國輻射防護基礎結構 頁) 隨後是內容非常豐富的關於 建設 輻射防護基礎結構的第一要 游離輻射源的 5 個科學附件 A. 素就是建立健全輻射防護法規標準 劑量評估方法學(63 頁) B.天然輻 體系 這是因為輻射防護法規標準 射源的曝露(73 頁) C.人工輻射源 是 游離輻射劑量學 放射生物學 對公眾的曝露(135 頁) D.醫用輻 放射衛生學 放射損傷防治 輻射 射曝露(203 頁) E.職業輻射曝露 防護技術 防護管理學以及輻射應 (157 頁) 第Ⅱ卷刊出關於游離輻 用等諸多相關學科科技成果的結 射生物效應的 5 個科學條件 F. 晶 是輻射防護管理經驗的昇華 DNA 的修復和突變(72 頁) G.低 因而是指導所防護作業的依據 輻 輻射劑量的生物學效應(103 頁) 射防護法規標準的舉足輕重地位已 H. 輻 射 和 其 他 因 素 的 複 合 作 用 得到普遍共識 成為加強輻射防護 (119 頁) I.輻射致癌的流行病學評 基礎結構的首要因素 估(153 頁) J.車諾比爾事故的曝露 放射學 核子醫學 放射治療 (2) 醫用輻防標準的內涵與作用 經由前述的分析可見 醫用輻 射防護涉及面很廣 為醫用輻射防 醫用輻射設備工作 場所的防護設施 醫用輻射設備 的防護安全操作 醫用輻射防護標準 醫用輻射設備產品 的輻射防護性能 放射醫學工作人員 職業曝露的防護 護提供指導依據的醫用輻射防護 受檢者與患者所受 醫療曝露的防護 作人員所受職業曝露的防護 受檢 標準 顯然也必須包含放射醫學工 者與患者所受醫療曝露的防護 以 周圍環境的防護 減少公眾曝露 及保障醫用輻射工作場所周圍環 境的安全和減少公眾曝露 同時還 圖 醫用輻射防護標準的內涵與作用 應加強指導防範事故性醫療曝

119 臺灣輻射防護史話 露 醫用輻射防護標準要遵照基本 系 新基本標準雖然突顯加強了管 標準原則 在具體指導各種醫用輻 制醫療曝露的內容 但畢竟只能規 射作業中切實發揮作用 就必須從 定有關輻射防護的大原則 鑒於醫 各類醫用輻射設備的防護性能 安 用輻射防護涉及面很廣 並有其特 裝各類設備工作場所的防護設施 殊性 必須針對各類醫用輻射防護 和相關設備的防護與安全操作等 事項問題 把防護基本原則逐一具 各方面規定具體要求 圖 6.2 概括 體化 分門別類制定一系列專項標 歸納了醫用輻射防護標準的內涵 準 這些標準科學實用 分類合 與作用 理 相互配套 都圍繞醫用輻射防 (3) 構建醫用輻防標準體系 標準是對重複性事物或概念 護這個目標形成醫用輻射防護標 準體系 所做的統一規定 它以科學 技術 這個體系並列 4 個分支 (1)醫用 和作業經驗的綜合成果為基礎 以 輻射防護基礎通用標準 (2)放射學 特定形式發布 作為共同遵守的準 (含介入放射學)輻射防護標準 (3)核 則和依據 而標準體系則是一定範 子醫學輻射防護標準 (4)輻射腫瘤學 圍內的標準按其內在聯繫形成的 輻射防護標準 第(1)分支的專項標準 科學有機整體 它圍繞一個特定標 應有醫療曝露輻射防護術語 放射醫 準化目的構成層次分明 相互配套 學工作人員的防護培訓規範 醫用輻 的科學的體系 如圖 6.3 所示 它 射工作室屏蔽防護設計要求 防護材 是基本標準下層的次級標準體 料屏蔽性能標準及檢測方法 志願者 所受醫療曝露管制原則 生物醫學研 游離輻射防護基本標準 究中的輻射防護等 第(2) (3) (4) 三個分支是針對三大類醫用輻射分 醫用輻射防護標準 別制定專項標準系列 由於放射學(介 輻射腫瘤學 核子醫學 放 射 學 基礎通用 入放射學) 臨床核子醫學 輻射腫瘤 學各有自身分類(參見圖 5.1) 故三個 分支系列標準專案數不求相同 但均 可劃歸如圖 6.3 虛線所分列四方面標 術語 設備的生產 安裝與使用 培訓 受檢者與患者的防護 屏蔽 游離輻射劑量學 其他 圖 6.3 品質保證 品質管制 醫用輻射防護標準體系架構 準化範疇 相關設備的產品防護性能 以及安裝 使用中的防護要求在醫用 輻射防護標準體系中必然占有相當 比例 鑒於醫療曝露防護的重要性 111

120 第六章 醫用輻射防護 針對不同類型醫用輻射均應制定相 確實融入放射學相關的科技 共同營造 應的受檢者與患者防護專項標準 為 一個符合輻射安全的放射學臨床應用與 在各種診斷中合理減少受檢者劑量 教學活動的空間 和在各種治療中給予恰當劑量 三大 類醫用輻射均應有適合各自特點的 游離輻射劑量學方面的專項標準 醫 用輻射的品質管制與品質保證同輻 射防護有共同目標 品質保證是從根 本上改善受檢者與患者防護 所以醫 用輻射防護標準體系還對應有一些 相關的品質保證與品質管制的專項 標準 第(2) (3) (4)三個分支按上 述四方面範疇分別制定相對應專項 標準 基本上包容了應規範的醫用輻 射防護行為 按此架構形成的體系 應按輕重緩急和成熟程度逐步健 全 各專項標準還應適時修訂 不僅 從標準專案上 而且從內容上真正做 到相互配套 健全醫用輻射防護標準 體系無疑是推動醫用輻射防護的重 要保證 參考文獻 1. International Atomic Energy Agency, International Basic Safety Standards for Protection against Ionizing Radiation and for the Safety of Radiation Sources, IAEA Safety Series No.115, Vienna (1996) 2. International Commission Radiological Protection, Susceptibility to on Genetic Cancer, ICRP Publication 79, Annals of the ICRP 28, No.1/2, 1 (1998) 3. International Radiological Dose to Commission Protection, on Radiation Patients from Radiopharmarceuticals, Addendum to ICRP Publication 53, also includes 6.6 結語 現代化的醫院體系一定有放射醫學 的臨床應用與教學活動 從基本的 X 光 片診斷到最先進的核醫造影 放射手 術 三度空間順形治療(3-D conformal therapy) 與 數 位 遞 減 血 管 攝 影 (digital subtraction angiography 簡稱 DSA)等 都關係到醫療人員 病患與其家屬 周 圍環境等的輻射安全 所以輻射防護應 112 Addendum I to ICRP Publication 72, ICRP Publication 80, Annals of the ICRP 28, No.3, 1 (1998) 4. International Radiological Commission Protection, on Risk Estimation of Multifactorial Diseases, ICRP Publication 83, Annals of the ICRP 29, No.3/4 (1999) 5. International Commission on Radiological Protection, Pregnancy and

121 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 Medical Radiation, ICRP Publication 84, Annals of the ICRP 30, No.1, 1 (2000) 6. International Commission on Radiological Protection, Avoidance of Radiation Injuries from Medical Interventional Procedure, ICRP Publication 85, Annals of the ICRP 30, No.2, 1 (2000) 7. International Commission on Radiological Protection, Prevention of Accidental Exposures to Patients Undergoing Radiation Therapy, ICRP Publication 86, Annals of the ICRP 30, No.3, 1 (2000) 8. International Commission on Radiological Protection, Managing Patient Dose in Computed Tomography, ICRP Publication 87, Annals of the ICRP 30, No.4, 1 (2000) 9. 鄭 鈞 正 游 離 輻 射 醫 學 應 用 的 輻 射 防 護 兩 岸 醫 用 游 離 輻 射 防 護 研 討 會 臺 北 市 2001 年 4 月 26 日 10. 張 寶 樹 臺 灣 醫 用 游 離 輻 射 防 護 現 況 兩 岸 醫 用 游 離 輻 射 防 護 研 討 會 臺 北 市 2001 年 4 月 26 日 11. 張 寶 樹 醫 用 保 健 物 理 學 俊 傑 書 局 臺 北 市 (2001) 113

122 第 六 章 醫 用 輻 射 防 護 114

123 臺灣輻射防護史話 第七章 學術界的輻防 立清華大學 政府遷臺後 於民國 前言 輻射防護的教學和研究 學術界責 無旁貸 在民國 49 年(1960)代初期 由 於清華大學裝設核反應器及相關設施 因此陸續舉辦了輻射防護的短期訓練 班 受訓學員遍及產 學 醫各界 正 式把保健物理列入研究所的課程係於民 國 51 年(1962)春季 任課老師為來自國 際 原 子 能 總 署 (IAEA)的 美 籍專家布雷 立(Frank J. Bradly) 當時清華大學原子 科學研究所的學生人數並不多 但每堂 在研究方面清華大學的熱發光劑量 (thermoluminescence 籌備委員會 決定校址設於新竹市赤 土畸 先設原子科學研究所 1956 年 9 月招考原子科學研究所首屆研究生 21 人 1960 年核子工程館 反應器實驗 館 以及同位素館陸續完工 保健物理 組則設於反應器實驗館(1963 年改名為 梅貽琦紀念館) 在 1960 年教學部門分 為核子物理 核子化學 核子工程三組 技術部門則分為反應器組 同位素組 課都座無虛席 計 年(1955)行政院組設 清華大學研究院 dosimeter, TLD) 核能研究所的輻射度量標準 輻 射偵測中心的環境偵測 以及近年來各 相關機構配合醫學物理學的相關研究 屢有佳作 臺電的實務經驗回饋 也促 成研究的好題目 保健物理組 科學儀器組四組 同屬於 原子科學研究所 清華水池式反應器(俗稱原子爐)於 1961 年 4 月 13 日達到臨界 是年 12 月 2 日舉行落成典禮 在清華水池式反應器於 1961 年 4 月 13 日達成臨界之前 國際原子能總署 的保健物理專家美國籍 Per Grande 先生 7.2 清華大學 民國前 3 年(西元 1909)清廷設立遊 美學務處 以美國退還的庚子賠款 選 派學生赴美留學 1911 年設於北京清華 園的 清華學堂 正式開學 1912 年改 名為 清華學校 1928 年改名為 國 於 1960 年 3 至 9 月到清華大學任職 他 於 1961 年建議在臺灣設立國家輻射防 護 處 (National Radiation Protection Service, NRPS) 並建議 IAEA 再派遣另 一專家來華訪問島上的輻射產生設施 他復建議清華大學的保健物理組應具有 相當的權限(authority) 以及所有放射化 115

124 第 七 章 學 術 界 的 輻 防 學 作 業 要 在 同 位 素 實 驗 室 進 行 另 在 臺 灣 糖 業 研 究 中 心 建 造 一 專 用 焚 化 爐 以 減 少 放 射 性 廢 棄 物 的 體 積 在 1962 年 IAEA 派 遣 布 雷 立 先 生 來 清 華, 自 1962 年 5 月 21 日 至 6 月 1 日 他 和 李 名 立 教 授 環 島 訪 問 所 有 的 輻 射 用 戶 並 作 改 善 的 建 議 是 時 清 華 保 健 物 理 組 已 具 有 膠 片 佩 章 環 境 偵 測 地 區 監 測 射 源 管 制 以 及 廢 棄 物 管 制 等 能 力 他 又 在 清 華 大 學 原 子 科 學 研 究 所 開 課, 介 紹 保 健 物 理 新 知, 為 我 國 講 授 保 健 物 理 的 第 一 人 布 雷 立 的 重 要 建 議 如 下 : 設 立 國 家 輻 射 防 護 處 在 清 華 設 立 放 射 性 廢 棄 物 處 理 設 施 中 心 在 清 華 設 立 保 健 物 理 科 系 為 醫 事 人 員 設 立 安 全 使 用 游 離 輻 射 課 程 IAEA 可 思 考 臺 灣 核 能 發 電 的 可 能 性 1975 年 原 子 科 學 研 究 所 招 收 保 健 物 理 學 研 究 生 1984 年 原 屬 於 原 子 科 學 研 究 所 的 技 術 部 門 四 個 組 獨 立 成 為 原 子 科 學 技 術 發 展 中 心, 惟 保 健 物 理 組 的 業 務 仍 保 持 原 貌, 科 學 儀 器 組 則 改 名 為 儀 器 組, 並 兼 負 范 氏 加 速 器 的 運 作 業 務 1. 人 事 自 民 國 49 年 (1960) 成 立 以 來, 保 健 物 理 組 歷 任 主 任 ( 後 來 改 敘 為 組 長 ) 為 李 名 立 段 維 翁 寶 山 董 傳 中 王 天 戈 歐 陽 敏 盛 李 四 海 許 俊 男 鄧 希 平 陳 坤 焙 趙 君 行 諸 先 生 2. 設 備 熱 發 光 人 員 劑 量 計 實 驗 室 輻 射 偵 檢 儀 器 校 正 實 驗 室 全 身 計 測 實 驗 室 放 射 性 核 種 分 析 實 驗 室 輻 射 劑 量 度 量 與 應 用 研 究 室 3. 支 援 教 學 與 研 究 支 援 原 子 科 學 系 有 關 環 境 輻 射 度 量 輻 射 應 用 以 及 保 健 物 理 等 課 程 的 教 學 與 講 習 在 研 究 方 面 以 輻 射 度 量 校 正 以 及 劑 量 評 估 為 主 在 民 國 79 年 (1990) 以 前 曾 舉 辦 多 次 輻 射 防 護 訓 練 班, 迨 財 團 法 人 中 華 民 國 輻 射 防 護 協 會 ( 簡 稱 輻 協 ) 於 民 國 79 年 成 立 後, 訓 練 班 的 業 務 才 轉 移 給 輻 協 ( 見 本 章 的 附 錄 ) 4. 服 務 對 校 外 提 供 技 術 服 務, 包 括 人 員 劑 量 計 讀 儀 器 校 驗 放 射 性 核 種 分 析 輻 射 安 全 評 估 等 在 行 政 院 原 子 能 委 員 會 尚 未 完 全 運 作 之 前, 於 民 國 年 間 支 援 原 能 會 的 技 術 性 業 務 民 國 81 年 (1992) 原 子 科 學 系 成 立, 設 立 保 健 物 理 學 程 5. 研 發 特 色 研 製 膠 片 佩 章 熱 發 光 劑 量 計 的 研 發 與 劑 量 度 量, 圖 7.1 顯 示 貼 上 熱 發 光 劑 量 計 的 假 體 在 反 應 器 量 測 中 子 與 加 馬 劑 量 的 情 形 116

125 臺灣輻射防護史話 高劑量度量技術的研發 如化學劑 核能研究所是從事原子能科技的研 量 計 ( 例 如 Frické) 輻 射 色 染 發機構 核研所係於民國 54 年 4 月始籌 (radiochromic dye film, RDF)光子 建 到民國 57 年 7 月 1 日正式成立 民 激化劑量計等 國 77 年 10 月 1 日歸建於行政院原子能 放射性核種分析技術應用於環境科 學 地球科學 天然放射性物質的 委員會 全所在所長 副所長之下設置 11 研究 個功能組(包括保健物理組) 兩個委員 清華大學在核能與輻射的教學與研 會及四個支援單位 匯集各類不同專業 究是臺灣的先驅 孫芳鐸教授的 調寄 人才 以應用核能科技 增進民生福祉 望江南 曰 確保核能安全為研究發展目標 保健物 清華奮 理組歷任組長為劉國鉞 蔡昭明 陳為 竹塹闢榛蕪 立 蘇獻章 蘇明峰 邱志宏諸先生 造福欣看驅核子 核研所位於桃園縣龍潭鄉 近鄰石 鑄人努力鼓洪爐 門水庫 環境優美 所內研發設備齊全 燦爛展新圖 核能研究所的輻射防護與偵測的研 究發展 其重點為輻射防護應用研究與 另前駐阿根庭大使王之珍先生也贈 一對聯曰 科技更新核能崛起迎時代 精進輻射防護技術 包括五大項 1. 輻射度量技術 建立及維持游離輻射標準 提供 國內二級校正實驗室與放射治療所需 的量測標準追溯 以及協助推動中華 民 國 實 驗 室 認 證 體 系 執 行 能 力試 驗 使國內輻射偵測儀器校正與人員 體外劑量偵測的技術與品質能趨於一 致 由經濟部標準檢驗局於民國 80 年 7 月委託核研所建置實驗室的部分設 備如圖 7.2 所示(見書末的附錄四) 此 圖 7.1 熱發光劑量計在清華水池式反應器量 測劑量 教學相長洪爐陶冶育英才 外 核研所也建立二級校正實驗室 提供各類輻射防護儀器與劑量計的校 正服務 期使國內的輻射應用能更準 7.3 核能研究所 確與更安全 117

126 第七章 學術界的輻防 2. 加強輻射劑量評估技術研究 源 起 於 輻 射 屏 蔽 的 計 算 評 估技 術 拓展至相關領域的應用 其主要 項目為環境輻射劑量評估 核能設施 緊急應變劑量評估及醫學物理劑量評 估 在環境輻射劑量評估方面 配合 環境保護意識提昇及輻射相關法規對 環境輻射劑量限值的嚴格要求 建立 60 輻射設施的直接輻射 向天輻射(sky Co 空氣克馬照射系統 shine)及其放射性氣 液體外釋的劑量 評估技術 在核能設施緊急應變劑量 評估方面 為健全我國完善的核能電 廠緊急應變體系 建立核能電廠緊急 應變劑量評估系統 結合即時預報氣 象及外釋核種等事故資訊 進行環境 民眾劑量評估 提供決策者關於的事 故的早期民眾防護行動建議 在醫學 物理劑量評估方面 除利用蒙地卡羅 (Monte Carlo)計算方法 進行中子及 60 Co 水吸收劑量校正系統 光子體外照射防護劑量評估 並配合 加強原子能科技在醫學診療的應用安 全與效益 落實原子能科技在社會民 生福祉與永續發展上的目標 積極發 展體素(voxel)蒙地卡羅計算方法 應 用於核子醫學 放射治療 可得到更 精確的體內 體外輻射劑量結果 提 昇醫療品質 自由空氣游離腔(低能量) 3. 輻射安全防護 核研所既隸屬原能會 除本身各 項 輻 射 作 業 場 所 及 周 圍 環 境的輻射 安全管制外 仍須協助原能會處理國 內 各 項 輻 安 技 術 支 援 及 異 常事件規 118 圖 7.2 國家游離輻射標準實驗室部分設備

127 臺灣輻射防護史話 劃處理等 例如放射性污染鋼筋事件 及(5)人員染色體變異分析等 其中(1) 處理 輻射道路偵測評估 鋼鐵廠的 至(3)項已獲得中華民國驗室認證體系 輻射異常物接收處理 醫用 X 光機安 (Chinese 全稽核 以及近期(民國 91 年)甚囂塵 Accreditation System, CNLA)的認證 上的輻射源普查等 有效保障社會大 第(4)項服務則獲得我國經濟部標準檢 眾安全 驗局 ISO 9002 認證 各項技術服務的 National Laboratory 為 因 應 作 業 場 所 的 輻 射 安 全需 計測品質獲得認可 且符合國際標準 求 核研所早期即已集合群力 完成 化組織的品質要求 此外 核研所保 游離輻射防護彙萃 培育國內輻防專 健物理組亦秉持 專業 技術 品質 業人員不計其數 民國 81 年(1992)訓 的信念 為國內同業提供全方位高品 練工作轉移給新成立的財團法人中華 質的服務 民國輻射防護協會(見本章附錄) 另 5. 輻射偵檢系統儀具的研發 為及時監督輻射作業場所異常應變 核研所偵檢儀器的開發 從偵檢 核研所已開發完成輻射監測中心 有 器的製造到系統組裝 均達一定的水 效 整 合 (1) 輻 射 作 業 場 所 的 監 測 系 準 如碲化鎘偵檢器 掌上型輻射偵 統 (2)人員輻射劑量管理系統 (3) 測儀 並已成功技轉民間產業製造 環境輻射監測系統 不論是設施內的 生產 核研所研發的熱發光劑量計及 輻射異常狀況 工作人員接受劑量逾 輻射偵測車有助於對輻射屋偵測 越規定仍進入管制地區工作 或環境 民國 87 年 7 月 1 日核研所慶祝成 監測系統示警 督導階層均能於第一 立 30 周年所慶時 王培亭先生寫一首 時間接獲示警訊號 查核作業場所的 詩描述核研所的成就 應變品質 4. 保健物理技術服務 慘澹經營三十年 輝煌成果史無前 核能研究所保健物理組為了服務 核能科技誰先導 國內輻射作業場所的輻射安全作業 端賴吾儕猛著鞭 已建立多項專業技術及實驗室 這些 由此詩可窺見核研所事蹟的端倪 專業技術除支援核研所輻防安全領域 的作業外 亦對國內輻射作業機構提 7.4 同步輻射研究中心 供專業技術服務 服務項目包含 (1) 人員體外劑量評估 (2)輻射偵檢儀器 校正 (3)環境與生物試樣放射性核種 分析 (4)防護面具與空氣濾層檢測 119

128 第七章 學術界的輻防 民國 82 年(1993)10 月 16 日為我國 其實在大自然中即存在著同步輻 科技史上一個重要的日子 耗資新台幣 射光源 夜晚星空的蟹狀星雲(Crab 28 億 費時 10 年 由國人自行設計興建 Nebula)中的藍白色光 乃是高能電子 的臺灣第一座同步輻射光源於這一天在 在磁場甚弱的星雲中所放出的連續同 新竹科學工業園區落成啟用了 行政院 步輻射光 由於質量小的帶電粒子較 同步輻射研究中心(圖 7.3)籌建處在國內 易產生輻射 因此目前的同步輻射均 學術界與工業界的支持下 成功地完成 由最輕的帶電粒子(電子或正子) 經 了這部世界先進的大型實驗設施 使我 加速至趨近於光速時產生 國的科技研究環境跨入一個新紀元 同步輻射研究中心 一個備受關注 的大型開放式研究機構 已經跨越時空 悄悄地將超新星(Supernova)的光芒帶入 科技領域之中 迎接次微米(奈米)時代 的來臨 開創國內原子能和平用途嶄新 的一頁 本節將簡介同步輻射的特性 應用 籌建過程及運轉現況 另外亦介 紹同步輻射研究中心在安全管理與輻射 防護方面的作法 在籌備階段 中心的 輻射及操作安全組長為江祥輝先生 民 國 82 年由王昭平先生接任迄今(民國 91 年) 民國 91 年 5 月立法院三讀通過中 圖 7.3 行政院同步輻射研究中心鳥瞰圖 心改制為財團法人國家同步輻射研究中 心 自民國 92 年元旦起生效 1. 同步輻射的原理 北極 電子束行進路線 加速中的帶電粒子都會發出電磁 波 在圓形軌道上以接近光速的速度 運轉的帶電粒子 因為受到研場偏轉 的作用 所以會沿著軌道切線的方向 發出電磁波(圖 7.4) 這種輻射現象係 於 1947 年 首 次 在 電 子 同 步 加 速 器 南極 同步輻射光 圖 7.4 在儲存環內作等速圓周運動的電子會沿著圓 弧的切線方向輻射電磁波 (electron synchrotron)中被觀察到 故 稱為同步加速器輻射 簡稱同步輻射 120 西元 1947 年 美國通用電器(GE)

129 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 公 司 ( 又 譯 為 奇 異 公 司 ) 的 研 究 人 員 在 其 70 MeV 的 電 子 同 步 加 速 器 裏 觀 察 到 電 磁 輻 射, 定 名 為 同 步 加 速 器 輻 射 (synchrotron radiation), 簡 稱 同 步 輻 射 同 步 輻 射 現 象 是 高 速 電 子 受 力 加 速 必 然 的 結 果, 也 是 電 磁 理 論 基 本 原 理 之 一 遠 在 西 元 1054 年, 宋 朝 的 觀 察 天 象 者, 即 留 下 了 天 關 星 附 近 超 新 星 爆 炸 的 紀 錄, 清 楚 地 描 述 了 高 能 電 子 在 星 雲 磁 場 作 用 下 放 出 藍 白 色 光 的 情 形 若 非 當 時 電 磁 理 論 尚 未 發 展 完 成, 同 步 輻 射 也 許 就 該 改 稱 為 天 關 光 源 在 夜 晚 星 空 常 見 的 蟹 狀 星 雲, 就 是 大 自 然 的 同 步 輻 射, 而 宋 朝 先 輩 觀 察 到 的 天 象 就 是 它 同 步 輻 射 研 究 中 心 光 束 線 尾 看 到 的 同 步 輻 射, 如 經 細 心 的 觀 察 比 較, 可 以 發 現 兩 者 具 有 相 當 程 度 的 類 似 同 步 輻 射 光 源 具 備 光 斑 小 亮 度 高 準 直 性 好 具 可 調 的 真 空 紫 外 光 至 X 光 連 續 光 譜 高 偏 振 性 脈 衝 時 間 結 構 超 高 真 空 環 境 等 特 性, 是 基 礎 和 應 用 科 學 研 究 最 好 的 探 針 隨 著 科 技 不 斷 的 進 步, 研 究 需 求 不 斷 的 提 昇, 同 步 輻 射 設 施 已 由 1970 年 代 附 屬 於 高 能 物 理 實 驗 設 施 的 第 一 代 機 器, 演 變 為 80 年 代 專 為 同 步 輻 射 研 究 的 第 二 代 機 器, 再 演 變 為 90 年 代 具 有 低 發 射 度 及 長 直 段 插 件 的 第 三 代 高 亮 度 機 器, 持 續 在 科 技 研 究 方 面 扮 演 重 要 的 角 色, 引 導 人 類 不 斷 的 創 新 與 突 破 2. 同 步 輻 射 的 應 用 同 步 輻 射 應 用 的 領 域 非 常 廣 泛, 舉 凡 物 理 化 學 生 物 醫 學 電 子 材 料 等 學 門, 都 可 以 見 到 它 傲 人 的 成 就 過 去 在 科 幻 小 說 內 常 見 的 情 節, 如 次 微 米 矽 晶 片 電 路 高 分 子 結 構 解 析 X 光 血 管 照 相 及 微 機 械 馬 達 等, 都 已 成 為 同 步 輻 射 研 究 的 成 果 經 同 步 輻 射 光 照 射 後, 電 子 顯 微 鏡 下 顯 現 的 矽 藻 (diatom) 內 部 結 構 圖 像 清 晰, 此 類 顯 像 實 驗 可 以 在 很 短 的 時 間 內 完 成, 且 在 大 氣 中 或 氦 氣 中 都 可 以 進 行, 大 大 減 少 樣 本 被 光 源 破 壞 的 可 能 性, 而 且 還 提 供 了 活 體 觀 察 的 機 會, 對 分 子 結 構 解 析 有 很 大 的 助 益 利 用 同 步 輻 射 光 進 行 心 臟 冠 狀 動 脈 血 管 照 相 經 影 像 處 理 後, 清 晰 的 心 臟 血 管 照 片, 可 以 減 低 病 人 注 射 碘 的 劑 量, 縮 短 心 臟 顯 影 所 需 的 時 間, 大 大 降 低 心 臟 檢 查 的 不 舒 適 性, 是 病 患 的 一 大 福 音 利 用 同 步 輻 射 光 刻 出 的 鎳 齒 輪, 它 的 大 小 只 有 螞 蟻 手 掌 般 大 小, 是 微 機 械 馬 達 問 世 的 主 要 功 臣 目 前 這 種 技 術 已 臻 成 熟, 國 內 新 光 人 纖 公 司 已 和 同 步 輻 射 中 心 建 立 合 作 計 畫, 共 同 研 發 製 造 超 細 纖 維 紡 口, 自 行 開 發 與 改 進 抽 取 超 細 纖 維 的 技 術 3. 籌 設 的 始 末 我 國 籌 建 同 步 輻 射 設 施 的 構 思 始 於 民 國 67 年 間, 主 要 的 考 量 在 建 立 最 先 進 的 基 礎 研 究 環 境, 吸 引 海 內 外 人 才, 使 科 技 根 留 臺 灣, 並 得 以 迎 頭 趕 121

130 第 七 章 學 術 界 的 輻 防 上 國 際 科 技 水 準 民 國 70 年 國 科 會 成 立 同 步 輻 射 可 行 性 研 究 小 組, 開 始 嚴 謹 評 估 設 立 同 步 輻 射 設 施 的 可 行 性 歷 經 一 年 的 可 行 性 研 究, 研 究 小 組 提 出 國 內 有 能 力 興 建 同 步 輻 射 設 施 的 結 論, 為 同 步 輻 射 研 究 中 心 的 誕 生 跨 出 關 鍵 性 的 第 一 步 民 國 72 年 7 月 行 政 院 核 定 設 立 同 步 輻 射 研 究 中 心, 並 成 立 指 導 委 員 會, 由 袁 家 騮 先 生 擔 任 主 任 委 員, 先 後 聘 請 丁 肇 中 李 遠 哲 吳 大 猷 吳 健 雄 浦 大 邦 張 明 哲 閻 振 興 鄧 昌 黎 蔣 彥 士 錢 思 亮 陳 履 安 夏 漢 民 郭 南 宏 劉 兆 玄 黃 鎮 台 翁 正 義 蔡 清 彥 魏 哲 和 史 欽 泰 沈 元 壤 及 陳 長 謙 諸 先 生 為 委 員, 負 責 籌 劃 興 建 同 步 輻 射 研 究 中 心 的 工 作 民 國 74 年 9 月 同 步 輻 射 研 究 中 心 籌 建 處 成 立, 負 責 興 建 同 步 輻 射 設 施 的 團 隊 組 成, 正 式 展 開 軟 硬 體 的 建 設 工 作 民 國 75 年 8 月 建 址 選 定 在 新 竹 科 學 園 區 西 北 角, 破 土 開 始 動 工 民 國 80 年 組 件 量 產 開 始, 民 國 81 年 展 開 儲 存 環 安 裝, 民 國 82 年 8 月 試 車 運 轉 成 功, 儲 存 環 儲 存 電 流 超 越 設 計 規 格, 民 國 82 年 10 月 由 李 登 輝 總 統 按 紐 正 式 啟 用 民 國 83 年 4 月 起 正 式 開 放 供 學 術 研 究 機 構 使 用 一 連 串 的 進 展, 使 臺 灣 成 為 亞 洲 第 一 個 擁 有 最 先 進 同 步 輻 射 設 施 的 國 家, 臺 灣 光 源 (Taiwan Light Source) 設 施, 即 同 步 輻 射 研 究 中 心 的 同 步 光 源 系 統 也 與 歐 洲 的 同 步 輻 射 設 施 (ESRF, 6 GeV) 美 國 加 州 大 學 柏 克 萊 校 區 的 進 步 型 光 源 實 驗 室 (ALS, 1.5 GeV) 及 意 大 利 的 光 源 實 驗 室 (Elettra, 2.0 GeV) 並 駕 其 驅, 同 為 當 時 世 界 上 運 轉 中 的 第 三 代 同 步 輻 射 設 施 韓 國 浦 項 光 源 設 施 (PLS, 2.0 GeV) 也 急 起 直 追 臺 灣 光 源 設 施 的 主 要 系 統 包 括 一 個 50 MeV 電 子 直 線 加 速 器, 和 一 座 120 公 尺 長 六 邊 對 稱 的 超 高 真 空 儲 存 環, 系 統 構 造 如 圖 7.5 所 示 臺 灣 光 源 設 施 目 前 可 提 供 4 到 ev 的 同 步 輻 射 光 源 給 研 究 人 員 使 用, 可 用 的 光 束 線 數 目 為 20 條, 不 僅 可 進 行 的 研 究 範 疇 更 加 的 寬 廣, 臺 灣 科 技 及 產 業 界 也 將 獲 得 更 多 及 更 好 的 光 源 使 用 機 會, 從 事 跨 時 代 的 高 科 技 探 索 臺 灣 光 源 設 施 運 轉 的 模 式 可 以 概 分 為 注 射 和 儲 存 兩 種 注 射 運 轉 時 會 有 大 量 的 電 子 損 耗, 是 輻 射 劑 量 率 最 高 的 時 候 注 射 的 目 的 在 將 加 速 器 加 速 後 的 高 能 電 子 注 入 儲 存 環, 用 以 補 充 儲 存 環 損 耗 的 電 子 射 束, 目 前 約 僅 需 不 到 三 分 鐘 的 時 間 即 可 注 滿 儲 存 環 額 定 儲 存 電 流 200 ma 儲 存 運 轉 時 電 子 損 耗 的 數 量 非 常 的 少, 高 能 電 子 幾 乎 都 維 持 在 儲 存 環 超 高 真 空 環 境 下 繞 行, 輻 射 劑 量 率 微 乎 其 微, 研 究 人 員 可 安 全 地 利 用 光 束 線 引 出 的 高 品 質 同 步 輻 射 進 行 實 驗, 這 段 期 間 約 可 維 持 8 小 時 4. 安 全 管 理 122

131 臺灣輻射防護史話 在任何一個研究或企業機構裏 安全應該是實驗過程及工作推展的一 般 安全是文化和經營藝術結合的產 物 環 不應該是獨立或分離的業務 就 硬 體 的 設 備 在 安 全 防 護上可以 像研究整合 科學定律及財政管理一 發揮很大的效果 例如消防系統 規 低能量球面光柵分光機光束線 U5 光束線 光束線 EPU 龍光束線 超寬頻光譜光束線 紅外線光束線 SNM 光束線 柔Ｘ光光束線 增頻磁鐵 W20 橢圓偏振緊頻磁鐵 EPU 高通量光束線 U9 聚頻磁鐵 圖 7.5 多功能Ｘ光 光束線 高能量球面光柵 分光儀光束線 Ｘ光繞射束線 Ｘ光散射光束線 Ｘ光吸收光譜光束線 微機械光束線 U9 氣體濾 頻光束線 光激發釋氣光束線 Ｘ光光刻術光束線 U9 光譜光束線 光束線配置圖 123

132 第 七 章 學 術 界 的 輻 防 劃 良 好 的 緊 急 出 口 保 全 警 衛 系 統 及 適 當 的 工 具 等, 都 可 以 使 意 外 發 生 的 機 會 降 低, 傷 害 的 程 度 減 小 惟 任 何 安 全 計 畫 最 重 要 的 部 分 是 安 全 管 理, 它 的 目 標 是 要 讓 安 全 融 入 工 作 之 中, 使 員 工 們 自 動 自 發 的 注 意 且 遵 守 安 全 守 則, 根 本 隔 絕 事 故 發 生 的 機 會 對 一 個 類 似 同 步 輻 射 研 究 中 心 的 大 型 開 放 式 研 究 機 構 而 言, 有 一 大 部 分 的 使 用 者 並 非 中 心 的 員 工, 他 們 擁 有 各 自 的 想 法 與 行 為, 對 安 全 的 要 求 有 獨 立 的 判 定 標 準, 加 上 有 部 分 的 研 究 設 備, 如 光 束 線 或 實 驗 腔 等, 是 由 他 們 建 造 及 管 理 的, 並 非 中 心 的 財 產, 無 法 行 使 強 制 規 範 的 措 施 如 何 使 他 們 與 中 心 員 工 一 起 接 受 標 準 相 同 的 安 全 要 求, 是 安 全 管 理 上 必 須 考 量 的 重 點 同 步 輻 射 中 心 的 安 全 政 策 如 下 : (1) 對 所 有 中 心 的 員 工 外 來 的 用 戶 及 參 觀 的 訪 客 提 供 一 個 安 全 及 衛 生 的 工 作 場 所 (2) 以 公 眾 利 益 為 依 歸, 嚴 密 監 控 有 害 物 質 的 排 放, 將 環 境 衝 擊 降 至 最 低 (3) 建 立 緊 急 應 變 能 力, 確 保 意 外 事 故 發 生 時, 不 致 危 害 中 心 的 建 築 物 與 設 備, 且 不 會 影 響 研 究 的 進 行 而 中 心 安 全 措 施 計 畫 的 目 標 為 : (1) 中 心 內 任 何 的 作 業 必 須 遵 循 所 有 安 全 規 範 及 政 府 法 令 的 規 定 (2) 所 有 牽 涉 到 加 速 器 系 統 儲 存 環 光 束 線 及 建 築 物 的 增 建 與 改 建 案, 必 須 通 過 嚴 謹 的 安 全 審 查, 方 可 展 開 (3) 對 員 工 外 來 用 戶 訪 客 外 包 工 作 人 員 及 週 圍 環 境 施 予 輻 射 監 測, 如 發 現 劑 量 異 常 時, 必 須 立 即 加 以 調 查 對 意 外 排 放 及 外 洩 事 件, 應 立 刻 追 查 原 因, 通 報 相 關 主 管 機 關, 並 採 取 必 要 的 補 救 措 施 (4) 員 工 外 來 用 戶 訪 客 或 外 包 工 作 人 員 遭 致 意 外 或 職 業 傷 害 時, 應 進 行 事 故 調 查, 找 出 事 故 原 因, 防 止 事 故 的 再 發 生, 並 報 告 主 管 機 關 (5) 給 予 員 工 外 來 用 戶 訪 客 及 外 包 工 作 人 員 緊 急 應 變 訓 練, 範 圍 必 須 包 括 緊 急 逃 生 常 識 及 各 種 潛 在 危 害 (6) 實 驗 研 究 及 機 器 維 修 導 致 的 輻 射 曝 露 必 須 合 理 的 抑 低 中 心 亦 已 建 立 緊 急 應 變 任 務 編 組, 中 心 主 任 親 任 緊 急 應 變 指 揮 中 心 總 指 揮, 每 年 配 合 新 竹 科 學 園 區 舉 辦 防 災 訓 練 及 緊 急 應 變 演 習, 藉 以 強 化 緊 急 動 員 能 力, 落 實 緊 急 應 變 準 備, 降 低 意 外 災 害 損 傷 程 度 5. 輻 射 防 護 和 其 他 核 能 設 施 比 較 起 來, 中 心 可 能 產 生 的 輻 射 危 害 相 對 的 低 很 124

133 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 多, 主 要 的 原 因 在 加 速 後 的 高 能 電 子 都 在 超 高 真 空 環 境 下 繞 行, 其 與 儲 存 環 組 件 碰 撞 進 而 產 生 高 能 輻 射 及 放 射 性 活 度 的 機 會 非 常 的 低 因 此 美 國 能 源 部 已 將 同 步 輻 射 設 施 歸 類 為 非 核 設 施 (non-nuclear facility), 與 核 能 電 廠 核 能 工 業 及 核 醫 設 施 等 分 開 管 理 儘 管 如 此, 輻 射 防 護 仍 是 中 心 安 全 措 施 計 畫 最 重 要 的 一 環, 輻 射 防 護 業 務 仍 是 中 心 內 外 最 關 心 的 焦 點 下 面 將 針 對 屏 蔽 設 計 輻 射 監 測 及 安 全 連 鎖 等 作 一 說 明, 施 行 的 成 效 與 問 題 也 將 一 併 介 紹 (1) 屏 蔽 設 計 中 心 屏 蔽 設 計 採 用 表 7.1 的 設 計 目 標, 每 年 輻 射 工 作 人 員 的 劑 量 設 計 目 標 定 為 2 毫 西 弗, 非 輻 射 工 作 人 員 的 劑 量 設 計 目 標 定 為 0.2 毫 西 弗, 環 境 劑 量 設 計 目 標 則 定 為 0.1 毫 西 弗, 合 理 抑 低 原 則 則 列 為 參 考 準 則 經 引 用 國 外 常 用 的 加 速 器 屏 蔽 設 計 模 式, 並 採 用 保 守 的 運 轉 參 數 之 後, 各 主 要 設 施 屏 蔽 設 計 的 結 果 如 表 7.2 所 示 (2) 輻 射 監 測 中 心 在 人 員 劑 量 監 測 方 面, 已 建 立 獲 國 家 標 準 實 驗 室 認 證 通 過 的 人 員 劑 量 實 驗 室, 並 自 行 計 讀 管 制 中 心 員 工 與 外 來 用 戶 的 人 員 劑 量 絕 大 部 分 的 人 所 接 受 的 劑 量 均 在 背 景 劑 量 邊 緣, 並 沒 有 因 同 步 輻 射 設 施 的 運 轉, 額 外 接 受 大 量 的 輻 射 劑 量 在 廠 區 及 環 境 劑 量 監 測 方 面, 中 心 已 建 立 即 時 及 被 動 型 劑 量 監 測 系 統,24 小 時 監 測 中 心 裏 外 劑 量 變 動 情 形 即 時 劑 量 監 測 系 統 由 分 布 於 屏 蔽 體 表 面 及 廠 區 外 圍 的 輻 射 偵 檢 系 統 組 成, 透 過 電 腦 網 路 的 連 線, 資 料 與 繪 圖 軟 體 的 處 理, 將 10 秒 鐘 更 新 一 次 的 最 新 監 測 數 據 送 到 劑 量 資 料 中 心 與 連 線 的 電 腦 即 時 劑 量 監 測 系 統 量 測 的 數 據, 可 以 真 實 而 快 速 的 反 映 中 心 注 射 及 儲 存 期 間 劑 量 率 分 布 的 情 形 被 動 型 劑 量 監 測 系 統 使 用 熱 發 光 劑 量 計 度 量 環 境 周 圍 累 積 劑 量 為 求 公 信, 這 項 工 作 係 委 託 國 立 清 華 大 學 原 子 科 學 技 術 發 展 中 心 協 助 自 民 國 77 年 7 月 同 步 輻 射 設 施 還 沒 開 始 運 轉 前, 即 展 開 長 期 環 境 輻 射 監 測 中 心 的 安 全 連 鎖 系 統 分 上 中 下 三 層 系 統, 分 別 控 制 注 射 器 與 儲 存 環 光 束 線 及 光 束 實 驗 站 的 運 轉 系 統 設 計 遵 照 失 靈 安 全 (fail safe) 多 重 性 (redundant) 獨 立 性 (independent) 可 試 驗 性 (testable) 及 簡 單 性 (simple) 等 設 計 原 則, 經 國 外 專 家 及 中 心 技 術 評 審 委 員 會 審 查 通 過 後, 已 併 入 注 射 器 及 儲 存 環 控 制 系 統, 連 線 管 制 各 項 運 轉 與 測 試 如 有 任 何 違 125

134 第七章 學術界的輻防 反安全操作程序的動作 將急停 表 7.1 同步輻射研究中心輻射量設計目標 劑量設計目標 表 7.2 區 對 象 備 每年 2 毫西弗 工作人員 每年 2000 工作小時 每小時 500 微西弗 工作人員 注射期間屏蔽體表面 每年 0.1 毫西弗 環 每年運轉 6000 小時 每次事件 0.4 毫西弗 工作人員 合理抑低(ALARA) 工作人員 環境 境 同步輻射研究中心主體屏蔽結構表 (混凝土) 域 機器的運轉 內 牆 外 牆 屋 頂 (cm) (cm) (cm) 傳 輸 線 儲 存 環 註 意外事故 廢棄物 它們與一般核能設施產生 的放射廢棄物略有不同 下列是一 些較具代表性的特性 a. 由於高能制動輻射具有很強的 穿透能力 一般偵測結果顯示 最大活性比度均位於活化體深 (3) 環境衝擊 設施的運轉必然帶來環境的 層 以大型屏蔽體為例 即使表 面能測到很高的劑量率 可移除 衝擊 組件長久遭受高能輻射照射 或 可 擦 拭 的 (removable or 也將誘發放射活度 這是中心的責 wipable)表面污染量仍然低到無 任 也是一種承諾 必須監測各項 法測出 環境因素 設置各項管制措施 將 b. 大多數活化產物的半衰期都很 環境衝擊降至最低 同時也應未雨 短 加上表面污染的機會相當 綢繆 深入探討引發放射活度的機 小 因此這些汰換下來的活化組 制與特性 因應將來必須面臨的廢 件或設備可以利用自然衰減的 棄物管理問題 方式 儲存一段期間後再重複的 (4) 放射廢棄物管理 使用或丟棄 減少放射廢棄物處 加速器設施長期運轉以後 部 126 理的數量與經費 分組件如射束阻體(beam dump) c. 冷卻水管路滲漏或維修時隨意 靶(target) 準直儀(collimator) 屏 將冷卻水排掉 有可能造成水中 蔽 體 冷 卻 水 及 補 償 濾 層 放射性物質的污染 要防堵這個 (compensating filter)等 會因高能 污染源 冷卻水系統宜採用密閉 制動輻射的撞擊 引發光核作用 迴路設計 熱交換器也應裝設混 產生活化現象 成為潛在的放射性 合離子床交換樹脂 以去除氚以

135 臺灣輻射防護史話 外的放射性同位素 另外 鎢等 4. 徐 葆耕 重金屬活化核種不溶於水 無法 公司 流經混合離子床交換樹脂 大部 5. 許彬杰 紫色清華 臺北新店 翁寶山 分會累積在管路較低位置 長久 劑量測定術 運轉以後 這些區域的管路 必 北市 須先行檢測再予維修 同步輻射研究中心放射性廢 立緒文化事業 (2002) 實用固體熱發光 合記圖書出版社 臺 (2002) 6. F.J. Bradley, The International Atom: Evolution of Radiation Control 棄物管理的問題對換裝下來的加 Programs, Health Physics 83, 速器組件與離子交換樹脂 全部用 (2002) 高靈敏度輻射偵檢器或高純度鍺 偵檢器度量 確定無污染後才予放 第七章附錄 行 此種作法將延續下去 以根除 團法 華民國輻射防護 會 輻射污染的可能管道 安全並非口號 不是挑毛病 更不是找麻煩 安全是工作的一 環 是文化和經營藝術結合的產 物 也是設施機構形象的表徵 在 管理階層及全體員工充份支持與 配合之下 同步輻射研究中心安全 文化已具雛形 期待亞洲第一的豪 語不僅可用於第三代同步輻射的 出光(把同步輻射光從光束線引出 來)及應用 也可以用在安全方面 隨著核能發展與社會的需要 民間 組織應運而生 這些團體在我國的發展 史上 扮演著重要的角色 財團法人中華民國輻射防護協會 (簡稱輻協) 係由於國立清華大學原子 科學院 行政院原子能委員會 核能研 究所 臺灣電力公司等機構的學者專 家 有鑑於長久以來輻射在社會上引起 了各種問題 如環境 健康 法律等問 題亟待解決 乃發起籌組輻射防護協 會 以期結合各界的力量 從客觀立場 貢獻心力 參考文獻 1. 黃文松 顧 輻射防護協會於民國 78 年 1 月舉行 游離輻射計量標準發展之回 核研季刊 (1998) 2. 同步輻射研究中心 簡介 同步輻射光源 新竹市(2000) 3. 翁寶山 臺北市 會的組織章程 並由各界認捐創立基 金 推選出 17 位董事 5 位常務董事 成立董事會 公推前清華大學原子科學 臺灣核能史話 子能委員會 第一次籌備會議 歷經多次研討訂定協 行政院原 (2001) 院院長曾德霖教授為首任董事長 民國 79 年 5 月 17 日獲行政院原子能委員會 127

136 第 七 章 學 術 界 的 輻 防 核 准, 民 國 79 年 (1990)6 月 5 日 領 到 臺 北 地 方 法 院 登 記 證 書, 正 式 成 立 依 照 輻 協 的 組 織 章 程, 董 事 會 分 別 於 民 國 82 年 6 月 及 85 年 6 月 88 年 6 月 91 年 6 月 改 選 董 事 成 員 曾 德 霖 先 生 獲 推 選, 連 任 四 屆 董 事 長 第 五 屆 董 事 長 則 由 翁 寶 山 先 生 接 任, 自 91 年 7 月 1 日 生 效 輻 協 為 非 營 利 性 的 組 織, 其 目 的 為 協 助 政 府 及 民 間 提 昇 輻 射 防 護 專 業 知 識 及 技 術, 促 進 公 眾 與 環 境 輻 射 安 全 主 要 業 務 如 下 : 1. 提 供 有 關 輻 射 防 護 的 評 估 諮 詢 及 技 術 服 務 ( 獲 ISO 9002 認 證 ) 2. 從 事 有 關 輻 射 防 護 的 研 究 發 展 3. 辦 理 輻 射 防 護 相 關 的 訓 練 及 學 術 研 討 會 4. 推 動 國 內 外 有 關 機 構 的 學 術 交 流 合 作, 提 昇 輻 射 防 護 科 技 的 應 用 5. 出 版 輻 射 防 護 教 材 刊 物 技 術 手 冊 通 識 手 冊 及 輻 防 簡 訊 等 6. 辦 理 其 它 有 關 輻 射 防 護 的 業 務 128

137 臺灣輻射防護史話 第八章 核能發電的輻防 8.1 前言 溯自民國 44 年(1955) 即美國前總 統艾森豪於 1954 年 12 月 8 日宣布開放 原子能和平用途的次年 臺電就開始注 意核能發電的技術及應用 民國 44 年 6 月成立原子動力研究委員會 負責核能 發電技術的引進及做為發電替代能源可 行性的研究 於 1964 年初 確認核能發 電具有可靠 穩定及能源多元化等諸多 優點後決定引進核能發電 臺電於民國 59 年(1970)11 月在火 力發電工程處轄下設立金山分處 開始 第一座核能電廠的施工 展開臺灣核能 發電新紀元 嗣後分別於 年陸續開始興建第二及第三座核能電 廠 至 1985 年 5 月第三座核能電廠二 號機宣布商業運轉後 臺電共擁有 3 座 核能電廠 6 部機組 總裝置容量為 514 萬 4 千瓩 占臺電當時電力系統 32.2% 的裝置容量 臺電基於核能計畫研究 核能電廠 營運管理 品質保證制度 安全管制 放射性廢棄物處置及核能電廠緊急計畫 業務需要 於民國 61 年(1972)成立原子 動力處 隨著業務需要調整至目前(2002 端營運處 核能電廠緊急計畫執行委員 會及核能安全委員會等組織 核能發電的輻防業務的主管機關 為原能會輻防處保健物理科 其掌理事 項如下 1. 核 子 設施的輻射安全管制規範研訂 事項 2. 核子設施工作人員劑量評估 管制及 合理抑低方案的審查事項 3. 核 子 設施場區內輻射防護作業審核 及稽查事項 4. 核子設施放射性氣體 液體排放的管 制與督導事項 5. 核 子 設施放射性物質及放射性廢棄 物貯運的輻射防護稽查與督導事項 6. 核 子 設施的輻射安全評估報告審查 事項 7. 核 子 事故緊急輻射偵測工作的評估 及督導事項 8. 核子設施相關偵檢文件的核發事項 9. 輻射防護人員的資格認可事項 10. 其他有關核子設施輻射安全管制與 督導事項 8.2 核能發電的進度 年)的核能發電處 核能安全處 核能後 129

138 第八章 核能發電的輻防 核能發電發展的進度 由歷年核能 明顯地由 9.1%增加至歷史上最高點 即 裝置容量及所占比例(簡稱為占比如圖 1984 年的 32.4% 雖然第三核能電廠 2 8.1)顯示出自第一核能發電廠 1 號機於 號機於 1985 年併入系統發電 核能總裝 1977 年 11 月 16 日首次併入電力系統 置容量為 514 萬 4 千瓩 但臺電當時電 占當年整個電力系統 9.1%後 其 2 號機 力系統大幅度增加 因此其占比略降為 於翌年亦加入發電 第二核能發電廠 32.2% 1 2 號機也分別於 年併入 核四廠初期規劃於 1982 年 7 月提 系統發電 緊接著第三核能發電廠 1 2 出時 適逢全球經濟不景氣 經濟部考 號機分別於 年併聯發電 量臺灣地區電力恐有過剩之虞而暫緩 1977 年至 1985 年不到 8 年期間 可謂 興建核四廠 嗣後又因政治解嚴後反核 是核能發電的蓬勃發展期 也是核能最 運動如火如荼地展開 造成核能四廠興 風光的時段 其裝置容量由 63 萬 6 千瓩 建 的 延 宕 自 民 國 74 年 (1985) 迄 今 隨著新機組併聯而增加至 514 萬 4 千 (2002 年)無新的核能機組併入系統發 瓩 這段期間縱然整個電力系統雖因電 電 其占比亦逐年下降 1998 年已降 力需求而逐年增加 但核能發電的占比 為 19.3% 在核四廠 1 號機併聯發電(預 年 ) 裝置容量 圖 占比 歷年核能裝置容量及所占比例 百分比 核能發電裝置容量 千(瓩 5144

139 臺灣輻射防護史話 訂公元 2006 年)前 預期該占比會再降 特別設有安全副廠長管理有關電 低 故自 1985 至 1996 年期間屬核能發 廠安全事宜包括輻射安全 電廠另 展停頓期 此一期間 3 座核能電廠營 設一任務編組的運轉審查委員會 運面臨空前挑戰 主要任務係確保核能 (Station 機組穩定運轉 並提昇營運績效以化解 Committee, SORC) 負責審查電廠 反核阻力 以做為推動核能四廠興建的 重要安全事項 基礎 Operation Review (2) 核能安全處駐廠安全小組係獨立 1996 年 10 月在主 客觀條件配合 於電廠的組織 為電廠執行安全管 下 立法院終於通過核能四廠興建的預 制的現場單位 對電廠採取定期及 算案 原子能委員會亦於 1999 年 3 月 不定期稽查以確保電廠安全營運 17 日核發建廠許可執照 使延宕多年的 (3) 總公司核能發電處為各核能電廠 核四廠可開始動工興建 的主管處 係電廠的行政管制單 位 經由異常事件審查 機電事故 8.3 核能營運現況 安全與品質一向為核能營運的最高 原則 在作業執行上同時注重核能安 全 輻射安全及工業安全 以確保核能 機組穩定運轉 並須顧及核能電廠員工 及社會大眾安全 為符合其經營理念的運作 核能電 廠除與其它發電型式的水力 火力發電 廠具有行政及工業安全系統外 另設有 安全管制系統 以層層管制核能電廠作 業 確保核能營運安全 有關核能電廠 安全管理體系如表 安全管理 (1) 核能電廠設有品質課 依據品質管 制作業要求 對各項維修 施工 操作作業執行查證任務 核能電廠 除了主管維護及運轉副廠長外 另 檢討會 跳機後再起動審查 保健 物理業務的推動及大修後再起動 審查等方式來監督 管理各核能電 廠營運安全 (4) 總公司核能安全處為獨立於營運 單位對核能電廠負起安全管制的 單位 經由年度核安稽查 跳機後 再起動審查及大修後再起動審查 等方式對電廠進行安全管制 (5) 核能安全委員會為臺電處理重大 核能安全問題的最高諮詢單位 除 臺電相關處長兼任委員外 另聘請 外界專家學者為委員 獨立審查電 廠重大安全事項 (6) 行政院原子能委員會代表政府監 督核能機組營運 並執行安全管制 作業 131

140 第八章 核能發電的輻防 表 8.1 管 理 體 系 行政系統 (營運及安全管理) 核能電廠安全管理體系 主 管 機 關 經濟部 (國營會) 台電總處主管部門 核能發電處 其他相關單位 電 廠 主 管 單 位 各課 股 安全管制系統 行政院原子能委員 核能安全委員會 (核 能 安 全管制包括輻射 會 核能安全處 防護與環境偵測) 核能發電處保健物理課 運轉審查委員會 安全副廠長 品質課 保健物理課 工業安全系統 (工業安全衛生) 工安課 行政院勞工委員會 工業安全衛生委員會 (檢查所) 工業安全衛生處 核能發電處工安股 總經理 核能安全委員會 核能營運副總經理 1人 緊急計畫執行委員會 6人 核能發電處 (保健物理課 116 人 為主管輻射防 護的業務) 龍門施工處 174 人 放射試驗室 77 人 核能發電廠 核一廠 509 人 核二廠 614 人 核三廠 569 人 核能後端營運處 核能安全處 核 轉 核能技術處 核能火力發電工程處 其 他 副 總經理 及單位 建造副總經理 62 人 共計 2121 人(2001 年 12 月 31 日) 圖 核能營運組織 核能營運組織 劑量及環境偵測工作 總公司核能安 為執行前述的核能經營理念及組 全處為獨立於營運單位 對核能電廠 織分工原則 核能營運單位除目前三 負起安全管制責任 核能後端營運處 座核能電廠從事發電外 在總公司設 則 負 責 放 射 性 廢 棄 物 的 最 終 處 置事 有 核 能 發 電 處 為 各 核 能 電 廠 的 主管 宜 總公司設有任務編組的兩個委員 處 係電廠的行政管制單位 該處轄 會 核能安全委員會及核能電廠緊急 下設有保健物理課 另又設放射試驗 計畫執行委員會 負責規劃核能電廠 室及其分隊派駐各核能電廠從事人員 緊急計畫事宜 前述所有營運單位均 132

141 臺灣輻射防護史話 由一位核能營運副總經理統籌指揮管 第二核能電廠位於臺灣北端的臺 北縣萬里鄉野柳村 共有 2 部機組 理 新建核能電廠部分 係由核能火 每部機的裝置容量為 98 萬 5 千瓩 分 力發電工程處負責規劃執行 施工部 別於 1981 年 12 月及 1983 年 3 月宣布 分則由該處轄下的龍門(即核四廠)施 商業運轉 為目前臺電電力供應系統 工處負責 至於設計審查及執照申請 中最大的單部發電機組 工作則另由核能技術處負責 上述工 第三核能電廠位於臺灣南端的屏 程單位係另由一建造副總經理統籌指 東縣恆春鎮南灣濱海地區的馬鞍山 揮管理 有關核能營運組織及人力如 有二部機組 每部機的裝置容量為 95 圖 8.2 萬 1 千瓩 分別於 1984 年 7 月及 1985 年 5 月商業運轉 3. 核能電廠簡介 臺電目前運轉中核能電廠共有 3 3 座核能電廠 6 部機組的總裝置 座 第一核能電廠位於臺灣北部沿海 容量共 514 萬 4 千瓩 自首次併聯至 的石門鄉乾華村 三面靠山 一面臨 1998 年底的累積總發電量高達 5497 億 海 係一天然山谷 共有 2 部機組 度 有關臺電各核能電廠簡介如表 8.2 每部機的裝置容量為 63 萬 6 千瓩 分 別於 1978 年底及 1979 年 7 月正式商 業運轉 是當時十大建設之一 表 8.2 廠 址 主要設備 型式及廠家 裝置容量 *機組數 首次併聯日期 商轉日期 首次併聯至 累積 發電量 供電量 (億度) 臺電各核能電廠簡介 核能一廠 核能二廠 核能三廠 臺北縣石門鄉 臺北縣萬里鄉 屏東縣恒春鎮 反應器 沸水式 美國奇異公司 汽輪發電機 美國西屋公司 反應器 沸水式 美國奇異公司 汽輪發電機 美國西屋公司 98 萬 5 千瓩*2 95 萬 1 千瓩*2 1 號機 號機 號機 號機 號機 號機 號機 號機 號機 號機 號機 號機 / / / 年臺電電力系統裝置容量 計 反應器 壓水式 美國西屋公司 汽輪發電機 美國奇異公司 63 萬 6 千瓩* 年臺電電力系統 合 514 萬 4 千瓩 / 共 2668 萬瓩 仍以燃煤 油的傳統火 力 為 主 占 49.5% 核 能 發 電 僅 占 133

142 第八章 核能發電的輻防 汽電共生 天然氣 14.7% 核能 19.3% 水力 16.6% 百萬瓩 天然氣 9.6% 核能 24.8% 億度 水力 7.4% 燃煤 30.4% 2.3% 燃煤 38.3% 燃油 17.6% 燃油 19.1% 裝置容量 發購電量 圖 年臺電電力系統結構 85 容量因數 年 圖 8.4 歷年核能機組容量因數統計圖 19.3% 至於 1429 億度發(含購入)電 WANO)營運指標方面 量中 核能提供了 24.8%的發電量 世界核能發電協會集合全世 其主要原因為核能電廠係基載運轉的 界專家於 1990 年研究出一國際通 設計且發電成本低 接受優先調度發 用的 10 項營運指標供世界所有核 電 因此核能對臺電電力系統提供發 能機組採行參考 以衡量核能機組 電量的所占比例高於裝置容量的所占 的營運績效 此 10 項營運指標涵 比例 有關 1998 年臺電電力系統結構 蓋核能安全 生產績效 核燃料可 如圖 8.3 靠度 放射性廢棄物產量及人員安 5. 核能營運績效 全等綜合性領域 自 1990 年施行 (1) 世 界 核 能 發 電 協 會 (World 以來 臺電在 10 項指標中 有 7-8 Association of Nuclear Operators, 項較世界平均值為佳 顯示臺電營 134

143 臺灣輻射防護史話 運實績在世界水準以上 有關過去 個月一次 3 年的營運績效比較如表 8.3 (3) 跳機次數方面 (2) 容量因數方面 核能電廠藉鈾燃料產生熱 衡量核能機組的生產績效概 能 直接或間接將水加熱成蒸汽以 以容量因數為主要指標 其定義為 推動汽輪發電機發電 再經由斷路 核能機組在某一段期間內的平均 器(俗稱開關)將電力傳送至電廠以 出力與原設計額定出力的比數 該 外的電力網 一旦核能機組若有設 數值愈大表示生產績效愈好 由圖 備故障 為了避免設備進一步受到 8.4 顯示出臺電自 1989 年以來 三 損壞 會自動打開發電機輸出斷路 座核能電廠的容量因數呈穩定成 器 使發電機與廠外電力網隔離而 長 尤其是 1996 年高達 83.63%創 停止供應電力 此種現象即稱為跳 最佳紀錄 整體而言 容量因數增 機 加的主要原因為近年來核能機組 跳機次數愈多 表示該機組不 的穩定性提升 即非計畫性停機 穩定 不但影響營運績效且衝擊臺 降載事件減少 另則為核能機組的 灣地區的供電能力 尤其是在電力 大修由每年一次逐漸調整為每 18 系統供應緊澀的夏季 若有一部大 次數 機組 註 註2 註 年 圖 8.5 歷年核能機能跳機次數統計圖 註 年 8 月 5 日龍潭超高壓變電所內鐵塔遭受雷擊 造成輸電系統故障 引起南北解聯 北部電力供應嚴重 不足 頻率急速下降 引起 12 部運轉中發電機組同時跳機 此事件造成核一廠一 二號機 核二廠二號機 的同時跳機 非廠內因素所能控制 若不予列入則 1995 年度累積跳機次數為 6 次 跳機率為 1.0 次/年機組 年 10 月 16 日因瑞伯颱風侵襲 輸電線路故障 致核一 二廠四部機組跳脫 因非廠內因素所能控制 若不予列入 則 1998 年核能機組累積跳機次數為 9 次(平均 1.5 次/機組) 其中有一件係於 1998 年 10 月 21 日核一廠一號機因承包商載運廢土卡車不慎衝撞通往海水進水口泵室的直立電纜托架 致海水泵跳脫 反應 器手動急停 年 4 月 30 日核一廠一號機輸電線路故障及 6 月 6 日核三廠兩部機因瑪姬颱風致輸電線路故障電力無法 輸出而棄載跳脫並急停 又 7 月 29 日由於龍崎 嘉民海線及龍崎 中寮山線的 345 kv 輸電線路同時跳脫 引起核能六部機組反應爐急停(核三廠一號機手動解聯) 9 月 21 日集集大地震 造成輸電系統故障引起北部 系統頻率下降 核一廠二號機及核二廠兩部機同時跳脫及反應爐急停 因非電廠所能控制 若不予列入 則 1999 年核能機組急停總次數為 4 次 135

144 第八章 核能發電的輻防 型機組如核能機組發生跳機情 年 較優項次 電 不但影響臺電企業形象且衝擊 較差項次 臺灣地區的經濟發展 因此如何抑 總 項 次 項次 事 可能會造成電力供應不足而限 註 (1) 臺電近幾年營運實績優於 WANO 平均值者有 低跳機次數 一向列為核能營運的 7-8 項 顯示臺電核能營運實績一直在世界水 重要課題 準之上 (2) 1998 年臺電較 WANO 平均值為差的指標項目 由圖 8.5 顯示出臺電核能機能 沸水式反應器(BWR)化學指標 跳機次數自 1986 年的每部機組 臨界 7000 小時非計畫自動急停次數 4.33 次至 1998 年的 1.5 次呈一下 表 8.3 (4) 異常事件方面 降趨勢 其中以 1997 年的每部機 核能電廠若發生設備不正常 組 0.67 次 即 6 部機組共 4 次為 情事 依其運轉規範規定 不僅須 最佳紀錄 另非人力可控制的是在 完成 2 小時內的立即電話通報 並 1995 年因輸電線路故障而造成核 須於事件發生後 30 天內將該事件 一廠一 二號機及核二廠二號機同 發生經過 事件原因及矯正措施的 時跳機 於 1998 年瑞伯颱風來 異常事件報告陳報原子能委員 襲 又因輸電線路故障而造成核 會 核能電廠異常事件件數概可做 一 二廠四部機同時跳機 上述跳 為核能機組穩定運轉 營運績效及 機事件均非廠內因素所能控制 核能安全的衡量指標 一般而言 異常事件少表示該電廠的運轉是 臺電核能機組營運績效與世界核能 發電協會平均值比較 具穩定良好的營運績效 核能安 件數 年 圖 核能廠歷年異常事件統計圖 核三廠 核二廠 核一廠

145 臺灣輻射防護史話 全 以及輻射安全 由圖 8.6 顯示 電平均發電成本為每度新臺幣 臺電各核能電廠異常事件總數自 元 1998 會計年則為每 1991 年的 209 件至 1998 年的 68 度新臺幣 1.22 元 若以 1998 年核 件呈一穩定下降趨勢 其中以 1997 能總供電量 億度計 乘以 年的 46 件為最佳 與 臺 電 成 本 差 每 度 新 臺 幣 0.38 元 則可減少發電成本 億 (5) 發電成本方面 今日的核能發電 除確保核能 元 對臺電創造盈餘實有相當貢 安全 輻射安全 以及運轉可靠 獻 外 其發電成本亦列入重要的營運 核能發電成本概可分成折 課題 尤其臺電面臨電力事業的自 舊 後端 其他營運 燃料 維護 由化和民營化的挑戰下 唯有合理 及利息等部分 目前以折舊占 的發電成本 才具有競爭性 由圖 25.09%為最大 因核能電廠經濟壽 8.7 各類發電單位成本分析 顯示 命為 40 年且又採取加速折舊提 出核能發電成本自 1989 會計年的 撥 預期折舊部分的成本會逐年降 每 度 新 臺 幣 1.16 元 逐 年 降 低 至 低 其次高者為後端部分的成本 1998 會 計 年 的 每 度 新 臺 幣 0.84 它是採固定提撥由每度發電量提 元 而於 會計年間 臺 0.18 元 並每 5 年檢討其提撥率 元 度 民國 90 日曆年核能發電成本分析 (每度發電成本 0.76 元 含人事費用及總處分攤費用) 天然氣 2.2 後端 0.17 元 21.46% 其他營運 0.19 元 24.72% 燃料 0.12 元 16.13% 新台幣元 度 2.0 維護 0.13 元 16.79% 2.75 各類發電單位成本分析 2.16 複循環 利息 0.04 元 5.68% 折舊 0.11 元 14.23% 燃油 全公司 燃煤 慣常水力 0.8 核能 民國 年 民國 88 年度前的發電成本為會計年度資料 民國 89 年度起的發電成本為曆年資料(年度新舊交替) 圖 8.7 各類發電單位成本分析 137

146 第 八 章 核 能 發 電 的 輻 防 燃 料 部 分 的 成 本 占 16.34%, 歷 年 來 的 占 比 概 為 此 一 數 字 ; 維 護 及 其 他 營 運 部 分 的 成 本 則 占 31.74% 6. 核 能 營 運 績 效 增 進 策 略 由 前 述 的 核 能 營 運 績 效 可 瞭 解 臺 電 的 核 能 營 運 實 績, 雖 在 世 界 水 準 之 上 且 呈 穩 定 進 步, 但 為 因 應 電 力 事 業 自 由 化 民 營 化 的 衝 擊 及 追 求 卓 越 的 原 動 力 下, 如 何 增 進 核 能 營 運 績 效 以 提 高 競 爭 力, 應 為 核 能 營 運 的 重 大 課 題 臺 電 訂 定 下 列 兩 個 方 案 作 為 努 力 方 向 : (1) 落 實 推 動 核 能 安 全 文 化 強 化 方 案 臺 電 引 進 國 際 原 子 能 總 署 所 提 倡 的 重 視 安 全 及 確 保 安 全 的 企 業 文 化, 參 酌 臺 電 業 務 的 實 際 需 要, 研 訂 核 能 安 全 文 化 5 大 原 則 及 12 實 施 要 項,62 執 行 方 案 及 18 項 量 化 指 標, 並 於 1993 年 各 核 能 營 運 單 位 全 面 推 動 核 能 安 全 文 化 臺 電 核 能 營 運 單 位 推 動 核 能 安 全 文 化 後, 由 前 述 的 核 能 營 運 的 績 效 顯 示 出 過 去 這 幾 年 確 屬 大 幅 度 且 穩 定 進 步, 但 仍 偶 有 不 符 合 程 序 書 的 事 件 發 生, 文 化 氣 質 似 未 完 全 建 立 為 精 益 求 精, 進 一 步 提 高 營 運 績 效 及 抑 低 人 員 作 業 疏 失, 遂 於 1997 下 半 年 起 著 手 此 項 核 安 文 化 5 年 總 檢 討 ; 涵 蓋 制 度 架 構 及 執 行 實 務 兩 方 面, 以 確 定 符 合 國 際 原 子 能 總 署 所 提 出 的 核 能 安 全 文 化 本 質 並 期 能 培 養 員 工 有 自 動 自 發 的 敬 業 精 神, 將 此 一 文 化 融 入 平 日 的 工 作 生 活 中 經 過 廣 泛 且 深 入 總 檢 討 後, 以 核 能 安 全 文 化 強 化 方 案 為 未 來 加 強 改 善 的 6 大 方 向 : (a) 宣 示 核 能 安 全 承 諾, 落 實 核 安 文 化 ( 包 括 輻 射 安 全 ) (b) 落 實 人 員 作 業 疏 失 防 範 措 施 (c) 建 立 良 好 的 作 業 程 序 書 並 使 員 工 遵 守 程 序 書 (d) 提 高 自 我 評 估 能 力 (e) 提 高 設 備 可 靠 度 (f) 提 高 訓 練 績 效 (2) 執 行 核 能 機 組 穩 定 運 轉 方 案 綜 觀 臺 電 1998 核 能 營 運 與 安 全 績 效, 大 致 上 仍 呈 進 步 ; 惟 跳 機 次 數 表 現 不 佳, 總 共 跳 機 13 次 ; 扣 除 因 颱 風 所 引 起 的 4 次, 尚 跳 機 9 次, 比 前 年 的 4 次 增 加 許 多 跳 機 次 數 增 多 的 主 要 原 因 為 老 舊 控 制 系 統 更 新 衍 生 的 問 題 及 電 子 零 組 件 可 靠 性 不 足 臺 電 已 慎 重 就 跳 機 問 題 再 做 全 面 性 徹 底 檢 討, 並 研 訂 臺 電 核 能 機 組 穩 定 運 轉 方 案, 就 (a) 提 昇 大 修 品 質 管 理 ;(b) 設 計 修 改 作 業 程 序 改 進 ;(c) 電 廠 一 般 系 統 (balance of plant, BOP) 引 發 跳 機 的 關 鍵 組 件 的 完 整 性 檢 討 ;(d) 提 升 儀 電 維 護 品 質 ;(e) 電 廠 運 轉 審 查 委 員 會 功 能 增 進 檢 討 5 大 主 題, 研 提 具 體 作 法 及 作 業 時 程, 並 列 案 追 蹤 責 成 各 核 能 電 廠 確 實 執 138

147 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 行, 以 確 保 核 能 機 組 安 全 及 穩 定 運 轉 7. 未 來 工 作 重 點 (1) 核 能 機 組 設 備 老 化 研 究 與 改 善 第 一 核 能 電 廠 一 號 機 自 商 業 運 轉 以 來, 已 超 過 20 年 ; 依 核 能 機 組 40 年 的 設 計 壽 命 而 言, 實 已 邁 入 中 年, 第 二 三 核 能 電 廠 亦 將 步 入 中 年 因 此 有 些 設 備 面 臨 老 化 而 影 響 其 功 能, 進 而 衝 擊 核 能 機 組 運 轉 的 可 靠 及 安 全, 如 開 關 場 的 斷 路 器 大 型 變 壓 器 類 比 控 制 等 (2) 推 動 核 能 電 廠 延 壽 計 畫 新 建 電 廠 推 動 不 易 下, 現 有 運 轉 機 組 應 善 加 利 用 國 外 已 有 電 廠 經 過 嚴 謹 評 估 後 可 以 超 過 原 40 年 的 設 計 壽 命 而 延 長 運 轉 臺 灣 地 區 的 核 能 興 建 更 不 易, 因 此 對 核 能 電 廠 的 延 長 壽 命 宜 儘 早 規 劃, 即 針 對 反 應 器 重 要 組 件 等 建 立 一 套 完 整 計 畫 予 以 監 測 及 評 估 (3) 放 射 性 廢 棄 物 減 量 與 貯 存 放 射 性 廢 棄 物 的 處 置 是 核 能 發 展 必 須 面 臨 的 嚴 肅 課 題, 臺 電 各 核 能 電 廠, 針 對 低 放 射 性 廢 棄 物 的 處 理, 均 先 經 焚 化 壓 縮 減 少 體 積 或 以 水 泥 固 化 裝 桶 後 存 在 廠 區 內 或 送 至 蘭 嶼 貯 存 場 暫 存, 將 來 再 進 行 最 終 處 置 國 際 上 多 採 淺 地 掩 埋 方 式 進 行 最 終 處 置, 臺 電 雖 已 評 選 烏 坵 島 嶼 做 為 境 內 低 放 射 性 廢 棄 物 處 置 場 址, 也 進 行 地 質 鑽 探 的 評 估 工 作, 惟 可 能 生 變 另 臺 電 也 積 極 尋 求 將 低 放 射 性 廢 棄 物 運 往 境 外 處 置 的 可 行 性 ( 詳 見 第 十 一 章 ) 臺 灣 地 區 面 臨 境 內 外 複 雜 的 政 治 及 社 會 環 境, 雖 然 境 內 外 低 放 射 性 廢 棄 物 處 置 均 在 規 劃 執 行 中, 但 具 體 的 進 展 實 在 難 以 掌 控 因 此 放 射 性 廢 棄 物 的 減 量, 即 減 少 受 到 輻 射 污 染 的 衣 物 手 套 鞋 子 及 水 處 理 產 生 的 廢 棄 物 等, 更 是 刻 不 容 緩 的 當 務 之 急 臺 電 由 過 去 每 年 生 產 一 萬 多 桶 大 幅 度 地 抑 減 至 2001 年 的 963 桶 左 右 但 在 臺 灣 特 殊 的 政 治 及 社 會 環 境 下, 低 放 射 性 廢 棄 物 進 一 步 的 減 量 亦 是 未 來 必 須 全 力 以 赴 的 (4) 持 續 加 強 核 能 溝 通 臺 灣 地 區 自 實 施 解 嚴 以 來, 民 意 高 漲 及 自 我 意 識 抬 頭, 演 變 成 民 粹 主 義 的 風 行 對 於 公 共 建 設, 無 論 其 規 模 大 小, 甚 至 於 小 型 焚 化 爐 的 興 建, 亦 常 見 到 民 眾 的 陳 情 示 威 及 抗 議, 遑 論 核 能 電 廠 的 興 建 甚 至 於 現 有 核 能 電 廠 的 營 運, 受 到 地 方 人 士 及 政 治 人 物 的 關 切 因 此 如 何 化 解 社 會 大 眾 對 核 能 發 電 的 疑 慮, 亦 是 臺 電 責 無 旁 貸 的 工 作 雖 然 臺 電 在 幾 年 前 成 立 核 能 溝 通 中 心, 負 責 核 能 溝 通 事 宜, 惟 今 已 撤 銷 核 能 溝 通 是 持 續 性 全 面 性 的, 必 須 列 為 未 來 工 作 重 點 期 望 獲 得 社 會 大 眾 的 共 識, 袪 除 核 能 及 139

148 第八章 核能發電的輻防 輻射疑慮轉而支持核能的開發 (5) 因應自由化 民營化的挑戰 (1) 增建核能機組作為最後的選擇 (2) 到 2020 年為止 不增建第 5 核能 國營事業民營化及電力事業 電廠 核能在全國總電力裝置容量 自由化 是時勢潮流且是既定的政 中所占比例以不超過 1998 年的現 策 其目的在於促進競爭以提昇經 值為限 營績效 雖然自由化及民營化的時 2. 臺電電源開發方案 程及核能是否一併整體民營尚未 臺電主要發電方式包括火力 核 完全確定 但這是個新趨勢 核能 能及水力三種 其中火力發電廠是產 營運勢必受到衝擊與挑戰 核能發 生二氧化碳(CO2)的主要來源之一 其 電在安全第一原則下 務必在發電 二 氧 化 碳 產 生 量 約 占 全 臺 灣 地 區的 成本上具有競爭優勢 即除增加發 1/3 根據研究 在同樣運轉條件下 電量外亦進一步減少支出 另則面 煤 油 天然氣及核能排放二氧化碳 臨人力老化及如何晉用新進人員 的比例為 1:0.78:0.59:0 因此 使用 等均是未來工作重點 無碳的核能與水力 及推廣以低碳的 天然氣取代含碳量高的煤與石油 對 8.4 未來核能發展 1. 全國能源會議 有關核能開發的結 於降低二氧化碳的排放 將有相當大 的助益 臺灣地區依全國能源會議結 論 在產業結構要做若干調整 社會 論 國際間由於普遍警覺溫室效應所 帶來的危害及嚴重性 採取跨國合作 以抑制溫室氣體排放的共識 乃逐漸 形成 聯合國 氣候變化綱要公約 二氧化碳排放量的限制 即是在此共 識下的產物 至於 京都議定書 規 範工業國家應承擔的減量責任 我國 並 非 聯 合 國 會 員 國 雖 未 有 減 量義 務 但身為地球村一份子 我國仍應 擬定具體策略 設定合理程度的減量 目標 因此行政院於民國 87 年(1998)5 月舉行全國能源會議 有關核能開發 的結論為 各界也要能配合積極推行各種節約能 源措施 1998 至 2020 年經濟年平均 成 長 率 為 4.9% 需 電 彈 性 係 數 為 0.86 在電源開發方面 2020 年前估 計需再開發 3350 萬瓩 除臺電目前已 獲 准 與 施 工 中 的 發 電 計 畫 以 及第 一 二階段開放發電業部分獲選的民 營電廠外 臺電電源開發計畫共分四 案 其中核能電廠分別為不再新增機 組 增設兩部機組(270 萬瓩) 增設 6 部機組(810 萬瓩)的規劃 3. 結語 臺灣地區能源進口比率高達 95% 基於能源多元化政策 並考量和比較各 140

149 臺灣輻射防護史話 種發電方式的經濟性 環保要求和安全 在會中擔任輻防籌設諮詢工作 其後 性後 在未來電源的開發中 核能發電 清華大學設立核子工程學系(1964 年 雖不是唯一的選擇 但亦無法單獨摒置 8 月)以及稍早成立的原子科學研究所 不用 (1956 年) 國外學成歸國學人陸續加 核能發電要在核能安全 輻射安全 入 輻防師資陣容漸形完備 在 1968 及工業安全確保下 強化核能經營體質 年為因應金山電廠籌設 培訓核能電 以提昇經營績效 降低發電成本 迎接 廠的建廠及運轉營運人員 先後選派 未來電力事業自由化及民營化的挑戰 幾 批 人 員 訓練分國內與國外兩部 核能溝通是持續性且全面性的 須 分 國內部分訓練在清華大學 課程 在良好的核能營運績效為基礎下 積極 包括基礎核工與輻防 為臺電初期輻 且整體性對社會大眾溝通 以消除核能 防人才培育奠定基礎 其後為加速輻 發電與輻射安全的疑慮 進而獲得社會 防人才培育 從兩方面著手 其一為 大眾支持 則現有核能電廠營運將更安 臺電與臺北科技大學建教合作 師資 全可靠 未來核能開發亦得以順利推 部分由臺電受訓回國人員如凌大為 動 黃金益諸先生擔任 提供輻防技術人 員來源 其二提供獎學金 接受清華 8.5 核發處保健物理課 臺電核能發電處保健物理課主管核 能電廠的保健物理業務 自民國 61 年 (1972)成立以來已經歷 30 年 於此期 間 自培養人才開始 已累積相當多的 輻射防護實務經驗 使三座核能電廠的 輻射防護已頗具成效 茲分述於下 1. 輻防人員養成 臺電公司為因應國際發電趨勢 積極將核能發電引進國內 首先成立 原子動力委員會 在 1960 年代確定核 能發電的成熟與可行 選派人員赴美 國 橡 嶺 國 家 實 驗 室 (Oak Ridge National Laboratory, ORNL)受訓 成 員中具輻防專業以段維先生為代表 大學畢業生加入 成為保健物理師的 來源 使得以後陸續完工的國聖(核二 廠)與馬鞍山(核三廠)核電廠所需輻防 人才不慮匱乏 臺電各核電廠長期安 全運轉 基於輻防嚴格管制及輻防人 員的努力 優秀輻防人員養成實賴前 輩們的傳承 由於有了核電廠設立 才有輻防 單位的建制 也就輻防人員的工作舞 台 追溯臺電核能電廠能與先進國家 同步引進設立 要歸功於朱故副總經 理寶熙與劉故處長培鋆二位前輩籌畫 與推動 奠定臺電核能電廠發展良好 基礎 二位前輩行事風格 後人常留 去思 臺電特假中華民國核能學會設 立朱寶熙紀念獎 以激勵對於核能有 141

150 第八章 核能發電的輻防 卓越貢獻的人士 有實際保健物理業務 當時核電廠的 2. 保健物理課成立經過 保 健 物 理 監 督是由發電處核能課負 為配合臺電首部核能電廠-金山 責 為事權統一 於 1981 年 6 月隨著 電廠(核一廠)的興建 於民國 61 年 業務移轉 發電處的保健物理業務正 (1972)正式成立原子動力處 保健物 式由原子動力處獨挑 其後 原子動 理課是其下 6 個課之一 設有輻射防 力處基於業務推展需要 經過多次改 護 廢料處理 環境工程三股 負責 組 名稱屢有變更 依次為核能發電 規劃核能發電有關輻射防護及放射性 處 核能發電安全處 又再更名為核 廢料處理業務 因核電廠建廠尚未完 能發電處 保健理課的組織亦因任務 成 大都偏重在研發及規劃方面 至 編織而有出入 從保健物理與放射化 1977 年 11 月 16 日第一核能發電廠一 學合一 至保健物理與化學分開各司 號機首次發電併入電力系統開始 才 其職 其演變如表 8.4 表 8.4 臺電總管理處輻射防護單位成立年鑑 民國 91 年 7 月 1 日止 時 間 重 要 紀 事 總 處 名 稱 課 名 稱 股 民國 61 年 核能人員儲備 原子動力委員會 (1972)以前 成立原子動 原子動力處 保健物理課 輻射防護股 廢料處理股 力處 建廠部分由火 環境工程股 力工程處負責 年核一廠商業運 原子動力處 保健物理課 同上 轉 發電處 年放射試驗室成 原子動力處 立 1981 年核二廠商 業運轉 發電處的核 能營運業務歸併於原 子動力處 發電處本 身僅辦火力發電業務 成立核能品 質處 原子動力處 核能發電處 分成核能技術處 核 能發電處與核能品質 處 另成立核能人事 室 會計室 總務室 總 稱 核 能 部 門 核技處 核能發電處的 燃料課併入燃料處 142 名 備 核能課 保健物理課 註 輻防規劃及法規 研究 督導電廠 同上 放射試驗室 保健物理課 輻射防護股 廢料處理與放射 化學股 環境工程股 放射試驗室 核能課 包括核安與法規

151 臺灣輻射防護史話 續表 將核技處的 核能發電安全處 保健物理課 核安與法規業務納入 核發處成立核能發電 安全處 核技處只負 放射試驗室 責核四廠建廠工作 核技處 成立核能後 核後端處 端營運處 保 化 分 家 另成立核能化 學課 環保工安課 核能發電安全處 保健物理課 核能發電安 核能發電處 全處的法規與核安業 務與核品處的品質保 證(QA)合併成立核能 安全處 原來核能發 電安全處改名核能發 電處 核能品質處改 名品質處負責全公司 新建工程 QA 的業務 核能安全處 核能安全處 成立 2001 年品質處 大部分業務納入核能 安全處 國際標準化 組 織 (ISO) 業 務 納 入 企劃處 取消品質處 輻射防護股 保健物理股 環境工程股 保健物理課 輻射防護股 保健物理股 緊急計畫股 環境工程股 輻射防護股 保健物理股 劑量評估股 環境工程股 放射試驗室 保 健 物 理 課 歷任課長為王心明 電處核安副處長 協助處長督導核能 ( ) 錢北辰( 電廠輻射防護事宜 保健物理課設有 ) 凌大為( ) 王 保健物理股 輻射偵測股 劑量評估 宜陵( ) 葉偉文( 股 輻射防護股四股 目前(2002 年) ) 黃金益( ) 何 工作人員合計 12 人 計博士 3 人 碩 偉( 接任) 另總處核能部門因 士 2 人 大專 7 人 各股主要經辦事 應業務發展 分別於民國 70 年成立放 務如下 射試驗室(隸屬於當時的原子動力 (1) 保健物理股 處) 於 成立核能後端營運 a. 放射性物質及可發生游離輻射 處 於 成立核能安全處 均 設備的管制與查核 有保健物理人員加入與參與 輻防工 射 源及可發生游離輻射設備 作人員枝葉茂盛 可見一斑 3. 保健物理課的組織 臺電公司保健物理課直屬核能發 管制作業查核訪問 核 驗並轉陳非醫用放射性物 質 及可發生游離輻射設備半 143

152 第 八 章 核 能 發 電 的 輻 防 年 清 點 報 表 射 源 及 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 的 輸 出 入 轉 讓 報 廢 及 相 關 執 照 更 新 等 資 料 的 審 查 與 函 轉 原 能 會 事 宜 核 燃 料 輸 出 入 與 運 送 相 關 配 合 事 宜 b. 工 作 人 員 體 檢 作 業 的 執 行 事 項 核 能 人 員 體 檢 安 排 報 告 審 查 及 追 蹤 各 核 能 電 廠 核 能 體 檢 招 標 作 業 的 推 動 c. 原 能 會 輻 射 防 護 法 規 的 彙 辦 事 項 d. 醫 務 監 護 作 業 合 約 的 執 行 高 雄 醫 學 大 學 附 設 中 和 紀 念 醫 院 南 部 輻 射 傷 害 防 治 中 心 合 約 的 執 行 臺 北 榮 總 輻 射 傷 害 防 治 中 心 合 約 的 執 行 恒 春 基 督 教 醫 院 急 救 去 污 合 約 計 畫 的 執 行 國 軍 醫 學 中 心 的 輻 射 傷 害 防 治 中 心 合 約 的 執 行 f. 編 修 各 類 輻 射 防 護 專 業 手 冊 及 訓 練 教 材 製 作 事 宜 (2) 輻 射 偵 測 股 a. 各 核 能 電 廠 環 境 偵 測 資 料 的 分 析 與 陳 報 放 射 性 物 質 排 放 造 成 廠 外 最 大 個 人 輻 射 劑 量 評 估 報 告 製 作 與 陳 報 ( 分 年 月 季 報 ) 環 境 輻 射 偵 測 報 告 巡 迴 偵 測 報 告 的 審 查 與 陳 報 ( 分 年 月 季 報 ) 廠 區 放 射 性 試 樣 偵 測 報 告 的 審 查 ( 分 年 月 季 報 ) 環 境 輻 射 偵 測 作 業 年 度 計 畫 審 查 及 陳 報 核 能 電 廠 環 境 輻 射 偵 測 簡 介 的 編 製 核 能 電 廠 排 放 年 報 審 查 及 陳 報 b. 核 能 四 廠 環 境 輻 射 偵 測 事 宜 環 境 輻 射 偵 測 布 站 作 業 規 劃 事 宜 核 能 四 廠 環 境 監 督 委 員 會 決 議 事 項 的 追 蹤 處 理 c. 環 保 預 算 的 審 查 與 彙 總 d. 核 能 電 廠 氣 象 報 表 審 查 及 風 向 風 速 與 溫 度 計 校 正 品 保 計 畫 實 施 (3) 劑 量 評 估 股 a. 各 核 能 廠 人 員 劑 量 面 具 測 試 報 告 的 審 查 與 追 蹤 b. 人 員 劑 量 異 常 與 佩 章 遺 失 報 告 的 評 估 與 審 查 c. 各 核 能 廠 緊 急 計 畫 演 習 配 合 事 項 輻 防 項 目 的 規 劃 與 執 行 廠 外 民 眾 劑 量 評 估 分 析 的 演 練 輻 傷 救 護 的 演 練 d. 各 單 位 有 關 輻 射 防 護 訓 練 的 安 144

153 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 排 彙 總 與 陳 報 輻 射 人 員 資 格 認 可 考 照 的 辦 理 事 項 e. 核 能 電 廠 居 民 飲 食 習 慣 調 查 f. 核 能 電 廠 工 作 人 員 體 內 外 劑 量 評 估 與 分 析 作 業 (4) 輻 射 防 護 股 a. 大 修 輻 射 防 護 報 告 暨 各 項 輻 射 安 全 報 告 的 審 查 與 陳 報 b. 國 內 外 輻 射 防 護 法 規 與 相 關 文 獻 資 訊 的 蒐 集 與 評 估 c. 執 行 核 能 電 廠 大 修 輻 射 防 護 作 業 查 證, 及 機 組 起 動 的 審 查 d. 推 動 核 能 電 廠 呼 吸 防 護 面 具 性 能 檢 測 計 畫 e. 成 立 游 離 輻 射 防 護 法 制 變 革 及 ICRP-60 建 議 納 入 游 離 輻 射 防 護 標 準 因 應 小 組 f. 推 動 臺 電 個 人 輻 射 劑 量 管 制 登 記 簿 制 度 的 施 行 g. 輻 射 防 護 電 腦 化 規 劃 開 發 與 程 式 認 證 作 業 h. 輻 射 防 護 技 術 與 經 驗 的 蒐 集 研 析 應 用 推 廣 4. 保 健 物 理 課 重 要 紀 事 年 : 全 課 人 員 調 核 一 廠, 以 支 援 核 一 廠 試 料 裝 填 及 試 運 轉 於 1977 年 於 臺 北 榮 總 合 作 設 立 輻 傷 中 心, 於 年 與 高 雄 醫 學 大 學 附 設 中 和 醫 院 合 作 設 立 南 部 輻 傷 中 心, 於 年 與 國 軍 醫 學 中 心 合 作 設 立 輻 傷 中 心 1980 年 : 調 派 人 員 支 援 核 二 廠 試 運 轉 1981 年 : 調 派 人 員 成 立 金 山 放 射 試 驗 室 1983 年 : 由 保 健 物 理 課 推 動 在 總 公 司 26 樓 籌 設 緊 急 指 揮 中 心 於 1987 年 在 臺 北 舉 辦 第 一 次 國 際 輻 射 劑 量 評 估 研 討 會 (RDAS 會 議 ), 於 1997 年 8 月 舉 辦 第 二 次 國 際 RDAS 會 議 1989 年 : 籌 建 完 成 電 廠 與 總 公 司 電 腦 連 線 人 員 劑 量 管 理 系 統 1990 年 : 推 動 完 成 核 四 環 境 評 估 報 告 編 寫 與 審 查 各 廠 每 10 年 一 次 執 照 更 新 的 輻 射 安 全 報 告 編 寫 計 畫 5. 主 要 研 發 與 籌 建 計 畫 (1) 於 1976 年 編 訂 臺 電 公 司 非 醫 用 放 射 性 物 質 及 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 管 制 作 業 守 則 (2) 於 1977 年 編 訂 核 能 發 電 相 關 設 施 輻 防 工 作 守 則 (3) 於 1977 年 完 成 正 常 運 轉 廠 外 劑 量 評 估 系 統 (4) 於 1995 年 核 能 工 作 人 員 個 人 輻 射 劑 量 管 制 登 記 簿 正 式 實 施 (5) 於 1995 年 完 成 核 能 電 廠 訪 客 參 觀 須 知 錄 影 帶 製 作 (6) 於 1996 年 底 完 成 核 能 人 員 體 檢 綜 合 分 析 報 告 計 畫 (7) 於 1996 年 完 成 燃 煤 電 廠 釋 出 天 然 放 射 核 種 的 研 究 (8) 於 1997 年 完 成 劑 量 評 估 程 式 引 進 145

154 第八章 核能發電的輻防 與認可計畫 (9) 於 1997 年開始每年實施核能電廠 5. 回顧與展望 核能電廠與一般工業設施相較 環境偵測結果說明手冊的發行 並無較不安全之虞 其噪音小 通風 (10) 於 1997 年辦理 非醫用游離輻射 冷氣完善 工作環境佳 劑量受嚴格 防護研討會 召訓各單位射源的 控管(平均約僅為法規限值的 1/15) 操作管理人員 以提昇該單位的 每年體檢一次 健康有妥善照顧 一 輻防管制作業 般人並不排斥在核電廠工作 (11) 於 1997 年底完成 可忽略放射性 臺電 3 座核能電廠 6 部機組裝置 的固體廢料及廢金屬管制規範 容 量 為 5,144 MW 占 總 裝 置 容 量 的計畫 31,258 MW 的 16.5% 近年來由於民 (12) 於 1998 年底完成核能電廠呼吸 營電廠及汽電共生瓜分臺電盈餘 核 防護裝具管理及性能檢測作業的 電的基載運轉及低燃料成本 造就售 評估計畫 電盈餘有超過一半以上來自核電 最 (13) 每 5 年執行各核能電廠低密度人 口區調查計畫 早核一廠一號機已運轉 25 年 展望未 來各國的核能發電比例居高不一 核 (14) 於 1999 年完成放射性物質外釋 能重要性自不言而喻 今日部分國人 環境輻射劑量評估模式修訂計 仍對核電廠持負面看法 肇因之一 畫 國內拆船業導致放射性污染屋事件 (15) 於 2002 年更新完成事故廠外劑 量評估及時顯示系統 (16) 進行 財團法人北海岸金山醫院 讓核電廠廠遭池魚之怏 其二最終廢 棄物貯存場未及早興建 使國人誤以 為核廢棄物無法處理 任何設施能為 的籌建計畫 (17) 於 2001 年執行 ICRP-60 因應計畫 成立 ICRP 工作小組 由核能 相關單位代表組成 對原能會 新修訂法規 從執行層面作必 要了解 因應及建議 開辦法規研習課程 由公司內 外專家講解 招訓相關單位人 員 以作為在各單位負責推動 相關因應工作宣導及擔任種子 師資 146 圖 8.8 核一廠外貌

155 臺灣輻射防護史話 大眾接受 前贍性的規劃以及風險評 是臺電有實際的核能電廠輻射防護經驗 估是相當重要的 核能發電事業亦是 的開始 民國 68 年以前第一任保健物理 如此 課長是由錢北辰先生兼任 年間 是由王耀璋先生擔任 年間是由 8.6 核一廠保健物理課 黃金益先生擔任 78 年以後迄今(91 年) 民國 66 年(1977)10 月核一廠(圖 8.8) 是由何偉先生擔任 一號機開始裝填鈾燃料 我國的核能發 1. 保健物理課的組織 電輻射防護史從此展開 保健物理課是 保健物理課直屬核安副廠長 協 核能電廠的特有組織 負責核能電廠的 助廠長處理一切輻射防護事宜 另有 一切輻射安全事物 包括工作人員的劑 屬總管理處管轄的放射試驗室支援核 量管制 環境輻射監測及污染管制 能 電 廠 的 環 境監測 熱發光劑量計 核一廠是我國的第一座核能電廠 (TLD)佩章計讀 儀器校修及全身計 廠長 ALARA 委員會 測等輻射防護相關作業 對於重大輻 核安副廠長長 射防護相關工作 電廠設有合理抑低 放射試驗室 (ALARA) 委 員 會 負 責 審 查 輻 防 相 關 保健物理課長 劑量評估股長 議題 ALARA 委員係由維護及運轉 廠區環境股長 相關課長擔任 保健物理課下設有劑 輻射防護股長 量評估 廠區環境及輻射防護等三個 圖 8.9 核一廠輻射防護組織 保健物理管 制站作業 輻射工作許可證 作業 佩章室作業 TLD 輻防偵測儀器 校修管理 人員劑量管制作業 ALARA 作業 輻射 污染 空浮偵測管制 廠區環境股 輻防裝備管理 物品進出廠管制 洗衣房作業 圖 8.10 主警衛室作業 廢料倉庫及排放 輻射防護訓練 輻射 防護股 劑量評 估股 體檢作業 廠區環境 輻射監測 核一廠保健物理課各股工作內容 147

156 第八章 核能發電的輻防 股如圖 8.9 各股工作如圖 8.10 所示 輻射防護股的工作包括輻射工作許可 洗衣房管制站 民國 80 年 監測系統 證作業及各項動態管制作業 劑量評 估股的工作包括 TLD 佩章作業 體檢 作業及訓練 廠區環境股的工作包括 民國 80 年 民國 81 年 及輻防執照取得情形 保健物理課的 崗位遍布全廠 其中機組管制站分為 民國 83 年 民國 84 年 民國 88 年 壹號貯存庫啟用 民國 89 年 設置包商貨櫃區輻防管 制站 民國 89 年 高級 2張 研究所 中級 7張 初級 19 張 合計 職 等 5人 工程師 13 人 大專 14 人 技術員 20 人 高中 13 人 國中 1人 28 張 33 人 汽機廠房通風系統增設 高效率濾器 表 8.5 核一廠保健物理人力資源 歷 執行再循環管路化學除 污 民國 90 年 學 廢氣排放由空氣循環 式改為蒸汽稀釋式 輻射安全管制站執行輻射安全 輻 防 執 照 建立人員輻射劑量管制 電腦聯線系統 4 班 實施 24 小時輻射安全管制 機 組大修時得視工作需要臨時增設多個 主煙囪及廠房煙囪排氣 監測系統更新 考試鑑定後可取得初級 中級及高級 執照 表 8.5 為核一廠輻防人員學歷 建立廠區環境輻射監測 系統 環境輻射監測 物品進出廠管制作業 及洗衣房作業 輻防人員經過原能會 廢氣廠房增設通風排氣 民國 90 年 實施輻射安全指標評鑑 制度 民國 91 年 游離輻射防護法宣導 民國 91 年 實 施 加氫水化學(HWC) 造成蒸汽管路輻射增強 33 人 的輻防對策 3. 重大輻射防護經驗 2. 核一廠保健物理課大事記 民國 68 年 民國 74 年 民國 68 年 反應爐蒸汽乾燥器修改 一號機執行第一次歲 民國 70 年 抑壓池(torus)修改 修 民國 72 年 熱應力消除改善(IHSI) 主警衛室設置保健物理 民國 72 年 氡氣與廠房空調關係的 研究 管制站 民國 78 年 電廠增設核安副廠長及 民國 73 年 究 廢料處理課 原屬保健 物理課管轄的固體廢料 民國 73 年 民國 79 年 148 廢氣系統水封完整性與 空浮的研究 作業交由廢料處理課管 理 並新設置劑量評估 爐心探針的輻射特性研 民國 74 年 非破壞檢驗(射線照相與 股 超音波檢測等)輻防經 啟用新洗衣廠房並設置 驗

157 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 民 國 75 年 加 馬 能 譜 與 輻 射 偵 測 儀 器 關 係 民 國 76 年 銅 管 除 污 輻 防 經 驗 民 國 77 年 再 循 環 管 路 更 換 輻 防 民 國 78 年 經 驗 再 循 環 泵 檢 修 輻 防 經 驗 民 國 78 年 抑 壓 池 塗 裝 工 程 民 國 年 解 決 空 浮 肇 因 及 改 善 民 國 85 年 民 國 86 年 民 國 88 年 民 國 89 年 民 國 89 年 民 國 90 年 民 國 91 年 建 立 廠 區 加 馬 能 量 分 布 及 偵 測 儀 器 轉 換 因 子 低 於 法 規 關 切 (below regulatory concern, BRC) 輻 防 探 討 燃 料 池 水 下 更 換 燃 料 架 的 潛 水 伕 輻 防 作 業 增 設 汽 機 廠 房 輻 射 屏 蔽 再 循 環 管 路 及 爐 水 淨 化 管 路 的 化 學 除 污 作 業 氡 氣 濃 度 變 化 與 大 型 地 震 關 係 建 立 管 制 站 輻 射 狀 況 顯 示 電 腦 系 統 4. 核 一 廠 保 健 物 理 課 重 要 設 備 變 革 (1) 人 員 劑 量 計 的 演 進 核 能 電 廠 設 立 之 初 採 用 游 離 腔 式 筆 型 劑 量 計 作 為 每 日 劑 量 管 制 依 據 由 於 是 人 工 登 錄 不 易 查 詢, 後 來 採 用 數 字 型 電 子 劑 量 計, 可 自 動 將 每 次 進 出 管 制 區 接 受 的 劑 量 登 錄 於 電 腦 除 了 利 於 查 詢 外, 更 可 藉 工 作 前 設 定 警 報 值 有 效 管 制 工 作 人 員 的 劑 量 (2) 人 員 污 染 監 測 器 的 演 進 核 能 電 廠 早 期 使 用 的 人 員 污 染 監 測 器 為 蓋 革 式 手 足 偵 檢 器, 其 缺 點 為 反 應 慢 對 貝 他 射 線 不 靈 敏 只 能 偵 檢 手 足, 故 目 前 均 更 新 為 充 氣 式 比 例 型 全 身 污 染 監 測 器 其 優 點 為 偵 測 器 屬 大 面 積 充 氣 式 比 例 型, 對 貝 他 射 線 反 應 靈 敏, 且 可 快 速 偵 測 全 身 同 樣 的 設 計 可 用 來 偵 測 大 面 積 的 紙 張 或 工 具, 用 以 取 代 傳 統 的 手 提 式 蓋 革 型 污 染 偵 測 器 (3) 污 染 拭 跡 計 測 儀 器 的 演 進 污 染 拭 跡 偵 測 是 核 能 電 廠 中 一 項 重 要 的 輻 射 防 護 作 業, 係 將 直 徑 為 2 吋 拭 紙 擦 拭 可 能 受 污 染 的 地 面 或 設 備 表 面, 再 將 拭 紙 置 入 閃 鑠 計 數 器 偵 測 此 種 傳 統 計 測 方 法 一 次 僅 可 偵 測 一 張 拭 紙, 且 須 人 工 計 算, 無 法 快 速 有 效 計 測 大 量 試 樣, 因 此 目 前 已 採 用 一 次 可 計 測 8 個 以 上 樣 品 的 計 測 系 統 此 計 測 系 統 採 用 充 氣 式 比 例 型 薄 膜 偵 檢 器, 可 將 背 景 值 抑 至 極 低, 因 此 靈 敏 度 極 高 適 合 於 作 外 釋 管 制 偵 測, 且 可 由 電 腦 自 動 計 算 活 度 (4) 其 他 輻 防 設 備 變 革 由 於 科 技 的 進 步, 輻 射 偵 測 儀 器 日 新 月 異, 核 能 電 廠 為 確 保 輻 射 安 全 的 品 質, 不 斷 更 新 裝 備 149

158 第 八 章 核 能 發 電 的 輻 防 以 期 達 到 最 佳 的 管 制 過 去 用 具 屏 蔽 的 四 面 型 廢 棄 物 包 活 度 偵 測 儀, 可 計 測 物 件 的 總 活 度 及 比 活 度 為 提 高 偵 測 靈 敏 度 降 低 最 低 可 測 值, 現 在 改 用 六 面 型 廢 棄 物 包 偵 測 儀 為 了 加 強 核 能 電 廠 的 污 染 管 制, 主 警 衛 室 除 了 設 有 閃 鑠 型 門 框 偵 測 器 外, 亦 增 設 有 閉 路 電 視 監 控 設 備 若 門 框 偵 測 器 警 報 動 作 時, 會 自 動 錄 影 以 供 追 查 為 了 讓 工 作 人 員 能 隨 時 瞭 解 廠 區 輻 射 狀 況 及 工 作 地 點 環 境 的 輻 射 資 訊, 核 一 廠 保 健 物 理 管 制 站 設 置 有 電 腦 輻 射 展 示 系 統, 更 可 藉 由 網 路 得 知 運 轉 各 項 資 訊 供 輻 射 防 護 管 制 之 用 5. 核 一 廠 輻 射 防 護 作 業 (1) 核 燃 料 循 環 輻 射 防 護 作 業 核 能 電 廠 使 用 鈾 作 為 發 電 的 原 料, 新 鈾 燃 料 由 國 外 船 運 至 港 口 碼 頭, 保 健 物 理 人 員 即 須 至 碼 頭 進 行 圍 籬 管 制 作 業, 並 伴 隨 押 運 至 電 廠, 此 即 為 核 燃 料 循 環 輻 射 防 護 作 業 的 開 始 新 鈾 燃 料 運 抵 電 廠 後, 經 過 檢 查 後 置 入 反 應 器 中 使 用 通 常 鈾 燃 料 可 使 用 期 間 長 達 一 年 半, 在 這 段 期 間, 電 廠 屬 於 正 常 運 轉 發 電 狀 況 鈾 235 分 裂 產 生 的 熱 能 將 爐 水 加 熱 成 蒸 汽, 蒸 汽 再 送 至 汽 機 推 動 發 電 機 作 功 產 生 電 力 於 此 同 時 含 放 射 性 的 流 體 會 隨 各 系 統 的 管 路 進 入 各 廠 房 造 成 部 分 輻 射 區 域 主 要 的 輻 射 管 路 計 有 蒸 汽 系 統 爐 水 淨 化 系 統 餘 熱 移 除 系 統 及 廢 棄 物 系 統, 若 有 放 射 性 物 質 洩 露 則 會 造 成 污 染 區 或 空 浮 管 制 區 為 了 維 持 核 能 電 廠 的 正 常 發 電, 電 廠 須 執 行 一 些 例 行 的 維 護 檢 查 工 作, 而 保 健 物 理 課 的 職 責 就 是 確 保 這 些 工 作 人 員 的 輻 射 安 全, 包 括 劑 量 管 制 及 抑 低 工 作 區 域 輻 射 偵 測 提 供 輻 防 衣 物 及 裝 備 管 制 污 染 或 空 浮 進 出 管 制 區 的 登 錄 及 偵 測 以 及 屏 蔽 的 設 置 等 這 些 輻 射 防 護 工 作 經 歷 多 年 的 經 驗 累 積 已 形 成 許 多 管 理 制 度, 並 已 納 入 於 程 序 書 中 執 行 (2) 核 能 電 廠 大 修 輻 射 防 護 作 業 當 鈾 燃 料 燃 耗 至 一 定 程 度 時 須 進 行 更 換 燃 料 作 業, 此 時 反 應 爐 蓋 須 開 啟, 爐 心 組 件 須 詳 細 檢 查, 汽 輪 機 及 發 電 機 等 主 要 設 備 拆 解 檢 查, 全 廠 各 系 統 的 泵 閥 亦 視 需 要 進 行 拆 修, 故 工 作 人 員 須 進 入 一 些 平 時 禁 入 的 高 輻 射 區, 而 拆 解 時 設 備 本 身 亦 屬 放 射 性 污 染 設 備 同 時 大 修 時 工 作 人 數 眾 多 工 作 繁 雜, 人 員 集 體 劑 量 較 高 此 時 的 輻 射 防 護 作 業 最 困 難 也 最 重 要, 通 常 保 健 物 理 課 會 設 置 數 個 臨 時 管 制 站, 負 責 各 廠 房 的 輻 射 防 護 作 業, 對 於 有 潛 在 危 險 或 劑 量 較 高 的 工 作, 工 作 前 須 召 開 ALARA 會 議, 做 好 完 善 的 輻 150

159 臺灣輻射防護史話 防措施才可施工 其風險分為三個等級 具有潛在輻射 (3) 特殊輻射防護作業 安全顧慮的工作列為 ALARA 等級 有些維修工作性質特殊 需要 工作區輻射強度逾 1 毫西弗/小時的 特殊器具及裝備 有些維修工作劑 工作列為高輻射級 其餘為一般級 量率甚高 輻射安全顧慮較多 核 各 級 輻 射工作許可證須由不同層級 一廠是我國的第一座核能電廠 故 審核及接受不同的輻防指令 自民國 累積了許多特殊的輻射防護經 90 年 10 月開始 核能電廠實施輻射 驗 重要的經驗計有 爐心內乾燥 安全績效指標評鑑制度 就職業曝露 器的修改 抑壓池修改 熱應力移 及民眾防護實施的成效進行考核 以 除改善(IHSI) 再循環管路換管 綠白黃紅燈號作為績效良窳的指 抑壓池塗裝 燃料架更新潛水作 標 在此制度下輻射安全的品質更加 業 爐心側板檢修 爐心功率探針 提升 此外我國即將實施 游離輻射 (TIP)檢修 非破壞性檢驗(射線照 防護法 採用更嚴格的 ICRP-60 的 相 超音波檢測) 中子偵測系統 劑量限值 因此核能電廠的配套劑量 檢修 加氫水化學等 管制措施須更嚴格執行 6. 輻射防護安全文化的演進 輻 射防護作業是確保輻射安全 的措施 要落實輻射安全的觀念則須 具有安全文化的素養 核能電廠甚注 重安全文化 且自民國 78 年起不遺 餘力的推行了十餘年 不論在工安 核安或輻安上均頗具成效 例如工具 箱會議(Tool Box Meeting, TBM)已 成 為 任 何輻射工作前必要的協調工 作會議 各工作部門可提出有關工作 細節及輻射防護相關的問題 指認呼 喚 是 用 手指指向有潛在危險或須注 意的事物 大聲呼喊應注意的事 項 以做好自我確認 此種工作習性 已廣泛用於電廠輻射防護工作中 輻 射 工 作 許可證是管制輻射安全的有 8.7 核二廠保健物理課 核二廠位於臺北縣萬里鄉 鄰近風 景區野柳 如圖 8.11 所示 1. 核二廠保健物理課大事記 民國 67 年(1978)3 月 15 日核二廠 正式成立 民國 68 年 7 月核二廠先期輻防 人員至核一廠培訓 民國 69 年 1 月核二廠保健物理 課成立 王耀璋先生為第一任課長 組織包括輻射防護及廠區環境兩股 廠區環境股主要任務為固體廢棄物處 理相關工作 民國 69 年 8 月臺電公司保健物 理大隊成立 成員至核一廠受訓 效制度 核一廠的輻射工作許可證依 151

160 第八章 核能發電的輻防 民國 70 年設立核 二廠保健物理主管制 站 (access control station) 並開始全廠員 工輻射防護訓練 民國 72 年 7 月 11 日 開始第一次核二廠 一號機工期 87 天的大 修 現場各重要區增設 臨時輻射防護安全管 制站 提供歲修人員進 圖 8.11 核二廠外貌 民國 74 年 5 月 29 廠長 蕭信堅 日 開始第一次核二廠 二號機工期 天的 大修 改善包括 乾 井 內加裝半永久 性屏蔽 降低工作環 訓練中心主任 安全副廠長 運轉副廠長 林則棟 黃玉仁 張清枝 16 人 品質課 改善課 化學課 工安課 政風課 保健物理課 緊急計劃工程師 工業關係管理師 境輻射背景 圖 8.12 林世傑 225 人 121 人 核技課 運轉課 電算課 會計課 運轉值班 廢料處理課 肇因分析師 維護副廠長 260 人 機械課 電氣課 儀控課 修配課 供應課 人事課 北展館 大修小組 核能二廠組織體系(民國 91 年 4 月) 全 身 污 染 監 測 器 汰 舊換新 替代舊型手 足偵檢器 輔機一樓 三樓輻射管路加裝屏蔽 改善 軟體方面的改善包括 劑 量 管 制 電 腦 化 作 業 及 跨廠連線 作業 人 員 劑 量 合 理 抑 低 (ALARA) 觀 念 的加強訓練 152 輻射防護訓練教材的更新建立 民國 78 年輻射防護課何偉股長 調昇核一廠保健物理課長 民國 78 年保健物理大隊核二分 隊歸籍併入核二廠保健物理課 民國 78 年 6 月核能部門改組 電 廠組織新增核能安全副廠長 由放射 試驗室黃主任玉仁先生調昇 保健物 放射試驗室 全營運中 硬體方面的 623 人 非破壞檢測隊 在前 10 年輻射安 核能發電處 出輻射安全管制

161 臺灣輻射防護史話 理相關業務由運轉副廠長移轉其所屬 任課長 管轄 彭永昌先生接第二任保健物理 民國 82 年 3 月 20 日 二號機第 課長 保健物理課新增劑量評估股 八次歲修期間 發生用過控制棒葉片 保健物理課廠區環境股原負責的固體 (control rod blade, CRB)吊移工作人 廢棄物處理業務移轉新成立的廢料處 員 劑 量 超 曝 露事件 肇因分析為 理課主辦 (1)CRB 掛勾(hanger)設計不當 (2)工 民國 79 年 7 月彭課長調臺電核能 作人員未注意高輻射的用過 CRB 不 後端營運處 改由王昭銘先生接第三 能上升到太接近水面 (3)區域輻射偵 ALARA 規劃評估 人員劑量評 估與追蹤 全廠輻射 安全管制 ALARA 作業執行 電腦化劑量管制 連線系統的管理 體檢作業與輻射 傷害評估 輻射 防護股 劑量評 估股 輻射工作許可證與 人員劑量計的管理 廠區環境股 廠房輻射 污染 空浮偵測管制 輻射屏蔽措施 輻射源的安全管制 廢氣 廢液排 放管制 廠區環境輻 射安全管制 執行 圖 8.13 廠區輻射 污 染 空浮偵測 管制 核二廠保健物理課組織和職掌 人力配置 人力配置 包商 26 人 技術員 28 人 工程師 9 人 本 廠 37 人 年度外包 26 人 大修外包 33 人 圖 8.14 廠區污染物 料的管制 放射性物質運 儲安全管制 高級 3 張 中級 11 張 初級 42 張 全廠輻防執照 56 全廠操作執照 61 核二廠輻防專業人力配置與統計(民國 91 年 6 月) 153

162 第八章 核能發電的輻防 測器(area radiation monitor, ARM)因 廢棄物 製作防止異物侵入罩供現場 電纜破裂短路致警報失效 檢修課使用 民國 82 年 5 月起 全面推行嚴謹的 民國 90 年 6 月王昭銘課長退休 輻 射 工 作 許 可 證 (radiation work 民國 90 年保健物理辦公室遷出 permit, RWP)分類及分級執行潛在輻 主警衛室(保護區)至第三行政大樓 射風險的安全管制 廣泛使用移動式 民國 90 年先後完成輻射工作許 大面積數位顯示及電子人員劑量警報 可證 門鎖申請及物料 化學品進廠 器 (electronic 房電腦化線上申請處理作業 簡化流 personal dosimeter, EPD) 以提升工作現場示警功能 落 程 民國 91 年 7 月張繼聖先生就任保 實教育訓練強化實務以達 預防勝於 追蹤 的輻射安全理念實踐 民國 84 年執行輻射安全主管制 健物理課課長 2. 核二廠組織體系 核二廠組織體系如圖 8.12 所示 站隔間及動向改善工程 以及劑量系 統的自動化作業處理 3. 核二廠保物課的組織和職掌 民國 84 年建立觸控式現場輻射 污染顯示查詢系統 民國 84 年 11 月為降低塑膠袋的 核二廠保健物理課的組織職掌如 圖 8.13 所示 4. 核二廠輻防人力配置 核二廠輻防人力配置如圖 8.14 所 使用量 製作兩種規格可重複使用的 污染工具袋 供管制區內的非示警區 示 與示警區使用 民國 85 年執行輻射安全主管制 站劑量系統與門禁作業管制結合 民國 85 年 3 月鄭琨琮股長榮獲第 三屆中華民國核能安全獎 民國 86 年建置完成廠區電腦連 線輻射監測系統及車輛偵檢器配置 民國 86 年 9 月 24 日鄭琨琮股長 調昇核二廠廢料處理課課長 民國 90 年 2 月各系統與管路於 檢修期間 要排除異物侵入(foreign material exclusion, FME)以避免造成 水質不良 影響到系統的安全與增加 核三廠保健物理課 核三廠位於屏東縣恆春鎮南灣海邊 (圖 8.15) 占地 345 公頃 共計裝置 95 萬 1 千瓩核能發電機組兩部 裝置容量 合計 190 萬 2 千瓩 反應爐是西屋公司 製造的壓水式反應爐 核三廠工程計畫係於民國 65 年 7 月獲行政院令正式核定 66 年 10 月核 三分處正式成立 立即委請榮工處從事 廠區整地開挖工作 於 67 年元月中旬完 成 廠房結構物的建造由中華工程承

163 臺灣輻射防護史話 包 67 年 5 月排紮首批鋼筋 69 年 7 核能發電廠 反應爐燃料束產生的熱 月 10 日核三廠設立 一號機於 73 年 7 量 經由反應爐冷卻水攜帶至蒸汽產 月 27 日商業運轉 二號機於 74 年 5 月 生器 傳遞給二次側飼水 把二次側 18 日商業運轉 飼水加熱變成飽和蒸汽去推動汽輪發 保健物理課於民國 70 年 4 月設立 電機 二次側的系統沒有放射性 所 第一任課長葉偉文先生( ) 第二 以核三廠的汽機廠房不列入輻射安全 任課長邱秋華先生( ) 第三任課 管制區 長孫元龍先生(85.8-現任) 1. 保健物理人力資料 核三廠的輻射安全管制區包含圍 阻體廠房 燃料廠房 輔機廠房 以 保健物理課初始設置輻射防護股 及進出廠房與二部機組共用的廢棄物 及廠區環境股 工作人員有 55 人(91 廠房 進入輻射安全管制區工作的人 年 9 月員額 30 人) 早期各核能電廠 員 必須符合法令規章的規定佩載輻 機組歲修 各廠的保健人員都可派員 防裝備 相互支援 後來各核能電廠保健人員 核三廠的運轉系統 分成有放射 離退增多 彼此間就不再派員支援 性的一次側系統及沒有放射性的二次 由 各 歲 修 核 能電廠招募短期 合作 側系統 二次側系統的區域不列入輻 商 施予訓練作支援人力 平時作業 射 安 全 管 制 但利用線上的各類儀 不足的人力 也以 協力商 依照電 器 即 時 監 測二次側系統的運作狀 廠相關程序書的規定 施予訓練 經 況 確證二次側系統沒有放射性 運 技能檢定合格後 支援輻防相關工作 作正常 組 隨 著 對 輻射安全的要求日漸重 視 對放射性廢棄物的處理品質標準 3. 輻射防護作業改善 (1) 劑量管制系統電腦化 日益提升 復針對分工的專業及 權責的專精 於民國 78 年 9 月增 設劑量評估股 並設置 廢料處 理課 專責各類放射性廢棄物的 營運處理 保健物理課的除污作 業及廢棄物固化作業移由 廢料 處理課 辦理 2. 輻射防護作業 核三廠是屬於壓水式反應器 圖 8.15 核三廠外貌 155

164 第 八 章 核 能 發 電 的 輻 防 核 三 廠 發 電 初 期, 人 員 輻 射 劑 量 管 制 作 業, 全 部 依 賴 人 工 處 理 當 時 使 用 游 離 腔 式 劑 量 筆, 在 表 格 上 由 工 作 人 員 填 寫 每 次 進 出 管 制 區 受 曝 露 的 劑 量 與 時 間 為 了 提 昇 管 制 工 作 效 率 與 有 效 掌 握 工 作 人 員 最 新 劑 量 資 訊, 由 電 算 課 自 行 設 計 電 腦 化 劑 量 管 制 作 業 系 統, 使 得 每 位 工 作 人 員 在 進 入 現 場 工 作 之 前, 可 以 在 電 腦 銀 幕 上 立 即 查 知 自 已 的 核 能 體 檢 全 身 計 測 輻 防 訓 練 面 具 測 試 授 權 劑 量 剩 餘 值 等 基 本 資 料 歷 年 來 的 工 作 績 效 如 下 : 民 國 73 年 時, 核 三 廠 輻 射 安 全 管 制 站 每 天 提 供 劑 量 管 制 紀 錄 表, 第 二 天 將 其 收 回 再 把 每 個 人 受 曝 露 的 劑 量 轉 登 錄 於 每 月 登 記 表 由 於 電 腦 逐 漸 普 遍, 暫 改 成 每 月 登 記 表 存 入 電 腦, 以 方 便 查 詢 人 員 劑 量 相 關 資 料 後 來 核 三 廠 電 算 課 發 展 人 員 劑 量 管 制 系 統, 總 公 司 又 配 合 千 禧 年 電 腦 危 機, 委 託 廠 商 設 計 核 能 電 廠 輻 射 劑 量 管 制 系 統, 如 此 才 全 面 電 腦 化 作 業 建 立 劑 量 管 制 系 統 以 後, 工 作 人 員 在 領 取 個 人 劑 量 警 報 器 準 備 進 現 場 時, 電 腦 立 即 核 對 當 事 人 的 授 權 劑 量 剩 餘 值 核 能 體 檢 全 身 計 測 輻 防 訓 練 面 具 測 試 等 日 期 是 否 已 逾 期 以 上 的 基 本 限 制 條 件 當 中, 任 何 一 項 不 符 合 規 定, 就 無 法 進 入 輻 射 作 業 場 所 工 作 個 人 劑 量 警 報 器 讀 取 機 與 電 腦 連 線, 可 隨 時 更 新 個 人 累 積 劑 量, 因 此 可 有 效 掌 控 是 否 有 劑 量 超 曝 露 情 形 若 有 特 殊 異 常 劑 量 出 現, 也 可 即 時 採 行 干 預 動 作 由 於 採 用 電 腦 化 劑 量 管 制 系 統 取 代 人 工 作 業, 以 前 的 各 種 紀 錄 表 格 都 省 略 了, 資 料 儲 存 改 用 光 碟 片, 查 詢 劑 量 相 關 資 料 更 是 輕 易 可 得 因 此 也 獲 得 節 省 人 力 減 少 資 料 倉 儲 壓 力 不 必 浪 費 紙 張 縮 短 管 制 劑 量 作 業 工 時 等 優 良 績 效 核 三 廠 於 民 國 89 年 10 月 輻 射 防 護 作 業 全 面 施 行 無 紙 化 每 日 每 週 每 月 例 行 偵 測 報 表 的 紀 錄 及 審 核, 工 作 日 誌 的 紀 錄 及 審 核, 輻 射 工 作 許 可 證 的 申 請 及 審 核 等 各 項 作 業 採 行 電 腦 網 路 作 業 輻 射 防 護 文 件 作 業 採 電 腦 網 路 無 紙 化 作 業, 節 省 大 量 文 件 製 作 及 資 料 保 存 之 人 力 物 力, 資 訊 的 傳 輸 更 迅 速 普 及 化, 增 進 工 作 效 率 (2) 數 位 式 輻 射 偵 測 系 統 改 善 數 位 式 輻 射 偵 測 系 統 (digital radiation monitoring system, DRMS) 156

165 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 係 美 國 (General Atomic, GA) 公 司 為 核 子 相 關 設 施 專 業 製 造 的 產 品, 此 系 統 的 最 大 特 色 就 在 數 位 這 個 字 上 簡 單 的 說, 整 個 DRMS 系 統 全 部 採 用 電 腦 ( 迷 你 電 腦 或 微 電 腦 ) 來 處 理 資 訊, 而 電 腦 只 能 辨 認 兩 種 符 號,0 或 1, 所 以 整 個 系 統 所 運 作 處 理 的 訊 息 都 是 以 0 或 1 的 組 合 來 表 示, 故 稱 作 數 位 式 輻 射 偵 測 系 統 核 三 廠 廠 區 內 所 有 的 重 點 區 域 共 安 裝 有 80 多 個 輻 射 偵 測 器, 每 個 偵 測 器 都 有 它 自 己 專 用 的 微 電 腦, 快 速 不 斷 地 取 樣 統 計 及 處 理 儲 存 該 輻 射 偵 測 器 所 量 測 到 的 輻 射 資 料, 並 且 藉 著 通 訊 電 纜 將 所 有 資 料 連 結 到 其 心 臟 中 央 監 控 電 腦 整 合, 構 成 全 廠 完 整 的 輻 射 偵 測 系 統 本 系 統 提 供 兩 類 輻 射 偵 測 器 的 線 上 資 訊 : 提 供 設 備 管 路 中 的 液 體 氣 體 輻 射 強 度 提 供 各 輻 射 區 域 地 點 的 劑 量 率 DRMS 所 提 供 的 線 上 資 訊 及 警 示 信 息, 可 供 運 轉 員 及 輻 射 防 護 人 員 研 判 管 路 中 流 體 的 狀 態 正 常 與 否, 進 而 查 知 故 障 的 系 統, 及 早 採 取 補 救 措 施 廠 房 內 各 空 調 的 排 氣 出 口 均 裝 置 有 輻 射 偵 測 器,24 小 時 監 測 排 放 氣 體 的 輻 射 強 度 全 廠 的 液 體 匯 流 排 放 渠 道 亦 裝 設 有 輻 射 偵 測 器, 監 控 液 體 的 排 放 狀 況 若 有 異 常, 除 產 生 警 示 提 醒 運 轉 員 及 輻 射 防 護 人 員 注 意 外, 亦 產 生 隔 離 信 號 可 關 閉 排 放 來 源 核 三 廠 數 位 式 輻 射 偵 測 系 統 係 配 合 電 廠 建 廠 施 工 時 裝 設, 於 當 時 輻 射 偵 測 系 統 而 言, 屬 於 劃 時 代 的 產 品, 近 20 年 來 對 電 廠 安 全 運 轉 及 輻 射 防 護 有 很 大 的 貢 獻 然 而, 因 資 訊 設 備 日 新 月 異, 系 統 心 臟 ( 中 央 監 控 電 腦 設 備 ) 的 部 分 功 能 已 不 符 電 廠 需 求 故 於 民 國 86 年 委 託 核 能 研 究 所 重 新 規 劃 設 計, 由 核 能 研 究 所 與 原 製 造 廠 技 術 合 作 於 民 國 87 年 10 月 完 成 中 央 監 控 電 腦 的 軟 硬 體 更 新, 並 增 加 部 分 搜 尋 功 能 與 簡 便 的 操 作 介 面, 使 本 系 統 的 功 能 更 為 強 大, 對 運 轉 安 全 及 輻 射 防 護 有 更 大 的 幫 助 (3) 施 行 輕 便 型 輻 防 衣 自 民 國 86 年 11 月 1 日 開 始 實 施, 臺 電 員 工 及 包 商 進 入 輻 射 管 制 區 內 需 穿 著 輕 便 型 輻 防 衣, 並 統 一 留 在 廠 區 內 回 收 清 洗, 可 抑 減 極 少 量 的 放 射 性 物 質 散 播 (4) 設 置 保 健 物 理 環 測 室 民 國 78 年 8 月 1 日 設 置 保 健 物 理 環 測 室 如 此 可 提 昇 工 作 品 質 及 時 效, 保 障 輻 射 安 全 防 護 作 業 (5) 車 輛 偵 檢 器 改 善 原 安 裝 於 主 警 衛 室 旁 的 車 輛 偵 檢 器, 是 法 國 BEFIC 公 司 SAS-II 157

166 第 八 章 核 能 發 電 的 輻 防 型 的 NaI(Tl) 閃 爍 偵 檢 器 由 於 使 用 年 久, 原 廠 已 不 再 生 產, 無 備 品 且 維 修 不 易 核 三 廠 乃 自 行 研 發, 於 民 國 85 年 10 月 利 用 舊 的 門 框 式 偵 檢 器 (DM-2 型 ) 改 裝 成 車 輛 偵 檢 器, 取 代 SAS-II 型 偵 檢 器 因 此, 偵 測 靈 敏 度 提 升 50 倍, SAS-II 型 最 低 可 測 值 為 10 µci, DM-2 型 最 低 可 測 值 則 為 0.2 µci 節 省 購 置 成 本 250 萬 元 (6) 廠 區 輻 射 偵 測 器 改 善 核 三 廠 分 布 於 廠 區 各 方 位 的 環 境 監 測 器, 原 係 採 用 高 壓 游 離 腔 型 (HPIC) 監 測 器 因 使 用 年 數 已 久, 且 偵 檢 頭 屬 高 壓 連 續 供 電, 致 儀 器 設 備 漸 趨 老 化, 又 老 舊 通 信 線 路 故 障 頻 繁, 造 成 維 修 及 使 用 上 的 困 擾, 亟 需 汰 舊 換 新 於 民 國 89 年 經 研 發 在 增 進 工 作 效 率 工 作 品 質 及 減 少 成 本 支 出 的 前 提 下, 就 現 有 的 900 G 型 監 測 器 瞭 解 其 特 性 功 能 等 後, 替 代 高 壓 游 離 腔 型 監 測 器 工 作 績 效 節 省 購 置 成 本, 增 進 維 修 時 效, 運 用 電 廠 既 有 人 力 經 驗 技 術, 以 達 到 極 價 廉, 可 顯 示 各 站 輻 射 劑 量 率 的 監 測 設 備 增 進 維 修 時 效, 提 昇 自 有 技 術 更 換 900 G 型 監 測 器 後, 可 提 供 快 速 正 確 的 輻 射 資 料, 確 保 環 境 輻 射 偵 測 品 質, 提 高 更 穩 定 及 可 靠 的 核 能 安 全 形 象 提 供 更 多 的 功 能, 如 當 日 最 大 最 小 值 趨 勢 圖 及 歷 史 資 料 儲 存 功 能 等 等 (7) 反 應 器 冷 卻 水 泵 維 修 運 送 高 輻 射 率 改 善 笨 重 巨 大 的 反 應 器 冷 卻 水 泵 輻 射 劑 量 率 高 達 55 msv/h, 運 送 維 修 作 業, 工 作 人 員 會 接 受 很 高 的 劑 量 原 製 造 商 西 屋 公 司 未 提 供 屏 蔽 運 送 架, 核 三 廠 多 次 努 力 自 行 於 民 國 89 年 9 月 研 發 1 吋 厚 鉛 屏 蔽 運 送 架, 有 效 抑 減 工 作 人 員 的 劑 量 (8) 蒸 汽 產 生 器 渦 電 流 檢 測 作 業 改 善 核 三 廠 是 壓 水 式 反 應 器 核 能 電 廠, 設 置 有 三 座 蒸 汽 產 生 器, 每 座 蒸 汽 產 生 器 有 5624 根 U 型 熱 交 換 管 民 國 74 年 執 行 U 型 熱 交 換 管 渦 電 流 檢 測, 須 耗 費 4500 人 工 時, 累 積 90 人 毫 西 弗 的 集 體 劑 量 經 由 保 健 物 理 課 與 檢 測 隊 不 斷 的 研 商 討 論, 改 善 作 業 設 備 為 自 動 化, 大 幅 減 少 工 作 時 數, 抑 低 受 曝 露 的 累 積 劑 量 民 國 91 年 作 業, 使 用 1250 人 工 時, 累 積 37 人 毫 西 弗 的 曝 露 劑 量 (9) 反 應 爐 穴 除 污 作 業 改 善 民 國 74 年 反 應 爐 穴 除 污 作 業 耗 費 800 人 工 時, 累 積 10 人 毫 西 弗 的 集 體 劑 量 經 保 健 物 理 課 與 廢 料 處 理 課 除 污 股 不 斷 研 商 討 論, 改 善 158

167 臺灣輻射防護史話 作業設備為半自動化 大幅減少工 異公司設計 額定熱功率輸出為 3926 作時數 抑低受曝露的累積劑量 MWe 汽輪發電機組是由日本三菱公司 民國 91 年作業 使用 57 人工時 提供 額定出力為 1356 MWe 而放射 累積 0.86 人毫西弗的集體劑量 性廢棄物處理系統則由日本日立公司設 (10) 工作區域輻防電腦動畫展示系統 計製造(圖 8.16) 核四廠重要資訊摘要 如表 8.6 製作 電廠內很多高輻射的工作區 核四廠採用的反應器屬於第七代沸 域 不適合工作人員長時間停留 水式輕水反應器 叫做 進步型沸水式 作工作討論 保健物理課和電算 反 應 器 (ABWR, Advanced Boiling 課於民國 86 年引用當時的電腦 Water Reactor) 係美國奇異公司結合國 硬體及軟體功能 研發工作區域 際間沸水式反應器製造商 融合全世界 輻防電腦動畫展示系統 研發成 過去 30 多年來累積的核電廠設計與運 功的工作區域輻射防護電腦動畫 轉經驗 採用世界最先進的沸水式反應 展示系統 方便工作人員直接使 器技術 在 安全第一 的設計理念下 用電腦儲存的高輻射工作區域檔 協力發展出來的 此種 ABWR 同時獲得 案展示資料 詳細作工作前的討 美國及日本核能管制機關頒發 最終設 論規劃 大幅減少在高輻射區的 計合格證書 世界上第一 二部 ABWR 停留時間 有效抑低工作劑量 隸屬日本東京電力公司 已分別於 1996 配合電腦硬體及軟體功能的增 年 1997 年在柏崎刈羽核能電廠進行商 強 本套系統於民國 91 年已全面 業運轉 核四廠 ABWR 機組設計在抑減輻 更新 提升作業功能 8.9 核四廠保健物理課 核 四 廠 位 於 臺 北 縣 貢寮 鄉仁里村鹽寮地區 約在基隆 市東南方 20 公里 臺北市東 方 40 公里 宜蘭市東北方 33 公里處 廠址面積約 480 公 頃 裝置容量每部機組 135 萬 瓩 兩部機組合計 270 萬瓩 其 蒸 汽 供 給 系 統 是 由 美 國奇 圖 8.16 核四廠一號機(民國 91 年 8 月 2 日拍攝) 159

168 第八章 核能發電的輻防 射劑量方面則有下列特色 機初始燃料裝填前四年成立 因此 於 反應器壓力槽 採用抗腐蝕不銹鋼鍛 民國 90 年 6 月 22 日臺電董事會通過派 造成型的鋼環製成 一方面減少鈷 60 任徐懷瓊先生為核四廠首任廠長 同年 的產生 另方面省掉縱向焊道檢測 7 月 1 日派任蔡富豐先生為維護副廠 可降低工作人員輻射劑量 長 8 月 8 日核四廠掛牌正式成立 由 反應器內部再循環水幫浦 省掉外部 此開始進行核四廠建廠的籌組與建制 再循環管路 減少管路維修工作人員 工作 其重要設備資訊如表 8.6 核四 輻射劑量 廠建廠的內部規劃時程 民國 94 年 8 反應器爐水淨化系統 擴大反應器 月一號機初始燃料裝填 95 年 5 月一 爐水淨化容量一倍 改善水質 減 號機開始商業運轉 96 年 5 月二號機開 少放射性廢料 降低工作人員輻射 始商業運轉 其建廠重要紀事如表 8.7 劑量 所示 而其工程進度內部規劃時程與報 目前 核四廠是一個正在施工興建 經 濟 部 整 體 計 畫 時 程 表 (integrated 的電廠 截至民國 91 年 4 月 施工實 project schedule, IPS) 規 劃 時 程 如 圖 際累積進度為 37.49% 依據核四廠建 8.17 核四廠保健物理課的籌組 於民國 廠環境影響評估要求 核四廠應於一號 整體計畫時程表規劃 2005/3/1 試運轉 2003/5/1 (日期) 聯合工作組成立 西元2000年 民國92年 /12/1 裝填燃料 /7/15 一號機 商業運轉 月份 輻射量測 輻防人員取得證照 完成全廠人員輻防訓練 核能電廠事故 緊急計畫演習 160 廠區環測計畫 圖 8.17 輻射防護計畫 輻防系列相關程序書完成 2000年11月 第 二 批 保健物 理幹部回國 2005/8 一號機裝填燃料 (二號機運轉人員 進班) 核四廠保健物理課工作里程碑 2006/5 一號機商轉 2006/8 二號機裝填燃料

169 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 91 年 3 月 間, 徐 廠 長 指 派 楊 昌 鵬 先 生 擔 任 保 健 物 理 課 長 後 開 始 進 行 保 健 物 理 課 的 規 劃 與 建 制 其 建 制 規 劃 主 要 工 作 計 有 :(1) 人 力 規 劃 及 訓 練,(2) 工 作 規 劃 及 建 制 兩 項 1. 人 力 規 劃 及 訓 練 民 國 88 年 11 月 臺 電 公 司 公 布 核 四 廠 組 織 圖 表 如 圖 8.18,89 年 5 月 至 11 月 核 四 廠 選 派 楊 昌 鵬 與 行 玉 樹 二 先 生 赴 美 國 日 本 接 受 保 健 物 理 訓 練,90 年 10 月 規 劃 保 健 物 理 課 人 力 需 求 如 表 8.8,91 年 3 月 規 劃 保 健 物 理 人 員 訓 練,91 年 5 月 核 四 廠 保 健 物 理 課 各 股 人 員 訓 練 及 證 照 要 求 如 表 工 作 規 劃 及 建 制 我 國 游 離 輻 射 防 護 法 第 一 條 立 法 精 神, 即 在 防 制 游 離 輻 射 之 危 害, 維 護 人 民 健 康 及 安 全, 要 求 輻 射 作 業 必 須 合 理 抑 低 輻 射 劑 量 因 此, 核 四 廠 保 健 物 理 課 在 臺 電 核 能 發 電 輻 射 安 全 政 策 聲 明 之 下, 協 助 廠 長 推 動 全 廠 的 輻 射 防 護 管 制 工 作 一 方 面 提 供 全 廠 的 輻 射 防 護 安 全 裝 備 與 作 業 程 序, 並 向 全 廠 每 一 位 工 作 人 員 宣 導 輻 射 防 護 作 業 ; 另 一 方 面 將 保 健 物 理 業 務 劃 分 成 輻 射 防 護 股 廠 區 環 境 股 及 劑 量 評 估 股 三 部 分, 其 執 掌 分 工 如 圖 8.19 未 來 在 配 合 公 司 精 簡 人 力 提 昇 效 能 的 政 策 下, 將 充 分 發 揮 互 助 合 作 與 分 層 負 責 的 精 神, 有 效 的 執 行 及 管 制 輻 射 防 護 作 業, 通 力 達 成 核 四 廠 保 健 物 理 的 工 作 目 標 : 工 作 人 員 所 受 的 劑 量 滿 足 合 理 抑 低 原 則, 達 成 年 集 體 等 效 劑 量 不 超 過 1 人 西 弗 / 機 組 ; 最 大 個 人 年 有 效 劑 量 不 超 過 20 毫 西 弗 及 單 位 發 電 量 的 集 體 等 效 劑 量 抑 低 至 1.5 人 毫 西 弗 / 百 萬 瓦 年 機 組 人 員 區 域 及 設 備 的 放 射 性 污 染 管 制, 滿 足 合 理 抑 低 原 則 ; 達 成 每 年 工 作 人 員 全 身 計 測 及 尿 樣 分 析 檢 測 結 果 : 達 0.1% 年 攝 入 限 度 紀 錄 基 準 的 人 次 不 超 過 100 人 次, 達 1% 年 攝 入 限 度 調 查 基 準 的 人 次 不 超 過 2 人 次 輻 射 防 護 人 員 具 備 充 分 的 知 能 與 技 術 以 執 行 輻 射 防 護 管 制 作 業 達 成 持 有 原 能 會 核 發 的 高 級 輻 防 專 業 證 書 至 少 3 張, 初 級 輻 防 專 業 證 書 至 少 10 張 工 作 規 劃 時 程 有 : 民 國 92 年 9 月 完 成 程 序 書 編 寫 作 業 民 國 93 年 3 月 完 成 輻 射 防 護 計 畫 民 國 93 年 7 月 完 成 廠 區 環 境 偵 測 計 畫 民 國 93 年 8 月 完 成 核 能 電 廠 事 故 警 急 計 畫 演 習 民 國 93 年 12 月 完 成 全 廠 人 員 輻 防 訓 練 民 國 94 年 6 月 完 成 輻 防 人 員 取 得 證 照 民 國 94 年 8 月 完 成 輻 射 量 測 161

170 第 八 章 核 能 發 電 的 輻 防 表 8.6 核 四 廠 重 要 設 備 資 訊 摘 要 主 要 項 目 內 容 概 要 廠 址 位 置 臺 北 縣 貢 寮 鄉 土 地 面 積 480 公 頃 裝 置 容 量 135 萬 瓩 兩 部 主 要 設 備 形 式 進 步 型 沸 水 式 反 應 器 年 平 均 使 用 燃 料 81 公 噸 投 資 金 額 1697 億 元 ( 評 估 修 訂 中 ) 顧 問 公 司 美 國 石 威 公 司 (Stone Webster) 反 應 器 製 造 商 美 國 奇 異 公 司 (GE) 汽 機 製 造 商 日 本 三 菱 公 司 (MHI) 放 射 性 廢 料 處 理 製 造 廠 日 本 日 立 公 司 (Hitachi) 預 定 完 工 時 間 一 號 機 2006 年 7 月 15 日 二 號 機 2007 年 7 月 15 日 表 8.7 核 四 建 廠 重 要 紀 事 民 國 88 年 6 月 -12 月 民 國 88 年 10 月 民 國 89 年 3 月 1 日 民 國 89 年 6 月 1 日 民 國 89 年 6 月 -12 月 民 國 89 年 10 月 27 日 民 國 90 年 2 月 14 日 民 國 90 年 6 月 22 日 民 國 90 年 7 月 1 日 民 國 90 年 8 月 8 日 民 國 90 年 8 月 20 日 民 國 90 年 12 月 1 日 民 國 91 年 1 月 9 日 民 國 91 年 1 月 14 日 民 國 91 年 3 月 15 日 第 一 批 運 轉 維 護 幹 部 出 國 訓 練 臺 電 462 次 董 事 會 通 過 核 四 廠 組 織 第 一 批 維 護 幹 部 支 援 龍 門 施 工 處 試 運 轉 籌 備 小 組 進 駐 工 地 第 二 批 維 護 幹 部 出 國 訓 練 ( 其 中 包 含 保 健 物 理 幹 部 楊 昌 鵬 與 行 玉 樹 二 先 生 ) 行 政 院 宣 布 核 四 暫 停 興 建 行 政 院 宣 布 核 四 恢 復 興 建 臺 電 董 事 會 通 過 派 任 徐 懷 瓊 先 生 為 廠 長 派 任 蔡 富 豐 先 生 為 副 廠 長 核 四 廠 正 式 掛 牌 成 立 第 二 批 維 護 幹 部 支 援 龍 門 施 工 處 ( 保 健 物 理 幹 部 楊 昌 鵬 行 玉 樹 陳 有 賢 闕 志 修 諸 先 生 陸 續 調 入 支 援 施 工 處 ) 第 二 三 批 運 轉 幹 部 出 國 訓 練 調 入 第 一 批 大 專 新 進 人 員 廠 辦 第 一 期 進 步 型 沸 水 式 反 應 器 技 術 (ABWRT) 開 訓 派 任 楊 昌 鵬 先 生 為 保 健 物 理 課 長 表 8.8 核 四 廠 保 健 物 理 人 力 規 劃 (1) 人 力 規 劃 表 * 保 物 公 司 內 公 司 外 ( 包 商 - 輻 防 員 ) 合 計 課 職 員 技 術 員 合 計 平 時 大 修 平 時 大 修 課 長 輻 防 股 4 14* 18* * 53 劑 量 股 廠 環 股 合 計 * 輻 防 股 含 保 健 物 理 (HP) 值 班 人 力 ( 每 部 機 組 : 每 值 1 人,1 天 24 小 時 4 值, 兩 部 機 組 共 8 人 )km 162

171 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 續 表 8.8 (2) 人 力 進 用 時 程 表 擬 配 置 人 力 民 國 90 年 民 國 91 年 民 國 92 年 民 國 93 年 民 國 94 年 民 國 95 年 合 計 職 員 技 術 員 註 1. 民 國 95 年 4 月 30 日 商 業 運 轉 2. 民 國 94 年 8 月 31 日 燃 料 裝 填 3. 民 國 92 年 6 月 招 考 技 術 員 ;9 月 進 用 並 受 訓 半 年 ;93 年 4 月 進 廠 工 作 4. 龍 門 施 工 處 隨 著 工 程 增 加, 射 線 照 相 檢 測 (radiographic test, RT) 作 業 也 進 入 高 峰 期 輻 防 人 力 需 求 也 隨 著 增 加 廠 長 安 管 副 廠 長 運 轉 副 廠 長 維 護 副 廠 長 訓 練 中 心 主 任 保 健 物 理 課 運 轉 課 機 械 課 訓 練 中 心 化 學 課 運 轉 值 班 修 配 課 展 示 館 廢 料 處 理 課 供 應 課 儀 控 課 核 技 課 人 事 課 電 氣 課 工 安 課 會 計 課 電 算 課 品 質 課 政 風 課 改 善 工 程 課 緊 急 計 劃 大 修 小 組 圖 8.18 第 四 核 能 發 電 廠 組 織 圖 表 8.9 核 四 廠 保 健 物 理 課 各 股 人 員 訓 練 及 證 照 要 求 各 類 科 目 或 證 照 股 長 輻 射 防 護 股 廠 區 環 境 股 劑 量 評 估 股 主 辦 工 程 師 協 辦 工 程 師 領 班 技 術 員 股 長 主 辦 工 程 師 協 辦 工 程 師 領 班 技 術 員 股 長 主 辦 工 程 師 協 辦 工 程 師 領 班 技 術 員 ABWRT ( 共 同 基 本 科 目 ) 一 般 共 同 科 目 T T T T T T T T T T T T T T T 工 安 / 品 質 T T T T T T T T T T T T T T T 輻 防 保 健 核 安 T T T T T T T T T T T T T T T 核 能 法 規 T T T T T T T T T T T T T T T 政 府 採 購 法 規 T T T T O T T T T O T T T T O 163

172 第 八 章 核 能 發 電 的 輻 防 續 表 8.9 保 健 初 始 必 修 科 目 游 離 輻 射 防 護 法 安 全 標 準 及 相 關 法 規 非 醫 用 管 制 作 業 守 則 核 能 電 廠 輻 防 工 作 守 則 核 能 電 廠 900 系 列 作 業 程 序 書 輻 射 偵 檢 與 儀 器 應 用 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T 輻 射 防 護 概 論 T T T T T T T T T T T T T T T 保 健 進 階 專 業 科 目 核 能 電 廠 緊 急 計 畫 輻 射 防 護 與 ALARA 輻 射 屏 蔽 及 輻 射 生 物 效 應 空 浮 放 射 性 及 管 制 核 電 廠 的 外 釋 與 監 測 管 制 T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T O T T T T O T T T T T T T T T T T T T O O T T T T O T T T T T T T O O O 外 釋 劑 量 評 估 T T T O O T T T T O T T T T T 體 外 劑 量 評 估 T T T T O T T T O O T T T T T 體 內 劑 量 評 估 T T T O O T T T O O T T T T T 環 境 偵 測 劑 量 評 估 T T T O O T T T T T T T T O O 保 健 進 階 專 業 科 目 及 證 書 多 頻 道 核 種 定 性 定 量 分 析 放 射 廢 液 氣 處 理 系 統 區 域 及 流 程 輻 射 偵 測 系 統 最 新 輻 防 法 規 趨 勢 T T T T O T T T T T T T T O O T T T T O T T T T O T T T O O T T T T T T T T T O T T O O O T T T T O T T T T O T T T T O 輻 防 經 驗 回 饋 T T T T T T T T T T T T T T T 中 級 輻 防 執 照 * L L O L L O L L O 初 級 輻 防 執 照 * L L L L L L L L L 基 層 主 管 人 員 訓 練 中 階 主 管 人 員 訓 練 T T O T T O T T O T O T O T O 註 1. 代 號 :T- 訓 練 L- 執 照 O- 選 項 空 白 - 不 適 用 2. 人 員 輪 調 依 輻 防 股 廠 區 股 劑 量 股 順 序 執 行 ; 輪 調 前 後 依 上 表 安 排 訓 練 或 取 照 3. 初 級 中 級 輻 防 人 員 自 民 國 92 年 元 月 輻 防 法 施 行 後, 將 分 別 改 為 輻 射 防 護 員 * 輻 射 防 護 師 164

173 臺灣輻射防護史話 保健物理課課長 辦理電廠核能工作人員醫檢作業及相關資料的管理與保存 核能工作人員輻射傷害職病防治與追蹤 查核包商人員體檢訓練及輻射劑量資料並辦理包商人員在廠工 作期間定期法定劑量紀錄 分析 公告與追蹤作業 辦理電廠員工的定期輻防訓練及定期法定劑量紀錄 分析 公告 與追蹤作業 辦理電廠輻射防護人員的定期在職訓練 輻防法規 900 系列作業程序書及技術資料的管制與更新 本課委外之研究計畫 考訓 會議的作業 ALARA 作業的規劃與執行 綜合辦理季報 半年報及年報所需的相關資料並陳報總處 廠房輻射管制站的營運與準備 輻射安全管制的執行 廠房輻射偵測作業及相關紀錄 報表編製 陳報作業的執行 機組大修輻防作業的規劃與執行及相關表報的編寫及陳報 機組 DCR 工程的輻防評估與審核 協助辦理季報 半年報及年報所需的相關資料 ALARA 作業的規劃與執行 辦理電廠廠區輻射與空浮濃度監測作業 辦理電廠廢氣廢液排放量統計陳報與外釋管制 電廠廠區輻射管制站的準備與營運 放射性物質核子物料運貯及放射性廢棄物的輻射安全管制 協助辦理季報 半年報及年報所需的相關資料 辦理輻射儀器送校維修及射源管理 (2002) 臺北縣 廠廢料處理課 核能二 通訊請益 張繼聖 5. 鄭琨琮 (2002) 臺北縣 課 核能一廠保健物理 通訊請益 4. 何偉 (2002) 臺北市 物理課 臺電核發處保健 通訊請益 3. 沈保良 (2002) 臺北縣 課 臺 電核能發電概況與展望 2. 林 德 福 核能四廠保健理 通訊請益 7. 楊昌鵬 臺北市(2001) 子能委員會 屏東 核能三廠 通訊請益 6. 陳布燦 參考文獻 (2002) 縣 行政院原 臺灣核能史話 1. 翁寶山 核四廠保健物理課組織暨職掌分工 圖 8.19 主管劑量評估 主管輻射防護 主管廠區環境 註 DCR design change report (設計變更報告) 核能簡訊 (2002) 165

174 第 八 章 核 能 發 電 的 輻 防 166

175 臺灣輻射防護史話 第九章 輻射環境偵測 行政院原子能委員會於民國 63 年 前言 月獲准設置臺灣輻射偵測工作站 執行 輻射環境偵測主管機關為原能會輻 國內有關環境輻射偵測業務 以維護國 射防護處環境科 而執行技術性監測則 民的輻射安全 並於同年 9 月即正式接 為原能會輻射偵測中心 臺電的執行機 辦全國放射性落塵偵測作業 歷任主任 構為核能發電處保健物理課與放射試驗 為林友明 蔡昭明 連清宏 葉錦勳諸 室 原能會環境科的職掌如下 先生 民國 65 年新建大樓完成 民國 69 游離輻射安全防護標準的擬訂與修訂 年奉總統令公布 臺灣輻射偵測工作站 事項 組織條例 在業務推展方面 同年即 放射性物質安全運送法規研訂事項 著手進行全國環境背景輻射調查 核能 全國輻射從業人員輻射劑量的管制 一 二 三廠 蘭嶼放射性廢料貯存場 事項 與研究用核反應器的環境輻射監測 至 天然放射性物質輻射劑量管理的督 民國 85 年 7 月 7 日再奉總統令修正公布 導與管制事項 民生相關物資放射性含量的 督導及管制事項 輻射生物效應及流行病學調 查的研究與督導事項 輻射偵測 計量技術的應用 及推廣督導事項 游離輻射安全服務業有關輻 防作業的督導及管制事項 輻防管制資訊交流的規劃及 執行事項 其 他 有 關 輻 射 安 全 評 估 事 項 9.2 輻射偵測中心 圖 9.1 輻射偵測中心(高雄縣鳥松鄉大華村) 行政院原子能委員會輻射偵測中心 167

176 第 九 章 輻 射 環 境 偵 測 組 織 條 例, 以 強 化 環 境 輻 射 偵 測 的 功 能 ; 成 為 全 國 環 境 試 樣 放 射 性 分 析 的 中 心 實 驗 室 ; 加 強 分 析 技 術 及 品 質 保 證 作 業 ; 積 極 參 與 國 際 性 的 比 較 實 驗 與 技 術 交 流 ; 建 立 輻 射 偵 測 數 據 的 公 信 力 為 目 標 輻 射 偵 測 中 心 的 外 觀 如 圖 9.1 所 示, 歷 年 的 重 要 記 事 如 下 民 國 63 年 2 月, 行 政 院 原 子 能 委 員 會 奉 准 設 置 臺 灣 輻 射 偵 測 工 作 站, 接 辦 全 國 放 射 性 落 塵 偵 測 業 務 民 國 69 年 11 月, 臺 灣 輻 射 偵 測 工 作 站 組 織 條 例 公 布, 負 責 核 能 一 二 三 廠, 蘭 嶼 放 射 性 待 處 理 物 料 貯 存 場 及 研 究 用 核 反 應 器 周 圍 的 環 境 輻 射 監 測 業 務 民 國 74 年 2 月, 舉 辦 環 境 輻 射 偵 測 技 術 研 討 會 民 國 74 年 10 月, 開 始 進 行 臺 灣 地 區 室 內 外 宇 宙 射 線 強 度 的 調 查, 歷 時 一 年 民 國 75 年 5 月, 林 友 明 主 任 與 日 本 分 析 中 心 (Japan Chemical Analysis Center, JCAC) 濱 口 博 理 事 長 簽 訂 環 境 輻 射 度 量 技 術 合 作 協 議, 每 年 定 期 舉 辦 環 境 試 樣 放 射 核 種 分 析 比 較 實 驗 迄 今 民 國 76 年, 完 成 臺 灣 地 區 天 然 背 景 輻 射 調 查 工 作, 歷 時 3 年 民 國 77 年 8 月, 參 加 美 國 環 保 署 (EPA) 所 舉 辦 的 放 射 性 核 種 分 析 比 較 實 驗, 迄 民 國 83 年 止 民 國 78 年 6 月, 開 始 進 行 放 射 核 種 標 準 分 析 方 法 的 編 撰, 計 有 銫 分 析 法 等 12 種, 歷 時 6 年 民 國 78 年 12 月, 開 始 進 行 臺 灣 地 區 室 內 氡 活 度 調 查 計 畫, 歷 時 2 年 民 國 79 年 4 月, 完 成 核 能 電 廠 周 圍 環 境 輻 射 監 測 顯 示 系 統, 初 期 僅 設 置 5 站, 後 逐 年 增 設 並 結 合 電 腦 科 技, 形 成 監 測 網 路 系 統 民 國 80 年 3 月, 舉 辦 第 二 屆 環 境 輻 射 偵 測 技 術 研 討 會 民 國 81 年 3 月, 完 成 氡 校 正 室 的 建 立 民 國 82 年 5 月, 舉 辦 第 三 屆 環 境 輻 射 偵 測 技 術 研 討 會 民 國 82 年, 參 加 國 際 原 子 能 總 署 (IAEA) 主 辦 的 亞 熱 帶 地 區 放 射 性 核 種 遷 移 研 究 計 畫, 歷 時 4 年 民 國 84 年 4 月, 舉 辦 第 四 屆 環 境 輻 射 偵 測 技 術 研 討 會 民 國 85 年 3 月, 參 加 美 國 能 源 部 環 境 度 量 實 驗 室 (EML) 所 舉 辦 的 放 射 性 核 種 分 析 比 較 實 驗 迄 今 民 國 85 年 7 月, 行 政 院 原 子 能 委 員 會 輻 射 偵 測 中 心 組 織 條 例 修 正 公 布 民 國 86 年 3 月, 第 五 屆 環 境 輻 射 偵 測 技 術 研 討 會 併 於 1997 輻 射 劑 量 暨 安 全 國 際 會 議 的 環 境 組 內 舉 行 民 國 86 年 7 月, 輻 射 偵 測 中 心 加 馬 劑 量 校 正 室 獲 中 華 民 國 實 驗 室 認 證 體 系 通 過 民 國 88 年 3 月, 舉 辦 1999 年 環 境 輻 射 偵 測 技 術 研 討 會 民 國 89 年 2 月, 參 加 美 國 亞 太 地 168

177 臺灣輻射防護史話 區核能透明化專案計畫 偵測中心輻 故的輻射偵測及放射性污染評估 射監測網路系統與美國 Sandia 國家實驗 (8) 國民輻射劑量的評估 室網站完成連線作業 (9) 環境輻射偵測技術的研究發展 民國 90 年 6 月 偵測中心 環境偵 測實驗室 獲中華民國實驗室認證體系 (10) 輻射偵測結果異常情形的立即發布 事項 (11) 其他有關輻射偵測及服務事項 通過 民國 91 年 9 月 完成環境輻射偵測 作業流程電腦化 以下略述偵測中心 90 年全年的業 務概況 輻射偵測中心(以下簡稱偵測中心) 1. 放射性落塵偵測 負責掌理環境中天然及人造游離輻射的 為 建立我國環境背景輻射資料 調查及監測等工作 設有輻射偵測技術 及 瞭 解 國外核子試爆或核設施意外 組 放射化學分析組 為因應業務需求 事 故 所 產生的全球性放射性落塵對 增設綜合計畫與輻射監控二個任務編 我國所造成的影響 在全國各地設置 組 如圖 9.2 所示 以負掌理之責 放射性落塵收集站 採取環境試樣進 (1) 環境輻射偵測計畫的擬訂 策劃及推 行放射性分析 評估國人所接受的輻 射劑量 全年共計分析 620 餘件次 動 (2) 環境中天然輻射的偵測 各項偵測結果簡述如下 (3) 放射性落塵的偵測 以熱發光劑量計度量全國各地的 (4) 食品及飲用水放射性含量的偵測 直接輻射 全年輻射劑量率介於 (5) 核設施及游離輻射作業場所周圍環 微西弗 小時 另以抽氣 水 境輻射的監測 盤及雨水等方法收集降落於我國地表 的放射性落塵 加以偵測分析 表 9.1 主 任 為 我 國 放 射 性落塵警戒值及因應措 副主任 施 抽氣法全年總貝他活度最高測值 低於警戒值 9 貝克 立方公尺 水盤 室 室 室 計 事 書 會 人 秘 北部工作站 輻射監控組 偵測技術組 放射化學組 綜合計畫組 為 1.19 毫貝克 立方公尺 其活度遠 法全年總貝他活度最高測值為 15 貝 克 平方公尺 月 均在環境變動範 圖 9.2 輻射偵測中心組織圖 (6) 放射性廢料處理 貯存 運輸 最終 處置等場所周圍環境輻射的監測 圍內 另臺北 高雄地區整月雨水分 析結果總貝他活度最高測值為 679 毫 貝克 升 水盤法鍶 90 活度最高測值 (7) 核設施及游離輻射作業場所意外事 169

178 第九章 輻射環境偵測 表 9.1 放射性落塵警戒值及因應措施 地表落塵 (總貝他活度) 空浮微粒 (總貝他活度) 第一階 段 (貝克 平方公尺 日) 9 (貝克 立方公尺) 加強放射性落塵的偵測 第二階 段 (貝克 平方公尺 日) 90 (貝克 立方公尺) 1. 加強放射性落塵的偵測 2. 葉菜類須洗淨 雨水須經處理後才 可供食用 3. 加強管理食品的生產及變動 階 段 對應措施 資料來源 民國 88 年 8 月 12 日行政院原子能委員會所制定 環境輻射偵測規範 附錄說 明 11 放射性落塵(表 5) 為 0.02 貝克 平方公尺 月 加馬能 人由攝食所造成的輻射劑量 針對國 譜分析僅測得鈹 7 及鉀 40 等天然放射 產食品 進口食品及飲水(含礦泉水) 性核種 等三部分進行採樣偵測 偵測結果簡 2. 環境試樣放射性分析 為 瞭解臺灣地區環境試樣中放 述如下 (1) 國產食品 射性含量的變動情形 採取土壤 河 在臺北 臺中及高雄三大都會 沙 草樣 茶葉及水樣(飲用水 湖 區採取米 蔬菜 水果 海產物 水 河川水 地下水 海水)等進行 肉類 蛋類 麵粉及鮮奶等 11 種 各項放射性核種分析 分析結果僅在 國人主要消費食品與魚蝦類(花枝 部分試樣中測得微量鍶 90 與銫 137 又名墨魚 蝦類 鰻魚 鮪魚 旗 等人造放射性核種 惟其放射活度均 魚 虱目魚等) 貝類(蛤蜊 牡蠣 在環境變動範圍內 另為加強我國主 等)及藻類進行放射性分析 分析 要河川中河沙試樣的放射性偵測 在 結果總貝他活度最高測值為 474 基隆河 大甲溪及高屏溪河床採取河 貝克 千克 乾重 鍶 90 活度最 沙試樣進行加馬能譜分析 分析結果 高測值為 0.06 貝克 千克 鮮重 僅測得微量銫 137 核種 活度最高測 銫 137 活度最高測值為 0.31 貝克 值為 1.68 貝克 千克 乾重 綜合 千克 鮮重 牛奶試樣未測得放 以 上 各 項環境試樣分析結果與歷年 射性碘 131 核種 各類試樣的偵測 偵測結果比較 測值均在環境背景變 結果均在環境背景變動範圍 評估 動範圍內 民國 90 年國人因攝食所造成的體 3. 食品與飲水中放射性含量偵測 為確實瞭解與掌握我國食品及飲 水中放射性含量的變動情形 評估國 170 內劑量為 0.38 微西弗/年 遠低於 一般人每年 5000 微西弗(5 毫西弗) 的輻射劑量限值

179 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 (2) 進 口 食 品 放 射 性 分 析 進 口 食 品 的 調 查 項 目 包 括 大 宗 進 口 冷 凍 肉 類 及 奶 粉 等, 皆 由 經 濟 部 標 準 檢 驗 局 抽 樣 送 測, 全 年 進 口 食 品 放 射 性 含 量 分 析 共 計 250 件, 主 要 來 自 紐 西 蘭 澳 洲 丹 麥 及 法 國 等 國 家 另 為 加 強 進 口 食 品 放 射 性 含 量 檢 測 工 作, 每 二 個 月 至 消 費 市 場 購 買 各 類 進 口 食 品, 包 含 嬰 兒 食 品 海 產 罐 頭 乾 果 蔬 果 乳 製 品 及 飲 料 等 6 項 食 品 計 121 件, 進 行 放 射 性 含 量 檢 測, 檢 測 結 果 均 符 合 我 國 進 口 食 品 放 射 性 管 制 標 準 (370 貝 克 / 千 克 ) (3) 飲 用 水 放 射 性 分 析 為 確 保 國 人 飲 水 的 輻 射 安 全, 定 期 採 取 全 國 35 個 主 要 給 水 廠 飲 水 試 樣 及 自 消 費 市 場 採 購 國 產 及 進 口 礦 泉 水 進 行 放 射 性 分 析, 各 類 水 樣 中 的 總 阿 伐 與 總 貝 他 活 度 均 符 合 我 國 飲 水 放 射 性 含 量 限 制 要 點 ( 如 表 9.2) 最 大 許 可 濃 度 的 規 定 4. 核 能 電 廠 環 境 輻 射 偵 測 為 確 保 核 能 電 廠 周 圍 公 眾 的 輻 射 安 全, 偵 測 中 心 針 對 現 有 三 座 核 能 電 廠 執 行 環 境 輻 射 監 測, 其 作 業 方 式 有 :(1) 設 置 熱 發 光 劑 量 計 及 高 壓 游 離 腔 監 測 站 度 量 環 境 直 接 輻 射 劑 量 率, (2) 定 期 採 取 環 境 試 樣 進 行 放 射 性 分 析, 全 年 共 計 分 析 1800 餘 件 次, 偵 測 結 果 簡 述 如 下 : (1) 環 境 直 接 輻 射 使 用 熱 發 光 劑 量 計 度 量 核 能 電 廠 周 圍 環 境 中 直 接 輻 射 劑 量 率, 核 一 二 三 廠 的 偵 測 結 果 介 於 微 西 弗 / 時, 均 在 環 境 背 景 輻 射 變 動 範 圍 內, 其 中 地 表 天 然 游 離 輻 射 及 宇 宙 射 線 仍 是 環 境 中 直 接 輻 射 最 主 要 的 來 源 (2) 環 境 試 樣 放 射 性 分 析 a. 空 浮 微 粒 : 在 核 能 一 二 三 廠 的 上 下 風 向 地 點 設 置 定 流 率 連 續 抽 氣 機, 每 週 取 回 抽 氣 濾 紙 試 樣 進 行 放 射 性 分 析 全 年 總 貝 他 活 度 低 於 放 射 性 落 塵 警 戒 值 9 貝 克 / 立 方 公 尺, 加 馬 能 譜 分 析 未 測 得 任 何 人 造 放 射 性 核 種 b. 水 樣 : 我 國 核 能 電 廠 均 利 用 海 水 作 為 冷 卻 水, 因 此 定 期 採 取 海 水 及 淡 水 ( 飲 用 水 河 川 水 地 下 水 池 水 ) 進 行 各 項 放 射 性 分 析 其 中 總 貝 他 活 度 小 於 0.15 貝 克 / 升, 氚 活 度 最 高 測 值 為 75 貝 克 / 升, 在 海 水 中 均 未 測 得 人 造 放 射 性 核 種 c. 農 畜 產 物 海 產 物 : 在 核 能 電 廠 所 在 地 選 擇 奶 類 肉 類 葉 菜 類 甘 藷 海 魚 及 季 節 性 農 作 物 試 樣 進 行 放 射 性 分 析 在 肉 類 葉 菜 類 甘 藷 海 魚 葉 菜 類 樣 品 中 測 得 微 量 銫 137, 活 度 最 高 測 值 為 0.68 貝 克 / 千 克 鮮 重, 其 餘 試 樣 的 放 射 活 度 皆 在 環 境 171

180 第九章 輻射環境偵測 表 9.2 飲用水放射性含量限制要點 分析項 目 管制標準 總阿伐 550 毫貝克 升 1. 超過 200 毫貝克 升時 須進行鐳 226 分析 2. 鐳 226 管制標準為 100 毫貝克 升 總貝他 1800 總貝克 升 1. 超過 550 毫貝克 升時 須進行加馬能譜分析及鍶 90 分析 2. 鍶 90 管制標準為 300 毫貝克 升 因 應 行 動 資料來源 民國 88 年 1 月 19 日行政院原子能委員會(88)會輻字 號函 背景變動範圍內 動傳送至位於高雄的偵測中心監管 d. 累積試樣 土壤 岸沙 草及指 此項網路系統所收集的加馬輻射劑量 標植物(相思樹)的分析旨在瞭解 率數據 除受天災 電力中斷 儀器 放射性核種在環境中長年累積的 故障等因素影響外 回收率高達 95% 變動情形 土壤及海底沉積物試 以 上 同 時 為加強全國背景輻射偵 樣中測得微量鈷 60 及銫 137 核 測 再於人口密集都會區設置 5 座監 種 活度最高測值分別為 0.5 及 測 站 以 建 立全國的環境輻射監測 22 貝克 千克 乾重 核能二廠 網 環境加馬輻射自動監測系統全年 出水口的岸沙試樣 測得微量錳 共收集 7000 多筆數據(1 天 1 件次 54 鈷 60 及銫 137 核種 活度最 計) 各項數據顯示 環境加馬輻射劑 高測值分別為 及 0.3 貝 克 千克 乾重 草及相思樹均 未測得人造放射性核種 5. 環境輻射自動監測網 民國 75 年前蘇聯發生車諾比爾 核子意外事件以後 即時的環境輻射 監測網 益顯其重要性 偵測中心目前在核一 二 三廠 及核研所共設置 16 座環境加馬輻射 自動監測站 全天候 24 小時進行監 測 另於人口稠密的石門 金山 萬 里 恆春 後壁湖等 5 個監測站設置 大型動態顯示板如圖 9.3 顯示內容包 括輻射劑量率 時間 溫度 風向 風速等 同時將偵結果經數據網路自 172 圖 9.3 監測站動態顯示板

181 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 量 率, 均 在 環 境 自 然 背 景 輻 射 變 動 範 圍 內 6. 研 究 用 核 設 施 周 圍 環 境 輻 射 偵 測 國 內 研 究 用 核 設 施 包 括 位 於 桃 園 縣 龍 潭 鄉 核 能 研 究 所 新 竹 市 國 立 清 華 大 學 及 同 步 輻 射 中 心 前 者 為 零 功 率 反 應 器, 中 間 者 為 水 池 式 反 應 器, 後 者 為 直 線 加 速 器 及 同 步 輻 射 加 速 器, 主 要 作 為 研 究 及 教 學 的 用 途 偵 測 中 心 執 行 研 究 用 核 設 施 周 圍 環 境 輻 射 偵 測, 其 目 標 有 下 列 三 項 : 評 估 研 究 用 核 反 應 器 周 圍 民 眾 所 接 受 的 輻 射 劑 量 瞭 解 環 境 中 放 射 性 核 種 累 積 的 變 動 情 形 評 估 核 反 應 器 異 常 的 放 射 性 物 質 排 放 對 周 圍 環 境 的 影 響 偵 測 項 目 包 括 直 接 輻 射 水 樣 累 積 試 樣 植 物 及 農 畜 產 物 等, 全 年 共 計 分 析 300 餘 件 次, 偵 測 結 果 簡 述 如 下 : (1) 直 接 輻 射 於 核 能 研 究 所 清 華 大 學 及 同 步 輻 射 中 心 周 圍 共 設 置 20 個 熱 發 光 劑 量 計, 度 量 環 境 直 接 輻 射 劑 量 率 全 年 偵 測 結 果 為 核 能 研 究 所 輻 射 劑 量 率 介 於 微 西 弗 / 時, 清 華 大 學 介 於 微 西 弗 / 時, 同 步 輻 射 中 心 介 於 微 西 弗 / 時, 均 在 環 境 背 景 輻 射 變 動 範 圍 內 (2) 水 樣 在 研 究 用 核 反 應 器 周 圍 環 境 採 取 飲 用 水 地 下 水 湖 水 及 河 川 水 進 行 各 項 放 射 性 分 析, 其 中 三 坑 仔 氚 活 度 最 高 測 值 為 137 貝 克 / 升 (3) 生 物 試 樣 在 植 物 及 農 畜 產 物 等 部 分 試 樣 測 得 微 量 銫 137 人 造 放 射 性 核 種, 其 活 度 最 高 測 值 為 0.22 貝 克 / 千 克 鮮 重 (4) 累 積 試 樣 在 研 究 用 核 反 應 器 周 圍 環 境 的 土 壤 試 樣 中 測 得 微 量 銫 137 人 造 核 種, 其 活 度 最 高 測 值 為 9.58 貝 克 / 千 克 乾 重 由 土 壤 飲 用 水 農 畜 產 物 等 試 樣 的 分 析 結 果, 評 估 各 研 究 用 核 設 施 周 圍 公 眾 所 接 受 的 輻 射 劑 量 均 遠 低 於 法 規 的 劑 量 限 值 7. 蘭 嶼 地 區 環 境 輻 射 偵 測 蘭 嶼 貯 存 場 位 於 蘭 嶼 的 東 南 角, 自 民 國 71 年 5 月 開 始 貯 存 全 國 低 放 射 性 固 體 廢 棄 物, 而 輻 射 偵 測 中 心 ( 前 臺 灣 輻 射 偵 測 工 作 站 ) 自 民 國 66 年 7 月 起 即 開 始 蘭 嶼 貯 存 場 的 背 景 輻 射 調 查 ; 偵 測 中 心 在 蘭 嶼 地 區 執 行 環 境 輻 射 監 測 作 業, 計 設 置 14 個 熱 發 光 劑 量 計 度 量 環 境 直 接 輻 射, 並 定 期 採 取 飲 水 海 水 地 下 水 土 壤 草 樣 岸 沙 及 農 漁 產 品 等 環 境 試 樣 進 行 放 射 性 分 析 全 年 共 計 分 析 200 餘 件 次, 偵 173

182 第 九 章 輻 射 環 境 偵 測 測 結 果 簡 述 如 下 : (1) 直 接 輻 射 熱 發 光 劑 量 計 的 直 接 輻 射 劑 量 率 介 於 微 西 弗 / 時, 均 在 環 境 背 景 輻 射 變 動 範 圍 內 (2) 飲 水 海 水 及 地 下 水 在 東 清 村 朗 島 村 椰 油 村 及 紅 頭 村 等 原 住 民 居 住 的 部 落 採 取 飲 水, 另 在 貯 存 場 排 水 口 與 裝 卸 貨 櫃 專 用 碼 頭 採 取 海 水, 也 在 貯 存 場 內 四 口 深 井 採 取 地 下 水 試 樣 進 行 放 射 性 分 析, 分 析 結 果 均 未 測 得 人 造 放 射 性 核 種 (3) 生 物 試 樣 在 植 物 及 農 畜 產 物 等 部 份 試 樣 測 量 微 量 銫 137 人 造 放 射 性 核 種, 其 活 度 最 高 測 值 為 0.9 貝 克 / 千 克 鮮 重 (4) 土 壤 排 水 口 沉 積 土 及 岸 沙 土 壤 及 岸 沙 對 於 放 射 性 核 種 具 有 吸 附 作 用, 可 作 為 長 期 累 積 效 應 的 觀 測 指 標, 土 壤 試 樣 的 分 析 結 果 除 天 然 存 在 的 鉀 40 及 釷 系 鈾 系 衰 變 子 核 種 外, 亦 測 得 銫 137 人 造 放 射 性 核 種, 其 活 度 最 高 測 值 為 9.32 貝 克 / 千 克 乾 重 ; 另 於 貯 存 場 排 水 口 SS502 處 採 取 的 沉 積 土 試 樣, 分 析 結 果 亦 測 得 微 量 銫 137 核 種, 活 度 最 高 測 值 為 9.92 貝 克 / 千 克 乾 重 根 據 所 採 取 飲 水 地 下 水 海 水 芋 頭 海 藻 海 魚 的 分 析 結 果, 評 估 蘭 嶼 貯 存 場 周 圍 民 眾 每 年 所 接 受 的 輻 射 劑 量 均 遠 低 於 法 規 的 劑 量 限 值 8. 品 質 保 證 近 年 來 國 內 各 環 境 實 驗 室 積 極 進 行 品 質 保 證 作 業 與 實 驗 室 認 證, 以 期 提 升 實 驗 室 分 析 數 據 品 質 及 建 立 公 信 力 輻 射 偵 測 中 心 主 管 全 國 環 境 輻 射 偵 測 業 務, 其 偵 測 數 據 品 質 與 國 人 生 活 環 境 的 輻 射 安 全 有 著 密 切 的 關 係 為 確 保 各 項 偵 測 分 析 結 果 的 準 確 及 精 確 性, 於 民 國 80 年 1 月 訂 定 實 驗 室 品 保 手 冊 並 公 布 實 施, 以 為 分 析 人 員 從 事 放 射 性 分 析 計 測 作 業 時 所 共 同 遵 循 的 規 範, 並 已 於 民 國 90 年 4 月 獲 得 中 華 民 國 實 驗 室 認 證 體 系 游 離 輻 射 領 域 評 鑑 委 員 會 通 過 為 環 境 試 樣 放 射 性 分 析 的 認 證 實 驗 室 民 國 75 年 起 偵 測 中 心 即 與 日 本 分 析 中 心 (JCAC) 簽 訂 技 術 交 流 協 議 書, 雙 方 針 對 環 境 放 射 性 分 析 技 術 研 發 精 進 人 員 的 相 互 交 流 及 環 境 輻 射 資 訊 交 換 等 事 項 進 行 討 論, 期 能 更 加 促 進 彼 此 間 的 合 作 關 係 每 年 並 定 期 舉 辦 環 境 試 樣 放 射 性 分 析 之 相 互 比 較 實 驗 研 討 會 多 年 來 偵 測 中 心 積 極 參 與 國 際 間 各 項 比 較 實 驗 計 畫, 民 國 77 年 至 83 年 間 參 加 美 國 環 保 署 (U.S.EPA) 所 舉 辦 的 放 射 性 分 析 比 較 實 驗 計 畫 爾 後 174

183 臺灣輻射防護史話 並 於 民 國 85 年 起 參 加 美 國 能 源 部 家 志 願 實 驗 室 認 證 方 案 (National (U.S.DOE) 環 境 度 量 實 驗 室 Voluntary (Environmental Measurement Program, NVLAP) 民國 88 年(1999) Laboratory, EML)主辦的品質保證方 參加美國商務部 NVLAP 能力試驗 (Quality 案 Assurance Program, Laboratory Accreditation 獲最佳能力獎 (2) 自民國 81 年 6 月 15 日起 人員體外 QAP) 皆獲得良好的成果 劑量評估作業 環境偵測課 放射化 9.3 放射試驗室 學課 核二工作分隊 核三工作隊等 放射試驗室係屬於臺電核能發電 處 負責核能電廠廠區外的環境偵測與 人員劑量測定 遠在民國 61 年 8 月即開 始籌建 民國 63 年正式成立 下設 4 股 民國 70 年 3 月擴大編制成 4 課 復 增加核二工作分隊 核三工作隊 品管 電算股及供應股 亦即為現行的組織如 的認證 (3) 民國 85 年 3 月 22 日人員體外劑量評 估作業通過標準檢驗局國際標準化 組織認證(ISO-9002) (4) 民國 90 年 12 月獲第二屆全國標準化 獎 放射試驗室的工作內容分述於下 圖 9.3 所示 放射試驗室位於臺北縣乾華村小 坑 與第一核能發電廠相鄰接 歷任主 任為 錢北辰(核發處課長兼至民國 ) 錢北辰( ) 黃玉仁 ( 均先後獲中華民國實驗室認證體系 ) 沈 建 庭 ( ) 葉偉文( 迄今) 1. 放射性物質排放管制 有關臺電各核能電廠(包括減容 中心)氣 液體排放管制作業 係依據 行政院原子能委員會訂定的 游離輻 射防護安全標準 中第 20 條 輻射 作業場所外圍空氣中與水中之放射性 核種不超過原子能委員會公告之參考 重大事蹟包括 濃度 各核能電廠對於發電過程產生的 主任 副主任 廢液 先經過廢棄物處理系統處理 核二工作分隊 核三工作隊 供應股 品管電算股 輻射儀器課 放射化學課 劑量計測課 環境偵測課 儘量考慮回收利用為原則 少量無法 回收者 均須再執行取樣分析 確認 放射性濃度符合前述安全標準的水中 參考濃度後 始可排放 否則送往濃 圖 9.3 放射試驗室組織圖 (1) 民國 77 年人員劑量計通過美國國 縮器加熱減容後 加以固化裝桶 上述管制程序 各廠皆有相對應 175

184 第九章 輻射環境偵測 1.00E+10 外釋氣體活度 貝(克 1.00E E+8 核一廠 1.00E+7 核三廠 1.00E+6 ) 1.00E E+4 核二廠 1.00E+3 民國 年 圖 9.4 核能電廠歷年放射性氣體(微粒)外釋活度趨勢圖 1.00E+13 外釋液體活度 貝(克 1.00E+12 核一廠 1.00E+11 核二廠 1.00E+10 ) 1.00E+9 核三廠 1.00E+8 民國 年 圖 9.5 核能電廠歷年放射性液體(分裂活化產物)外釋活度趨勢圖 外釋氣體活度 貝(克 1.00E E+7 ) 減容中心 1.00E+6 民國 81 圖 年 減容中心歷年放射性氣體(微粒)外釋活度趨勢圖 的操作及品管作業程序書 確切落實 近年來各核能電廠(包括減容中 執行 此外 臺電依據原子能委員會 心)極力推行減量排放 且不斷改善廢 訂定的 核能電廠放射性物質排放管 料處理系統 歷年來放射性氣 液體 理規範 核能電廠劑量設計規範 排放活度均呈下降趨勢 資料詳如圖 及 低放射性廢料處理設施管制規範 9.4 至圖 9.6 所示 規定 每月 季 年定期統計分析各 2. 輻射偵測項目與範圍 廠的放射性核種實際排放量(每月 為了確保核能電廠的運轉安全及 季 年)及造成廠外民眾劑量影響評估 維護環境品質 並符合行政院原子能 (每季 年)陳報原能會 委員會所訂定的相關法規要求 臺電 176

185 臺灣輻射防護史話 於民國 63 年成立放射試驗室 專司各 表 9.3 試樣別 民國 89 年核能電廠環境偵測項目 試樣站數 分析類別 頻度 取樣頻度 核一 核二 核三 直接輻射 熱發光劑量計 連續 加馬劑量 季 高壓游游離腔 連續 加馬劑量 季 空氣微粒 連續 總貝他 加馬能譜 1/週 加馬能譜/季 鍶 89;902 空氣碘 連續 放射性碘 週 連續 加馬能譜 月 海水 季 加馬能譜 3 氚 3 月 鍶 89;902 飲水 季 加馬能譜 氚 季 鍶 89;902 放射性碘 空氣 落塵 水樣 4 2 河水 季 加馬能譜 氚 季 鍶 89;90 池水 季 加馬能譜 氚 季 鍶 89;902 地下水 季 加馬能譜 氚 季 鍶 89;902 定時雨水 月 加馬能譜 月 氚 季 鍶 90;902 定量雨水 下雨時 加馬能譜 牛 羊奶 1 1 各1 季(半月) 放射性碘 加馬能譜 季(核三廠:半月) 鍶 89;902 稻米 半年(收穫期) 加馬能譜 半年 鍶 89;902 蔬菜 半年(收穫期) 放射性碘 加馬能譜 半年 鍶 89:902 茶葉 5 半年(收穫期) 加馬能譜 半年 鍶 89;902 果類 2 2 年 加馬能譜 年 鍶 89;902 根菜 年(收穫期) 加馬能譜 年 鍶 89;902 芋頭 1 1 年(收穫期) 加馬能譜 年 鍶 89;902 莖菜 1 1 年(收穫期) 加馬能譜 年 鍶 89;902 家禽 年 加馬能譜 半年 鍶 89;902 海菜 季 放射性碘 加馬能譜 年 鍶 89;902 海生物(海魚) 月 加馬能譜 季 鍶 89;902 指標生物(相思樹) 月 加馬能譜 月 岸砂 季 土壤 半年 加馬能譜 半年 半年 加馬能譜 半年 生物 土壤 岸砂試樣 海底沉積物 6 加馬能譜 季 註 1. 每週空氣微粒總貝他分析結果超過 4 毫貝克 立方公尺時 方執行加馬能譜分析 2. 加馬能譜分析中發現銫 137 大於原能會規定的可接受最小可測量要求值時 方執行鍶 89;90 分析 3. 海水加馬能譜和氚分析僅於對照 出 入水口三站按月執行 當分別發現電廠排放核種或氚活度 大於原能會所規定的可接受最小可測量要求值時 分別於其餘各站全面執行上述加馬能譜分析或 氚分析 4. 發現空氣中有碘活度時 方執行放射性碘分析 對照站亦同時分析 5. 核一廠莖菜取茭白筍 核三廠莖菜取洋蔥 6. 核一廠出水口西 600 公尺 核二廠出水口及核三廠出 入水口站按月執行 177

186 第 九 章 輻 射 環 境 偵 測 核 能 電 廠 廠 界 外 周 遭 環 境 的 輻 射 監 測 ( 距 離 核 能 電 廠 50 公 里 內 的 環 境 範 圍 ) 考 量 當 地 氣 象 水 文 人 口 分 布 等 條 件, 大 規 模 地 設 置 取 樣 站, 包 含 核 能 一 二 廠 鄰 近 的 臺 北 基 隆 宜 蘭 等 地 區, 以 及 核 能 三 廠 所 在 的 屏 東 高 雄 等 地 區, 進 行 直 接 輻 射 空 氣 水 生 物 樣 土 壤 岸 砂 等 項 目 的 輻 射 偵 測 以 民 國 89 年 為 例, 進 行 的 取 樣 偵 測 分 析 項 目 如 表 9.3 所 示 放 射 試 驗 室 在 核 能 電 廠 廠 界 外 裝 置 許 多 輻 射 偵 測 儀 器, 隨 時 監 測 以 掌 握 環 境 的 輻 射 狀 況 行 政 院 原 子 能 委 員 會 除 對 該 環 測 作 業 予 以 嚴 密 查 核 外, 另 要 求 其 所 屬 的 輻 射 偵 測 中 心 亦 執 行 平 行 監 測 一 般 的 情 況, 經 過 一 整 年 的 監 測, 核 能 一 二 三 廠 運 轉 期 間, 各 類 環 測 試 樣 的 放 射 性 核 種 含 量 與 直 接 輻 射 偵 測 結 果 皆 小 於 環 境 試 樣 放 射 性 分 析 行 動 基 準 的 提 報 值 其 對 附 近 民 眾 劑 量 均 遠 低 於 法 規 限 值 ( 小 於 千 分 之 三 ) (1) 加 馬 直 接 輻 射 加 馬 直 接 輻 射 偵 測, 是 以 熱 發 光 劑 量 計 度 量 直 接 輻 射 累 積 劑 量, 另 以 高 壓 游 離 腔 度 量 直 接 輻 射 劑 量 率 (2) 空 氣 樣 品 分 析 環 境 中 的 空 氣 樣 品 是 以 連 續 抽 氣 裝 置 收 集, 用 以 分 析 空 氣 中 懸 浮 微 粒 的 總 貝 他 輻 射 及 碘 131 的 含 量, 而 一 般 所 稱 的 空 浮 放 射 性 物 質 就 是 指 任 何 以 灰 塵 煙 霧 蒸 氣, 或 氣 體 形 式 散 布 於 空 氣 中 的 放 射 性 物 質 按 分 析 結 果 顯 示, 總 貝 他 輻 射 均 低 放 運 轉 前 背 景 值, 而 碘 131 的 含 量 均 小 於 儀 器 的 最 低 可 測 值 (3) 水 樣 分 析 定 期 採 取 海 水 飲 水 河 水 及 池 水 等 樣 品, 經 處 理 後 進 行 分 析, 以 瞭 解 電 廠 附 近 各 類 水 樣 放 射 性 核 種 的 含 量 加 馬 能 譜 分 析 結 果 均 僅 測 得 自 然 核 種, 而 氚 分 析 結 果 均 遠 低 於 原 能 會 規 定 的 提 報 值 (4) 生 物 試 樣 分 析 依 據 農 漁 牧 產 位 置 分 析, 定 期 採 取 各 類 樣 品, 進 行 碘 131 及 加 馬 能 譜 分 析, 以 瞭 解 各 類 樣 品 中 放 射 性 物 質 含 量 經 分 析 結 果, 牛 羊 奶 及 蔬 菜 等 試 樣 所 含 碘 131 均 低 於 儀 器 的 最 低 可 測 濃 度 值, 而 加 馬 能 譜 分 析 結 果 也 低 於 提 報 值 (5) 累 積 效 應 試 樣 分 析 定 期 採 取 土 壤 及 岸 砂 樣 品 進 行 加 馬 能 譜 分 析, 以 瞭 解 放 射 性 物 質 在 環 境 中 的 累 積 效 應, 而 分 析 結 果 均 遠 低 於 原 子 能 委 員 會 規 定 的 提 報 值 (6) 輻 射 劑 量 評 估 依 核 能 設 施 環 測 結 果 民 眾 劑 量 估 算 導 則 的 評 估 方 法, 利 用 各 類 環 境 試 樣 分 析 結 果, 及 不 同 方 位 熱 發 光 劑 量 計 的 偵 測 值, 扣 除 自 然 178

187 臺灣輻射防護史話 背景輻射後 而求得電廠運轉造成 境的輻射影響非常微小 未來臺電將繼 廠外民眾最大個人劑量值 續維護核能電廠的運轉安全 提供充 3. 輻射偵測品質 為了確保採樣分析結果的準確度 裕 乾淨的能源 以促進國家經濟發 展 提高人民生活水準 與可靠性 放射試驗室的相關人員 均 須 經 過 嚴 格的職前訓練與在職訓 9.4 其他機構 練 以培養熟練的分析能力 同時亦 不斷的吸收最先進的專業資訊 以提 其他機構包括國立清華大學 行政 昇環境輻射的偵測技術 對於核能電 院原子能委員會核能研究所 財團法人 廠環境輻射偵測作業的採樣 處理 國家同步輻射研究中心等均有較小規模 計測 分析 記錄等過程 放射試驗 的輻射環境偵測 但各具特色 清華大 室均備有品質管制作業程序 以確保 學早在 1961 年環境偵測已略具規模 並 偵測結果的可信度與準確度 由於其 且最早引用熱發光劑量計用於環境偵測 多年來的表現 已獲中華民國實驗室 以及氬 氡的計測技術 核能研究所由 認證委員會(CNLA)認證通過 於實驗室種類眾多 使用放射性核種的 此外 放射試驗室亦積極參加國 內 外 實 驗室間的計測能力比較 例 如 美國能源部環境度量實驗室 (EML)的 實驗室間環境分析計畫 及 原 能 會輻射偵測中心辦理的國內 實驗室間分析比對 由比較結果及獲 種類也繁多 因此 環境偵測包括鈾元 素 同步輻射研究中心則加強宇宙射線 的計測 9.5 環境測量中的問題 得國內 CNLA 認證 可證實放射試驗 由於輻射環境測量工作的組織和實 室輻射偵測的能力 已達到相當的水 施常會涉及到法規 技術 經濟 社會 準 心理等諸多因素的影響 國際上近 結語 臺電素以 誠信 品質 服務 為 理念 除了提供可靠穩定的核能電力 外 也重視社會大眾關心的輻射安全問 題 以及廠外環境的保護工作 從歷年 環境樣品的輻射偵測及分析結果 可知 各 核 能 電 廠 運 轉 所 排 放的放射性物 質 均能符合行政院原子能委員會核能 法規的要求 且遠低於法規限值 對環 年來在環境測量上有了較大的進展 主 要的表現為 有關技術規範更加完善 更重視公眾的心理要求(測量目的)和 早期警報(方案設計) 重視測量資訊的即時傳遞 測量方法或技術方面的較大進展 表 9.4 列舉某些技術進展的領域 下面幾個受關注的問題特別提出來 179

188 第九章 輻射環境偵測 表 9.4 領 域 實驗室 測量 技 術 輻射環境監測方面的一些技術進展 進 展 目 自動化和電腦化數據處理 改進可靠性和記錄性能 更嚴格品質保證 改進可靠性 更廣泛採用 γ 能譜儀系統 複合核種快速識別 多樣品低背景測量系統 更高效率 的 離子色層法分離 β 核種 分離更快 更好 質譜儀分析超鈾核種 簡單 靈敏 裝備有關地域描圖設備的車輛 全球最新定位系統的採用 取得污染分布更多資訊 定位更快速 精確 發展了更多快速分析方法 更快獲得結果 適應事故監測需要 現場 可攜帶 γ 能譜儀 更快獲得核種資訊 測量 簡單的總 γ 測量儀 可由非專業人員篩測大批樣品 在線上 γ 能譜儀或能區測量儀 盡早實時識別核種或盡量識別人工污染 監測 完整的監測和資訊系統 事故情況下的早期警報或輻射強度的變化趨向預期 網路 分站與國家網路之間數據傳輸接口標準化 大範圍內資訊即時交流 開發簡單的 可攜的 便於操作的在線上儀器 更多就地測量 有利於安撫公眾 1. 偵檢器類型的選擇 馬能量為 6.13 MeV 占 69%及 7.11 從國際上的經驗看 美國用高壓 MeV 占 5%] 由於角回應和能量回應 游 離 腔 (HPIC) 日 本 早 期 用 碘 化 鈉 (高能過回應)的原因 G-M 管不太合 (NaI)閃爍計數器 後來改用 HPIC 用 最好使用 HPIC 歐洲一些國家用比例計數器和 G-M 如果聯合使用 HPIC 和 G-M 管 管 臺電則採用 HPIC 比較而言 例 如 在 核設施周圍和重點地區使用 HPIC 靈敏度較好 背景較低 能量回 HPIC 其餘則用 G-M 管 可能是比 應 角回應以及線性均較佳 G-M 管 較理想的方案 HPIC 通常量測空氣 則具有價格便宜 輕便 較易維護 克馬率(nGy/h) G-M 則量測周圍等 數據傳輸方便以及環境適應性強等優 效 劑 量 率 (nsv/h) 故 量 測 值 要 求 統 點 但 是 為 了克服角回應不好的缺 一 點 G-M 往往需要 2 根甚至多根管子 2. 對某些核種的測量問題 聯合使用 可能會增加故障率 另外 在環境測量中 大多數分裂產物 G-M 管對宇宙射線回應不像 HPIC 那 或活化產物是比較容易量測的 但也 樣可以經由計算來確定 它需要在大 有少數不易量測的核種 例如 水面上和其他的參考儀器一同進行測 110m 試 其背景大小還和材料 設計等因 環境測量之中 110mAg 的量測則偏重 素有關 校正也不太容易 核能電廠 於廢棄物 110mAg 的加馬能譜包含有 附近(小於 1 公里)有時會面臨 6 MeV 10 多種加馬能量的複雜能譜 這就要 左右高能輻射[例 16O(n,p)16N 其加 修正 符合(coincidence)相加損失 C 和 Ag 在臺灣 14C 的量測並未計入於

189 臺灣輻射防護史話 否則會低估計測的結果 其次 進入 (lower limit of detection, LLD) 最低 環境的 110mAg 的形態可能不同 使得 可測活度(minimum detectable activity, 其在環境行為各異 因此 在對它進 MDA) 最 低 可 測 基 準 (minimum 行量測時 必須從取樣 貯存到分析 detectable level, MDL)等均屬於同義 的各個環節 小心選擇合適的器具 的名詞 而基準(level)和限(limit)亦同 步驟和方法 又發現通常用於一般分 義且常交換使用 此外 判斷限 裂產物加馬核種的濃集方法 並一不 (critical level, LC) 探測限(detection 定適用於對 110mAg 的濃集 因此 若 level, LD) 決定限(determination level, 未採用合適的 110mAg 濃集分析 也不 LQ)等與 LLD 的關係如圖 9.8 和 9.9 所 修正對活度量測中的 和峰(sum peak) 示 此處 LD LLD 在圖 9.8 中 kα 和 kβ 分別為常態分 損失 可能使濃度量測低估一個量 布中橫坐標對應單邊的機率為 1-α 和 級以上 1-β 而 α 為第一型誤差 β 為第二型誤 3. 偵檢下限的處理 在環境偵測中常遇到的偵檢下限 差 σ0 係觀測值為背景值的標準差 σd 係觀測值為 LD 時的標準差 在圖 9.9 中 kq 係期待最大相 偵檢下限 (LLD) 背景訊號 量測訊號 對標準差的倒數 σq 係觀測值 為 LQ 時的標準差 σo 當 淨 觀 測 值 等 於 或小於 β 誤差 LC 時 可假設未有觀測值 當 α 誤差 淨觀測值大於 LC 則可能有觀 0 圖 9.8 kα σ O LC kβσ D LD kβσ D 測值出現 LLD 即 LD 只是區 基於考慮第Ⅰ型(α)誤差和第Ⅱ型(β)誤差的偵檢下限圖示 別 背 景 值 和 有 觀 測 值 的機率 而非所謂切割(cut-off)值 就 第一區 不可靠的偵檢 第二區 定性分析偵測 第三區 定量分析偵檢 管制而言 LLD 為最低可接受 偵檢能力的近似導則 如果要 kα σ O kβσ D 指明定量最低的觀測值 適當 表示的量應為 LQ kq σ Q 淨觀測值 0 LC 圖 9.9 LD LQ 不同基準或限值相關的三個重要的分析區域 當觀測值超過 LC 雖然它 低於 LLD 但是它們還是已經 以較大的信賴度提供了 有放 181

190 第九章 輻射環境偵測 射性存在的統計訊息 此時若用簡單 1. K. Becker, Rose H. W. Lu and P. S. 的 LLD 來表示 就似乎說明未偵檢到 Weng, Environmental and personnel 放射性 因而引進了錯誤的判斷 dosimetry 有關 LLD 的不同處理如下 我 國 係 參考日本分析中心(JCAC)的 in tropical countries, Proceedings of the Third International Conference on Luminescence 做法 分析結果與計測誤差的 3 倍值 Dosimetry, Riso Report No. 249, Part 互相比較 如果分析結果大於 3 倍計 III, pp , Denmark (1971) 測誤差 則列入環測報告 反之 分 2. P. S. Weng, C. M. Tsai and T. C. Chu, 析結果比 3 倍計測誤差小 意指此樣 Enviromental 品的活度很低 已無法明顯測出 因 radiation measurements 此不予登錄 僅以符號 表示 Republic of 並以 零 值作計算 Radiation 也有主張讓 LC 和 LLD 參加統計 假 如觀測結果數足夠多(包括負值數 據) 最好根據它們的分布來估算它們 的期望值 目前對小於 LLD 的數據參 與總平均的簡化處理方式計有 1/2 (LLD) 1/3 (LLD) 或 1/10 (LLD)來 替代小於 LLD 的數 此外 這類小於 LLD 的結果數目在全體數據中所占 的比例有關 總之 不要隨便處理 也不可一概而論 4. 對背景輻射調查工作的要求 背 景輻射調查工作所採用的方 法和技術要有更嚴格的品質管制 更 好的靈敏度和可靠性 以及更可靠的 測量方法 樣品量要多 測量時間要 長一些 其次盡可能選擇穩定的環境 條件 radioactivity and in Taiwan, The Natural Environment II, China, CONE P1, pp , Houston (1972) 3. P. S. Weng, The environmental surveillance nuclear preoperational radioactivity program power plant Proceedings of Symposium on the for in the first Taiwan, International Nuclear Power Technology and Economics, Vol. II, pp , National Science Council, Taipei (1975) 4. P. S. Weng, Y. M. Lin and T. C. Chu, Measurement and monitoring of radioactivity in aquatic environment including precipitation on Taiwan, Proceedings of the Colloquium on Aquatic Environment in Pacific Region, 參考文獻 182 pp , Academia Sinica, Taipei (1978)

191 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 5. T. Y. Chang-Mei, C. F. Wu and P. S. Weng, Monitoring of environmental radon-222 in selected areas of Taiwan Province of the Republic of China, First International Congress of the International Radiation Protection Association, Book of papers, Vol. III, pp , Jerusalem (1980) 6. C. Furetta and P. S. Weng, Operational Thermoluminescence Dosimetry, World Scientific, Singapore (1998) 7. 許 彬 杰 翁 寶 山 實 用 固 體 熱 發 光 劑 量 測 定 術 合 記 圖 書 出 版 社 臺 北 市 (2002) 8. F. J. Bradley, The International Atom: Evolution of Radiation Control Programs, Health Physics 83, (2002) 9. 夏 益 華 陳 凌 對 環 境 監 測 中 某 些 關 注 問 題 的 討 論 輻 射 防 護 22, (2002) 10. 葉 偉 文 通 訊 請 益 放 射 試 驗 室 臺 北 縣 (2002) 183

192 第 九 章 輻 射 環 境 偵 測 184

193 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 第 十 章 工 業 界 的 輻 防 10.1 前 言 各 種 型 式 和 不 同 活 度 的 輻 射 源 廣 泛 用 於 工 業 界, 而 且 逐 年 在 增 加 在 1960 年 代 我 國 工 業 界 以 量 規 裝 置 (gauging devices) 開 始, 射 源 的 活 度 不 大 (10 8 至 Bq), 且 有 良 好 的 屏 蔽, 屬 於 密 封 射 源 (sealed sources) 所 以 只 需 要 考 慮 體 外 曝 露, 以 及 設 置 障 壁 及 警 示 牌, 則 不 易 接 近 這 一 類 的 輻 射 源 定 期 的 檢 修 維 護 以 及 藉 手 提 式 的 儀 器 偵 檢 周 圍 的 輻 射 水 平, 便 可 管 制 輻 射 經 濟 的 繁 榮 促 進 非 破 壞 檢 測 業 的 發 達, 工 業 界 的 輻 射 防 護 逐 漸 受 到 重 視, 也 衍 生 一 些 問 題 原 能 會 在 維 護 非 破 壞 檢 測 業 者 的 身 心 安 全, 十 分 注 意 ; 除 經 常 督 導 外, 還 舉 辦 各 種 訓 練 班, 介 紹 輻 防 新 知 10.2 國 際 上 的 作 法 國 際 原 子 能 總 署 (IAEA) 提 出 分 析 樹 技 術 (analytical tree technique) 以 描 繪 複 雜 的 操 作 輻 射 防 護 方 案, 並 提 出 一 個 7 步 驟 的 架 構 以 協 助 促 成 這 方 案 的 最 適 化 ( 合 理 抑 低 ) 圖 10.1 為 這 方 案 的 6 個 主 要 成 份 : 如 果 再 分 下 去 則 很 多, 僅 以 第 6 個 成 份 實 施 品 質 保 證 作 為 例 子 如 圖 10.2 所 示 原 能 會 主 管 工 業 的 輻 射 防 護 為 輻 防 處 非 醫 用 科, 其 掌 理 事 項 如 下 : 非 醫 用 放 射 性 物 質 及 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 安 全 規 範 的 規 劃 及 管 制 事 項 非 醫 用 放 射 性 物 質 及 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 執 照 之 核 發 事 項 非 醫 用 放 射 線 從 業 人 員 輻 射 防 護 能 力 之 測 驗 事 項 非 醫 用 放 射 線 從 業 人 員 操 作 執 照 的 核 發 事 項 非 醫 用 放 射 性 物 質 及 可 發 生 游 離 輻 射 有 效 輻 射 防 護 方 案 致 力 於 安 全 和 合 理 抑 低 的 組 織 和 管 理 成 功 的 人 員 挑 選 與 訓 練 有 效 職 業 性 輻 射 管 制 有 效 公 眾 輻 射 管 制 有 效 緊 急 計 畫 與 準 備 實 施 品 質 保 證 圖 10.1 輻 防 方 案 的 6 個 主 要 成 份 185

194 第 十 章 工 業 界 的 輻 防 圖 10.1 實 施 品 質 保 證 鑑 定 要 求 正 式 品 質 保 證 的 成 份 鑑 定 可 用 的 標 準 適 當 的 評 估 範 圍 設 備 取 向 程 序 取 向 符 合 自 行 決 定 標 準 符 合 外 面 與 國 家 標 準 界 定 評 估 委 員 會 界 定 評 估 頻 次 界 定 評 估 範 圍 圖 10.2 實 施 品 質 保 證 設 備 的 生 產 輸 入 輸 出 安 裝 改 裝 使 用 轉 讓 停 用 廢 棄 運 送 等 管 制 事 項 非 醫 用 放 射 性 物 質 及 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 及 使 用 場 所 貯 存 場 所 的 輻 射 安 全 防 護 措 施 與 作 業 程 序 的 稽 查 事 項 非 醫 用 游 離 輻 射 意 外 事 故 的 評 估 及 處 理 的 督 導 事 項 其 他 有 關 非 醫 用 游 離 輻 射 管 制 事 項 10.3 射 源 選 擇 與 執 照 統 計 10.3 所 示 如 何 選 擇 實 用 的 輻 射 源, 牽 涉 問 題 極 為 廣 泛, 必 須 對 所 完 成 工 作 的 性 質 射 源 本 身 特 性 射 源 與 物 質 可 能 發 生 的 作 用 工 作 場 所 環 境 工 作 精 度 要 求 工 作 時 限 要 求 等 有 深 切 的 瞭 解, 才 可 以 作 最 佳 的 選 擇 輻 射 源 和 它 附 屬 的 照 射 設 備, 通 常 多 由 國 外 進 口, 售 價 昂 貴 在 第 一 次 選 購 輻 射 源 時, 必 須 作 慎 重 的 考 慮 購 得 某 種 輻 射 源 以 後, 則 應 考 慮 如 何 利 用 現 有 的 輻 射 源, 以 圓 滿 達 成 所 負 的 業 務 現 有 射 源 和 執 照 統 計 如 表 10.1 至 表 10.1 非 醫 用 放 射 性 物 質 執 照 統 計 表 民 國 91 年 5 月 31 日 止 測 量 控 制 ( 固 體 ) 287 分 析 鑑 定 118 測 量 控 制 ( 氣 體 ) 86 避 雷 針 13 校 正 用 74 攜 帶 式 測 量 儀

195 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 密 封 停 用 5 學 術 研 究 52 製 造 裝 配 業 5 銷 售 業 9 照 相 檢 驗 290 總 計 1039 表 10.2 非 醫 用 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 執 照 統 計 表 民 國 91 年 5 月 31 日 止 製 造 業 14 校 正 用 2 照 相 檢 驗 898 行 李 檢 查 儀 226 分 析 鑑 定 851 牙 醫 用 X 光 機 8 加 速 器 17 獸 醫 X 光 機 94 學 術 研 究 134 測 量 控 制 60 總 計 2304 表 10.3 非 醫 用 操 作 執 照 統 計 表 民 國 91 年 5 月 31 日 止 初 級 中 級 高 級 密 封 放 射 性 物 質 非 密 封 放 射 性 物 質 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 動 物 用 X 光 機 總 計 如 何 選 擇 工 業 用 X 光 機 工 業 上 作 非 破 壞 檢 驗 用 的 X 光 機, 通 常 都 屬 於 攜 帶 型 輕 便 堅 固 是 一 般 的 要 求 但 是 這 兩 個 要 求 具 有 若 干 互 斥 性, 只 有 根 據 工 作 性 質 與 工 作 環 境 作 最 佳 的 選 擇 (1) 管 電 壓 的 影 響 影 響 X 光 品 質 的 是 X 光 機 的 管 電 壓 管 電 壓 越 高, 所 產 生 X 光 的 波 長 越 短, 對 物 質 的 穿 透 能 力 也 越 大 應 根 據 工 作 性 質 選 適 當 的 管 電 壓 (2) 管 電 流 的 影 響 X 光 機 管 電 流 的 大 小, 和 X 光 的 輸 出, 有 直 接 的 關 係 管 電 流 大 的, 輸 出 X 光 數 量 較 多, 可 以 減 少 照 射 的 時 間 雖 工 業 用 X 光 機 的 管 電 流 變 動 的 範 圍 不 大, 選 擇 時 仍 應 加 以 注 意 (3) 焦 點 大 小 的 影 響 另 一 影 響 X 光 照 片 品 質 的 X 光 焦 點 的 大 小 焦 點 越 小, 照 出 的 影 像 鑑 別 率 越 高 這 些 條 件 自 然 會 影 響 X 光 機 的 價 格 條 件 越 高 的, 售 價 也 越 高, 在 選 購 X 光 機 時 這 也 是 一 個 值 得 考 慮 的 因 素 2. 如 何 選 擇 工 業 用 輻 射 源 輻 射 源 因 含 有 放 射 性 物 質, 無 論 使 用 或 不 使 用, 都 按 照 一 定 的 蛻 變 率, 放 出 游 離 輻 射 它 不 像 X 光 機 那 樣 可 以 非 常 方 便 的 把 機 器 關 掉, 所 以 不 管 射 源 是 否 在 使 用, 都 應 該 小 心 處 理 187

196 第 十 章 工 業 界 的 輻 防 即 使 用 的 是 密 封 射 源, 也 應 注 意 它 仍 有 破 損 而 使 放 射 性 物 質 沾 污 身 體 的 可 能 所 以 按 照 法 規 規 定, 密 封 射 源 應 由 適 當 人 員, 定 期 做 擦 拭 檢 查, 看 看 是 否 有 破 損 當 然 強 的 射 源, 必 須 具 有 適 當 的 設 備, 才 可 以 進 行 這 種 檢 查 射 源 的 發 射 率 (emission rate) 應 不 受 照 射 時 間 的 影 響 射 源 使 用 前 的 準 備, 和 其 發 射 率 要 易 於 控 制 能 發 出 所 需 要 的 純 淨 輻 射 能 發 出 單 一 已 知 能 量 的 輻 射 具 有 高 的 輻 射 發 射 率 發 出 的 輻 射 是 各 向 等 性 射 源 容 易 搬 運 射 源 體 積 要 小 射 源 本 身 的 自 吸 收 及 散 射 要 小 射 源 應 容 易 操 作 10.4 射 源 分 類 從 輻 防 的 觀 點, 建 議 使 用 者 分 類 如 下, 且 在 相 對 應 的 期 間 內 作 例 行 的 視 察 : A 類 : 高 度 安 全 風 險 : 每 1-3 年 B 類 : 中 度 安 全 風 險 : 每 3-5 年 C 類 : 低 度 安 全 風 險 : 每 5-10 年 在 正 常 的 情 況 可 分 類 如 下 : 工 業 加 馬 與 X 射 線 放 射 照 相 術 在 場 地 上 A 類 混 合 裝 設 B 類 X 射 線 螢 光 C 類 電 子 捕 獲 C 類 中 子 捕 獲 和 活 化 分 析 B 類 射 透 量 規 ( 貝 他 和 加 馬 ) B 類 貝 他 回 散 射 規 B 類 加 馬 回 散 射 規 C 類 X 射 線 螢 光 機 C 類 光 子 開 關 ( 位 規 ) B 類 加 馬 散 射 B 類 中 子 的 熱 化 B 類 輻 射 滅 菌 A 類 食 品 保 存 A 類 放 射 性 同 位 素 示 蹤 劑 技 術 B 類 自 發 光 裝 置 ( 製 造 ) A 類 放 電 的 增 強 ( 製 造 ) B 類 釷 的 使 用 ( 製 造 ) A 類 靜 電 消 除 器 C 類 煙 霧 偵 檢 器 ( 製 造 ) B 類 露 點 計 ( 製 造 ) B 類 分 類 應 向 上 移 至 更 高 一 級 的 風 險 種 類, 如 果 : 所 使 用 的 活 度 高 於 平 均 值 或 使 用 射 源 的 數 目 很 大 使 用 相 當 高 活 度 的 阿 伐 發 射 體 以 上 的 建 議 僅 指 例 行 視 察 的 頻 度 附 加 的 視 察 是 必 需 的, 例 如 在 事 故 或 事 件 之 後, 或 主 要 人 員 有 了 重 要 的 變 動 緊 急 應 變 能 力 主 管 機 關 可 維 持 執 行 有 效 監 視 的 能 力 以 回 應 事 故 或 其 他 涉 及 放 射 性 物 質 的 立 即 災 害 在 許 多 的 情 形, 持 照 者 或 其 他 經 許 可 的 使 用 者 可 對 這 情 勢 作 出 回 應 以 及 適 切 地 保 護 健 康 與 安 全 然 188

197 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 而, 在 其 他 的 情 形, 事 故 會 超 出 能 力 所 及, 主 管 機 關 必 須 作 出 回 應 這 回 應 可 包 括 災 害 的 評 估 防 護 的 行 動 以 圍 阻 放 射 性 物 質 及 防 止 曝 露 災 害 的 消 除 以 及 任 何 有 災 害 的 物 質 或 污 染 的 移 除 與 處 置 以 下 為 對 緊 急 應 變 能 力 所 建 議 的 要 素 : 如 事 故 告 知 主 管 機 關, 隨 後 要 有 書 面 的 程 序 人 員 要 受 訓 以 回 應 輻 射 緊 急 情 況 警 告 標 誌 輻 射 偵 檢 儀 器 以 及 有 關 設 備 可 立 即 使 用 認 定 在 其 他 組 織 的 專 家 以 便 請 求 協 助 鑑 定 主 管 機 關 員 工 以 及 第 三 者 在 回 應 緊 急 情 況 時 的 責 任 及 功 能 10.5 放 射 照 相 術 1. 工 業 加 馬 與 X 射 線 照 相 術 ( 非 破 壞 檢 測 ) 記 錄 加 馬 或 X 射 線 通 過 調 查 中 的 樣 品 ( 圖 10.3) 而 射 出 的 輻 射 束, 傳 統 上 係 在 感 光 膠 片 上, 但 藉 螢 光 的 方 法 卻 在 增 加 之 中 通 常 係 用 影 像 增 強 器 以 及 可 能 用 電 視 記 錄 技 術 ( 有 時 稱 為 真 時 放 射 照 相 術 ) 樣 品 中 的 不 完 整 空 泡 或 腐 蝕, 由 其 衰 減 輻 射 束 與 樣 品 的 主 體 不 相 同 的 程 度, 因 此 可 顯 示 記 錄 到 影 像 細 目 典 型 的 輻 射 源 視 調 查 中 的 樣 品 而 定, 輻 射 源 可 為 一 具 X 射 線 機 ( 來 自 大 範 圍 的 X 射 線 能 量 ), 一 具 加 速 器 或 一 個 加 馬 射 源 ( 再 一 次 來 自 可 用 的 能 量 範 圍 ) 典 型 的 射 源 與 應 用 係 示 於 表 10.4 典 型 用 途 用 途 包 括 非 破 壞 檢 查 : 焊 接 的 接 合 處 ( 管 路 鍋 爐 貯 存 槽 處 理 廠 等 ) 鑄 件 ( 閥 機 器 組 件 等 ) 輪 胎 結 構 ( 常 用 螢 光 術 和 影 像 增 強 器 作 為 輔 助 ) 行 李 與 包 裹 ( 使 用 斷 層 X 射 線 技 術, 配 以 影 像 保 持 與 增 強 系 統, 是 在 逐 漸 增 加 之 中 ) 表 10.4 工 業 放 射 照 相 術 的 典 型 輻 射 源 X 射 線 至 8 MV kvp kvp 加 馬 射 線 源 鈷 60 銥 192 銩 170 典 型 100 GBq 數 十 個 GBq 至 1 TBq 至 : 100 TBq 10 TBq 1 TBq 材 料 最 適 化 的 工 作 厚 度 鋼 mm mm mm 輕 合 金 mm mm mm 其 他 g cm g cm g cm -2 註 :G= 吉 (10 9 ) M= 百 萬 (10 6 ) T= 兆 (10 12 ) V= 伏 特 kvp= 千 伏 巔 值 輻 射 防 護 在 固 定 的 裝 設, 工 作 通 常 應 在 一 有 屏 蔽 的 圍 場 或 房 間 內 執 行, 在 所 有 的 進 出 處 提 供 失 靈 安 全 的 互 鎖 就 開 放 的 工 作 間 或 場 地 的 放 射 照 相 術, 應 仔 細 管 制 和 劃 分 特 定 區 域, 在 工 作 的 四 周 圍 必 須 維 持 當 可 能 時, 輻 射 束 必 須 準 直 以 限 制 不 必 要 的 曝 露 必 須 提 供 聽 覺 或 視 覺 警 告 在 曝 露 189

198 第 十 章 工 業 界 的 輻 防 引 發 之 前 及 經 過 整 個 時 程 在 加 馬 射 源 使 用 遙 距 曝 露 的 容 器 之 處, 於 每 一 曝 露 之 後 必 須 用 一 可 靠 的 輻 射 偵 測 器 以 確 保 射 源 已 正 確 地 退 回 容 器 此 類 容 器 必 依 照 嚴 格 的 維 護 程 序, 使 射 源 輸 送 機 械 失 效 的 機 率 為 最 低 在 大 部 分 的 情 況, 它 們 應 符 合 運 送 容 器 B 型 ( 乙 型 包 件 ) 的 準 則, 因 為 它 們 將 用 於 運 送 射 源 2. 貝 他 放 射 照 相 術 貝 他 粒 子 射 透 樣 品, 其 射 出 輻 射 束 的 強 度 由 單 位 樣 品 面 積 的 質 量 作 決 定, 一 般 係 記 錄 於 感 光 膠 片 上 ( 圖 10.4) 典 型 的 輻 射 源 所 選 擇 的 貝 他 射 源 能 量 係 視 調 查 的 樣 品 而 定 典 型 的 聚 甲 基 丙 烯 酸 甲 脂 (polymethylmethacrylate, PMMA) 片 裝 有 均 勻 碳 14, 活 度 均 為 40 kbq g -1 (100μCi g -1 ), 在 約 15 小 時 內 可 產 生 厚 為 6 mg cm -2 樣 品 的 影 像 ( 近 似 於 新 聞 紙 的 厚 度 ) 典 型 的 用 途 史 性 論 著 和 音 樂 稿 件 的 年 代 考 古 較 真 正 X 射 線 放 射 照 相 術 可 能 更 接 近 類 似 於 此 用 途 者, 為 低 能 量 X 射 線 作 圖 畫 的 檢 查 輻 射 防 護 必 須 用 仔 細 的 操 作 技 術 以 防 止 直 接 曝 露 於 射 源 的 活 性 面 和 移 除 表 面 活 度 3. 中 子 放 射 照 相 術 熱 中 子 射 透 樣 品 ( 圖 10.5) 及 射 出 的 輻 射 束 經 轉 換 即 可 用 電 子 方 法 或 膠 片 記 錄 從 樣 品 所 記 錄 的 細 目 係 依 恃 於 由 低 原 子 序 數 物 質 從 輻 射 束 散 射 出 的 熱 中 子, 或 具 有 高 的 中 子 截 面 物 質 中 的 中 子 吸 收 典 型 的 輻 射 源 射 源 質 量 常 為 100μg 至 10 mg 的 鉲 252 來 自 反 應 器 或 中 子 產 生 器 的 熱 中 子 也 能 使 用 典 型 的 用 途 這 技 術 不 是 普 遍 可 遇 到, 但 係 用 於 樣 品 含 有 輕 元 素 或 金 屬 的 非 破 壞 檢 測 例 如 維 修 飛 機 組 件 汽 輪 機 葉 樣 品 膠 片 X 射 線 膠 片 裂 縫 影 像 水 印 紙 有 屏 蔽 安 全 容 器 內 的 射 源 裂 縫 塑 膠 碳 14 片 圖 10.3 非 破 壞 檢 驗 雖 不 普 遍 卻 可 遇 到, 此 方 法 已 用 於 鑑 定 紙 中 水 印 的 細 目 以 及 鑑 定 歷 圖 10.4 貝 他 放 射 照 相 術 片 以 及 閥 的 整 件 輻 射 防 護 190

199 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 原 則 上 防 備 與 X 射 線 及 加 馬 射 線 的 放 射 照 相 術 相 似, 但 在 實 際 上 從 可 接 近 中 子 源 處 的 劑 量 率 是 遠 較 為 低 10.6 分 析 技 術 1. X 射 線 螢 光 X 射 線 管 或 低 能 量 光 子 源 是 用 於 激 發 調 查 中 樣 品 的 螢 光 X 射 線 由 X 射 線 的 特 定 能 量 可 產 生 樣 品 中 存 在 元 素 的 資 訊, 其 強 度 則 提 供 每 一 元 素 的 定 量 方 法 ( 圖 10.6) 典 型 輻 射 源 大 型 常 為 自 動 的 實 驗 室 儀 器, 且 已 大 部 分 取 代 濕 式 分 析 化 學, 並 係 利 用 X 射 線 管 在 kvp 範 圍, 管 電 流 在 ma 的 範 圍 內 操 作 可 攜 式 儀 器 係 用 低 能 量 光 子, 活 度 常 在 40 MBq 至 40 GBq ( mci) 範 圍 適 用 的 射 源 包 括 : 同 位 素 激 發 最 高 的 元 素 原 子 序 數 Z 鐵 55 釩 23 鋂 241 銩 69 鎘 109 鉛 82 釓 鈷 57 鉲 98 典 型 的 用 途 典 型 的 用 途 包 括 : 例 行 的 化 學 分 析 作 為 生 產 管 制 的 一 部 分 示 蹤 元 素 分 析 田 野 中 礦 石 的 分 析 合 金 的 組 成 輻 射 防 護 所 用 低 能 量 光 子 是 相 當 易 於 屏 蔽, 但 必 須 要 小 心 以 防 止 直 接 曝 露 於 主 輻 射 束, 特 別 是 靠 近 儀 器 良 好 設 計 與 維 持 的 鄰 近 裝 置 (proximity device), 能 防 止 安 全 活 門 的 開 啟, 除 非 探 頭 是 與 調 查 中 的 樣 品 接 觸 必 須 細 心 運 用, 避 免 射 源 的 正 面 受 損 傷 2. 電 子 捕 獲 熱 中 子 釓 屏 膠 片 射 源 屏 蔽 的 容 器 矽 ( 鋰 ) 偵 檢 器 電 子 測 定 能 譜 活 門 樣 品 緩 和 劑 中 的 中 子 源 金 屬 塑 膠 能 量 圖 10.5 中 子 放 射 照 相 術 鈽 ( 制 動 輻 射 ) 60 圖 10.6 X 射 線 螢 光 圖 氣 體 從 一 層 析 術 管 柱 通 過 一 游 離 腔, 腔 內 併 入 一 低 能 量 貝 他 射 源 191

200 第 十 章 工 業 界 的 輻 防 ( 圖 10.7) 當 一 化 合 物 進 入 且 具 高 的 電 子 親 和 力, 腔 中 游 離 則 電 流 下 降, 且 可 從 腔 中 輸 出 的 微 量 電 位 提 供 鑑 定 的 方 法 典 型 輻 射 源 所 用 的 射 源 包 括 : 鎳 63 約 400 MBq (10 mci) 或 約 20 GBq (500 mci) 的 氚 典 型 的 應 用 典 型 的 應 用 包 括 量 測 鹵 化 殺 蟲 劑 ( 至 g) 以 及 做 為 炸 藥 的 偵 測 器 素 經 歷 (n,γ) (n,p) 或 類 似 的 反 應 然 後 這 些 元 素 發 射 瞬 發 或 遲 延 加 馬 射 線 與 核 反 應 產 物, 它 們 能 被 分 析 而 以 能 量 衰 變 率 與 強 度 作 表 示, 因 此 提 供 定 性 與 定 量 的 元 素 鑑 定 ( 圖 10.8) 典 型 的 輻 射 源 所 用 的 射 源 包 括 : 鋂 241- 鈹 自 40 GBq 至 4 TBq (1-100 Ci) 鉲 252 的 量 約 μg 14 MeV 中 子 產 生 器 與 核 反 應 器 時 間 樣 品 游 離 腔 射 源 層 析 術 管 柱 氣 體 中 子 蠟 樣 品 碘 化 鈉 偵 檢 器 電 子 捕 獲 偵 檢 器 4 8 MeV 瞬 發 加 0 5 MeV 遲 延 加 圖 10.7 電 子 捕 獲 輻 射 防 護 所 用 的 射 源 為 非 密 封, 且 少 量 的 放 射 性 物 質 會 存 留 與 積 存 於 靠 近 游 離 腔 的 出 口 處 定 期 的 清 潔 和 偵 測 系 統 可 防 止 顯 著 的 累 積 程 度 使 用 氚 源 的 溫 度 必 須 限 制 以 防 止 氚 氣 過 量 的 釋 出 3. 中 子 捕 獲 與 活 化 分 析 快 或 慢 中 子 在 調 查 樣 品 中 的 元 圖 10.8 中 子 捕 獲 與 活 化 分 析 典 型 的 用 途 典 型 的 用 途 包 括 : 痕 量 元 素 分 析 至 ppm 程 度 ( 例 如 於 法 醫 科 學 ) 污 染 分 析 在 礦 石 的 分 析 量 測 矽 鉻 鋁 等 在 鋼 的 生 產 管 制 中 氧 的 量 測 鑽 孔 分 析 輻 射 防 護 屏 蔽 和 適 當 的 安 全 裝 置 係 以 防 止 曝 露 於 主 要 照 射 的 射 源 操 作 工 具 192

201 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 和 合 適 的 運 送 容 器 會 使 來 自 照 射 樣 品 的 曝 露 減 至 最 低 在 執 行 任 何 操 作 之 前, 就 所 有 新 照 射 的 樣 品 應 作 劑 量 率 的 查 核 10.7 量 規 技 術 1. 射 透 規 ( 貝 他 和 加 馬 ) 在 這 種 應 用, 輻 射 源 與 偵 檢 器 係 在 調 查 樣 品 相 對 的 兩 面 ( 圖 10.9) 輻 射 射 透 過 樣 品, 被 吸 收 的 程 度 為 厚 度 或 密 度 直 接 的 量 測 輻 射 的 品 質 和 強 度 係 就 每 一 種 特 殊 用 途 作 調 整 典 型 的 輻 射 源 視 應 用 而 定, 輻 射 源 可 為 貝 他 射 源 加 馬 射 源 或 X 射 線 管 典 型 的 例 子 為 : 貝 他 射 源 通 常 的 範 圍 係 自 40 MBq 至 40 GBq ( mci), 而 光 子 源 通 常 係 在 GBq ( mci) 範 圍 之 內 典 型 的 用 途 典 型 的 用 途 包 括 : (a) 貝 他 射 透 規 塑 膠 紙 薄 金 屬 片 橡 膠 紡 織 品 等 的 厚 度 量 測 香 煙 內 菸 含 量 的 測 定 濾 紙 樣 品 上 灰 塵 與 污 染 物 水 平 的 量 測 (b) 光 子 射 透 規 金 屬 片 ( 鋼 滾 軋 機 ) 玻 璃 塑 膠 橡 膠 等 的 厚 度 量 測 在 輸 送 器 上 或 管 路 內 物 質 整 體 流 量 的 偵 測 屏 蔽 容 器 射 源 I 積 算 器 活 門 樣 品 電 流 I 0 碘 化 鈉 偵 檢 器 游 離 腔 偵 檢 器 0 時 間 t 載 荷 輸 送 器 (a) 射 源 的 工 作 範 圍 (b) 射 源 圖 10.9 射 透 規 :(a) 連 續 片 狀 樣 品,(b) 樣 品 藉 輸 送 帶 稱 重 輻 射 源 有 用 的 量 測 範 圍 骨 密 度 的 量 測 以 診 斷 骨 質 疏 mg cm -2 鬆 氪 mg cm -2 輻 射 防 護 鉈 mg cm -2 必 須 提 供 與 布 置 具 有 屏 蔽 與 快 鍶 鍶 鍶 mg cm -2 門 的 容 器, 當 無 樣 品 存 在 時 能 使 活 中 等 電 壓 X 射 線 至 約 20 mm 鋼 門 自 動 關 閉 必 須 提 供 與 維 持 清 楚 鋂 241 至 10 mm 鋼 的 標 示, 以 指 示 活 門 的 情 況 在 靠 銫 137 至 100 mm 鋼 進 量 規 的 位 置, 進 出 需 要 限 制 可 193

202 第 十 章 工 業 界 的 輻 防 能 要 用 平 版 附 在 射 源 與 偵 檢 器 二 者 的 外 殼 上 [ 稱 為 引 導 板 (guide plate)] 當 量 測 量 規 附 近 的 劑 量 率 時 必 須 小 心 區 分 貝 他 和 制 動 輻 射, 特 別 是 用 高 能 量 貝 他 源 的 量 規 在 正 常 操 作 和 清 潔 期 間 也 必 須 小 心 以 避 免 射 源 的 損 壞 2. 貝 他 回 散 射 規 射 源 與 偵 測 器 係 在 樣 品 的 同 一 邊, 常 把 射 源 置 於 偵 檢 器 的 下 方 ( 圖 10.10), 從 薄 樣 品 回 散 射 的 輻 射 強 度 給 出 樣 品 的 厚 度 和 鍶 或 原 子 序 數 測 基 質 上 被 覆 物 厚 物 的 測 定, 假 設 這 兩 種 物 質 在 密 度 上 或 原 子 序 數 上 有 足 夠 的 差 異 輻 射 防 護 就 生 產 線 上 的 使 用, 必 須 提 供 與 布 置 具 有 屏 蔽 與 快 門 的 射 源 容 器, 如 無 樣 品 時 能 使 快 門 自 動 關 閉 必 須 提 供 與 維 持 清 楚 的 標 示 以 指 示 快 門 情 況 在 靠 近 量 規 的 位 置, 進 出 需 要 限 制 特 別 是 使 用 較 高 能 量 貝 他 射 源 的 量 規, 當 在 量 規 的 附 近 量 測 劑 量 率 必 須 小 心 分 辨 貝 他 和 制 動 輻 射 就 實 驗 I 有 屏 蔽 與 活 門 的 容 器 蓋 革 - 牟 勒 計 數 器 射 源 回 散 射 金 屬 被 覆 物 貝 他 強 度 I 0 0 時 間 t 基 質 圖 貝 他 回 散 射 規 典 型 輻 射 源 室 的 儀 器 及 可 攜 帶 式 的 量 規, 必 須 小 最 普 遍 使 用 的 同 位 素 為 147 心 避 免 操 作 人 直 接 曝 露 於 射 源 視 用 氪 85 鉈 204 以 及 鍶 90 鍶 鍶 90, 途 而 定, 這 可 藉 使 用 有 屏 蔽 和 活 門 的 就 射 源 活 度 常 落 在 MBq (1-5 容 器 而 達 成, 或 用 一 鄰 近 裝 置 與 快 門 mci) 的 範 圍 內 相 連 接, 或 確 保 只 有 在 調 查 中 的 樣 品 典 型 的 用 途 能 接 近 射 源 在 提 供 活 門 之 處 必 須 維 典 型 的 用 途 包 括 : 持 一 清 楚 的 標 示 以 指 示 活 門 的 情 紙 塑 膠 橡 膠 等 薄 樣 品 的 厚 度 量 況 在 射 源 更 換 操 作 期 間 必 須 小 心 操 194

203 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 (a) (b) 屏 蔽 的 容 器 碘 化 鈉 屏 蔽 的 容 器 射 源 快 門 射 源 快 門 比 例 計 數 器 玻 璃 煤 樣 品 的 體 積 圖 加 馬 回 散 射 規 :(a) 厚 度 ;(b) 平 均 原 子 序 數 (a) (b) 屏 蔽 的 容 器 屏 蔽 的 容 器 射 源 碘 化 鈉 射 源 活 門 碘 化 鈉 晶 體 活 門 濾 器 塑 膠 被 覆 鋅 被 覆 鐵 基 質 金 屬 基 質 圖 X 射 線 螢 光 規 作 3. 加 馬 回 散 射 規 射 源 與 偵 檢 器 以 及 樣 品 係 裝 在 同 一 邊, 散 射 的 輻 射 即 為 樣 品 的 厚 度 或 物 質 平 均 原 子 序 數 的 量 測 這 方 法 是 用 於 量 測 低 原 子 序 數 的 物 質, 因 為 射 透 量 測 不 靈 敏 ( 圖 10.11) 典 型 的 輻 射 源 射 源 包 括 : 同 位 素 典 型 量 測 範 圍 玻 璃 1-10 mm 鋂 241[4 GBq (100 mci)] 塑 膠 1-30 mm 銫 137[2 GBq (50 mci)] 玻 璃 大 於 20 mm 鈽 238[1 GBq (25 mci)] 鋂 241[4 GBq (100 mci)] 煤 中 的 灰,2-45% 範 圍 典 型 用 途 典 型 用 途 包 括 : 輕 金 屬 玻 璃 塑 膠 橡 膠 等 的 厚 度 測 定, 超 過 貝 他 射 源 能 量 測 的 範 圍 管 路 槽 處 理 容 器 等 的 壁 厚 量 測 煤 中 灰 含 量 的 量 測 ( 灰 會 增 加 平 均 195

204 第 十 章 工 業 界 的 輻 防 原 子 序 數 ) 在 自 動 煤 切 割 機 的 煤 偵 測 探 頭 輻 射 防 護 必 須 提 供 與 布 置 有 屏 蔽 和 活 門 的 射 源 容 器, 如 無 樣 品 存 在 時 活 門 能 自 動 關 閉 必 須 提 供 和 維 護 清 楚 的 標 示 以 指 示 活 門 的 情 況 在 可 攜 式 量 規 的 情 況, 應 提 供 鄰 近 裝 置 以 避 免 活 門 的 開 啟, 除 非 樣 品 是 正 確 地 定 位 於 量 規 的 對 面 4. X 射 線 螢 光 規 用 低 能 量 光 子 源 以 激 發 在 調 查 中 物 質 的 基 質 或 被 敷 物 質 的 螢 光 X 射 線 示 於 圖 10.12(a) 來 自 金 屬 基 質 的 螢 光 X 射 線 通 過 塑 膠 被 敷 物 時 被 吸 收, 而 結 果 的 強 度 即 為 被 敷 物 的 厚 度 量 測 在 圖 10.12(b), 在 基 質 和 被 敷 物 二 者 均 被 激 發 出 螢 光 X 射 線, 但 藉 使 用 適 當 的 濾 器 可 移 除 來 自 基 質 的 螢 光 X 射 線 結 果 的 X 射 線 強 度 為 被 敷 物 厚 度 的 量 測 典 型 的 輻 射 源 使 用 的 射 源 包 括 : 同 位 素 典 型 量 測 範 圍 鐵 μm 塑 膠 在 鋁 上 [ MBq (5-20 mci)] 氚 [40 GBq (1 Ci)] <0.1 至 10μm 鋅 在 鐵 上 鈽 238 [1 GBq (25 mci)] 1-100μm 鋅 在 鐵 上 鋂 μm 鋅 在 鐵 上 [4-40 GBq ( mci)] 典 型 的 用 途 典 型 的 用 途 包 括 : 量 測 在 金 屬 上 塑 膠 被 覆 物 的 厚 度 量 測 在 其 他 金 屬 上 金 屬 的 厚 度, 在 此 處 二 金 屬 之 間 原 子 序 數 只 有 小 的 差 異, 例 如 : 錫 和 鋅 在 鐵 上 面, 貴 金 屬 在 銅 上 面 輻 射 防 護 必 須 提 供 與 布 置 有 屏 蔽 和 活 門 的 射 源 容 器, 如 無 樣 品 存 在 時 活 門 能 自 動 關 閉 必 須 提 供 和 維 護 清 楚 的 標 示 以 指 示 活 門 的 情 況 在 可 攜 式 規 的 情 況, 應 提 供 鄰 近 裝 置 以 避 免 活 門 的 開 啟, 除 非 樣 品 是 正 確 地 定 位 於 量 規 的 對 面 5. 光 子 開 關 ( 位 規 ) 加 馬 或 X 射 線 從 容 器 或 槽 的 一 端 射 透 至 裝 於 另 一 端 的 偵 檢 器, 有 時 係 自 槽 內 的 射 源 而 至 槽 外 的 偵 檢 器 到 達 偵 檢 器 的 輻 射 強 度 視 槽 內 容 物 的 位 置 而 定 在 最 簡 單 的 形 式 [ 圖 10.13(a)], 單 一 射 源 與 單 一 偵 檢 器 給 出 直 截 了 當 的 過 鍶 不 過 的 位 置 指 示 在 更 成 熟 的 型 式 [ 圖 10.13(b)], 一 排 的 射 源 與 鍶 或 偵 檢 器 能 給 出 在 槽 內 位 置 的 仔 細 資 訊 典 型 的 輻 射 源 射 源 包 括 : 低 至 中 等 能 量 的 X 射 線 ( 罐 中 的 液 體 ) 鋂 241 [4 GBq (100 mci)]( 玻 璃 容 器 中 的 液 體 ) 銫 137 和 鈷 60[ 活 度 依 容 器 的 尺 寸 和 內 容 物 而 定, 常 在 2-80 GBq (50 196

205 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 mci 至 2 Ci) 的 範 圍 ] 典 型 的 用 途 典 型 的 用 途 包 括 : 包 件 偵 測 器, 提 供 未 裝 滿 的 罐 子 瓶 子 等 的 拋 棄 大 的 槽 漏 斗 等 內 容 物 的 過 程 管 理, 例 如, 槽 中 的 液 體 漏 斗 中 的 煤 至 焦 炭 爐 上 推 擠 器 (pusher) 與 容 器 的 對 準 輻 射 防 護 必 須 提 供 有 屏 蔽 活 門 與 準 直 的 射 源 容 器 由 於 重 量 為 容 器 設 計 的 限 制, 在 所 裝 容 器 的 四 周 圍 可 能 需 要 有 附 加 的 防 護, 在 這 種 情 形 簡 單 的 機 械 防 衛 就 能 防 止 靠 近 進 入 處 必 須 提 供 和 維 持 清 楚 的 標 示 以 指 示 活 門 的 情 況 進 入 到 槽 的 內 部, 在 其 上 裝 有 此 類 的 量 規, 必 須 禁 止, 除 非 活 門 是 關 的 可 攜 式 量 規 要 求 一 鄰 近 裝 置 以 防 止 量 規 的 開 啟, 除 非 射 源 的 容 器 是 與 被 查 核 的 槽 接 觸 良 好 的 維 護 程 序 是 特 別 的 重 要, 因 為 這 些 量 規 內 例 如 活 門 的 機 械 常 裝 在 工 廠 上 具 有 顯 著 惡 化 的 情 形 下 在 槽 內 使 用 的 射 源, 其 容 器 必 須 作 適 當 的 保 護, 以 對 抗 為 槽 內 的 內 容 物 所 損 傷 6. 選 擇 性 加 馬 吸 收 特 定 能 量 的 X 射 線 或 加 馬 射 線 射 透 調 查 中 的 樣 品 ( 圖 10.14), 輻 射 能 量 的 選 擇 使 在 樣 品 中 的 吸 收, 對 於 一 種 化 合 物 或 元 素 的 靈 敏 度 能 占 優 勢 ( 通 常 為 在 其 他 低 原 子 序 數 物 質 中 的 高 原 子 序 數 物 質 ) 典 型 的 輻 射 源 使 用 的 射 源 包 括 : 鋂 241/ 銀 [400 MBq (10 mci)] 作 為 油 中 硫 的 量 測 鐵 55 [800 MBq (20 mci)] 作 為 紙 中 灰 的 量 測 典 型 的 用 途 典 型 的 用 途 包 括 : 量 測 油 中 的 硫 量 測 石 油 中 的 鉛 量 測 紙 中 的 灰 (a) 高 信 號 棄 卻 (b) 高 位 警 報 屏 蔽 的 容 器 射 源 屏 蔽 的 容 器 快 門 游 離 腔 活 門 碘 化 鈉 偵 檢 器 射 源 低 位 警 報 圖 光 子 開 關 位 規 197

206 第 十 章 工 業 界 的 輻 防 (a) (b) 碘 化 鈉 偵 檢 器 比 例 計 數 器 活 門 鋂 241 射 源 銀 靶 液 體 樣 品 ( 油 ) 銀 的 X 射 線 灰 紙 屏 蔽 容 器 活 門 鐵 55 射 源 圖 選 擇 的 加 馬 吸 收 輻 射 防 護 必 須 提 供 有 屏 蔽 和 活 門 的 容 器, 當 活 門 打 開 時 應 有 防 止 操 作 人 受 到 曝 露 的 預 防 措 施 這 些 預 防 視 用 途 而 定, 最 可 能 涉 及 者 為 活 門 機 械 關 閉 的 互 鎖 必 須 提 供 與 維 持 清 楚 的 標 示 以 指 示 活 門 的 情 況 7. 加 馬 散 射 當 來 自 高 能 量 加 馬 射 源 的 加 馬 射 線 從 一 介 質 作 回 散 射 時, 其 強 度 可 給 出 介 質 整 體 的 密 度 與 孔 隙 度 的 量 測 典 型 的 輻 射 源 在 大 部 分 的 應 用, 典 型 可 找 到 的 射 源 為 銫 137 或 鈷 60, 活 度 約 為 20 GBq (500 mci) 典 型 的 用 途 典 型 的 用 途 包 括 在 鑽 孔 中 [ 圖 10.15(a)] 及 在 地 面 [ 圖 10.15(b)] 二 者 油 密 度 的 量 測 這 技 術 係 典 型 用 於 開 礦 及 油 的 探 勘, 以 及 營 造 業 的 地 基 調 查 儀 器 也 能 併 入 一 中 子 源, 可 結 合 密 度 和 濕 度 的 量 測 輻 射 防 護 因 為 這 儀 器 必 須 為 可 攜 式, 重 量 嚴 重 地 限 制 裝 於 內 部 的 屏 蔽 附 屬 的 容 器, 為 符 合 運 送 法 規 且 併 入 更 多 的 屏 蔽, 一 般 係 要 求 為 了 運 送 與 貯 存 顯 著 的 劑 量 率, 可 能 是 瞬 間, 可 能 會 發 生, 因 而 要 求 在 一 管 制 和 劃 分 的 區 域 內 儀 器 的 仔 細 使 用 在 每 一 次 量 測 之 後 而 使 用 儀 器 的 探 頭 型 式, 必 須 查 核 以 確 保 射 源 是 正 確 地 退 回 其 容 器 8. 中 子 的 熱 化 藉 與 樣 品 中 的 氫 或 其 他 輕 元 素 的 碰 撞 使 快 中 子 和 樣 品 介 質 起 互 相 作 用 而 減 速 至 超 熱 或 熱 中 子 減 速 下 來 中 子 的 強 度 給 出 這 些 元 素 的 濃 度 量 測 典 型 的 輻 射 源 所 用 的 射 源 包 括 : 鋂 241- 鈹 [1-800 GBq (30 mci-20ci)] 198

207 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 鉲 252 (0.1μg) 典 型 的 用 途 典 型 的 用 途 包 括 : 在 農 業 及 營 造 業 的 土 壤 濕 度 量 測 ( 偵 檢 潮 濕 中 的 氫 含 量 ) 中 子 也 可 結 合 加 馬 射 源 提 供 密 度 的 量 測 探 油 ( 主 要 係 偵 檢 油 礦 的 氫 含 量 ) 生 產 管 制 量 測 如 木 塊 與 燒 結 混 合 焦 炭 材 料 的 氫 含 量 輻 射 防 護 就 鑽 孔 的 應 用, 見 圖 生 產 線 上 的 用 途 要 求 有 屏 蔽 的 容 器 且 有 辦 法 能 移 動 射 源 至 一 完 全 屏 蔽 的 吸 收 或 散 射 將 射 透 的 射 束 移 走 射 透 的 結 果 強 度 給 出 在 樣 品 中 的 元 素, 因 其 有 高 的 截 面 或 者 為 中 子 吸 收 或 者 為 中 子 散 射 典 型 的 輻 射 源 所 使 用 的 射 源 包 括 : 鋂 241- 鈹 [10-40 GBq ( Ci)] 鉲 252 ( 約 10 μg) 典 型 的 用 途 典 型 的 用 途 包 括 : 清 潔 劑 玻 璃 等 硼 含 量 的 量 測 過 程 管 制 的 整 體 元 素 分 析, 例 如 水 鋰 硼 鎘 (a) (b) 偵 檢 器 射 源 表 面 偵 檢 器 加 馬 屏 蔽 射 源 高 密 度 低 密 度 圖 加 馬 散 射 :(a) 鑽 孔 探 頭 ;(b) 地 面 偵 測 器 位 置 當 儀 器 是 在 使 用 中, 必 須 提 供 與 維 持 清 楚 的 警 告 作 指 示 在 儀 器 的 附 近 進 出 需 要 受 到 限 制 中 子 射 透 熱 中 子 射 透 過 調 查 中 的 樣 品, 藉 炸 藥 稱 重 輻 射 防 護 正 常 的 預 防 為 限 制 操 作 人 員 的 曝 露 199

208 第 十 章 工 業 界 的 輻 防 10.8 照 射 技 術 1. 輻 射 滅 菌 交 聯 熟 化 接 枝 輻 射 的 直 接 游 離 效 應 係 為 數 種 目 的 而 使 用 ( 圖 10.18): (a) 殺 死 或 鈍 化 病 毒 或 細 菌 ( 滅 菌 ) (b) 藉 誘 發 化 學 反 應 連 接 到 個 別 大 分 子 之 間, 以 修 正 聚 合 物 的 性 質 ( 交 (a) 濕 度 計 所 使 用 的 射 源 包 括 : 鈷 60 至 400 PBq 與 銫 137 至 600 PBq ( 註 :P=10 15 ) 主 要 係 為 滅 菌 技 術 ; 來 自 加 速 器 高 能 量 電 子 束 ( 至 10 MeV) 幾 乎 全 為 輻 射 交 聯 ; 低 能 量 電 子 ( MeV) 則 為 熟 化 與 接 枝 典 型 的 用 途 (b) 中 子 屏 蔽 鑽 孔 偵 檢 器 三 氟 化 硼 偵 檢 器 固 體 輸 送 帶 射 源 射 源 取 樣 體 積 球 半 徑 約 30 公 分 安 全 容 器 圖 中 子 熱 化 :(a) 鑽 孔 探 頭 ;(b) 生 產 線 應 用 樣 品 二 次 電 子 蠟 射 源 三 氟 化 硼 或 氦 偵 檢 器 射 源 組 件 電 子 緩 和 劑 緩 和 的 ( 熱 ) 中 子 受 照 射 物 質 圖 中 子 射 透 聯 ) (c) 在 特 別 被 覆 物 中 引 發 聚 合 ( 熟 化 ) (d) 活 化 表 面 使 引 發 結 合 ( 接 枝 ) 典 型 的 輻 射 源 圖 輻 射 的 直 接 游 離 效 應 工 業 上 的 設 備 是 特 別 用 於 醫 務 產 品 的 滅 菌, 例 如 可 棄 置 的 注 射 器 繃 帶 等 給 予 劑 量 超 過 35 kgy 其 他 的 用 途 有 許 多 且 不 相 同, 並 200

209 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 在 繼 續 地 發 展 之 中 ; 它 們 包 括 : 提 昇 電 線 和 電 纜 的 絕 緣, 為 了 用 於 較 高 的 溫 度 生 產 熱 縮 材 料 為 了 用 於 包 裝 不 硬 化 橡 膠 的 輻 射 交 聯 生 產 木 塑 膠 的 合 成 物 以 改 善 機 械 性 質 熟 化 墨 水 與 黏 著 物, 例 如 於 紙 金 屬 木 以 及 塑 膠 上 面 被 覆 或 黏 合 紙 膜 箔 熟 化 錄 音 帶 與 錄 影 帶 的 磁 被 覆 輻 射 防 護 因 為 在 這 些 用 途 輸 出 極 高 的 劑 量, 主 要 優 先 為 確 保 所 有 人 員 係 在 照 射 區 外 面, 除 非 射 源 整 件 是 在 完 全 的 屏 蔽 位 置 中, 或 電 子 射 束 的 加 速 器 是 在 停 機 之 中 這 可 藉 結 合 高 品 質 的 安 全 裝 置 與 行 政 管 制 而 達 成, 輔 以 警 告 系 統 與 連 續 操 作 的 輻 射 警 報 偵 測 器 此 類 設 施 的 設 計 者 應 知 道 安 全 系 統 的 輻 射 損 傷 ( 例 如 傷 及 電 線 的 絕 緣 ) 會 先 減 低 此 類 系 統 的 可 靠 性, 而 維 護 的 時 間 表 應 可 反 映 出 所 有 安 全 特 點 應 設 計 與 布 置 成 失 靈 安 全 射 源 的 更 換 操 作 具 潛 在 的 災 害, 只 使 用 特 別 為 此 目 的 設 計 的 設 備 ( 寧 受 製 造 者 供 應 與 操 作 ) 2. 食 品 保 存 直 接 照 射 ( 圖 10.19) 能 用 於 保 護 食 品 對 抗 不 同 的 損 失 例 如 昆 蟲 的 蹂 躝 有 害 的 微 生 物 以 射 源 組 件 及 其 他 損 壞 例 如 發 芽 和 自 然 成 熟 過 程 這 過 程 能 同 樣 的 用 於 整 體 農 作 物 或 包 裝 的 產 品, 在 後 者 的 情 況 是 不 太 可 能 有 隨 後 的 再 污 染 典 型 的 輻 射 源 所 用 的 射 源 包 括 : 來 自 鈷 60 或 銫 137 至 400 PBq 的 加 馬 射 線 電 子 束 的 產 生 不 超 過 10 MeV X 射 線 產 生 不 超 過 5 MeV 典 型 用 途 典 型 的 用 途 包 括 : (a) 照 射 至 1 kgy 抑 制 根 農 作 物 的 發 芽 在 數 種 不 同 農 作 物 的 昆 蟲 蹂 躝 延 遲 成 熟, 特 別 是 水 果 (b) 照 射 自 1 至 10 kgy 延 長 貯 藏 壽 命, 特 別 是 肉 類 在 不 同 的 食 品 減 少 微 生 物 的 負 擔 改 良 食 品 的 技 術 發 展 輻 射 防 護 因 為 在 這 些 用 途 輸 出 極 高 的 劑 防 散 射 有 屏 蔽 房 間 的 進 出 口 輸 送 器 系 統 高 品 質 失 靈 安 全 保 護 系 統 圖 食 品 照 射 量, 主 要 的 應 優 先 確 保 所 有 的 人 均 在 照 射 區 之 外, 除 非 射 源 整 件 是 在 完 全 屏 蔽 的 位 置 中, 或 電 子 射 束 的 加 速 器 201

210 第 十 章 工 業 界 的 輻 防 是 在 停 機 之 中 這 可 藉 結 合 高 品 質 的 安 全 裝 置 與 行 政 管 制 而 達 成, 輔 以 警 告 系 統 與 連 續 操 作 的 輻 射 警 報 偵 測 器 此 類 設 施 的 設 計 者 應 知 道 安 全 系 統 的 輻 射 損 傷 ( 例 如 傷 及 電 纜 的 絕 緣 ) 會 先 減 低 此 類 系 統 的 可 靠 性, 而 維 護 的 時 間 表 應 可 反 映 出 所 有 安 全 特 點 應 設 計 與 布 置 成 安 全 失 靈 射 源 的 更 換 操 作 具 潛 在 的 災 害, 只 使 用 為 此 目 的 而 設 計 的 設 備 ( 寧 受 製 造 者 供 應 與 操 作 ) 10.9 非 密 封 放 射 性 物 質 放 射 性 同 位 素 示 蹤 劑 技 術 一 般 原 理 示 蹤 劑 調 查 的 原 理 是 標 誌 一 個 系 統 的 一 部 分, 究 為 工 業 過 程 或 生 物 功 能, 然 後 經 由 此 系 統 用 靈 敏 偵 檢 器 去 追 蹤 標 誌 的 項 目, 或 取 自 這 系 統 的 樣 品 作 定 量 分 析 示 蹤 劑 的 基 本 要 求 為 : (a) 它 與 調 查 中 物 質 的 行 為 相 同 (b) 它 在 低 濃 度 時 能 容 易 地 且 不 會 混 淆 地 作 偵 檢 (c) 注 入 偵 檢 與 鍶 或 取 樣 應 可 達 成 而 不 會 干 擾 此 系 統 (d) 剩 餘 的 示 蹤 劑 濃 度 不 應 有 不 當 地 損 害 此 系 統 放 射 性 同 位 素 示 蹤 劑 易 符 合 於 此 要 求 者, 係 受 限 於 適 當 選 擇, 且 有 時 於 半 衰 期 比 活 度 所 發 射 輻 射 的 型 式 與 能 量 以 及 化 學 及 物 理 形 式 之 間 作 協 調 1. 工 業 與 研 究 應 用 典 型 工 業 應 用 包 括 : 通 風 - 流 率 - 過 濾 效 率 混 合 - 液 體 粉 狀 物 泥 漿 氣 體 流 動 - 管 路 中 的 速 度 - 物 質 的 遷 移 相 的 改 變 ( 例 如 從 液 相 至 氣 相 ) 滲 漏 - 從 處 理 廠 - 地 下 管 路 的 偵 檢 - 充 氣 管 線 的 試 驗 磨 損 - 引 擎 的 磨 損 率 - 處 理 廠 的 腐 蝕 普 遍 使 用 的 同 位 素 包 括 氚 碳 14 鈉 24 磷 32 硫 35 氬 41 鎘 45 鈧 46 鎵 68 砷 76 溴 82 氪 85 氙 133 鑭 140 金 198 以 及 汞 203, 活 度 則 視 用 途 而 定 典 型 的 研 究 用 途 與 上 述 各 項 有 密 切 的 關 聯, 或 與 醫 療 用 途 相 比 可 為 更 直 接 的 關 聯, 例 如 放 射 藥 物 的 研 究 2. 自 發 光 裝 置 放 射 性 物 質 與 螢 光 物 質 一 起 使 用 以 產 生 光 而 不 需 要 外 來 的 電 源 這 裝 置 係 常 在 一 玻 璃 容 器 內 含 有 放 射 性 氣 體, 在 其 管 壁 敷 塗 磷 光 物 質 另 一 種 係 用 發 光 漆, 放 射 性 物 質 可 為 氚 化 多 苯 乙 烯 含 在 漆 中 的 形 式 典 型 的 輻 射 源 氚 為 最 普 通 的 放 射 性 核 種, 但 147 及 氪 85 也 可 使 用 典 型 的 小 射 源 為 1-8 GBq ( mci) 大 的 射 202

211 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 源 可 含 400 GBq (10 Ci) 或 甚 至 更 多 典 型 的 用 途 許 多 的 用 途 是 很 普 通 的, 例 如 光 源 與 替 代 低 強 度 的 電 燈 小 射 源 係 用 於 時 計 儀 器 標 度 盤 以 及 光 學 系 統 較 大 的 射 源 是 用 於 緊 急 標 誌, 可 能 含 有 不 同 形 狀 玻 璃 容 器 的 排 列 輻 射 防 護 輻 射 主 要 為 貝 他 輻 射, 其 有 最 小 的 體 外 災 害 射 源 必 須 加 以 防 護 以 對 抗 損 害, 因 為 滲 漏 射 源 代 表 著 潛 在 的 災 害 好 的 射 源 料 帳 程 序 是 很 重 要 的, 以 確 保 最 後 的 安 全 處 置 3. 放 電 增 強 當 電 位 差 到 達 某 一 值, 兩 電 極 之 間 將 會 發 生 放 電, 視 其 分 隔 及 其 中 的 氣 體 而 定 如 果 一 游 離 射 源 是 很 靠 近 於 電 極 的 位 置, 則 發 生 放 電 的 電 壓 值 是 較 能 重 現 的 此 類 裝 置 能 含 有 放 射 性 氣 體, 或 放 射 性 物 質 能 併 入 於 電 極 典 型 的 輻 射 源 所 用 的 射 源 包 括 : 氣 體 : 氪 kbq (1.2μCi) 氚 1 MBq (25μCi) 固 體 : 鈾 MBq (1.2 mci) kbq (5μCi) 典 型 的 用 途 典 型 的 用 途 包 括 : 改 進 某 種 電 子 閥 型 式 的 回 應 時 間 改 進 大 型 電 壓 防 護 器 的 操 作 一 致 性, 例 如 用 於 無 線 電 傳 送 器 及 電 話 設 備 輻 射 防 護 只 使 用 少 量 的 放 射 性 物 質, 但 此 裝 置 必 須 加 以 標 誌 以 指 示 其 存 在, 並 確 保 其 最 後 安 全 處 置 在 維 修 期 間 要 注 意 到, 特 別 是 如 果 玻 璃 裝 置 破 裂 4. 釷 的 使 用 雖 然 不 太 涉 及 輻 射, 釷 的 應 用 仍 有 數 個 工 業 用 途, 因 為 有 它 的 物 理 化 學 或 冶 金 性 質 在 所 有 情 況 下, 應 有 效 地 作 處 理, 因 係 使 用 非 密 封 放 射 性 物 質 以 及 強 制 實 施 適 當 的 放 射 安 全 程 序 用 途 用 途 包 括 下 列 : 在 氣 罩 內 的 白 熾 光 材 料 低 濃 度 的 成 份, 例 如 在 航 空 引 擎 套 件 中 的 鎂 合 金 在 一 些 白 熾 燈 陰 極 中 的 電 子 發 射 材 料 光 學 鏡 片 的 表 面 敷 塗 物 一 些 焊 條 的 組 成 部 分 輻 射 防 護 由 於 年 攝 入 限 度 (ALI) 及 隨 後 釷 的 推 定 限 度 是 很 低 的 結 果, 需 要 特 別 的 小 心 使 空 氣 污 染 為 最 低 其 他 技 術 1. 靜 電 消 除 在 非 導 體 表 面 的 靜 電, 藉 來 自 放 射 性 源 的 阿 伐 粒 子 所 產 生 的 游 離 空 氣 途 徑, 被 誘 導 而 漏 出 ( 圖 10.20) 典 型 輻 射 源 203

212 第 十 章 工 業 界 的 輻 防 釙 210 是 一 成 不 變 地 使 用, 或 是 成 為 箔 源 的 形 式 或 是 併 入 釙 210 於 小 的 微 球 而 置 於 黏 著 的 基 質 上 在 靜 電 消 除 棒, 典 型 地 係 併 入 達 8 GBq (200 mci) 的 釙 210 典 型 的 用 途 在 工 業 上 製 造 過 程 有 許 多 用 途, 特 別 是 在 哪 些 情 況, 非 導 體 的 表 面 須 迅 速 從 第 二 個 不 同 的 材 料 分 開 例 如 製 造 塑 膠 紙 以 及 橡 膠, 材 料 迅 速 從 轉 輪 分 開 因 此 這 些 消 除 器 並 無 動 力 源, 假 定 溶 劑 不 會 侵 襲 到 射 源 的 結 合, 它 們 特 別 適 用 於 有 可 燃 性 溶 劑 問 題 的 區 域 類 似 的 應 用 是 附 屬 的 裝 置 併 入 達 30 MBq (750μCi) 的 鐳 226 或 鋂 241 於 閃 電 導 體 棒 的 頂 端 曾 宣 稱 這 些 射 源 在 閃 電 導 體 上 會 產 生 游 離 粒 子 流, 可 吸 引 閃 電 火 焰 輻 射 防 護 防 護 主 要 係 關 切 維 持 放 射 性 源 的 完 整 性 以 及 查 核 鬆 散 放 射 性 物 質 的 任 何 可 能 溢 出 損 害 的 可 能 原 因 為 機 械 震 動 及 有 機 蒸 氣 的 效 應 2. 煙 霧 偵 檢 器 兩 個 平 衡 的 游 離 腔 含 有 小 的 輻 射 源, 在 每 一 腔 內 產 生 恆 定 的 游 離 電 流 有 一 腔 轉 輪 I 封 閉 參 考 游 離 腔 是 關 閉 的, 另 一 腔 是 開 放 的 而 接 通 於 大 氣 使 煙 霧 可 以 進 入 進 入 的 煙 霧 會 導 致 游 離 電 流 的 改 變, 因 此 改 變 了 兩 腔 之 間 的 平 衡, 所 以 能 觸 發 警 報 器 ( 圖 10.21) 另 一 種 方 法 為 進 入 的 煙 霧 至 單 一 個 游 離 腔 內 改 變 了 游 離 電 靜 電 消 除 器 塑 膠 布 空 氣 鎗 游 離 化 空 氣 烈 風 圖 靜 電 消 除 器 開 放 游 離 腔 警 報 訊 號 圖 煙 霧 偵 檢 器 204

213 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 流, 因 而 觸 發 警 報 典 型 輻 射 源 現 在 鐳 226 幾 乎 全 部 為 鋂 241 所 取 代 工 業 的 煙 霧 偵 檢 器 能 併 入 達 4 MBq (100μCi) 的 鋂 241, 而 家 庭 用 產 品 通 常 係 在 kbq ( μCi) 的 範 圍 典 型 的 用 途 在 公 共 場 所 與 工 業 界 例 如 工 廠 旅 館 戲 院 等 係 廣 泛 使 用 這 些 裝 置 它 們 用 於 家 庭 範 圍 現 在 也 是 大 量 地 增 加 輻 射 防 護 在 正 常 使 用 時 這 些 裝 置 並 不 呈 現 顯 著 的 災 害, 但 在 大 數 量 的 貯 存 處 則 需 要 最 起 碼 的 預 防 在 維 修 中 涉 及 工 業 用 游 離 腔 的 清 潔, 應 作 查 核 以 確 保 放 射 性 污 染 不 會 存 在, 良 好 的 料 帳 程 序 是 很 重 要 的, 為 了 確 保 最 終 的 安 全 處 置 3. 閃 電 警 告 系 統 在 含 有 貝 他 射 源 的 游 離 腔 中 量 測 電 流, 即 可 決 定 在 很 靠 近 的 區 域 中 大 氣 的 電 位 梯 度 大 的 電 位 梯 度 存 在 於 附 近 的 雷 雨 中, 導 致 電 流 的 增 加 典 型 的 輻 射 源 通 常 係 使 用 含 達 1 GBq (25 mci) 的 氚 箔 典 型 的 用 途 大 氣 電 位 梯 度 的 量 測 是 用 於 工 業 界, 在 此 處 閃 電 會 造 成 火 災 或 爆 炸 例 子 為 軍 火 工 廠 或 炸 藥 操 作 場 地 輻 射 防 護 由 於 氚 箔 的 性 質, 將 會 發 生 放 射 性 物 質 的 一 些 損 失 在 維 護 期 間, 必 須 特 別 注 意 不 觸 摸 射 源, 以 避 免 實 體 的 損 傷 4. 露 點 計 如 果 游 離 腔 內 的 壓 力 可 以 變 動, 則 能 產 生 凝 結 開 始 凝 結 的 溫 度 和 壓 力 會 與 腔 內 氣 體 的 露 點 有 關 如 果 置 一 小 的 阿 伐 射 源 於 腔 內, 水 氣 將 較 無 射 源 存 在 時, 能 凝 結 於 粒 子 上, 更 成 為 一 致 的 形 態 典 型 的 輻 射 源 通 常 的 射 源 是 鋂 241, 典 型 者 為 200 kbq (5μCi), 在 過 去 曾 使 用 鐳 226 者, 但 如 今 是 受 到 勸 阻 典 型 的 用 途 露 點 計 是 用 以 決 定 氣 體 的 潮 濕 內 容 輻 射 防 護 雖 然 只 使 用 相 當 少 量 的 放 射 性 物 質, 裝 置 必 須 用 合 適 的 警 示 清 楚 地 加 註, 使 不 知 存 有 放 射 性 射 源 的 人, 不 會 打 開 游 離 腔 在 維 護 程 序 時 必 須 小 心, 於 曾 使 用 鐳 226 之 處, 特 別 要 謹 慎 對 付 氡 子 核 的 污 染 5. 核 子 電 池 如 果 在 二 成 份 間 建 立 溫 度 差, 藉 與 熱 偶 相 同 的 原 理 能 產 生 電 某 些 放 射 性 射 源 在 一 裝 置 內 能 用 於 提 供 熱, 則 可 執 行 與 電 池 相 同 的 功 能, 但 卻 有 較 長 壽 命 的 優 點 典 型 的 輻 射 源 205

214 第 十 章 工 業 界 的 輻 防 所 用 的 射 源 包 括 : 鍶 90 達 1 PBq (20 kci) 鈷 60 達 1 PBq (20 kci) 鈽 238 達 1 TBq (35 Ci) 147 達 2 TBq (70Ci) 典 型 的 用 途 147 和 鈽 238 係 用 於 產 生 電 功 率, 做 為 心 臟 的 心 律 調 整 器 鍶 90 和 鈷 60 係 用 於 做 為 低 功 率 的 光 源 與 發 報 機, 其 必 須 能 長 期 操 作 而 不 必 維 護, 例 如 在 海 上 的 航 海 輔 助 器 輻 射 防 護 就 心 律 調 整 器 而 言, 必 保 留 接 收 人 姓 名 和 地 址 的 紀 錄 為 了 要 管 制 處 置, 心 律 調 整 器 的 設 計 必 須 能 抵 抗 可 信 的 事 故 ( 例 如 飛 機 的 撞 機 ) 或 火 葬 在 遙 距 動 力 源 的 情 況, 於 其 有 用 壽 命 期 終 了 之 前, 必 須 能 收 回, 以 許 可 放 射 性 物 質 的 安 全 處 置 5. 疏 忽 的 放 射 性 濃 縮 在 若 干 工 業 製 程 涉 及 所 使 用 的 材 料, 含 有 不 必 要 的 少 量 天 然 存 在 放 射 性 同 位 素 的 成 份, 但 最 後 會 有 影 響 的, 通 常 釷 或 鈾 及 它 們 的 子 核 常 常 是 原 有 物 質 的 放 射 性 幾 乎 不 會 有 影 響, 但 它 變 成 濃 縮 於 製 程 中 的 一 些 點, 使 某 些 程 度 的 防 護 成 為 必 需 的 磷 酸 工 廠 疏 忽 濃 縮 的 主 要 例 子 為 磷 酸 工 廠 ( 肥 料 和 清 潔 劑 ), 在 此 處 磷 酸 岩 石, 即 鹼 性 磷 酸 鈣, 會 與 硫 酸 起 反 應 由 於 在 原 來 物 質 中 的 少 量 鈾 污 染 引 進 了 不 必 要 的 硫 酸 鹽 沉 澱 硫 酸 鹽 是 附 著 於 工 廠 的 內 面, 結 果 為 顯 著 體 外 劑 量 率 ( 常 為 0-10μSv h -1 而 偶 爾 會 高 達 50μSv h -1 ) 很 清 楚 地, 相 關 的 問 題 為 在 工 廠 維 修 期 間 有 受 污 染 的 可 能 性 在 油 和 天 然 氣 中 的 放 射 性 天 然 放 射 性 的 存 在 ( 鐳 226 釷 232 及 其 子 核 產 物 ) 於 油 田 和 氣 田 中 已 被 認 定 超 過 30 年 因 為 生 產 條 件 的 改 變, 涉 及 用 水 注 入 的 技 術, 天 然 放 射 性 能 濃 縮 與 併 入 於 垢, 堆 積 於 與 生 產 有 關 聯 的 工 廠 和 管 線 的 內 表 面 這 些 垢 會 引 起 兩 種 災 害, 在 工 作 環 境 中 的 體 外 輻 射 災 害, 以 及 當 工 廠 為 維 修 而 開 啟, 從 接 觸 到 鬆 散 的 垢, 會 有 引 起 體 內 輻 射 災 害 的 可 能 性 在 英 國 的 量 測, 垢 的 活 度 濃 度 自 0.5 至 5000 Bq g -1 不 等, 在 中 等 結 垢 工 廠 的 外 表 面 可 引 起 輻 射 的 等 效 劑 量 率 為 數 十 微 西 弗 每 小 時 貴 金 屬 的 礦 石 許 多 這 些 礦 石 含 有 少 量 但 最 後 卻 有 顯 著 量 的 鈾 和 釷 放 射 風 險 的 問 題 係 存 在 於 萃 取 過 程 的 某 些 點, 且 放 射 性 物 質 常 會 富 集 於 礦 渣 這 些 礦 石 的 例 子 為 : 鈦 鐵 礦 ( 鈦 的 主 要 來 源 ) 獨 居 石 ( 稀 土 族 的 主 要 來 源 ) 燒 綠 石 ( 鈮 的 主 要 來 源 ) 鎳 - 鈾 觸 媒 206

215 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 若 干 工 業 的 製 程 涉 及 鎳 - 鈾 觸 媒 的 使 用, 在 製 造 及 使 用 這 些 材 料 期 間 必 須 作 一 些 預 防, 以 防 衛 對 付 放 射 風 險 輻 射 防 護 輻 射 防 護 的 主 要 要 素, 是 認 知 潛 在 問 題 的 存 在 可 建 立 相 當 簡 單 的 預 防 使 個 人 曝 露 於 體 外 或 體 內 危 險 為 最 低 這 些 預 防 包 括 良 好 的 管 理 整 頓 原 則, 以 圍 阻 少 量 的 放 射 性 物 質 及 防 止 顯 著 的 個 人 污 染 6. 疏 忽 的 X 射 線 產 生 在 未 注 意 到 當 使 高 速 電 子 停 止 時, 必 將 不 可 避 免 地 會 產 生 X 射 線, 則 本 文 將 為 不 完 整 顯 然 地 這 正 是 X 射 線 管 的 意 圖, 但 在 其 他 的 情 況 也 會 發 生, 而 此 X 射 線 卻 是 不 必 要 的 事 實 上 能 證 實 此 確 為 困 擾, 因 為 需 要 屏 蔽 相 似 地, 真 空 與 高 電 壓 的 組 合 也 能 導 致 X 射 線 的 疏 忽 產 生 這 些 情 況 的 例 子 為 電 子 顯 微 鏡 電 子 束 焊 機 質 譜 儀 陰 極 射 線 高 壓 電 子 閥 高 電 壓 真 空 裝 置 高 電 壓 絕 緣 試 驗 器 結 語 工 業 界 的 輻 射 防 護, 非 破 壞 檢 測 (non-destructing test, NDT) 一 向 很 受 矚 目, 因 其 工 作 人 員 職 業 曝 露 的 劑 量 較 高, 且 屬 於 可 移 動 性 和 開 放 性 因 此, 以 下 將 針 對 NDT 業 者 提 出 討 論 游 離 輻 射 防 護 法 已 定 於 民 國 92 年 (2003) 元 旦 日 正 式 實 施, 此 法 對 於 採 行 放 射 照 相 檢 驗 的 NDT 業 界 可 能 產 生 下 列 的 衝 擊 : 1. 職 業 曝 露 的 限 值 降 低 全 身 劑 量 限 值 由 每 年 50 毫 西 弗 降 為 平 均 每 年 20 毫 西 弗, 連 續 5 年 期 間 不 得 超 過 100 毫 西 弗, 其 中 任 何 一 年 不 得 超 過 50 毫 西 弗 2. 工 作 場 所 應 劃 分 為 管 制 區 及 監 測 區 管 制 區 除 應 依 照 標 準 圍 籬 外, 並 應 派 人 在 管 制 區 外 的 監 測 區 負 責 監 測 和 警 戒, 其 意 為 每 工 作 組 至 少 設 置 兩 人 3. 產 生 輻 射 的 機 具 ( 含 加 馬 射 線 X 射 線 土 壤 密 度 儀 )10 部 以 下 應 設 輻 射 防 護 員 1 名, 每 增 加 5 部 應 增 設 輻 射 防 護 員 1 名,21 部 以 上 者 應 設 輻 射 防 護 師 1 名, 輻 射 防 護 員 3 名 4. 輻 射 防 護 人 員 及 操 作 人 員 的 證 照 有 效 期 間 4 年, 舊 法 未 有 期 限 的 規 定 5. 罰 則 頗 重 茲 引 用 游 離 輻 射 防 護 法 的 相 關 條 文 如 下 : 第 七 條 : 輻 射 防 護 人 員 之 設 置, 輻 射 防 護 計 畫 之 擬 訂 第 八 條 : 輻 射 作 業 應 確 保 對 工 作 場 所 以 外 不 造 成 超 限 之 輻 射 強 度 第 十 條 : 工 作 場 所 應 劃 分 為 管 制 區 及 207

216 第 十 章 工 業 界 的 輻 防 監 測 區 第 十 三 條 : 發 生 例 如 劑 量 超 限 或 射 源 遺 失 等 事 故 時, 應 通 知 主 管 機 關 第 十 四 條 : 輻 射 工 作 人 員 之 年 齡 及 教 育 訓 練 等 規 定 第 十 五 條 : 輻 射 工 作 人 員 之 劑 量 監 測 第 十 六 條 : 輻 射 工 作 人 員 之 健 康 檢 查 第 二 十 九 條 : 放 射 性 物 質 及 設 備 輻 射 作 業 之 申 請 許 可 第 三 十 一 條 : 輻 射 工 作 人 員 之 證 照 及 有 效 期 限 第 三 十 二 條 : 放 射 性 物 質 及 設 備 許 可 證 之 有 效 期 限 五 年 第 三 十 三 條 : 許 可 證 內 容 變 更 之 申 請 第 三 十 四 條 : 放 射 性 物 質 及 設 備 之 停 用 及 再 使 用 規 定 第 三 十 五 條 : 放 射 性 物 質 及 設 備 之 永 久 停 用 規 定 第 三 十 六 條 : 放 射 性 物 質 及 設 備 視 為 永 久 停 用 之 規 定 新 法 較 原 來 的 原 子 能 法 嚴 謹, 但 也 是 轉 機, 可 行 的 因 應 之 道 如 下 : 高 成 本 的 時 代 已 經 來 臨, 必 須 摒 除 已 往 以 量 制 價 的 觀 念 本 法 對 NDT 業 的 衝 擊 均 直 接 反 應 到 成 本 的 提 高 當 務 之 急, 建 議 公 會 儘 速 邀 集 業 者 及 專 家 就 放 射 照 相 檢 測 (radiographic test, RT) 的 成 本 予 以 評 估 ( 含 直 接, 間 接 成 本 ), 訂 出 合 理 的 參 考 單 價 範 圍, 其 結 果 由 全 體 業 者 簽 名 確 認 若 可 行 的 話, 以 公 會 名 義 行 文 業 主 說 明 對 於 業 者 不 合 理 的 報 價, 由 公 會 通 知 主 管 機 關 加 強 檢 查 新 法 的 罰 則 明 確, 業 者 對 文 書 作 業 及 現 場 作 業 宜 確 實 執 行 以 往 原 能 會 檢 查 的 缺 失 每 一 項 未 來 都 代 表 罰 款, 業 者 宜 認 真 檢 討 以 往 缺 失 並 予 以 改 善 依 國 內 射 源 的 使 用 狀 況 研 判, 輻 防 法 的 罰 款 大 多 數 將 來 自 NDT 業, 業 者 必 須 調 整 心 態, 趁 新 法 的 實 施, 合 理 調 整 單 價, 並 在 合 理 的 價 格 下, 依 照 法 規 及 安 全 作 業 程 序 從 事 輻 射 作 業, 方 為 永 續 經 營 之 道 參 考 文 獻 1. International Atomic Energy Agency, Operational Radiation Protection - A Guide to Optimization, IAEA Safety Series No. 101, Vienna (1988) 2. International Atomic Energy Agency, Recommendations for the Safe Use and Regulation of Radiation Sources in Industry, Medicine, Research and Teaching, IAEA Safety Series No. 102, Vienna (1990) 3. 翁 寶 山 臺 灣 的 輻 射 源 與 應 用 五 南 圖 書 出 版 公 司 臺 北 市 (1999) 4. 張 志 堅 游 離 輻 射 防 護 法 對 輻 射 照 相 檢 驗 業 之 影 響 及 因 應 之 道 輻 射 防 護 簡 訊 56,3-4 (2002) 208

217 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 第 十 一 章 放 射 性 廢 棄 物 11.1 前 言 放 射 性 廢 棄 物 的 處 理, 是 原 子 能 發 展 不 可 或 缺 的 一 環, 也 是 國 內 民 眾 最 關 心 的 核 能 議 題 之 一 雖 然 廢 棄 物 是 不 受 人 們 歡 迎 的 東 西, 但 國 內 核 能 電 廠 與 其 他 醫 學 農 業 工 業 及 研 究 單 位 所 產 生 的 放 射 性 廢 棄 物, 係 已 是 既 存 的 事 實 因 此, 我 們 必 須 予 以 妥 善 處 理 與 管 理, 使 國 人 在 享 受 核 能 和 輻 射 所 帶 來 的 福 祉 之 餘, 也 能 避 免 對 現 代 與 後 代 子 孫 及 生 態 環 境 造 成 影 響 在 原 子 能 和 平 用 途 的 過 程 中, 放 射 性 廢 棄 物 的 處 理 與 處 置 為 無 可 避 免 的 課 題 放 射 性 廢 棄 物 區 分 為 低 放 射 性 廢 棄 物 與 高 放 射 性 廢 棄 物 兩 種 要 廢 棄 的 用 過 核 子 燃 料 或 其 再 處 理 所 殘 留 的 廢 液 歸 類 為 高 放 射 性 廢 棄 物, 其 餘 的 所 有 廢 棄 物 則 歸 類 為 低 放 射 性 廢 棄 物 此 分 類 法 為 目 前 國 際 上 多 數 國 家 所 接 受 依 此 分 類, 低 放 射 性 廢 棄 物 的 活 度 較 低, 半 衰 期 也 較 短, 但 其 數 量 較 多 高 放 射 性 廢 棄 物 則 活 度 較 高, 量 卻 非 常 少, 然 含 有 半 衰 期 很 長 但 活 度 不 高 的 超 鈾 元 素 核 種 11.2 貯 存 與 處 置 放 射 性 廢 棄 物 貯 存 是 暫 時 性 的, 其 目 的 有 二 : 一 為 在 廢 棄 物 管 理 時 作 為 時 間 上 和 空 間 上 的 緩 衝, 二 為 提 供 短 半 衰 期 核 種 的 衰 變, 使 活 度 減 少, 俾 便 於 處 理 時 降 低 工 作 人 員 的 輻 射 劑 量 處 置 (disposal) 則 是 將 廢 棄 物 永 久 隔 離 棄 置 的 意 思, 沒 有 再 取 出 的 打 算, 故 又 稱 為 最 終 處 置, 但 如 需 要 仍 有 再 取 出 的 可 能 低 放 射 性 廢 棄 物 因 含 有 半 衰 期 長 達 年 的 銫 137 和 年 的 鍶 90 核 種, 一 般 放 置 7-10 個 半 衰 期, 亦 即 需 要 放 置 約 300 年 可 使 放 射 性 衰 變 到 安 全 無 虞 之 值 高 放 射 性 廢 棄 物 因 含 有 量 極 少 但 半 衰 期 卻 很 長 的 超 鈾 元 素 核 種, 所 以 需 要 放 置 千 年 乃 至 萬 年 以 上 的 時 間 才 能 達 到 安 全 值 至 於 其 處 置 需 要 千 年 或 萬 年, 與 用 過 核 子 燃 料 是 否 再 處 理 的 作 法 有 關 放 射 性 核 種 的 活 度 與 其 半 衰 期 係 成 反 比 關 係, 也 就 是 半 衰 期 越 長, 它 的 活 度 就 越 小 我 們 每 天 所 踏 的 土 地 其 所 含 的 天 然 放 射 性 釷 232 和 鈾 238, 它 們 的 半 衰 期 就 分 別 長 達 約 140 億 年 和 45 億 年, 而 含 於 每 個 人 體 內 的 鉀 40, 其 半 衰 期 也 長 達 約 13 億 年 因 半 衰 期 只 是 我 們 評 估 安 全 的 指 標 之 一, 並 不 一 定 半 衰 期 越 長 就 越 危 險 209

218 第 十 一 章 放 射 性 廢 棄 物 國 內 目 前 係 針 對 低 放 射 性 廢 棄 物 處 置 場 加 以 選 址, 因 此 先 談 低 放 射 性 廢 棄 物 廢 棄 物 處 置 的 目 的 在 於 將 廢 棄 物 自 人 類 生 活 圈 永 久 隔 離, 但 處 置 場 無 論 多 堅 固 終 將 因 風 化 破 損 而 無 法 永 久 完 好 無 缺, 事 實 上 也 無 此 必 要, 其 理 由 是 放 射 性 核 種 具 有 壽 命 重 要 的 是 要 保 證 當 廢 棄 物 中 的 放 射 性 核 種 因 地 下 水 等 媒 介 而 遷 移 到 人 類 的 生 活 圈 以 前, 已 衰 變 減 少 到 不 致 危 害 到 人 類 及 生 活 環 境 的 程 度 11.3 核 能 電 廠 廢 棄 物 管 制 1. 產 量 管 制 放 射 性 廢 棄 物 的 安 全 管 理, 為 核 能 發 展 的 重 要 議 題, 而 減 廢 工 作 則 是 安 全 管 理 的 重 要 一 環 推 動 各 核 能 電 廠 放 射 性 廢 棄 物 減 量 工 作, 不 但 符 合 環 境 保 護 原 則, 且 極 具 經 濟 效 益, 並 能 紓 解 放 射 性 廢 棄 物 的 倉 貯 壓 力, 同 時 對 核 能 電 廠 而 言, 也 是 一 項 重 要 的 敦 親 睦 鄰 措 施 依 據 民 國 79 年 (1990) 訂 定 的 核 能 電 廠 低 放 射 性 廢 棄 物 減 容 策 略, 分 階 段 設 定 減 廢 目 標 值 民 國 82 年 及 87 年 又 修 訂 放 射 性 廢 棄 物 減 量 策 略, 以 6 年 分 二 階 段 執 行 減 量 計 畫, 其 目 標 值 如 表 11.1 為 更 有 效 管 理 放 射 性 廢 棄 物 內 核 種 的 變 化, 積 極 開 發 放 射 性 廢 棄 物 核 種 活 度 分 析 管 理 系 統, 建 立 完 備 表 11.1 核 能 電 廠 放 射 性 固 化 廢 棄 物 產 量 目 標 值 單 位 : 桶 (55 加 侖 ) 廠 別 基 準 值 目 標 值 民 國 年 民 國 年 核 一 廠 (636 MWe) 核 二 廠 (985 MWe) 核 三 廠 (951 MWe) TBq 核 三 廠 核 一 廠 2.20 TBq 核 二 廠 4.98 TBq 210 圖 11.1 民 國 90 年 3 座 核 能 電 廠 固 化 廢 棄 物 與 脫 水 樹 脂 放 射 性 核 種 活 度 ( 註 :T=tera=10 12 )

219 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 新 穎 的 放 射 性 廢 棄 物 資 料 庫, 確 保 檢 廢 棄 物 減 量 計 畫 已 有 了 成 效 驗 放 射 性 廢 棄 物 中 核 種 分 析 的 正 確 2. 處 理 管 制 性, 迅 速 正 確 地 統 計 出 各 放 射 性 廢 放 射 性 廢 棄 物 處 理 管 制 的 重 棄 物 產 量 與 活 度 等 資 料, 增 進 管 制 成 點, 在 於 保 障 廢 棄 物 處 理 系 統 運 轉 正 效 民 國 90 年 3 座 核 能 電 廠 固 化 廢 常, 減 少 廢 水 排 放 及 達 到 廢 棄 物 減 棄 物 與 脫 水 樹 脂 放 射 性 核 種 活 度, 經 量 減 容, 並 確 保 廢 棄 物 品 質 能 符 合 放 射 性 廢 棄 物 核 種 活 度 分 析 管 理 規 範 要 求, 以 便 後 續 貯 存 運 輸 處 系 統 統 計 分 析 後, 分 別 為 核 一 廠 2.2 置 的 安 全 順 利 進 行 貝 克 核 二 廠 貝 克 核 能 電 廠 低 放 射 性 廢 棄 物, 主 要 (4.98 TBq) 核 三 廠 貝 克 是 運 轉 期 間 的 污 染 衣 物 工 具 零 組 (1.85 TBq), 如 圖 11.1 所 示 件 耗 乏 樹 脂 及 廢 液 殘 渣 等 可 燃 的 核 電 廠 放 射 性 廢 棄 物 的 減 量 工 污 染 衣 物 皆 以 金 屬 內 分 櫃 承 裝 ( 圖 作, 近 幾 年 來 一 直 深 受 原 能 會 與 臺 電 11.2), 以 增 進 貯 存 安 全 核 一 二 廠 的 重 視, 經 由 產 官 學 研 各 界 的 的 可 燃 與 可 壓 廢 棄 物, 皆 送 往 減 容 中 努 力, 近 幾 年 來 固 化 廢 棄 物 年 產 量 已 心 焚 化 壓 縮 後, 再 以 鍍 鋅 鋼 桶 盛 裝, 逐 年 下 降 根 據 統 計, 臺 電 各 核 能 電 以 減 少 廢 棄 物 體 積 各 核 能 電 廠 內 都 廠 的 固 化 廢 棄 物 產 量 最 多 為 民 國 72 擁 有 廢 氣 處 理 系 統 廢 液 處 理 系 統 年 的 11,814 桶, 而 民 國 80 年 的 固 化 以 及 廢 棄 物 固 化 系 統, 用 來 妥 善 處 理 廢 棄 物 產 量 亦 達 7,026 桶 民 國 90 電 廠 所 產 生 的 低 放 射 性 廢 棄 物 年 各 核 能 電 廠 固 化 廢 棄 物 產 量, 核 一 3. 貯 存 管 制 廠 為 260 桶, 核 二 廠 為 685 桶, 核 三 核 一 二 三 廠 運 轉 所 產 生 的 低 廠 18 桶, 合 計 963 桶, 核 電 廠 固 化 放 射 性 廢 棄 物 中, 乾 性 廢 棄 物 經 分 類 廢 棄 物 產 量 首 次 跌 破 千 桶 核 一 二 三 廠 的 廢 棄 物 產 量 均 低 於 減 量 策 略 目 標 值 外, 核 一 廠 的 廢 棄 物 年 產 量 為 目 標 值 的 37.1%, 核 二 廠 則 為 76.1%, 核 三 廠 的 廢 棄 物 年 產 量 僅 為 目 標 值 的 6% 與 民 國 89 年 產 量 桶 比 較, 民 國 90 年 約 為 89 年 產 量 的 89%, 顯 示 圖 11.2 可 燃 與 可 壓 廢 棄 物 以 金 屬 內 分 櫃 承 裝 211

220 第 十 一 章 放 射 性 廢 棄 物 後 暫 存 於 各 廠 倉 庫 內, 以 後 再 另 外 進 行 焚 化 或 壓 縮 處 理, 以 減 少 其 體 積 與 數 量 濕 性 廢 棄 物 則 加 水 泥 固 化 後 封 入 鍍 鋅 鋼 桶 內, 在 各 核 能 電 廠 廢 棄 物 倉 庫 內 貯 存 目 前 我 國 尚 無 低 放 射 性 廢 棄 物 的 最 終 處 置 場, 為 確 保 貯 存 安 全, 放 射 性 物 料 管 理 局 ( 簡 稱 物 管 局 ) 已 要 求 各 核 能 設 施 於 民 國 88 年 底 之 前, 停 止 使 用 代 用 倉 庫 貯 存 放 射 性 廢 棄 物 固 化 桶, 並 要 求 應 以 耐 蝕 性 較 佳 的 鍍 鋅 鋼 桶 盛 裝 固 化 廢 棄 物 核 一 廠 興 建 完 成 的 現 代 化 倉 庫, 於 民 國 87 年 6 月 啟 用, 貯 存 容 量 為 23,000 桶 廢 棄 物 核 二 廠 興 建 完 成 的 40,000 桶 現 代 化 倉 庫, 已 於 民 國 85 年 7 月 啟 用 此 外, 為 因 應 未 來 貯 存 需 要, 核 一 二 三 廠 各 另 有 一 座 廢 棄 物 現 代 化 倉 庫 新 建 計 畫, 均 經 物 管 局 審 查 核 准 核 一 二 廠 於 民 國 90 年 2 月 13 日 開 始 施 工, 核 三 廠 則 於 90 年 2 月 1 日 申 請 建 照, 預 計 於 民 國 93 年 底 完 工 各 核 能 電 廠 現 存 的 低 放 射 性 廢 棄 物 ( 至 民 國 90 年 底 ) 如 表 11.2 所 示 表 11.2 核 能 電 廠 低 放 射 性 廢 棄 物 貯 存 現 況 ( 至 民 國 90 年 底 ) 單 位 : 桶 (55 加 侖 ) 廢 棄 物 種 類 核 一 廠 核 二 廠 核 三 廠 可 燃 性 廢 棄 物 9, ,536 可 壓 縮 廢 棄 物 6,329 2, 脫 水 樹 脂 2,208 1,843 1,182 固 化 廢 棄 物 6,049 23,858 2,379 其 他 廢 棄 物 8,575 8,181 0 總 計 32,396 37,321 9, 蘭 嶼 貯 存 場 管 制 蘭 嶼 貯 存 場 係 以 多 重 障 壁 概 念 進 行 規 劃 興 建, 集 中 貯 存 全 國 醫 農 工 學 研 與 核 能 電 廠 所 產 生 的 低 放 射 性 固 化 廢 棄 物 貯 存 場 現 有 23 座 貯 存 壕 溝, 採 鋼 筋 混 凝 土 建 造, 可 核 設 施 內 存 放 98,112 桶 低 放 射 性 廢 棄 物 民 國 低 放 射 性 廢 棄 物 71 年 正 式 展 開 廢 棄 物 接 收 作 業, 迄 民 國 90 年 已 存 放 低 放 射 性 固 化 廢 棄 物 共 97,672 桶 低 放 射 性 廢 棄 物 的 多 重 障 壁 雖 活 性 強 度 較 高 放 射 性 廢 棄 物 處 置 簡 單, 但 二 者 理 念 一 致 在 概 念 上 仍 可 區 分 為 工 程 障 壁 和 天 然 障 壁 前 者 為 選 擇 已 知 障 壁 性 質 良 好 的 材 料, 利 用 人 工 方 式 構 築 而 成 的 人 工 障 壁 後 者 則 利 用 天 然 的 岩 石 土 壤 所 具 有 吸 附 放 射 性 核 種 的 特 性, 並 刻 意 避 開 地 下 水 等 不 利 情 況 而 成 的 天 然 障 壁 工 程 障 壁 除 廢 棄 物 固 化 體 本 身 以 外, 還 包 括 鋼 桶 容 器 水 泥 砂 漿 緩 衝 材 料 鋼 筋 混 凝 土 回 填 材 料 覆 土 排 水 工 程 和 植 被 等 處 置 場 第 一 階 段 第 二 階 段 ( 人 ( 人 工 障 壁 ) 工 障 壁 + 天 然 障 壁 ) 巡 視 檢 查 維 護 措 施 環 巡 視 檢 查 境 輻 射 偵 測 環 境 偵 測 等 等 第 三 階 段 ( 天 然 障 壁 ) 第 四 階 段 禁 止 特 定 活 動 無 任 何 限 制 212 活 度 上 限 值 時 間 圖 11.3 低 放 射 性 廢 棄 物 處 置 的 階 段 性 管 制 概 念 圖

221 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 低 放 射 性 廢 棄 物 淺 地 處 置 場 於 封 閉 之 後, 其 多 重 障 壁 的 防 護 功 能 如 圖 11.3 所 示 可 以 分 為 四 階 段, 今 分 述 如 下 : 第 一 階 段 是 靠 工 程 障 壁 的 功 能, 作 業 內 容 包 括 巡 視 檢 查 維 護 措 施 和 輻 射 偵 測 第 二 階 段 是 靠 工 程 障 壁 和 天 然 障 壁 的 功 能, 在 此 階 段, 廢 棄 物 容 器 可 能 已 部 分 腐 蝕 而 需 要 借 助 部 分 天 然 障 壁 功 能, 以 遲 滯 核 種 的 外 移 ; 作 業 內 容 包 括 巡 視 檢 查 和 環 境 偵 測 第 三 階 段 則 是 靠 天 然 障 壁 的 功 能, 在 此 階 段, 工 程 障 壁 已 因 風 化 而 喪 失 功 能 且 核 種 活 度 已 衰 變 至 可 接 受 程 度, 需 要 完 全 借 助 天 然 障 壁 功 能, 以 遲 滯 核 種 的 外 移 ; 作 業 內 容 為 禁 止 在 處 置 場 址 進 行 特 定 的 活 動 進 入 第 四 階 段 時, 由 於 放 射 性 核 種 已 衰 變 殆 盡, 故 在 此 階 段 可 完 全 解 除 管 制, 讓 處 置 場 回 歸 大 自 然 由 第 一 階 段 到 第 四 階 段 估 計 前 後 約 需 要 300 年, 但 較 為 重 要 的 應 是 處 置 後 的 前 年 為 確 實 掌 握 貯 存 場 對 當 地 輻 射 安 全 的 影 響, 物 管 局 除 要 求 臺 電 應 依 規 定 提 報 環 境 輻 射 監 測 報 告 送 審 外, 另 由 原 能 會 所 屬 輻 射 偵 測 中 心 定 期 偵 測, 偵 測 點 計 51 點, 項 目 包 含 直 接 輻 射 飲 用 水 地 下 水 海 水 土 樣 岸 砂 草 樣 魚 類 海 藻 等 每 季 分 析 85 件 試 樣, 分 析 件 數 達 310 件, 可 隨 時 掌 握 環 境 輻 射 變 化 民 國 90 年 輻 射 偵 測 中 心 對 蘭 嶼 地 區 輻 射 偵 測 結 果 顯 示, 該 地 區 的 環 境 直 接 輻 射 劑 量 在 至 微 西 弗 / 小 時 之 間, 並 無 異 常 情 形 蘭 嶼 原 住 民 達 悟 族 ( 又 稱 阿 美 族 ) 於 民 國 91 年 5 月 4 日 與 經 濟 部 部 長 林 義 夫 達 成 協 議, 籌 設 推 動 貯 存 場 遷 場 管 理 委 員 會 與 蘭 嶼 社 區 總 體 營 造 委 員 會 蘭 嶼 貯 存 場 的 經 營 可 能 生 變 另 瑞 士 荷 蘭 德 國 的 地 表 長 期 貯 存, 可 讓 營 運 者 或 一 般 民 眾 進 入 察 看, 對 地 質 要 求 不 像 最 終 處 置 場 那 麼 嚴 苛, 也 可 作 為 選 項 之 一 5. 運 輸 管 制 臺 電 的 低 放 射 性 固 化 廢 棄 物 運 輸 作 業, 是 將 三 座 核 能 電 廠 產 生 的 固 化 廢 棄 物 桶 置 於 特 製 貨 櫃 中, 以 拖 板 車 運 至 專 用 碼 頭, 裝 入 電 光 一 號 專 用 船 舶 運 至 蘭 貯 存 場 貯 存 而 低 放 射 性 乾 式 廢 棄 物 的 運 輸, 則 是 將 核 能 電 廠 可 燃 或 可 壓 廢 棄 物 分 類 包 裝, 以 專 用 貨 櫃 送 往 減 容 中 心 處 理 依 現 行 作 業 規 定, 放 射 性 廢 棄 物 的 運 送, 應 先 提 報 運 送 計 畫 及 緊 急 應 變 計 畫, 經 物 管 局 審 查 核 准 後 執 行 各 核 能 設 施 預 定 執 行 實 際 運 輸 工 作 前, 應 備 妥 申 請 文 件 送 物 管 局 審 核 海 運 作 業 前 應 提 送 未 來 三 天 的 氣 象 資 料 及 相 關 碼 頭 水 深 資 料 ; 作 業 期 間 物 管 局 均 派 員 檢 查 運 輸 作 業 由 於 民 眾 抗 爭, 蘭 嶼 貯 存 場 民 國 85 年 5 月 起 停 止 接 收 固 化 廢 棄 物 213

222 第 十 一 章 放 射 性 廢 棄 物 桶, 核 一 廠 乾 式 廢 棄 物 送 往 減 容 中 心 處 理, 也 受 到 部 分 民 眾 的 抗 爭 惟 已 撰 擬 完 成 放 射 性 物 質 安 全 運 送 規 則 介 紹, 以 加 強 廢 棄 物 運 送 管 制 6. 用 過 核 子 燃 料 管 制 核 子 燃 料 在 核 子 反 應 器 內 使 用 一 段 時 間 後, 因 其 效 能 與 效 率 降 低 即 必 須 更 換, 退 出 核 子 反 應 器 而 不 再 使 用 的 核 子 燃 料, 即 稱 為 用 過 核 子 燃 料 當 其 剛 從 核 子 反 應 器 退 出 時, 具 有 較 高 的 放 射 性 及 熱 量, 必 須 先 放 置 於 廠 內 的 用 過 核 子 燃 料 池 中 冷 卻, 待 其 放 射 性 及 熱 量 降 低 後, 再 進 行 後 續 的 處 理 截 至 民 國 90 年 12 月 31 日 止, 我 國 三 座 核 能 電 廠 用 過 核 子 燃 料 池 的 貯 存 情 形 如 表 11.3 機 表 11.3 核 能 電 廠 用 過 核 子 燃 料 池 貯 存 容 量 統 計 表 ( 至 民 國 90 年 12 月 31 日 ) 核 一 廠 核 二 廠 核 三 廠 組 商 轉 年 ( 民 國 ) 貯 存 容 量 ( 燃 料 元 件 ) 現 存 量 預 估 可 用 年 限 ( 民 國 )( 註 1) 每 一 週 期 退 出 量 ( 註 2) 註 1: 目 前 核 一 二 三 廠 燃 料 循 環 周 期 約 為 18 個 月 註 2: 依 原 能 會 規 定, 用 過 核 子 燃 料 池 應 具 備 反 應 器 全 部 燃 料 元 件 的 貯 存 空 間, 以 因 應 緊 急 事 件 時, 須 將 核 子 燃 料 自 反 應 器 移 出 所 需 的 空 間 核 一 二 三 廠 反 應 器 使 用 的 燃 料 元 件 數 分 別 為 408 件 624 件 及 157 件 因 此, 估 算 燃 料 池 可 用 年 限 時, 須 先 扣 除 該 部 分 的 貯 存 量 表 11.4 輕 水 式 反 應 器 新 舊 燃 料 核 種 成 分 ( 原 子 %) 新 燃 料 用 過 燃 料 核 種 百 分 比 核 種 百 分 比 238 U U U U U Pu Pu Pu Pu 0.05 分 裂 產 物 3.5 用 過 核 子 燃 料 中, 約 有 96% 為 殘 存 的 鈾,3% 是 高 放 射 性 的 分 裂 產 物 及 活 化 產 物,1% 是 鈾 轉 變 成 鈽, 如 表 11.4 所 示 由 於 用 過 核 子 燃 料 可 經 再 處 理 回 收 鈾 與 鈽 等 有 用 資 源, 而 僅 含 3% 的 高 放 射 性 廢 棄 物, 各 國 依 其 國 情 與 社 會 環 境, 而 有 不 同 的 選 擇 因 此, 美 國 芬 蘭 等 國 家 將 其 視 為 廢 214

223 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 棄 物 而 直 接 處 置, 法 國 英 國 日 本 等 認 為 是 資 源, 經 再 處 理 提 煉 鈾 及 鈽, 製 成 混 合 燃 料 再 使 用 ; 我 國 用 過 核 子 燃 料 管 理 政 策 的 規 劃, 曾 就 技 術 安 全 經 濟 政 治 人 文 社 會 與 自 然 環 境 等 因 素, 經 學 者 專 家 評 估 考 量 後, 決 定 以 近 程 採 廠 內 水 池 貯 存, 中 程 採 廠 內 乾 式 貯 存 並 適 時 評 估 再 處 理 的 可 行 性, 長 程 推 動 最 終 處 置 的 策 略, 對 我 國 最 為 有 利 核 能 一 二 廠 用 過 核 子 燃 料 中 期 貯 存 計 畫 的 環 境 影 響 說 明 書, 業 經 行 政 院 環 境 保 護 署 審 查 通 過 目 前 臺 電 正 辦 理 核 一 廠 用 過 核 子 燃 料 中 期 貯 存 設 施 採 購 帶 安 裝 案 重 新 招 標 作 業 的 資 格 標 審 標 及 規 格 標 的 邀 標 文 件 審 查 與 修 訂, 並 預 計 民 國 92 年 提 出 建 造 許 可 申 請,96 年 完 成 設 施 的 建 造 核 二 廠 部 分, 隨 後 亦 將 辦 理 招 標 採 購 作 業 設 置 在 核 能 電 廠 廠 界 內 的 中 期 貯 存 設 施, 其 造 成 的 廠 界 外 居 民 的 年 有 效 等 效 劑 量 不 得 超 過 0.05 毫 西 弗 ( 法 規 設 計 標 準 為 0.25 毫 西 弗 ), 為 民 眾 的 輻 射 安 全 劑 量 標 準 ( 每 年 5 毫 西 弗 ) 的 1% 11.4 核 四 廠 放 射 性 廢 棄 物 處 理 系 統 核 四 廠 進 步 型 沸 水 反 應 器 係 採 GE/ABWR 設 計, 與 日 本 已 運 轉 的 柏 崎 刈 羽 電 廠 六 七 號 機 (K-6/K-7) 為 同 型 機 組 此 處 GE 係 奇 異 電 氣 (General Electric) 公 司,ABWR 為 進 步 型 沸 水 反 應 器 (Advanced Boiling Water Reactor) ABWR 放 射 性 廢 棄 物 處 理 系 統 主 要 可 分 為 放 射 性 廢 液 處 理 及 放 射 性 固 體 廢 棄 物 處 理 二 個 子 系 統, 其 主 要 的 功 能 分 述 如 下 : 1. 放 射 性 廢 液 處 理 系 統 ABWR 放 射 性 廢 液 區 分 為 機 件 設 備 洩 水 ( 高 純 度 廢 液 ) 地 面 洩 水 及 化 學 廢 液 ( 低 純 度 廢 液 ) 因 此, 廢 液 處 理 系 統 由 高 純 度 廢 液 處 理 系 統 與 低 純 度 廢 液 處 理 系 統 兩 個 支 系 統 構 成, 且 每 部 機 組 各 有 一 組 高 低 純 度 廢 液 處 理 系 統, 以 並 聯 方 式 連 結 組 成, 可 相 互 支 援 高 純 度 廢 液 處 理 系 統 是 由 設 備 洩 水 收 集 槽 中 空 纖 維 過 濾 器 (hollow fiber filter) 除 礦 器 活 性 碳 過 濾 器 及 取 樣 槽 串 聯 構 成 兩 組 除 礦 器 可 並 聯 運 轉 亦 可 串 聯 運 轉, 重 置 (redundancy) 的 過 濾 器 及 除 礦 器 也 可 相 互 支 援 低 純 度 廢 液 處 理 系 統 是 化 學 廢 液 收 集 槽 及 蒸 發 器 所 組 成 ; 蒸 發 液 送 往 高 純 度 廢 液 處 理 系 統, 濃 縮 廢 漿 則 送 往 固 體 處 理 系 統 的 乾 燥 器 處 理 2. 放 射 性 固 體 廢 棄 物 處 理 系 統 ABWR 放 射 性 固 體 廢 棄 物 處 理 系 統 用 以 收 集 焚 化 固 化 包 裝 及 貯 存 核 能 電 廠 操 作 及 維 修 所 產 生 的 放 射 性 固 體 廢 棄 物 固 體 廢 棄 物 處 理 215

224 第 十 一 章 放 射 性 廢 棄 物 系 統 可 處 理 濕 性 及 乾 性 兩 種 固 體 廢 棄 物 濕 性 固 體 廢 棄 物 是 過 濾 器 與 除 礦 器 所 產 生 的 濾 渣 及 濃 縮 器 所 產 生 的 濃 縮 物, 先 用 乾 燥 器 加 以 粉 末 化, 再 以 水 泥 固 化 後 運 送 至 貯 存 庫 貯 放 乾 性 固 體 廢 棄 物 先 焚 化 或 壓 縮 後, 再 以 水 泥 固 化 後 運 送 至 貯 存 庫 貯 放 核 四 廠 放 射 性 廢 液 固 體 廢 棄 物 處 理 系 統 主 要 的 設 計 目 標 是 : 減 少 放 射 性 核 種 釋 放 至 環 境 減 少 放 射 性 廢 棄 物 的 產 生 減 少 放 射 性 廢 棄 物 的 體 積 確 保 放 射 性 廢 棄 物 體 處 置 所 需 的 長 期 穩 定 性 因 此, 核 四 廠 放 射 性 廢 液 及 固 體 廢 棄 物 處 理 系 統 採 用 了 部 分 的 新 式 設 計, 在 廢 棄 物 產 生 源 頭 上 進 行 改 善, 例 如, 冷 凝 水 處 理 作 業 使 用 纖 維 過 濾 器 及 深 床 式 除 礦 器 樹 脂 不 再 生 等, 這 些 措 施 均 可 大 量 減 少 廢 液 產 生 量 另 外, 廢 液 處 理 系 統 沉 澱 槽 改 採 中 空 纖 維 過 濾 器, 不 採 用 樹 脂 再 生 廢 液 蒸 發 處 理 濕 性 固 體 廢 棄 物 先 加 以 乾 燥 粉 末 化 後, 再 以 水 泥 固 化 處 理 廢 樹 脂 或 其 他 可 燃 廢 棄 物 以 焚 化 處 理, 不 可 燃 廢 料 則 採 高 壓 壓 縮 處 理 一 切 均 在 確 保 運 轉 安 全 下, 達 成 每 一 機 組 每 年 廢 棄 物 固 化 體 產 量 少 於 250 桶 的 目 標 臺 灣 與 日 本 同 屬 太 平 洋 島 嶼 區 域, 人 文 地 理 環 境 大 致 相 同, 如 地 狹 人 稠 海 島 地 形 地 震 地 質 斷 層 等 日 本 核 能 發 展 及 放 射 性 廢 棄 物 處 置 政 策 明 確, 按 部 就 班 分 層 執 行, 尤 注 重 民 意 的 溝 通 宣 導, 做 好 敦 親 睦 鄰 的 工 作, 以 減 少 地 方 民 眾 的 疑 慮, 化 解 不 必 要 的 抗 爭, 正 是 臺 電 核 四 廠 借 鏡 努 力 的 地 方 11.5 最 終 處 置 管 制 最 終 處 置 係 將 放 射 性 廢 棄 物 與 人 類 生 活 環 境 長 期 隔 離, 是 目 前 解 決 放 射 性 廢 棄 物 最 適 切 的 方 法 放 射 性 廢 棄 物 的 最 終 處 置, 須 全 盤 考 量 放 射 性 廢 棄 物 特 性 處 置 場 自 然 條 件 工 程 技 術 社 會 環 境 及 經 濟 因 素 等, 以 決 定 最 佳 的 處 置 方 式 臺 電 的 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 計 畫, 分 成 高 放 射 性 廢 棄 物 與 低 放 射 性 廢 棄 物 兩 種 處 置 方 案, 並 分 別 展 開 相 關 作 業 民 國 86 年 行 政 院 核 定 的 放 射 性 廢 棄 物 管 理 方 案, 係 我 國 推 動 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 作 業 的 指 導 原 則, 其 重 點 如 下 : 1. 放 射 性 廢 棄 物 之 處 理 運 送 貯 存 最 終 處 置, 應 以 目 前 可 行 之 技 術 為 基 礎, 針 對 我 國 實 際 需 要, 繼 續 研 究 發 展, 以 確 保 安 全 2. 放 射 性 廢 棄 物 之 處 理 運 送 貯 存 及 最 終 處 置, 應 由 產 生 廢 棄 物 者 自 行 或 委 託 政 府 核 准 之 機 關 ( 構 ) 為 之, 並 支 付 所 需 之 各 項 費 用 3. 放 射 性 廢 棄 物 之 管 理 應 考 慮 國 民 之 216

225 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 安 全 與 環 境 保 護, 並 應 尊 重 有 關 國 際 公 約 4. 放 射 性 廢 棄 物 之 最 終 處 置, 採 境 內 境 外 並 重 原 則, 積 極 推 動 ; 不 論 境 外 是 否 可 行, 仍 應 在 境 內 覓 妥 處 置 場 址 備 用 5. 放 射 性 廢 棄 物 之 貯 存 場 或 處 置 場, 應 儘 量 設 於 人 口 稀 少 地 區, 以 不 妨 礙 周 圍 地 區 資 源 永 續 使 用 及 保 育 為 準 6. 加 強 推 動 低 放 射 性 廢 棄 物 境 內 處 置 計 畫, 儘 速 完 成 環 境 影 響 評 估 與 安 全 分 析 繼 續 推 動 低 放 射 性 廢 棄 物 之 境 外 處 置 計 畫, 並 應 遵 守 國 際 規 範, 確 保 運 送 及 處 置 作 業 的 安 全 7. 繼 續 執 行 用 過 核 子 燃 料 及 高 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 方 案 的 規 劃, 儘 速 提 出 先 期 可 行 性 方 案 及 實 施 方 案 經 濟 部 已 設 置 核 能 發 電 後 端 營 運 基 金, 從 核 能 發 電 的 電 費 中 收 取 定 額 費 用, 供 未 來 核 能 發 電 後 端 營 運 使 用, 其 範 圍 包 括 核 能 電 廠 的 除 役 與 放 射 性 廢 棄 物 管 理 最 終 處 置 所 需 費 用 截 至 民 國 90 年 底 該 基 金 已 累 積 達 1,272 億 元, 每 年 約 以 100 億 元 在 增 加 為 推 動 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 技 術 的 研 究 發 展, 物 管 局 組 成 高 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 矩 陣 專 業 小 組 與 低 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 矩 陣 專 業 小 組, 進 行 最 終 處 置 國 外 技 術 資 料 資 訊 蒐 集 整 合 與 法 規 研 析 民 國 90 年 9 月 物 管 局 又 籌 劃 推 動 放 射 性 廢 棄 物 處 置 長 程 方 案 規 劃 小 組, 經 邀 請 核 能 地 質 經 濟 化 工 大 氣 科 學 及 傳 播 方 面 等 的 專 家 學 者 參 與 規 劃 作 業 1. 低 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 低 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 設 施 在 輻 射 安 全 目 標 方 面, 有 關 處 置 場 的 設 計 應 採 多 重 障 壁 的 安 全 措 施, 使 其 對 任 何 民 眾 個 人 的 年 輻 射 劑 量 小 於 0.25 毫 西 弗, 為 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 5 毫 西 弗 的 1/20 在 環 境 保 護 目 標 方 面, 處 置 場 的 設 置, 應 以 不 妨 礙 周 圍 地 區 資 源 永 續 使 用 及 保 育 為 準, 並 充 分 考 量 場 址 土 地 的 再 利 用 處 置 場 由 選 址 場 址 確 認 施 工 啟 用 到 功 成 身 退 後 的 封 閉 監 管, 將 經 歷 下 列 的 5 個 管 制 過 程 如 下 : (1) 場 址 篩 選 階 段 : 物 管 局 已 訂 定 低 放 射 性 廢 棄 物 陸 地 最 終 處 置 管 制 規 範 並 提 低 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 及 其 設 施 安 全 管 理 規 則 草 案, 明 定 各 項 場 址 準 則, 排 除 高 人 口 密 度 地 質 水 文 條 件 複 雜 生 態 保 護 史 蹟 保 存 及 重 要 天 然 資 源 等 地 區 (2) 環 境 影 響 評 估 階 段 : 處 置 場 於 規 劃 時 即 應 實 施 環 境 影 響 評 估, 俟 環 境 保 護 主 管 機 關 審 查 通 過 後, 才 能 進 行 處 置 場 的 開 發 (3) 建 造 階 段 : 處 置 場 興 建 之 前, 臺 電 應 提 出 處 置 場 的 安 全 分 析 報 告 向 物 管 局 申 請 建 造 許 可 取 得 建 造 許 可 後, 才 可 動 工 興 建 217

226 第 十 一 章 放 射 性 廢 棄 物 (4) 運 轉 階 段 : 處 置 場 興 建 完 成 後, 臺 電 應 提 出 最 新 版 的 安 全 分 析 報 告 試 運 轉 計 畫 及 測 試 報 告, 向 物 管 局 申 請 處 置 場 的 正 式 使 用 運 轉 期 間, 物 管 局 將 派 員 執 行 安 全 檢 查 及 環 境 監 測, 以 確 保 廢 棄 物 處 置 的 安 全 (5) 封 閉 監 管 階 段 : 放 射 性 廢 棄 物 處 置 完 畢 且 處 置 場 封 閉 作 業 完 成 後, 處 置 場 便 進 入 一 段 長 時 間 的 監 管 待 放 射 性 衰 減 至 無 害 程 度 時, 處 置 場 的 土 地 可 以 再 利 用 作 為 公 園 或 其 他 公 共 設 施 等 臺 電 已 於 民 國 87 年 2 月 選 出 烏 坵 鄉 小 坵 嶼 為 優 先 調 查 候 選 場 址, 並 於 民 國 89 年 11 月 提 出 小 坵 低 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 場 址 開 發 計 畫 環 境 影 響 說 明 書 送 環 保 署 審 查 民 國 90 年 5 月 環 保 署 決 定 應 進 行 第 二 階 段 環 境 影 響 評 估, 並 至 少 考 慮 二 處 其 他 候 選 場 址 的 替 代 方 案 有 關 第 二 階 段 的 環 境 影 響 評 估 作 業, 臺 電 依 據 環 境 影 響 評 估 法 及 其 施 行 細 則 的 規 定, 於 民 國 90 年 7 月 起, 於 烏 坵 鄉 辦 理 環 境 影 響 說 明 書 公 開 陳 列 30 天, 並 於 10 月 26 日 舉 辦 公 開 說 明 會 環 保 署 並 於 12 月 18 日 召 開 範 疇 界 定 會 議 民 國 90 年 6 月 臺 電 提 出 小 坵 低 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 場 開 發 計 畫 投 資 可 行 性 研 究 報 告, 送 經 濟 部 審 查 經 濟 部 國 營 會 於 90 年 9 月 函 請 原 能 會 協 助 審 查, 並 於 10 月 9 日 召 開 審 查 會 議, 會 中 決 議 請 臺 電 依 各 委 員 意 見 修 改 及 補 充 後, 再 依 程 序 報 行 政 院 核 定 前 兩 項 報 告 經 審 查 通 過 後, 即 可 進 行 細 部 設 計 建 造 與 運 轉 申 請 等 作 業, 臺 電 尚 須 提 出 處 置 設 施 的 安 全 分 析 報 告, 送 原 能 會 審 查 核 可 後, 方 可 進 行 施 工 待 最 終 處 置 設 施 興 建 完 成 開 始 接 收 廢 棄 物 後, 核 電 廠 廢 棄 物 即 可 陸 續 送 往 處 置 小 坵 嶼 低 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 場 的 處 置 概 念 為 海 床 下 坑 道 處 置 方 式, 分 兩 期 開 發 第 一 期 工 程 處 置 30 萬 桶 運 轉 廢 棄 物, 預 計 於 民 國 102 年 施 工 完 成, 並 開 始 營 運 第 二 期 工 程 處 置 68 萬 桶 除 役 廢 棄 物, 預 計 於 民 國 112 年 施 工 完 成 低 放 射 性 廢 棄 物 的 最 終 處 置, 因 在 技 術 層 面 上 要 求 不 若 高 放 射 性 廢 棄 物 那 麼 高, 選 址 自 較 容 易, 惟 如 何 讓 民 眾 充 分 瞭 解 並 能 從 較 宏 觀 的 角 度 去 思 考 進 而 接 受 才 是 關 鍵 愛 這 塊 土 地 是 我 們 的 共 通 語 言, 如 何 將 人 類 的 基 本 生 存 需 求 ( 經 濟 ) 與 永 續 經 營 地 球 ( 環 保 ) 的 零 和 對 立 轉 化 成 二 者 的 相 輔 相 成 更 是 我 們 應 努 力 的 目 標 行 車 和 登 山 會 不 會 有 危 險? 與 其 因 有 危 險 性 而 不 行 車 走 路 或 登 山, 倒 不 如 考 慮 如 何 讓 大 家 遵 守 交 通 規 則 或 做 好 登 山 準 備 及 加 強 登 山 裝 備 來 得 務 實 可 行 同 樣 地, 如 何 才 能 做 好 放 射 性 廢 棄 物 處 置 更 值 得 我 們 去 關 心 218

227 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 2. 高 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 2001 年 國 際 上 於 推 動 高 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 有 了 突 破 性 進 展, 芬 蘭 國 會 於 5 月 18 日 通 過 了 於 歐 基 羅 托 (Okiluoto) 核 能 電 廠 廠 址, 並 確 定 高 放 射 性 廢 棄 物 處 置 場 的 場 址 此 項 突 破 已 引 起 各 國 的 重 視, 紛 紛 探 詢 該 國 如 何 能 克 服 覓 妥 場 址 的 難 關 此 外, 儘 管 地 方 居 民 強 烈 反 對, 美 國 眾 議 院 於 2002 年 5 月 10 日 以 306 票 對 117 票 通 過 一 項 在 美 國 西 部 內 華 達 州 (Nevada) 建 立 一 個 大 型 國 家 高 放 射 性 廢 棄 物 處 置 場 的 計 畫 這 通 過 的 決 議 案, 支 持 布 希 (Bush) 總 統 在 內 華 達 州 的 雅 卡 山 (Yucca Mountain) 底 下 穿 鑿 地 道, 存 放 這 些 大 部 分 來 自 美 國 全 國 103 座 核 能 電 廠 的 放 射 性 廢 棄 物 的 決 定 民 主 黨 眾 議 員 丁 基 爾 說 : 放 射 性 廢 棄 物 到 處 漂 泊, 目 前 它 分 散 於 全 國 各 地, 對 你 我 的 選 區 都 構 成 傷 害 儘 管 內 華 達 州 居 民 激 烈 反 對, 不 過 美 國 國 會 於 2002 年 7 月 10 日 仍 通 過 一 項 計 畫, 將 在 內 華 達 州 設 置 核 廢 棄 物 永 久 處 置 場 美 國 參 議 院 以 60 票 對 39 票, 推 翻 內 華 達 州 州 長 吉 恩 的 否 決 案 吉 恩 州 長 的 否 決 案, 禁 止 核 廢 棄 物 運 送 到 加 州 邊 界 附 近 內 華 達 州 西 南 雅 卡 山 底 下 的 處 置 場 美 國 眾 議 院 2002 年 5 月 也 駁 回 吉 恩 州 長 的 否 決 案 參 院 的 表 決 使 布 希 總 統 的 政 府 得 以 推 動 核 能 管 制 委 員 會 所 核 發 的 正 式 核 准 案, 在 雅 卡 山 挖 掘 坑 道 設 置 核 廢 棄 物 永 久 處 置 場 雅 卡 山 核 廢 棄 物 處 置 場 預 料 可 儲 存 來 自 全 國 103 座 核 能 發 電 廠 與 軍 事 設 施 的 77,000 噸 核 廢 棄 物 美 國 聯 邦 政 府 已 花 了 將 近 20 年 和 70 億 美 元, 研 究 設 置 此 一 處 置 場, 並 已 確 定 沒 有 更 好 的 辦 法 得 以 解 決 核 廢 棄 物 問 題 據 能 源 部 長 亞 伯 拉 罕 (Spencer Abraham) 說, 核 廢 料 散 落 在 全 國 各 地 構 成 安 全 顧 慮, 尤 其 是 2001 年 九 一 一 恐 怖 攻 擊 之 後 219

228 第 十 一 章 放 射 性 廢 棄 物 高 放 射 性 廢 棄 物 係 指 備 供 最 終 處 置 的 用 過 核 子 燃 料 或 其 經 再 處 理 所 產 生 的 萃 取 殘 留 物, 我 國 目 前 並 未 將 用 過 核 子 燃 料 進 行 再 處 理, 所 以 高 放 射 性 廢 棄 物 主 要 指 用 過 核 子 燃 料 對 於 高 放 射 性 廢 棄 物 的 最 終 處 置, 國 際 間 一 致 採 行 深 地 層 處 置 方 式, 藉 多 重 障 壁 概 念 將 高 放 射 性 廢 棄 物 置 放 於 地 表 下 數 百 公 尺 或 更 深 燃 料 的 長 程 處 置 計 畫 經 多 年 的 研 究, 已 初 步 研 判 臺 灣 地 區 具 備 適 合 的 處 置 母 岩, 目 前 正 進 行 潛 在 母 岩 特 性 調 查 與 評 估 作 業, 未 來 將 進 行 工 程 障 壁 岩 層 阻 隔 能 力 處 置 概 念 設 計 等 的 研 究 由 於 長 程 處 置 計 畫 執 行 至 今, 國 內 外 主 客 觀 環 境 已 有 變 異, 物 管 局 要 求 臺 電 修 改 工 作 規 劃 書, 依 民 國 89 年 10 月 核 定 的 我 國 用 過 核 子 排 除 EXCLUSION 豁 免 EXEMPTION 清 潔 CLEARANCE 豁 免 基 準 Exemption Level Conditional Clearance 有 條 件 清 潔 清 潔 基 準 Clearance Level Dose/Risk Level 天 然 輻 射 源 劑 量 / 風 險 程 度 Natural Source Unconditional Clearance 無 條 件 清 潔 圖 11.4 排 除 豁 免 以 及 清 潔 觀 念 圖 示 處 的 穩 定 地 層 中, 經 由 廢 棄 物 本 體 燃 料 長 程 處 置 全 程 工 作 規 劃 書 ( 民 國 包 封 容 器 工 程 障 壁 及 處 置 母 岩 等 構 90 年 修 正 版 ), 確 實 執 行, 並 規 定 成 層 層 保 護, 以 阻 滯 放 射 性 核 種 的 遷 逢 國 曆 歲 次 雙 數 年, 臺 電 應 於 三 月 底 移, 使 放 射 性 核 種 在 到 達 人 類 可 接 觸 前 提 報 前 一 年 工 作 成 果 摘 要 報 告 ; 逢 的 環 境 前, 便 已 衰 變 至 法 規 限 值 可 接 單 數 年, 於 三 月 底 前 提 報 近 二 年 的 中 受 的 程 度 至 於 長 程 計 畫, 已 邀 請 工 英 文 詳 細 工 作 成 果 報 告 及 下 兩 年 的 研 院 能 源 及 資 源 研 究 所 核 能 研 究 所 詳 細 工 作 計 畫 書, 以 便 適 時 調 整 執 行 及 清 華 大 學 參 與, 正 式 展 開 用 過 核 子 的 方 法 及 內 容, 契 合 處 置 計 畫 整 體 的 220

229 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 發 展 臺 電 的 用 過 核 子 燃 料 長 程 處 置 全 程 工 作 規 劃 書 係 將 計 畫 分 成 四 階 段, 循 序 進 行 : (1) 潛 在 母 岩 特 性 調 查 與 評 估 階 段 ( 年 ) a. 確 認 優 先 調 查 場 址 b. 建 立 全 系 統 初 步 功 能 及 評 估 的 能 力 (2) 詳 細 場 址 調 查 與 確 認 階 段 ( 年 ) a. 完 成 候 選 場 址 可 行 性 研 究 報 告, 送 經 濟 部 審 查 b. 完 成 候 選 場 址 環 境 影 響 說 明 書 (Environmental Impact Statement, EIS), 送 環 保 署 審 查 (3) 細 部 設 計 與 執 照 申 請 階 段 ( 年 ) a. 完 成 申 請 建 場 執 照 所 需 的 安 全 分 析 報 告 (Safety Analysis Report, SAR) b. 完 成 建 場 執 照 申 請 程 序, 並 取 得 建 照 (4) 處 置 場 建 造 與 試 驗 階 段 ( 年 ) a. 完 成 處 置 場 的 建 造, 提 出 最 新 版 的 安 全 分 析 報 告 運 轉 技 術 規 範 及 意 外 事 件 應 變 計 畫 等 申 請 試 運 轉 所 需 要 的 資 料 b. 完 成 處 置 場 的 試 運 轉 c. 完 成 運 轉 執 照 的 申 請 與 取 得 為 督 促 我 國 高 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 計 畫, 物 管 局 已 研 訂 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 及 其 設 施 安 全 管 理 規 則 ( 草 案 ), 作 為 臺 電 推 動 最 終 處 置 計 畫 的 管 制 依 據 民 國 90 年 10 月 物 管 局 邀 請 產 官 學 研 等 學 者 專 家, 歷 經 12 次 會 議 討 論, 歸 納 國 內 放 射 性 廢 棄 物 問 題 的 根 源 在 於 未 能 妥 善 進 行 最 終 處 置 經 整 合 國 內 推 動 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 的 政 策 理 念 及 基 本 方 針, 考 量 未 來 環 境 發 展, 復 參 考 歐 美 日 等 國 的 發 展 經 驗 及 相 關 法 令, 確 立 加 速 推 動 我 國 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 的 基 本 策 略 為 建 立 計 畫 執 行 之 法 制 基 礎 與 籌 設 權 責 相 符 之 營 運 組 織, 並 積 極 研 擬 處 置 條 例 草 案 專 案 小 組 經 多 次 討 論, 初 擬 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 條 例 草 案 22 條 條 文, 其 內 容 包 括 明 定 立 法 的 宗 旨 在 於 促 進 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置, 保 障 國 民 健 康, 維 護 環 境 生 態 品 質 ; 確 立 處 置 的 基 本 方 針 ( 代 間 倫 理 境 內 優 先 產 生 者 付 費 資 訊 公 開 國 家 責 任 等 ); 籌 設 營 運 專 責 機 構 負 責 執 行 處 置 計 畫 ; 廢 棄 物 產 生 者 支 付 處 置 所 需 費 用 ; 處 置 計 畫 的 管 理 核 定 及 資 訊 公 開 ; 處 置 場 址 的 選 擇 及 核 定 ; 公 眾 溝 通 與 回 饋 及 地 方 參 與 監 督 ; 以 及 現 行 處 置 相 關 業 務 的 銜 接 與 移 轉 等 安 全 處 置 放 射 性 廢 棄 物 是 政 府 責 無 旁 貸 的 任 務, 為 追 求 國 家 永 續 發 展, 加 速 推 動 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 221

230 第 十 一 章 放 射 性 廢 棄 物 置, 遂 成 為 當 前 政 府 積 極 進 行 的 重 點 工 作 本 條 例 草 案 未 來 立 法 施 行 後, 配 合 專 責 機 構 的 設 置, 將 使 國 內 未 來 推 動 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 相 關 作 業 具 備 法 源 基 礎, 復 經 由 公 開 透 明 的 選 址 程 序 積 極 主 動 的 公 眾 溝 通 與 地 方 監 督 合 宜 的 回 饋 機 制 等, 期 有 效 化 解 處 置 計 畫 推 動 的 阻 力, 儘 早 解 決 放 射 性 廢 棄 物 問 題, 達 成 確 保 民 眾 健 康 及 維 護 環 境 生 態 品 質 的 目 標 此 長 程 計 畫 的 規 劃, 預 計 於 民 國 105 年 選 出 高 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 計 畫 的 候 選 場 址, 民 國 120 年 展 開 處 置 作 業 11.6 小 產 源 放 射 性 廢 棄 物 管 制 小 產 源 放 射 性 廢 棄 物 係 指 醫 農 工 學 術 及 研 究 等 單 位 所 產 生 的 少 量 放 射 性 廢 棄 物 及 廢 射 源, 並 包 含 天 然 放 射 性 物 質 廢 棄 物 截 至 民 國 90 年 12 月 底 止, 全 國 小 產 源 廢 棄 物 產 生 的 單 位 總 計 有 393 家, 分 布 遍 及 全 國 目 前, 除 臺 電 所 屬 單 位 產 生 的 放 射 性 廢 棄 物 由 各 核 能 電 廠 負 責 處 理 外, 其 餘 各 業 界 產 生 的 放 射 性 廢 棄 物 及 廢 射 源, 則 由 原 能 會 指 定 的 專 業 單 位 負 責 統 籌 接 收 處 理 未 來 將 併 同 臺 電 所 產 生 的 低 放 射 性 廢 棄 物 的 管 制, 對 相 關 機 構 的 放 射 性 廢 棄 物 處 理 貯 存 等 作 業, 除 每 年 兩 次 定 期 檢 查 外, 尚 有 不 定 期 及 專 案 檢 查 核 能 研 究 所 擁 有 現 代 化 放 射 性 廢 液 處 理 廠 1 座, 及 現 代 化 廢 棄 物 貯 存 庫 2 座, 其 低 放 射 性 廢 棄 物 先 經 收 集 處 理 裝 桶 或 固 化 裝 桶 後, 暫 存 於 所 內 的 現 代 化 倉 庫 內, 待 未 來 最 終 處 置 場 正 式 啟 用 後, 再 轉 送 至 處 置 場 截 至 民 國 90 年 12 月 底 止, 所 內 共 計 貯 存 13,224 桶 低 放 射 性 廢 棄 物 天 然 放 射 性 物 質 原 本 就 存 在 於 自 然 界 中, 只 是 各 地 區 含 量 有 高 低 之 別 而 已 天 然 放 射 性 物 質 經 由 工 廠 處 理 過 程, 可 能 產 生 濃 縮 作 用, 造 成 所 製 的 成 品 或 廢 棄 物 的 放 射 性 殘 留 問 題, 即 所 謂 技 術 增 強 天 然 放 射 性 物 質 (TENORM) 原 能 會 曾 於 桃 園 縣 內 發 現 部 分 道 路 有 天 然 輻 射 背 景 變 異 現 象, 經 查 其 肇 因 係 該 等 道 路 舖 設 的 瀝 青 混 凝 土 級 配 料 中 含 有 天 然 放 射 性 物 質 之 故, 也 加 以 管 制 原 能 會 已 接 收 可 再 利 用 的 各 業 界 報 廢 射 源 強 度, 數 量 如 表 11.5 所 示, 各 業 界 可 依 規 定 重 新 申 請 再 使 用 為 配 合 原 能 會 全 面 加 強 管 理 檢 查 醫 療 院 所 及 學 術 研 究 機 構 使 用 非 密 封 放 射 性 物 質 所 產 生 的 放 射 性 廢 棄 物, 保 障 民 眾 健 康, 物 管 局 於 民 國 89 年 8 月 起 配 合 原 能 會 輻 防 處 執 行 該 項 業 務 11.7 豁 免 與 清 潔 當 應 用 最 適 化 的 原 則 時, 為 了 再 抑 低 個 人 和 集 體 劑 量 所 要 付 出 的 成 本 代 價, 其 利 與 弊 似 乎 不 易 達 到 平 衡 尤 其 是 輻 射 源 僅 有 很 低 的 危 險 度, 要 藉 管 制 的 程 序 加 以 限 制 約 束, 是 一 種 資 源 的 浪 222

231 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 費 因 此, 在 這 種 情 況 下, 輻 射 源 可 藉 核 種 A<1 µci 1 µci A<10 µci 表 11.5 可 再 使 用 的 各 業 界 報 廢 射 源 ( 枚 ) 10 µci A<100 µci 100 µci A<1 mci 1 mci A<10 mci 10 mci A<100 mci 100 mci A<1 Ci 1 Ci A < 10 Ci 鈉 鐵 鈷 鈷 鎳 氪 鍶 鎘 碘 碘 銫 釓 銥 鐳 鐳 226/ 鈹 釷 鋂 鋂 241/ 鈹 註 :1Ci= Bq A 10 Ci 豁 免 或 清 潔 而 免 於 管 制 的 要 求 在 某 些 狀 況 下, 輻 射 源 或 放 射 性 物 質 不 需 要 予 以 管 制, 例 如 位 於 地 表 的 宇 宙 射 線 ( 高 空 飛 行 則 要 管 制 ) 及 部 分 天 然 放 射 性 物 質, 由 於 根 本 無 法 控 制, 因 此 各 國 在 制 定 輻 射 防 護 規 範 與 措 施 時, 均 不 將 其 考 慮 在 內, 稱 為 排 除 (exclusion) 此 外, 有 些 微 量 輻 射 源 或 放 射 性 物 質, 由 於 其 所 可 能 引 起 的 危 險 度 非 常 小, 並 不 值 得 浪 費 有 限 的 資 源 加 以 管 制, 稱 為 豁 免 管 制 (exemption from regulatory control) 這 種 情 況 又 可 細 分 為 兩 類 : 第 一 類 是 有 些 微 量 輻 射 源, 因 在 設 定 限 值 以 下, 從 開 始 即 言 明 不 予 管 制 換 言 之, 這 些 輻 射 源 從 未 進 入 管 制 圈 內, 稱 為 豁 免 (exemption) 例 如, 某 些 供 校 正 用 標 準 射 源 及 供 研 究 用 的 微 量 示 蹤 劑 等 另 一 類 係 原 本 在 管 制 之 列, 但 經 由 處 理 或 蛻 變 後, 其 輻 射 強 度 已 達 設 定 限 值 之 下, 因 而 從 管 制 圈 中 釋 出, 不 需 再 予 管 制, 稱 為 清 潔 (clearance) 此 一 情 況, 端 視 對 釋 出 的 物 件 是 否 設 限, 又 可 細 分 為 無 條 件 清 潔 (unconditional clearance) 與 有 條 件 清 潔 (conditional clearance) 兩 種 以 上 幾 種 情 況, 可 從 輻 射 劑 量 觀 點 表 示 如 圖 11.4 如 此 比 較 嚴 格 的 定 義 方 式, 係 最 近 幾 年 才 被 提 出, 在 此 之 前, 一 般 觀 念 比 較 模 223

232 第 十 一 章 放 射 性 廢 棄 物 糊, 尤 其 豁 免 與 清 潔 混 用 情 形, 十 分 普 遍 現 行 的 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 規 定 如 下 : 第 48 條 放 射 性 物 質 造 成 個 人 之 年 有 獻 所 列 的 經 公 式 如 下 : 1 ALI ALI inh ing,, (11.1) E γ + 0.1E β 取 最 小 值 式 中 Eβ 和 Eγ 分 別 每 次 蛻 變 的 有 效 貝 他 職 業 曝 露 一 般 人 曝 露 msv/y 50 msv/y 劑 量 率 ( 毫 西 弗 / 年 ) msv/y 1 msv/y 20 msv/y 6 msv/y 5 msv/y 1 msv/y 天 然 輻 射 曝 露 2.4 msv/y 10-1 ICRP 26 ICRP μsv/y 豁 免 / 清 潔 10-3 圖 11.5 IAEA 豁 免 / 清 潔 準 則 與 ICRP 26 和 60 建 議 的 比 較 效 等 效 劑 量 不 超 過 0.01 毫 西 弗 (0.001 侖 目 ), 年 集 體 有 效 等 效 劑 量 不 超 過 1 人 西 弗 (100 人 侖 目 ) 者 為 可 忽 略 微 量, 其 廢 棄 經 報 請 原 子 能 委 員 會 核 准 者, 得 免 適 用 第 47 條 及 第 49 條 之 規 定 清 潔 基 準 則 參 考 1996 年 國 際 原 子 和 加 馬 能 量 (MeV), 這 些 能 量 的 值 可 得 自 國 際 放 射 防 護 委 員 會 出 版 物 ICRP-38 (1983), 而 ALI inh 為 吸 入 年 攝 入 限 度 最 嚴 格 的 值 ( 貝 克 ),ALI ing 為 嚥 入 年 攝 入 限 度 最 嚴 格 的 值 ( 貝 克 ), 可 參 閱 ICRP-61 (1991) 及 ICRP-68 (1995) 試 以 鈷 60 為 例, 由 式 (11.1) 可 得 無 條 件 清 潔 基 準 為 0.2 Bq/g, 介 於 0.1 與 能 總 署 出 版 的 IAEA-TECDOC-885 號 文 1.0 Bq/g 之 間, 取 其 幾 何 平 均 224

233 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 = 0.3 Bq/g, 是 為 鈷 60 的 清 潔 基 準 除 了 Bq/g 外, 尚 可 用 Bq/cm 2,Bq/y, 噸 / 年, 或 其 單 位 的 組 合 若 係 多 核 種, 則 每 一 核 種 的 濃 度 (Bq/g) 與 其 清 潔 基 準 的 比 值 總 和 應 小 於 1 如 屬 於 有 條 件 的 清 潔 基 準, 則 應 管 制 最 終 的 用 途, 限 制 曝 露 的 途 徑 適 當 的 管 制 點 應 為 產 生 廢 棄 物 的 機 構 早 在 1988 年 時 國 際 間 已 達 成 共 識, 因 此 IAEA 在 安 全 叢 書 SS89 號 文 件 中 建 議 : 1. 當 任 一 豁 免 管 制 輻 射 作 業 所 造 成 的 最 大 個 人 劑 量 在 10μSv/y 或 更 小 時, 可 視 之 為 可 忽 略 劑 量 2. 如 果 初 步 分 析 顯 示 某 豁 免 管 制 輻 射 作 業 所 造 成 的 集 體 劑 量 負 擔 (collective dose commitment) 小 於 1 man-sv/y, 則 該 豁 免 管 制 輻 射 作 業 已 符 合 最 適 化 要 求, 否 則 即 須 進 行 最 適 化 評 估 工 作 圖 11.5 所 示 係 將 IAEA SS89 所 建 議 豁 免 管 制 劑 量 限 值, 與 世 界 平 均 自 然 背 景 輻 射, 以 及 ICRP 26 與 60 號 文 件 所 建 議 的 工 作 人 員 劑 量 [ 其 中 6 msv/y =3/10 (20 msv/y)] 與 一 般 人 劑 量 限 值, 做 一 比 較 由 圖 中 可 以 看 出 ICRP 60 號 報 告 所 建 議 的 一 般 人 劑 量 限 值 已 在 自 然 背 景 輻 射 範 圍 以 內, 而 豁 免 管 制 的 劑 量 限 值 更 只 有 其 1%, 的 確 是 非 常 微 量 的 輻 射 劑 量, 而 可 予 以 忽 略 不 計 依 IAEA 建 議, 滿 足 上 述 SS89 兩 項 標 準 者, 即 可 豁 免 管 制, 但 為 了 進 一 步 避 免 錯 誤 與 意 外, 於 執 行 豁 免 管 制 作 為 時, 尚 可 適 度 加 額 外 措 施, 例 如 : 1. 對 每 年 可 釋 出 的 總 活 度 設 限 ; 2. 對 豁 免 管 制 放 射 性 物 質 的 物 理 與 化 學 形 式 加 以 限 制 ; 3. 對 豁 免 管 制 外 釋 的 物 質 應 送 達 的 目 的 地 加 以 限 制 等 11.8 放 射 性 廢 棄 物 管 理 的 新 觀 念 放 射 性 廢 棄 物 是 一 種 特 殊 的 游 離 輻 射 源, 特 別 是 對 於 長 壽 命 放 射 性 廢 棄 物 的 安 全 管 理,ICRP-60 的 普 遍 性 要 求 對 此 存 在 困 難, 新 的 安 全 管 理 觀 念 乃 應 運 而 生 1. 管 理 方 面 的 新 觀 念 (1) 全 程 管 理 全 程 管 理 涉 及 廢 棄 物 最 少 化 與 廢 棄 物 產 生 和 管 理 各 步 驟 相 依 性 要 使 放 射 性 廢 棄 物 產 生 量 保 持 在 可 實 現 的 最 小 量, 就 要 通 過 適 當 的 設 計 措 施 運 轉 以 及 除 役 使 廢 棄 物 的 活 度 和 體 積 兩 方 面 都 為 最 小 減 少 廢 棄 物 的 方 法 包 括 對 材 料 的 選 擇 和 控 制, 材 料 循 環 使 用 復 用 以 及 採 用 合 適 的 運 轉 程 序, 對 不 同 形 態 廢 棄 物 和 材 料 進 行 分 類 處 理 因 此, 要 實 現 廢 棄 物 最 少 化 就 必 須 對 廢 棄 物 實 施 全 程 的 管 理 各 步 驟 相 依 性 也 要 強 調 全 程 管 理 每 兩 個 步 驟 及 所 有 多 步 驟 之 間 存 在 著 相 互 聯 繫 在 某 一 步 驟 作 225

234 第 十 一 章 放 射 性 廢 棄 物 出 管 理 決 定 會 妨 礙 後 續 步 驟 的 選 擇 或 產 生 影 響 因 此 要 強 調 在 整 個 放 射 性 廢 棄 物 管 理 中, 使 管 理 的 安 全 和 有 效 性 得 以 平 衡 考 慮 放 射 性 廢 棄 物 實 施 全 程 管 理, 最 終 才 可 實 現 管 理 的 安 全 性 有 效 性 和 經 濟 性 (2) 產 生 廢 棄 物 是 生 產 的 一 部 分 廢 棄 物 管 理 和 處 置 是 產 生 廢 棄 物 的 不 可 分 割 的 一 部 分 有 些 人 員 認 為 花 費 錢 處 理 放 射 性 廢 棄 物 缺 少 效 益, 將 放 射 性 廢 棄 物 的 處 理 和 處 置 活 動 視 為 脫 離 其 生 產 活 動 的 一 項 獨 立 的 作 業 所 以 應 強 調 放 射 性 廢 棄 物 安 全 管 理 是 產 生 廢 棄 物 的 一 部 分, 要 通 過 對 產 生 廢 棄 物 的 全 程 管 理 來 管 好 放 射 性 廢 棄 物 (3) 以 安 全 處 置 為 準 繩 放 射 性 廢 棄 物 的 管 理 策 略, 在 處 置 方 面 分 為 稀 釋 和 瀰 散 與 濃 集 和 滯 留, 如 圖 11.6 所 示 這 兩 種 方 式 都 不 可 能 避 免 導 致 放 射 性 核 種 遲 早 向 環 境 的 排 放 此 外, 這 兩 種 處 置 方 式 不 是 相 互 排 斥 的 如 果 存 在 選 擇 時, 兩 種 策 略 的 平 衡 是 一 個 輻 射 防 護 的 問 題 如 果 採 用 稀 釋 和 瀰 散 這 種 處 置 方 式,ICRP 推 薦 的 防 護 體 系 可 直 接 適 用 如 果 採 用 濃 集 和 滯 留 策 略 處 置 長 壽 命 固 體 放 射 性 廢 棄 物, 主 要 的 防 護 問 題 是 如 何 防 止 在 遙 遠 的 未 來 發 生 ( 也 可 能 不 發 生 ) 的 曝 露 問 題, 即 潛 在 曝 露 問 題 一 個 有 效 的 處 置 系 統 應 在 廢 棄 最 有 害 的 期 間 將 其 滯 留 住, 只 有 殘 存 的 少 量 放 射 性 核 種 在 遙 遠 的 未 來 有 可 能 進 入 人 類 生 活 環 境 無 論 採 取 何 種 處 置 策 略, 核 心 是 公 眾 和 環 境 於 現 在 以 及 將 來 的 安 全, 廢 棄 物 管 理 各 環 節 之 間 以 及 廢 棄 物 管 理 與 生 產 操 作 之 間 的 相 依 性, 處 置 前 各 階 段 的 管 理 都 必 須 以 有 利 於 最 後 的 安 全 處 置 為 準 繩 2. 技 術 方 面 的 新 觀 念 (1) 有 約 束 的 最 適 化 最 適 化 係 以 合 理 抑 低 (ALARA) 為 依 歸, 這 個 程 序 應 通 過 限 制 個 人 劑 量 的 約 束 (dose constraint) 進 行 控 制, 以 便 限 制 因 經 濟 和 社 會 判 斷 中 可 能 產 生 的 不 公 平 有 約 束 的 最 適 化 過 程 包 括 情 節 (scenario) 分 析 : 天 然 過 程 和 人 為 侵 入, 如 圖 11.7 所 示 對 於 天 然 過 程, 評 估 核 心 是 個 人 對 射 源 相 關 的 約 束 正 常 曝 露 情 況 上 界 值 (upper bound) 為 226

235 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 工 業 或 醫 療 操 作 廢 棄 物 稀 釋 / 瀰 散 環 境 早 期 或 立 即 釋 放 大 氣 液 體 濃 集 / 滯 留 處 置 稀 釋 / 瀰 散 低 放 射 性 廢 棄 物, 地 表 高 放 射 性 廢 棄 物, 地 下 延 遲 釋 放 圖 11.6 放 射 性 廢 棄 物 產 生 及 處 置 策 略 0.3 msv/a, 相 對 應 的 危 險 度 約 束 為 每 年 10-5 的 量 級 關 於 人 為 入 侵 的 情 節, 現 在 不 能 控 制, 決 策 者 應 對 典 型 的 仿 真 入 侵 情 節 進 行 分 析, 採 取 干 預 幾 乎 總 是 正 當 的 話, 應 採 取 措 施 減 少 入 侵 的 機 率 和 後 果 既 存 年 劑 量 (annual existing dose) 10 msv 可 作 為 一 種 參 考 基 準, 低 於 它 干 預 不 大 可 能 是 正 當 的 若 現 存 年 劑 量 大 於 100 msv, 則 干 預 總 是 正 當 的 註 : 所 謂 既 存 年 劑 量 是 考 慮 在 持 續 曝 露, 於 給 定 的 情 況 下, 所 有 持 久 存 在 持 續 曝 露 的 射 源 所 引 起 的 劑 量 (2) 最 適 化 是 判 斷 過 程 ICRP-81 強 調 兩 點 : 最 適 化 的 執 行 是 判 斷 過 程, 而 最 適 化 判 斷 是 定 性 的 ICRP-77 指 出 防 護 最 適 化 是 使 每 個 對 輻 射 曝 露 管 制 負 責 的 人 員 形 成 一 種 思 想, 要 不 斷 地 思 考 一 問 題 : 是 否 我 已 做 了 全 部 可 合 理 的 減 少 輻 射 劑 量 的 事? (3) 集 體 劑 量 的 限 制 在 長 壽 命 放 射 性 廢 棄 物 處 置 方 面, 於 長 時 間 內 確 定 集 體 劑 量 困 難 是 其 確 定 性 關 於 劑 量 和 危 害 之 間 的 關 係, 現 在 的 判 斷 對 未 來 的 群 體 可 能 不 適 用 例 如, 如 果 癌 症 被 攻 克 了, 現 在 所 遵 循 的 機 率 效 應 基 礎 便 發 生 重 大 的 變 化, 則 集 體 劑 量 估 算 的 準 確 性 也 失 去 了 意 義 (4) 關 鍵 群 體 是 虛 擬 的 由 於 要 考 慮 長 時 間 尺 度, 關 鍵 群 體 的 習 性 及 特 徵, 以 及 所 處 的 環 境 是 假 定 的 因 此, 任 何 這 類 關 鍵 群 體 必 然 是 虛 擬 的 在 所 考 慮 的 比 人 壽 命 長 得 多 的 時 間 內, 從 處 置 場 釋 放 出 的 放 射 性 核 種 對 生 物 圈 造 成 的 污 染 應 保 持 相 對 穩 定 因 此, 計 算 個 人 一 生 中 平 均 的 年 劑 量 / 227

236 第 十 一 章 放 射 性 廢 棄 物 情 節 可 能 / 不 大 可 能 約 束 最 適 化 潛 在 曝 露 天 然 過 程 劑 量 / 危 險 度 約 束 恰 當 人 員 入 侵 正 式 方 法 判 斷 過 程 總 體 法 分 計 法 劑 量 / 機 率 機 率? 穿 越 的 屏 障 劑 量 / 危 險 度 約 束 不 恰 當 一 般 干 預 基 準 評 估 後 果 如 必 要, 減 少 人 的 入 侵 可 能 性 圖 11.7 方 法 選 擇 註 1. 天 然 過 程 需 要 考 慮 地 震 特 性 滯 留 能 力 容 器 設 計 對 於 人 的 入 侵 需 要 考 慮 存 在 的 天 然 資 源 有 組 織 的 控 制 處 置 場 深 度 的 選 擇 註 2. 對 於 天 然 過 程, 得 到 的 劑 量 或 危 險 度 要 與 劑 量 或 危 險 度 約 束 進 行 比 較, 以 確 定 與 人 相 關 曝 露 的 可 接 受 性 惟 此 約 束 值 不 適 用 於 入 侵 事 件, 而 入 侵 穿 越 的 屏 障 已 成 為 最 適 化 的 一 部 分, 故 應 設 法 減 少 入 侵 的 機 率 註 3. 總 體 法 是 指 把 劑 量 和 機 率 結 合 起 來 的 總 體 危 險 度 ; 分 計 法 是 對 每 一 種 曝 露 情 況 分 別 給 出 劑 量 及 相 對 應 的 發 生 機 率 這 兩 種 方 法 都 可 以 達 到 相 同 的 防 護 程 度 危 險 度 是 合 理 的, 不 必 算 出 不 同 年 齡 組 的 劑 量 3. 結 語 在 新 觀 念 中, 強 調 全 程 管 理, 而 不 應 把 放 射 性 廢 棄 物 管 理 視 為 脫 離 產 生 廢 棄 物 活 動 獨 立 作 業 在 技 術 方 面, 提 出 有 約 束 的 最 適 化 觀 念, 明 確 最 適 化 的 執 行 是 定 性 的 判 斷 過 程, 對 集 體 劑 量 的 使 用 提 出 限 制 以 及 對 關 鍵 群 體 給 出 了 新 的 涵 義 此 外, 約 束 劑 量 只 是 作 為 一 種 可 接 受 性 指 示, 而 不 是 對 健 康 危 害 的 預 測, 以 及 現 存 年 劑 量 引 入 等 新 觀 念 11.9 未 來 展 望 為 達 到 保 障 民 眾 的 安 全, 維 護 環 境 生 態 品 質, 避 免 現 代 及 後 世 受 到 放 射 性 不 利 影 響, 除 應 積 極 建 立 健 全 的 管 制 法 規 體 系 外, 並 嚴 密 監 督 放 射 性 物 料 ( 核 子 燃 料 及 放 射 性 廢 棄 物 ) 的 營 運 安 全, 以 及 作 長 遠 規 劃, 期 使 放 射 性 物 料 的 安 全 管 理 更 臻 完 善 展 望 未 來, 國 內 放 射 性 物 料 的 各 項 重 點 管 理 工 作 計 有 : 1. 繼 續 推 動 放 射 性 物 料 管 理 法 的 立 法, 並 配 合 行 政 程 序 法 的 法 定 程 序, 完 成 放 射 性 物 料 管 理 法 施 行 細 則 放 228

237 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 安 全 管 理 規 則 等 十 項 子 法 的 研 訂 工 作, 以 健 全 放 射 性 物 料 管 理 法 規 體 系 2. 繼 續 推 動 放 射 性 廢 棄 物 減 容 減 量, 定 期 檢 討 減 容 減 量 措 施, 並 促 使 核 能 電 廠 引 進 新 技 術 及 增 添 新 設 備, 使 廢 棄 物 產 量 繼 續 減 少 至 優 於 國 際 平 均 水 準 3. 促 使 臺 電 放 射 性 廢 棄 物 減 容 中 心 及 核 三 廠 焚 化 爐 的 運 轉 作 業 順 暢, 審 查 核 一 廠 焚 化 爐 設 置 計 畫, 確 保 設 施 正 常 運 轉, 並 符 合 輻 射 防 護 及 相 關 環 保 排 放 標 準 4. 加 強 蘭 嶼 貯 存 場 的 安 全 管 制 及 其 地 下 水 水 位 與 放 射 性 核 種 監 測, 促 使 臺 電 積 極 執 行 檢 查 重 裝 計 畫, 以 提 升 蘭 嶼 貯 存 場 的 貯 存 安 全 5. 促 使 臺 電 積 極 進 行 低 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 計 畫, 於 民 國 94 年 底 前, 完 成 第 二 階 段 的 環 境 影 響 評 估 作 業 及 小 坵 低 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 場 開 發 計 畫 投 資 可 行 性 研 究 報 告 的 審 查 ; 並 提 出 安 全 分 析 報 告, 分 別 送 請 經 濟 部 及 原 能 會 審 查, 以 順 利 處 置 國 內 各 界 產 生 的 低 放 射 性 廢 棄 物 民 國 91 年 5 月 16 日 報 載 原 能 會 有 異 議, 此 計 畫 可 能 生 變 6. 厚 植 審 查 技 術, 以 利 審 查 核 能 一 廠 用 過 核 子 燃 料 中 期 貯 存 設 施 的 興 建 申 請, 並 加 強 相 關 作 業 的 安 全 檢 查, 以 確 保 用 過 核 子 燃 料 的 貯 存 安 全 7. 促 使 用 過 核 子 燃 料 最 終 處 置 計 畫 的 推 動 與 相 關 技 術 的 研 究 發 展, 審 查 各 階 段 的 工 作 報 告, 並 積 極 推 動 高 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 技 術 的 國 際 合 作, 以 引 進 最 新 管 理 技 術 民 國 91 年 7 月 送 行 政 院 討 論 的 放 射 性 廢 棄 物 最 終 處 置 條 例 草 案 中, 其 中 最 重 要 的 一 條 就 是 放 射 性 廢 棄 物 之 最 終 處 置, 應 由 行 政 院 或 其 指 定 之 部 會, 籌 設 專 責 機 構, 負 責 執 行 這 專 責 機 構 應 是 類 似 公 司 的 公 法 人 組 織, 所 有 費 用 將 從 原 本 就 為 處 理 放 射 性 廢 棄 物 的 臺 電 核 後 端 基 金 中 支 出 參 考 文 獻 1. International Commission on Radiological Protection, Recommendations of the ICRP, ICRP Publication 26, Ann. ICRP 1, 1 (1977) 2. International Commission on Radiolagical Protection, Radionuclide transformations: energy and intensity of emissions, ICRP Publication 38, Ann. ICRP 11, 1 (1983) 3. International Atomic Energy Agency, Principles for the exemption of radiation sources and practices from regulatory control, IAEA Safety Series No.89, Vienna (1988) 4. International Commission on Radiological Protection, 1990 Recommendations of the ICRP, ICRP Publication 60, Ann. ICRP 21, 1 (1991) 229

238 第 十 一 章 放 射 性 廢 棄 物 5. International Commission on Radiological Protection, Annual limits on intake of radionuclides by workers based on 1990 recommendations, ICRP Publication 61, Ann. ICRP 21, 4 (1991) 6. International Commission on Radiological Protection, Dose coefficients for intakes of radionuclides by workers, ICRP Publication 68, Pergamon Press, Oxford OX5 1GB, UK (1995) 7. International Atomic Energy Agency, Clearance levels for radionuclides in solid materials. IAEA-TECDOC-855, Vienna (1996) 8. International Atomic Energy Agency, International basic safety standards for protections against ionizing radiation and for the safety of radiation sources, IAEA Safety Series No.115, Vienna (1996) 9. 許 俊 男 談 低 放 射 性 廢 料 的 處 置 理 Radiological Protection, Radiological Protection Policy for the Disposal of Radioactive Waste, ICRP Publication 77, Ann. ICRP 27 (Supplement) (1997) 13. International Commission on Radiological Protection, Radiation Protection Recommendations as Applied to the Disposal of Long-lived Solid Radioactive Waste, ICRP Publication 81, Ann. ICRP 28 (4), (1998) 14. 趙 亞 民 吳 浩 劉 華 趙 永 明 放 射 性 廢 物 管 理 中 值 得 關 注 的 一 些 新 概 念 輻 射 防 護 22,26-30 (2002) 15. 林 善 文 通 訊 請 益 原 能 會 物 管 局 臺 北 板 橋 (2002) 16. J. K. Shultis and R. E. Faw, Fundamentals of Nuclear Science and Engineering, Marcel Dekker, New York (2002) 念 核 能 環 保 人 85,3 (2002) 10. 行 政 院 原 子 能 委 員 會 放 射 性 物 料 管 理 局 九 十 年 放 射 性 物 料 管 理 報 告 書 臺 北 板 橋 (2002) 11. 劉 文 忠 進 步 型 反 應 器 (ABWR) 廢 料 處 理 系 統 設 計 研 討 會 後 記 核 能 環 保 人 90,2(2002) 12. International Commission on 230

239 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 第 十 二 章 低 劑 量 生 物 效 應 12.1 前 言 游 離 輻 射 是 指 直 接 或 間 接 使 物 質 產 生 游 離 作 用 的 電 磁 輻 射 或 粒 子 輻 射 其 生 物 效 應 可 分 為 兩 類 : 機 率 效 應 ( 例 如 癌 症 ) 及 非 機 率 效 應 ( 如 皮 膚 紅 斑 ), 後 者 已 改 稱 為 確 定 效 應 由 輻 射 對 生 物 體 所 造 成 的 傷 害 反 應 時 間 快 慢, 亦 可 分 為 急 性 症 候 群 及 慢 性 症 候 群 急 性 症 候 群 是 指 人 在 短 時 間 內 接 受 一 次 大 劑 量 的 全 身 輻 射 曝 露, 造 成 組 織 和 器 官 同 時 受 到 損 傷, 在 這 方 面 輻 射 對 人 體 的 效 應 已 有 相 當 多 的 資 料 但 是 低 水 平 曝 露 對 人 體 所 引 起 的 慢 性 症 候 群, 由 流 行 病 學 調 查 迄 今 的 數 據 仍 未 能 獲 得 很 好 的 結 論 以 往 多 年 來 認 為 低 水 平 曝 露 對 人 類 群 體 的 最 大 危 害 是 遺 傳 效 應, 現 今 的 焦 點 則 是 在 低 水 平 曝 露 所 引 起 的 機 率 效 應 會 有 多 大 的 致 癌 機 率 在 本 章 中, 針 對 近 50 年 來 對 低 水 平 曝 露 所 引 發 致 癌 風 險 的 爭 論, 概 括 地 作 個 整 理, 包 括 日 本 的 廣 島 和 長 崎 事 件 BEIR-Ⅴ 報 告 放 射 性 污 染 鋼 筋 事 件 以 及 核 能 電 廠 事 故 等 12.2 確 定 效 應 與 機 率 效 應 1. 確 定 效 應 : 肇 因 於 受 照 射 的 細 胞 被 殺 死, 亦 即 劑 量 大 到 使 足 夠 多 的 細 胞 喪 失 而 導 致 組 織 或 器 官 的 功 能 有 所 損 傷 低 劑 量 情 況 下, 確 定 效 應 發 生 的 機 率 將 為 零 若 劑 量 高 於 一 定 的 量 ( 臨 床 效 應 的 低 限 劑 量 ), 則 發 生 機 率 將 迅 速 升 高 到 100% 在 低 限 劑 量 之 上, 危 害 程 度 隨 劑 量 增 加 而 升 高 低 限 劑 量 通 常 為 數 戈 雷, 或 劑 量 率 為 在 每 年 1 戈 雷 的 一 定 比 例 以 上 懷 孕 婦 女 的 胎 兒 受 高 劑 量 曝 露 造 成 心 智 遲 滯 為 一 確 定 效 應 以 往 此 類 效 應 稱 為 非 機 率 效 應, 惟 在 曝 露 初 期 細 胞 的 變 化 是 機 率 性 的 由 於 引 發 臨 床 上 可 見 的 非 機 率 效 應 時 涉 及 大 量 的 細 胞, 而 使 得 這 種 效 應 具 有 確 定 性 的 特 徵, 故 稱 之 為 確 定 效 應 2. 機 率 效 應 : 肇 因 於 受 照 射 細 胞 被 改 變 而 非 殺 死, 被 改 變 的 體 細 胞 可 能 在 一 定 的 潛 伏 期 後 誘 發 成 癌 若 傷 害 發 生 於 性 細 胞, 則 可 能 會 有 不 同 類 及 不 同 程 度 的 效 應 表 現 在 受 曝 露 者 的 後 代 身 上, 即 遺 傳 效 應 輻 射 誘 癌 與 遺 傳 效 應 均 屬 機 率 效 應 231

240 第十二章 低劑量生物效應 嚴重程度 發生機率 機率效應 確定效應 低限劑量 (閾劑量) 有效等效劑量(機率效應)現改稱有效劑量 等效劑量(確定效應)現改稱等價劑量 圖 12.1 機率效應和確定效應與劑量的關係圖 機率效應的發生假設沒有低限 關 細胞中亦存有修補與防衛機制 俾 劑量(又稱為閾劑量) 機 率 效 應 發生的機率隨劑量增加 使細胞傷害難以發生 確 定 效 應 與 機 率 效 應的圖示 而 升 高 但不一定會發生 發生 如圖 12.1 和表 12.1 所示 癌 症 後 的 嚴重程度與劑量多寡無 表 12.1 機率效應與確定效應 效 應低 限 劑 量與 劑 量 的 關 係例 子 機率效應 無 效應發生機率與劑量成正比 癌症 遺傳效應 確定效應 有 效應發生的嚴重程度隨劑量而增加 皮膚紅斑 脫毛 白內障 不孕 12.3 早期的生物效應 在 1895 年之前並不了解什麼是輻 射防護 因為當時沒有人知道輻射的存 在與游離現象 然而輻射有害的特性在 貝克勒爾(Becquerel)發現放射性物質之 前就有紀錄 這段歷史起始於 15 世紀 在現今捷克與德國邊境一個稱為爾茲堡 (Erzgebirge) 的 地 方 該 地 方 卡 泊 申 232 (Carpathian) 區 過 去 曾 開 採 銀 礦 後 來 改 採鈾礦 當地的礦工深為一種肺病所 苦 稱為高山症(Bersucht) 16 世紀初 一位德國年輕人名叫鮑爾(Georg Bauer) 被派作為當地的醫療官員 他於日後以 拉丁姓名亞戈里可拉(Agricola)成名 他 發明了使用獸力或水力驅動的精巧風 箱 來改善礦坑的通風 並鼓勵礦工的

241 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 妻 子 幫 丈 夫 們 縫 製 細 密 濾 網 的 口 罩 現 在, 我 們 已 經 了 解 所 謂 高 山 症 是 因 吸 入 氡 的 子 核 種 所 引 起 的 肺 癌 (Bergkrankheit) 由 輻 射 防 護 的 觀 點 來 看, 第 一 次 世 界 大 戰 以 前 對 輻 射 傷 害 都 假 設 只 有 確 定 效 應, 也 就 是 輻 射 劑 量 必 須 超 過 某 一 閾 值 因 為 早 期 射 源 是 屬 於 低 穿 透 力 或 是 像 鐳 只 在 短 距 離 內 有 危 險, 所 以 首 先 被 觀 察 到 的 有 害 效 應 就 是 皮 膚 傷 害, 而 且 往 往 十 分 嚴 重 甚 至 須 截 肢 同 樣 足 以 威 脅 生 命 的 造 血 器 官 傷 害 則 是 另 一 個 早 期 所 發 現 的 嚴 重 狀 況 12.4 原 子 彈 倖 存 者 的 輻 射 效 應 低 水 平 曝 露 對 人 體 的 影 響 一 直 是 備 受 爭 議 的 話 題, 在 年 代 有 一 系 列 的 報 告 在 討 論 此 影 響, 也 引 起 了 一 股 對 低 水 平 曝 露 的 生 物 效 應 作 重 複 實 驗 的 熱 潮, 但 卻 未 能 獲 得 決 定 性 的 結 論 在 這 麼 多 對 於 人 的 輻 射 效 應 數 據, 最 重 要 的 來 源 是 1945 年 後 對 於 廣 島 長 崎 原 子 彈 爆 炸 後 倖 存 者 的 追 蹤 研 究 成 果 由 原 子 彈 災 害 委 員 會 (Atomic Bomb Casualty Commission,ABCC) 負 責 進 行 壽 命 期 研 究, 在 美 國 與 日 本 科 學 家 的 努 力 下, 開 始 於 1945 年 秋 天 蒐 集 流 行 病 學 資 料, 但 在 低 水 平 曝 露 的 輻 射 效 應, 資 料 仍 不 夠 完 整 在 廣 島 長 崎 事 件 中 約 有 82,600 倖 存 者, 其 中 超 過 一 半 的 人 受 到 低 於 0.1 戈 雷 的 曝 露, 而 少 於 10% 的 人 受 到 高 於 1 戈 雷 的 曝 露 在 1995 年 有 人 提 出 事 件 中 平 均 存 活 的 人 所 受 的 曝 露 為 中 等 劑 量, 約 0.25 戈 雷, 但 也 有 一 些 高 達 6 戈 雷 一 直 到 1970 年 代 後 期 原 子 彈 倖 存 者 仍 是 低 水 平 曝 露 生 物 傷 害 重 要 的 資 料 來 源, 美 國 主 計 處 (General Accounting Office, GAO) 在 1981 年 初 評 論 : 仍 未 出 現 眾 多 有 力 的 結 論 可 以 推 斷 出, 低 水 平 游 離 輻 射 曝 露 與 腫 瘤 有 關 聯 因 此, 為 了 考 慮 所 有 的 不 確 定 性, 對 於 科 學 界 及 政 界 制 定 的 輻 射 防 護 規 則 已 糾 纏 在 大 眾 的 爭 論 之 中 科 學 上 的 爭 論 則 是 針 對 年 美 國 國 家 科 學 院 游 離 輻 射 生 物 效 應 委 員 會 第 Ⅲ 號 報 告 (BEIR-Ⅲ) 所 指 的 核 爆 後 輻 射 傷 害, 其 所 提 出 的 傷 害 尚 包 括 其 它 的 射 源 1981 年 羅 倫 斯 利 物 莫 國 家 實 驗 室 (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL) 的 William E. Loewe 及 Edgar Mendelsohn 利 用 電 腦 模 擬 的 技 術 重 建 長 崎 廣 鳥 原 子 彈 事 件 造 成 的 曝 露 影 響, 他 們 發 現 原 子 彈 釋 放 出 來 的 輻 射 資 料 被 誤 解, 尤 其 在 廣 島 的 輻 射 是 以 加 馬 射 線 為 主, 中 子 的 部 分 卻 為 少 數, 這 與 以 往 的 認 知 不 同 LLNL 的 研 究 認 為 在 廣 島 所 造 成 的 輻 射 死 亡 及 傷 害 是 由 加 馬 射 線 所 引 起 的 新 爭 論 的 轟 動, 使 輻 射 效 應 研 究 基 金 會 (Radiation Effects Research Foundation, RERF) ( 前 身 為 ABCC,1975 改 制 ) 所 資 助 的 美 國 及 日 本 科 學 家 在 廣 島 及 長 崎 也 進 行 了 一 系 列 的 實 驗 來 探 討 更 多 有 關 輻 射 劑 量 的 233

242 第 十 二 章 低 劑 量 生 物 效 應 資 訊 另 外, 還 有 洛 色 拉 莫 士 國 家 實 驗 室 (Los Alamos National Laboatory, LANL) 複 製 一 顆 以 235 U 為 燃 炓 的 原 子 彈 ( 如 廣 島 爆 炸 的 原 子 彈 ) 來 實 際 了 解 原 子 彈 的 輻 射 影 響 因 為 235 U 的 設 計 只 在 廣 島 使 用 過 一 次, 關 於 它 的 產 率 以 及 它 所 釋 出 的 輻 射, 如 與 較 239 Pu 彈 相 比 較, 所 知 道 的 很 少 鈽 彈 曾 在 第 一 次 原 子 彈 試 爆 長 崎 以 及 二 次 世 界 大 戰 後 試 爆 科 學 家 們 所 複 製 的 235 U 原 子 彈 只 容 許 燃 料 產 生 分 裂, 但 並 未 達 到 爆 炸 點, 經 由 這 個 方 法 他 們 得 到 了 許 多 關 於 在 廣 島 爆 炸 的 原 子 彈 所 釋 出 的 輻 射 235 U 的 新 實 驗 在 1987 年 發 表 結 果, 支 持 了 Loewe 和 Mendelsohn 的 發 現, 顯 示 在 廣 島 只 有 少 量 中 子 輻 射 釋 出, 同 時 也 證 實 了 早 期 在 長 崎 的 輻 射 評 估, 並 指 出 在 廣 島 的 大 部 分 癌 症 跟 長 崎 一 樣 都 是 來 自 於 加 馬 輻 射 在 1985 年, 這 兩 城 市 因 為 癌 症 和 白 血 病 死 亡 的 人 數 估 計 約 525 人, 超 過 在 年 間 的 正 常 發 生 率 雖 然 超 出 的 死 亡 人 數 其 死 因 未 被 確 認, 但 科 學 家 們 假 設 其 死 因 係 來 自 原 子 彈 的 輻 射 是 合 理 的, 而 且 新 的 證 據 也 顯 示 加 馬 射 線 是 主 要 的 輻 射 新 資 料 也 顯 示 有 很 多 的 倖 存 者 在 爆 炸 後 所 接 受 的 劑 量 也 比 原 先 預 測 的 低 縱 使 如 此, 仍 含 有 相 當 的 不 確 定 性 12.5 BEIR-Ⅴ 報 告 由 於 BEIR-Ⅲ 報 告 被 質 疑,1980 年 開 始 著 手 再 評 估 BEIR-Ⅲ 報 告, 在 1989 年 12 月 國 家 科 學 院 游 離 輻 射 生 物 效 應 委 員 會 發 表 了 BEIR-Ⅴ 報 告 與 以 往 的 不 同 點 在 於 它 評 估 曝 露 於 低 水 平 輻 射 的 致 癌 風 險 是 BEIR-Ⅲ 報 告 所 提 到 的 3-4 倍, 而 且 在 BEIR-Ⅴ 中 加 入 了 多 重 混 合 的 判 斷 它 接 受 線 性 假 設 用 於 實 體 腫 瘤, 而 二 次 線 性 模 式 (linear-quadratic pattern) 可 用 於 白 血 病 對 於 原 子 彈 倖 存 者,BEIR 推 論 出 一 種 線 性 無 閾 值 的 癌 症 風 險 模 型 ( 白 血 病 除 外 ), 報 告 中 也 指 出 它 的 風 險 評 估 在 用 於 非 常 低 的 劑 量 會 變 得 更 不 確 定 如 與 BEIR-Ⅲ 報 告 備 受 爭 論 的 處 境 比 起 來, BEIR-Ⅴ 委 員 會 表 示 此 次 的 發 現 並 不 會 引 起 異 議 不 管 癌 症 風 險 評 估 的 實 質 上 意 義 是 什 麼,BEIR 主 席 Arthur C. Upton 強 調 BEIR-Ⅴ 的 結 論 不 應 該 會 引 起 過 度 的 反 應, 因 為 它 們 並 沒 有 提 出 革 命 性 的 變 化 他 並 且 指 出 BEIR-Ⅴ 再 次 申 明 了 輻 射 防 護 專 業 化 在 執 行 上 的 需 要 性, 以 及 所 有 的 劑 量 都 應 該 要 遵 守 合 理 抑 低 的 精 神 Upton 還 建 議 : 由 於 大 部 分 的 個 人 所 接 受 的 輻 射 曝 露 很 低, 平 均 來 說 民 眾 不 應 該 視 輻 射 為 重 大 關 切 的 來 源 1990 年 11 月 國 際 放 射 防 護 委 員 會 (ICRP) 宣 布 了 職 業 曝 露 上 劑 量 限 度 的 變 動, 全 身 的 年 劑 量 限 度 從 50 msv 降 到 20 msv, 而 美 國 環 境 保 護 署 (Environmental Protection Agency, EPA) 及 核 能 管 制 委 員 會 (Nuclear Regulatory Commission, NRC) 則 加 重 了 在 輻 射 防 護 234

243 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 風 險 評 估 上 的 比 重 在 BEIR-Ⅴ 發 表 之 前, 這 兩 個 機 關 就 致 力 於 輻 射 標 準 的 制 定, 雖 然 EPA 在 1987 年 並 沒 有 設 法 去 修 訂 職 業 上 的 劑 量 限 度, 但 BEIR-Ⅴ 仍 在 清 潔 空 氣 法 (Clean Air Act) 修 正 案 的 射 源 管 制 上 占 有 很 重 要 的 影 響 力, 而 聯 邦 管 制 法 規 (CFR) 第 20 編 的 修 訂 在 幾 經 考 量 下 對 低 水 平 輻 射 風 險 還 是 沒 有 下 定 論 在 BEIR-Ⅴ 發 表 後 數 年, 有 一 些 學 者 針 對 它 的 結 論 提 出 意 見, 1996 年 RERF 提 供 了 日 本 原 子 彈 倖 存 者 新 的 數 據, 證 實 了 BEIR-Ⅴ 的 估 計 又 資 料 顯 示 低 於 50 msv 的 劑 量, 其 實 體 腫 瘤 死 亡 率 是 有 沿 著 線 性 模 式 的 趨 勢 當 然 不 確 定 度 還 是 有, 尤 其 是 怎 麼 由 廣 島 及 長 崎 事 件 的 倖 存 者 應 用 到 低 水 平 輻 射 的 生 物 危 害? 但 是 它 畢 竟 提 供 了 對 於 少 於 50 msv 的 低 水 平 職 業 曝 露 的 線 性 假 設 只 有 這 個 基 金 會 所 發 表 的 數 據 與 BEIR-Ⅴ 所 言 者 相 符, 但 其 他 的 學 者 卻 不 認 同 1992 年 新 的 話 題 圍 繞 在 廣 島 235 U 原 子 彈 上,Tore Straume (LLNL 的 一 位 生 物 物 理 學 家 ), 聯 合 了 美 國 及 日 本 的 科 學 家 分 析 從 廣 島 收 集 來 的 混 凝 土 樣 品, 發 現 到 在 廣 島 原 子 彈 爆 炸 時 有 大 量 的 中 子 成 份 若 事 實 確 是 如 此, 這 其 中 暗 喻 著 這 些 倖 存 者 接 受 了 比 BEIR-Ⅴ 所 估 算 的 還 要 高 的 劑 量, 尤 其 是 中 子 也 就 是 說, 使 腫 瘤 發 生 的 劑 量 高 於 BEIR- Ⅴ 所 假 設 的 這 些 新 的 發 現 不 一 定 可 信, 但 若 它 是 真 實 的 話, 則 輻 射 風 險 的 再 評 估 就 需 要 重 新 修 訂 了 William Loewe 認 為 Straume 的 結 論 針 對 較 舊 的 BEIR-Ⅲ 的 評 估 是 對 的 因 此, 根 據 原 子 彈 倖 存 者 所 提 供 的 輻 射 風 險 仍 然 是 屬 於 重 要 的 機 率 效 應 資 料 的 來 源 12.6 劑 量 與 致 癌 效 應 的 評 估 確 定 效 應 通 常 是 短 時 間 內 曝 露 於 大 劑 量 情 形 下 造 成 的, 因 此 效 應 與 劑 量 間 的 關 係 至 為 明 顯 相 反 的, 機 率 效 應 發 生 的 時 間 較 長 ( 即 所 謂 遠 期 或 遲 延 效 應 ), 其 間 因 其 他 因 素 的 影 響 很 難 加 以 隔 離, 因 此 劑 量 與 效 應 間 的 關 係 較 難 確 定 目 前 主 要 的 輻 射 效 應 證 據, 大 多 是 得 自 第 二 次 世 界 大 戰 日 本 受 原 子 彈 爆 炸 倖 存 者 的 研 究 統 計 資 料 以 及 進 行 生 物 實 驗 的 研 究 結 果 由 於 低 劑 量 輻 射 所 引 起 的 遺 傳 與 致 癌 的 機 率 性 效 應 很 小, 很 難 由 實 驗 獲 得 劑 量 與 效 應 的 關 係, 故 只 能 從 較 高 劑 量 的 數 據 用 外 推 法 推 算 經 由 上 述 外 推 法 推 算 輻 射 致 癌 的 劑 量 與 效 應 關 係, 可 由 以 下 公 式 表 示 : F 2 2 ( D) ( a + a D + a D ) exp( b D b ) = (12.1) D 式 中 F(D) 是 輻 射 致 癌 的 機 率,D 是 輻 射 劑 量,a 0 是 自 然 發 生 癌 症 的 機 率,a 0 a 1 a 2 b 1 及 b 2 皆 為 正 的 係 數, 其 中 a 1 及 a 2 與 低 劑 量 的 效 應 有 關,a 1 為 劑 量 與 效 應 的 線 性 關 係 反 應,a 2 則 為 二 次 的 關 係 反 應 235

244 第十二章 低劑量生物效應 F(D ) = a 0 + a 1D 式(12.1)中的指數反應部分 係說明 細胞在高劑量下的死亡效應 在低劑量 (12.3) 或化簡成二次關係式 F(D ) = a 0 + a 2 D 2 時此指數項的值趨近於 1 故可將式 (12.4) (12.1)式化簡成二次線性關係式 A C 發生率 一般式 線性 B D 發生率 二次線性 劑量 圖 12.2 二次 劑量 輻射劑量與致癌效應的關係式 線性 危險度 二次線性 二次 輻射劑量 圖 12.3 F(D ) = a 0 + a 1 D + a 2 D 輻射致癌危險度與輻射劑量的關係 (12.2) 以上式(12.1)至(12.4)的輻射劑量與生物 也有輻射生物專家主張將式(12.2)簡化 效應的關係 可分別以圖 12.2 中的 A 成線性關係式 B C D 四條曲線表示 2 1. 輻射致癌危險度的關係式 236

245 臺灣輻射防護史話 式(12.2)至(12.4)的輻射劑量與生 歲以上民眾所受輻射劑量平均每人約 物效應的關係式中 若不包括自然癌 為 113 csv 經過 20 年來長期觀察的 症發生的機率 a0 項 就成為輻射所引 結果 發現共有 12 人罹患白血病而死 起增加的致癌危險度 如以 E(D)表示 亡 若按一般日本民眾的自然白血病 輻射致癌的危險度 則式(12.2)至(12.4) 罹患率來計算 則此 5300 位接受追蹤 可分別化簡成致癌危險度與輻射劑量 民眾應僅有 5.3 人(千分之一)死於白 的關係如下 血病 由此數據可估算輻射所致白血 二次線性關係 E(D ) = a 1D + a 2 D 2 (12.5) 病的絕對危險度如下 線性關係 E(D) = a1d (12.6) 公眾(集體)劑量 5300 人 113 csv 二次關係 E(D ) = a 2 D 2 (12.7) 以上式(12.5)至(12.7)的輻射致癌 關係 可由圖 12.3 表示 可知應用線 人 csv 輻射白血病率 (12 人 5.3 人) 20 年 人 年 性關係理論估算輻射危險度時 其估 絕對危險度 (0.335 人 年) (6.0 算結果將得到危險度的上限值 二次 105 人 csv) 人 年 關係理論則可得到危險度的下限值 而二次線性關係所得到的危險度值則 介於上述兩者之間 2. 絕對危險度與相對危險度 人體自然發生癌症的危險度 隨 著年齡增加而增加 至於輻射致癌的 危險度是否也同樣地隨年齡而增加 或 是 在 曝 露 之後即保持一定的危險 度 目前尚無定論 因此輻射致癌的 危險度 通常分成 絕對危險度 與 相對危險度 兩種表示法 又稱相 加危險度與相乘危險度 對一群公眾而言 絕對危險度係 指受曝露公眾比未受曝露公眾所增加 的輻射致癌數 相對危險度則為受曝 露公眾增加的輻射致癌與其自然癌症 的比值 舉例而言 1945 年日本廣島 人 csv 若為方便起見 以一百萬人 csv 為統計基準 則輻射白血病的絕對危 險度為 0.56 人 年 百萬人 csv 即 106 人 csv 的集體劑量 預期在 20 年期間每年約會有 0.56 人死於白 血病 至於相對危險度 若以每 1 csv 劑 量 所 增 加 輻射白血病的百分率表 示 則 相 對 危 險 度 絕對危險度 100 自然危險度 (% csv) 自然白血病率 5.3 人 20 年 人 年 一百萬民眾的自然白血病率 人 年 5300 地區原子彈爆炸倖存 5300 人中

246 第十二章 低劑量生物效應 相對危險度 人 年 由於相對危險度的輻射致癌率 50 人 年 隨年齡而增加 而絕對危險度則保持 % csv 一定值如圖 12.4 所示 故在計算受曝 絕對危險度是認為輻射致癌危 露者的終生致癌危險度時 相對危險 險度與自然發生癌症的危險度無 度的計算值將高於絕對危險度者 關 即在癌症誘發期階段 輻射致癌 3. 輻射遺傳傷害評估 危險度保持一定值 相對危險度則認 (1) 劑量與遺傳效應的關係 為輻射致癌危險度與自然發生癌症 人類的輻射遺傳效應 迄今仍 的危險度成比例關係 故在癌症誘發 缺乏明顯的數據 故對於輻射劑量 期階段 輻射致癌危險度將隨年齡而 與遺傳效應之間的關係 通常是得 增加 在劑量與效應的線性關係模式 自動物(如果蠅 老鼠等)實驗的結 下 此兩種危險度可分別以下式表示 果 藉由觀察受照射的曝露組與未 絕對(相加)危險度 R R0 f D(12.8) 受照射的比較組之間的繁衍差 相對(相乘)危險度 R R0(1 g D)(12.9) 異 即可獲知輻射劑量與遺傳效應 式中 的關係 通常欲觀察出兩組間的差 R 輻射曝露後的總危險度 異 實驗時的輻射劑量率至少需在 R0 自然發生癌症的危險度 每分鐘 10 微西弗左右 才能顯現 D 輻射劑量(cSv) 出差異情形 可見此種實驗的劑量 f 絕對危險度係數 即單位輻 率 約相當於年劑量 5 西弗 遠大 射劑量的致癌危險度(癌症數 於一般人所能接受法定輻射劑量 csv) 的範圍 g 相對危險度係數 即單位輻射 由於目前尚缺乏直接數據 說 劑量所增加的致癌百分率(% 明低劑量輻射所產生的遺傳傷 csv) 害 故只能利用上述高劑量實驗的 相加危險度模式 A B 相乘危險度模式 A B = C D (過剩發生率 絕對危險度) 照集體的癌死亡率 (相對危險度) B' 照集體的癌死亡率 自然癌死亡率 死亡率 死亡率 自然癌死亡率 A' D B C A 0 10 最小潛伏期 照後的經過年數 圖 最小潛伏期 絕對和相對危險度 照後的經過年數 40 50

247 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 外 推 值 推 算 目 前 根 據 各 種 生 物 實 驗 的 結 果, 認 為 基 因 突 變 數 與 劑 量 大 小 成 正 比 已 無 疑 義, 即 輻 射 劑 量 與 遺 傳 效 應 係 呈 線 性 比 例 關 係, 且 假 設 此 遺 傳 效 應 為 無 低 限 的 統 計 性 效 應 (2) 相 對 突 變 危 險 度 與 倍 增 劑 量 輻 射 對 人 體 誘 發 的 遺 傳 突 變, 與 自 然 發 生 的 突 變 形 式 沒 有 兩 樣 輻 射 作 用 於 人 體 後, 會 使 遺 傳 突 變 率 隨 之 增 加 但 突 變 率 與 人 口 發 生 的 遺 傳 傷 害 之 間 的 關 係, 目 前 仍 缺 乏 明 確 的 資 料, 意 即 要 以 輻 射 的 絕 對 突 變 危 險 度 (absolute mutation risk) 來 表 示 遺 傳 傷 害 的 程 度, 事 實 上 是 有 困 難 故 一 般 皆 以 自 然 發 生 的 突 變 率 為 基 準, 採 用 相 對 突 變 危 險 度 (relative mutation risk) 作 表 示 所 謂 相 對 危 險 度, 即 每 csv 輻 射 劑 量 所 誘 發 的 自 然 突 變 率 的 增 加 分 數 例 如 相 對 突 變 危 險 度 為 每 csv 0.02, 表 示 每 csv 輻 射 劑 量 所 誘 發 的 突 變 率 為 自 然 突 變 率 的 0.02 倍 相 對 突 變 危 險 度 的 倒 數, 通 常 被 稱 為 倍 增 劑 量 (doubling dose), 意 即 輻 射 所 誘 發 的 突 變 率 等 於 自 然 突 變 率 時, 所 需 的 輻 射 劑 量 大 小 人 類 自 然 發 生 的 突 變 率 可 經 由 生 命 統 計 分 析 得 到, 其 值 約 為 每 一 世 代 (30 年 ) 每 單 位 基 因 到 的 範 圍 至 於 人 類 的 輻 射 相 對 突 變 危 險 度, 則 來 自 老 鼠 和 生 物 實 驗 所 獲 得 的 結 果 根 據 BEIR- Ⅲ 報 告 綜 合 各 種 實 驗 所 得 到 的 結 論, 認 為 人 類 的 輻 射 相 對 突 變 危 險 度 為 每 csv 劑 量 , 即 人 類 的 倍 增 劑 量 為 csv 範 圍, 亦 即 1/0.02-1/0.004 csv 由 於 細 胞 在 成 長 各 階 段 對 輻 射 的 敏 感 性 不 同, 卵 母 細 胞 在 不 同 成 長 階 段 所 對 應 的 輻 射 遺 傳 突 變 率 就 有 所 差 異, 故 無 法 明 確 的 以 單 一 輻 射 劑 量 來 表 示 倍 增 劑 量 4. 危 險 度 評 估 機 率 係 數 與 危 害 (1) 危 險 度 評 估 a. 依 據 : 聯 合 國 原 子 輻 射 效 應 科 學 委 員 會 (UNSCEAR) 及 BEIR 等 機 構 的 評 估 結 論 b. 資 料 時 間 : 至 1985 年 止 累 積 的 資 料 c. 評 估 方 式 : 以 相 乘 模 型 及 修 正 的 相 乘 模 型 評 估 終 生 的 致 癌 危 險 度 d. 評 估 結 論 : 對 低 直 線 能 量 轉 移 (LET) 輻 射 而 言, 最 可 能 的 劑 量 回 應 關 係 為 二 次 線 性 者 (2) 劑 量 與 劑 量 率 效 能 因 數 (dose and dose rate effectiveness factor, DDREF): a. 低 劑 量 與 低 劑 量 率 的 情 況 下, 其 線 性 係 數 係 由 高 劑 量 與 高 劑 量 率 下 估 算 危 險 度 除 以 DDREF b. ICRP-60 選 定 的 DDREF 為 2 說 明 : 239

248 第 十 二 章 低 劑 量 生 物 效 應 二 次 線 性 劑 量 回 應 關 係 即 式 (12.5) 再 寫 於 下 : 2 ( D) = a D a E + 1 2D 大 量 的 實 驗 數 據 顯 示 : 在 D> 2 1 Gy 的 情 況 下, a 1D a 2 D, 在 低 劑 量 (D<<1 Gy) 下,E(D) 由 線 性 項 決 定, 故 效 應 要 減 半, 即 DDREF=2 各 機 構 建 議 的 DDREF 約 在 2-10 間 c. DDREF 依 據 : 動 物 實 驗 人 類 的 流 行 病 數 據 ( 主 要 來 自 放 射 治 療 ) (3) 標 稱 機 率 因 數 : 指 每 單 位 有 效 劑 量 引 起 危 害 的 機 率 因 數 (4) 危 害 (detriment) a. 指 一 群 體 受 特 定 射 源 照 射 而 使 該 群 體 中 的 人 及 其 後 代 所 受 的 總 危 害 b. 健 康 的 危 害 : 可 歸 因 致 死 癌 症 機 率 可 歸 因 非 致 死 癌 症 的 加 權 機 率 嚴 重 遺 傳 效 應 危 害 發 生 的 相 對 壽 命 損 失 c. 健 康 危 害 只 是 總 危 害 的 一 部 分, 惟 ICRP 只 引 用 了 健 康 危 害, 並 建 議 在 應 用 決 策 技 術 如 最 適 化 研 究 時, 應 考 慮 其 他 形 式 的 危 害 d. ICRP-60 中 所 稱 的 危 害 係 專 指 健 康 危 害 的 術 語 12.7 輻 射 激 效 適 量 的 食 鹽 對 健 康 有 益, 多 量 則 有 害 1980 年 美 國 米 蘇 里 大 學 的 洛 基 (Thomas D. Lukey) 教 授, 對 於 微 量 的 輻 射 仍 然 有 害 於 身 體 的 基 本 想 法 提 出 疑 問, 而 於 1982 年 12 月 在 美 國 保 健 物 理 期 刊 發 表 輻 射 激 效 (hormesis) 的 論 文, 並 附 有 200 多 件 以 上 的 參 考 資 料 他 認 為 : 低 劑 量 的 生 物 效 應 與 高 劑 量 迥 異, 反 而 對 生 理 有 刺 激 活 化 的 效 果, 如 圖 12.5 所 示 下 圖 的 縱 座 標 表 示 生 物 效 應, 以 背 景 輻 射 的 反 應 度 為 100%, 高 於 100% 者 表 示 有 益, 低 於 100% 者 表 示 有 害 a. 零 當 量 點 (zero equivalent point, ZEP): 表 示 其 效 應 與 背 景 值 相 當, 即 正 ( 好 的 ) 效 應 與 負 ( 壞 的 ) 效 應 剛 好 抵 消 b. 在 曲 線 的 頂 端, 對 健 康 效 應 最 佳, 劑 量 約 為 背 景 值 的 倍 240

249 臺灣輻射防護史話 % 激效反應度 背景值 零當量點(ZEP) 100 有益激效 致死 103 過剩 102 最大 101 許可 100 最適 10-1 限界 最小 10-2 欠缺 極低 照射劑量率(mGy/a a 年) 圖 12.5 完整的劑量效應曲線 在以往 均認為即使極低的輻射 會逐漸適應下來 當然對於自然存在的 仍然對身體有害的想法 是因為低劑量 環境低劑量輻射的刺激亦有演化的可 的效應難於評估 所以全部以高劑量的 能 亦即人體對於低劑量的輻射應具備 效應作為比例(外推法)來推論 但由於 有適應的能力 因此 輻射刺激效應是 生化的分析技術有了顯著的進步 對於 有充分的可能性 低劑量效應的重新檢討已成為重要的趨 勢 ICRP 亦認為有再調查的必要 洛基教授是米蘇里大學醫學院的生 化專家 非常瞭解少量的毒物會對生物 人類自古以來就在自然輻射的環境 起活化作用 故對游離輻射的激效現象 中生活 生物對溫度 光等自然現象都 極具信心 才會擺脫一般對輻射影響 零 假說(外推法) 的範疇 效應 致(癌機率 他整理有關輻射激效的具體事例 後 認為 微量的輻射 反而對動植 已知效應 物的成長 生殖 健康 壽命 抗病菌 感染等 會有良好的影響 因而提出 ) 如圖 12.5 所示具有益激效現象部分的比 較完整的劑量 效應關係 在 1993 年 美 國 美 洲 核 能 學 會 100 輻射劑量(cSv) (American Nuclear Society, ANS)年會主 題亦對 低劑量輻射效應 諸多探討 決定低劑量( 1 西弗)輻射效應可有四 圖 12.6 低劑量輻射效應的假設 種假設(如圖 12.6) 實線代表已確定的高劑量致癌效 241

250 第十二章 低劑量生物效應 2. 由宇宙射線生成的放射性核種(主要 應 虛線部分可分如下四種 1. 直線假設 致癌危險度在低劑量與高 係 從 大 氣 中 的氮和氧分別所生成的 14 劑量成比例減少 2. 二次式假設 低劑量每 csv 的傷害小 C 及 3H) 3. 從地球形成以來繼續存在於地殼的放 射性核種(如 40K 87Rb 及鈾系 錒系 於高劑量 3. 低劑量閾值假設 低於某閾值劑量則 無致癌後效(激效現象應在此假設內 釷系的各核種) 從這些來源所放出的輻射 造成體 外曝露及由食物或呼吸而進入人體內的 求證) 4. 超直線假設 低劑量每 csv 造成的傷 害大於高劑量 體內曝露 表 12.2 為聯合國原子輻射效 應科學委員會所發表接受天然輻射一年 的劑量 12.8 生物效應機制 由表 12.2 可知天然輻射源造成的年 生物從誕生之前即開始不斷地接受 有效劑量的典型值為 2.4 毫西弗 如乘 天然輻射的照射但卻能生存 天然輻射 的來源為 1. 來自太陽及銀河系的宇宙射線 表 12.2 輻射源 天然輻射源所致平均輻射劑量(2000 年) 世界範圍平均年有效劑量(mSv) 典型範圍(mSv) 高值(mSv) a b 4.3 吸入(主要是氡) c 10.0 食入 d 體外曝露 宇宙射線 地面加馬射線 體內曝露 總和 a 從海平面到高海拔地區 b 取決於放射性核種在土壤和建築材料的含量 c 取決於室內氡氣累積 d 取決於放射性核種在食物和飲水中的含量 表 12.3 輻 射 基 礎 相當時間 醫學曝露 以現有的水準照射 1 年 核武器試驗 迄 1993 年全部的試爆 2 3 年 核動力 迄 1993 年全部的發電 10 天 以現有的水準照射 1 年 1天 嚴重事故 242 源 相當於典型的天然輻射源的照射時間 迄 1993 年所有事故 90 天 20 天

251 臺灣輻射防護史話 職業性曝露 以 1993 年的水準照射 1 年 物理過程 s 8時 化學過程 s 生物過程 分 日 年 間接作用 突然變異 水與生物體 的分子藉激 發 游離等吸 收了能量 從水等生成 自由基 遲發性輻射 傷害(致癌 白血病等) 生物個體死亡 圖 12.7 細胞死亡 生物體分子 生成自由基 顯微鏡無法 觀測的變化 生物化學變化 生物體分子 (去氧核糖核 酸 酵素等) 直接游離及 激發 可察覺的傷害 如細胞染色體變 異 但仍存活 直接作用 輻射生物效應過程 以全球 53 億人口 則集體的年有效劑量 輻射照射生物體時 由於游離作用 為 人 西弗 人工輻射源相當 引起生物體內的分子或原子起游 於天然輻射源的照射時間則如表 12.3 所 離作用及形成激發態 此外 輻射 示如下 與原子或分子的彈性碰撞使原子 生物體接受輻射的照射 雖然所吸 回跳 此時生成的離子或二次電子 收的能量不是很多但仍會引起效應 其 帶有數電子伏到 10 電子伏的能量 影響與生物的種類有關 而同一生物亦 成為下一階段化學反應的活化 隨器官或組織的種類不同其效應亦不 能 此階段的作用時間很短 約 同 生物效應的不同乃因生物體吸收能 到 秒 量的過程複雜 各器官組織 細胞的恢 (2) 化學過程 復能力也不相同的緣故 游離的離子對或激發分子等在分 1. 生物效應的過程 子內或分子間進行能量的交換 在 生物體複雜的能量吸收過程以 能量的重排時 分子會釋出氫或質 圖 12.7 的 三 階 段 表 示 時 較 容 易 瞭 子或電子形成自由基 例如約占生 解 物體 70%的水 受到輻射照射後生 (1) 物理過程 成多分子 離子及自由基 243

252 第十二章 低劑量生物效應 H2O H2, H2O2, H3O+, 酸(又稱氨基酸) 蛋白質等會產生 e aq, H, OH 生物化學損傷 此損傷包括抑制生 註 a. 具有一個(含)以上能形成化學 物化學合成過程 染色體的斷裂 鍵的不成對電子的原子或分 等 細胞的分裂停止 細胞死亡或 子稱為自由基 如上式中的 異常繁殖 惟細胞也可能修復 生 H 殖細胞的染色體被輻射照射而斷 b. e aq 為水合電子 即水在游離後 所生成的電子與水分子結合而 裂時可能產生遺傳的傷害 2. 輻射對人體的影響 輻射對人體的影響可分為 對受 成的 照射者的軀體效應(somatic effect)及 有機物質(RH)遇到自由基(例如 影響到子孫的遺傳(hereditary)效應兩 OH) RH OH 大類 圖 12.8 為輻射對人體影響的影 R H2O 響分類 生成的 R 遇到氧時生成過氧化自 表 12.4 表示國際放射防護委員會 由基 (ICRP)所提出每一西弗的劑量致死癌 R O2 ROO 的機率 這些無機及有機自由基或過氧化 輻射如何致癌並不瞭解 也無法 自由基等 進一步與生物體起作用 說出究竟某種癌是由輻射引起 或是 而發生化學反應 會影響生物體的 由某些其他的原因引起的 實際上大 正常機能 部分的病變是由許多因素彼此間的互 相作用而引起的 例如 身體的一般 (3) 生物過程 生成的自由基在生物代謝時 對構 狀況 遺傳特性 年齡 性別 以及 成細胞的去氧核糖核酸(DNA) 胺 曝露於其他致癌物如吸煙等 是少數 的可能互相作用的因素 輻射致癌的 早期效應 白血球減少 軀體效應 致癌 遲發效應 白血病 白內障 縮短壽命 輻射影響 影響胎兒 遺傳效應 生殖細胞的基因突變所引起的 圖 輻射對人體的影響 體細胞染色體突變所引起的

253 臺灣輻射防護史話 (2) 輻射會削弱人體對於既存病毒的抵 說法有三 (1) 輻 射 會 活 化 了 人 體 內 既 存 的 病 抗力 這病毒會繁殖並傷害細胞 毒 這病毒會侵襲正常的細胞 導 (3) 輻射會傷害細胞中的染色體 使致 致細胞快速地成長 表 12.4 器 官 全人口致死癌的推估機率(即標稱機率係數) 輻射劑量 1 西弗致癌機率(人 萬人) 胃 110 肺 85 結腸 85 紅骨髓 50 膀胱 30 食道 30 乳房 20 肝 15 卵巢 10 甲狀腺 8 骨表面 5 皮膚 2 其他 50 合 計 500 癌基因被活化或使抑癌基因被抑 會受損 在 10 Gy 以下因造血器官的 制 使細胞朝向異常的模式成長 骨髓受損 導致白血球減少所引起的 人體受輻射照射的效應亦可從被 細 胞 感 染 和 血小板減少所引起的出 照 射 的 時 間 分 為 急 性 曝 露 (acute 血 約在 20 天內會導致骨髓死亡 劑 exposure) 及 慢 性 曝 露 (chronic 量在 Gy 因腸胃的損傷發生 exposure) 受輻射照射時間短促的為 脫水 引起營養補給困難及細菌入侵 急性曝露 而長時間連續被照射的為 等現象 經過約 18 天會死亡 劑量在 慢性曝露 通常處在同一輻射劑量時 100 Gy 以上 因中樞神經系統受損傷 急性曝露的影響較慢性曝露為大 表 引起痙攣 會在數分至數小時內死亡 12.5 為急性曝露時人體所發生的症 UNSCEAR-2000 的其他相關劑 量統計係列於表 及 12.8 狀 以吸收劑量為單位 1 5 Gy 對 造血器官造成傷害 5 10 Gy 產生胃 12.9 核能發電的輻射效應研究 腸傷害 10 Gy 以上則中樞神經系統 245

254 第十二章 低劑量生物效應 如果從長崎 廣島事件的研究報告 前蘇聯車諾比爾(Chernobyl) 其它核能 來評估輻射曝露的影響 其結論還是糢 電廠和輻射危害的流行病學分析一系列 糊不清的話 那麼 從其它的射源對於 研究 也未能提供明確的結果 並且引 低水平輻射的研究 其可信度不就更低 起了不少爭論 了嗎 美國三哩島(Three Mile Island) 表 12.5 劑量 戈雷(雷得) 0.25 (25) 0.5 (50) 1(100) 1.5(150) 2(200) 4(400) 7(700) 臨 床 健 水 Ⅰ 症 狀 備 幾乎沒有症狀 淋巴球減少 嘔吐 疲倦 淋巴球急劇減少 50%人輻射宿醉 白血球長期減少 60 天以內有 50%死亡(即 D50/60) 100%致死 表 12.6 保 全身急性曝露的劑量與臨床症狀 註 作染色體分析能偵檢出變化的最低劑量為 0.02 Gy 偵檢出臨床症狀約為 0.25 Gy 50%致死劑量 致死劑量 醫學診斷 X 射線檢查所致輻射曝露 平 人 口 數 醫 生 年 X 射線檢查次數 1000 人 年 平 均 有 效 劑 量 ( m S v ) Ⅱ Ⅲ Ⅳ 世界範圍平均 表 12.7 輻射源 輻射作業 人工射源 核燃料循環(包括鈾礦) 輻射工業應用 國防活動 輻射醫學應用 教育 獸醫 總 增強的天然射源 採礦(除煤礦外) 空中旅行(機組人員) 煤礦開採 礦物加工 地面以上工作場所(氡) 總 職業輻射曝露 受監測的工作人員數(千人) 平均年有效劑量(mSv) 計 計 表 12.8 源 年天然和人工輻射源所致年均個人有效劑量 世界範圍個人年均有效劑量(mSv) 曝露的範圍和趨勢 自然背景 2.4 典型範圍為 1 10 msv 這與具體地點的環境有關 也有相當多的人口所受劑量達到 msv 醫學檢查 0.4 範圍在 0.04 msv(最低健康醫療水平)和 1.0 msv(最 246

255 臺灣輻射防護史話 高健康醫療水平)之間 大氣核試驗 已從最大的 1963 年的 0.15 msv 逐漸降低 北半球 相對較高 南半球相對較低 車諾比爾事故 已從最大的 1986 年的 0.04 msv(北半球的平均值)逐 漸降低 事故現場附近較高 核能生產 隨著核能計畫的發展而增加 但又隨著技術的完善 而降低 有人推斷三哩島事故造成了在電廠 發表聲明 輻射外洩所造成的致癌影響 附近大量因癌症而死亡的例子 曾引起 遠大於先前所估計的 雖然發生了甲狀 了 大眾的恐慌 賓夕法尼亞州衛生局 腺癌不幸的事件 但出乎人意料之外 (The Pennsylvania Department of Health) 世界衛生組織在車諾比爾事故之後 在電廠週圍以 20 哩為半徑的範圍進行了 (1993 年) 發現白血病的患者並沒有增 癌 症 死 亡 研 究 的 初 步 實 驗 ( 加 這是一件很令人驚奇的事 因為白 年) 並在 1985 年公布在三哩島事故發生 血病在長崎和廣島一直是輻射長期效應 後 5 年內 癌症死亡的比例並沒有超過 的早期特徵 而科學家本來還預期此病 正常值 其次考慮到癌症的潛伏期 接 在 年間會發生在車諾比爾事 著又進行另一個實驗 針對住在電廠 5 故倖存者的身上 哩半徑內的居民進行調查 也沒有發現 過量癌症的發生 車諾比爾事故後 儘管各方爭論不 休 科學家們同意從資料的重要性來瞭 對於三哩島事件的衝擊 可是拿來 解低水平曝露的影響 的確也出現了以 與 1986 年 4 月發生的車諾比爾事故作比 低水平曝露風險的流行病學資料來取代 較 此次釋放的活度(估計約 108 居里 原子彈倖存者的研究 在 1986 年科學 貝克)遠大於三哩島(約 15 居 (Science)期刊中 參加此次研討會的國 里 貝克) 可想而知其曝露 際 原 子 能 總 署 (IAEA) 代 表 們 同 時 表 的範圍也大得多 因此科學家利用廣大 示 車諾比爾事件提供了一個絕佳的機 範圍的分析方法來評估幾十年後癌症致 會來瞭解眾多人口和大範圍輻射所造成 死人數 採樣人數也從幾千人擴展到超 的影響 過十萬人之多 在車諾比爾事故過後 10 另外有些科學家對核能電廠附近 年 流行病學的資料並沒有顯示如長期 進行致癌率的研究 這方面的研究由美 輻射影響效應所聲稱的 卻在 1992 年發 國 國 家 癌 研 究 所 (National Cancer 現了兒童甲狀腺癌的病例急劇增加 尤 Institute, NCI)做的最廣泛 他們研究了 其是位在反應器北邊的 Belarus 這些甲 有核能電廠或設施的縣或其附近的城 狀 腺 的 病 例 促 使 世 界 衛 生組織(WHO) 市多達 107 個縣 每一個縣則有另三個 247

256 第 十 二 章 低 劑 量 生 物 效 應 縣 當 作 對 照 組 這 些 核 能 設 施 包 括 52 個 商 用 核 能 電 廠 以 及 10 個 能 源 部 的 設 施 在 1990 年 NCI 發 表 結 論 : 沒 有 任 何 證 據 可 支 持 白 血 病 或 其 它 癌 病 例 的 發 生 率 高 於 對 照 組 的 縣 但 有 些 人 認 為 這 個 結 論 是 有 限 制 性 的, 很 明 顯 地, NCI 只 針 對 死 亡 率 而 非 罹 患 率, 而 且 NCI 只 針 對 整 個 縣 作 評 估 而 非 一 小 群 人 ; 另 科 學 家 認 為 NCI 的 做 法 反 而 引 起 了 更 多 的 問 題, 也 不 可 能 消 除 醫 療 界 對 核 能 工 業 的 疑 慮 當 然 也 有 不 少 學 者 認 同 NCI 的 研 究 爭 論 了 這 麼 多 年 也 作 了 很 多 研 究, 對 於 低 水 平 曝 露 的 輻 射 效 應 仍 然 沒 有 結 論, 原 因 也 許 是 癌 症 的 發 生 純 粹 是 一 種 機 率 反 應, 沒 有 低 限 值, 再 加 上 相 關 的 資 料 來 源 不 足, 關 於 它 對 人 體 的 影 響 實 在 難 以 下 結 論 近 年 來 還 有 學 者 提 出 輻 射 激 效 一 詞, 認 為 少 量 的 輻 射 反 而 對 人 體 有 益, 但 也 沒 有 絕 對 的 論 點, 所 以 對 於 低 水 平 曝 露 這 方 面 的 探 討, 還 有 不 少 努 力 的 空 間 其 它 輻 射 效 應 的 研 究 在 流 行 病 學 研 究 中 對 於 低 水 平 輻 射 影 響 討 論 最 熱 烈 的 首 推 英 國 1983 年 一 位 英 國 電 視 記 者 James Cutler, 注 意 到 有 個 小 鎮 名 叫 Seascale, 在 年 間 兒 童 ( 小 於 10 歲 ) 罹 患 白 血 病 的 病 例 有 5 件, 但 在 統 計 上 其 期 望 值 應 小 於 1 距 離 Seascale 附 近 三 哩 處 有 再 處 理 廠 及 數 座 核 能 設 施 ( 位 於 Sellafield), 而 且 Sellafield 在 1957 年 曾 發 生 輻 射 事 件 外 洩 至 環 境 中 Cutler 發 布 了 這 個 消 息 後, 英 國 立 刻 組 織 了 一 個 委 員 會, 由 流 行 病 學 家 Martin J. Gardner 和 幾 位 同 事 針 對 Seascale 地 區 白 血 病 病 例 與 Sellafield 的 核 能 設 施 作 調 查, 以 探 討 兩 者 是 否 有 關 聯 1990 年 Gardner 等 人 在 考 慮 了 種 種 的 可 能 因 素 後, 提 出 兩 者 是 有 關 聯 的, 因 為 其 中 有 4 位 兒 童 的 父 親 皆 在 Sellafield 工 作, 而 且 接 受 了 相 當 的 劑 量 ( 雖 然 是 在 劑 量 限 值 內 ), 他 們 在 6-7 年 的 累 積 劑 量 約 為 0.1 西 弗 ( 在 白 血 病 發 現 之 前 6 個 月 約 為 0.01 西 弗 ) 如 果 Gardner 等 人 所 稱 是 對 的, 那 麼 輻 射 防 護 的 範 圍 就 太 大 了 Gardner 還 指 出 這 是 遺 傳 傷 害, 這 種 論 調 在 先 前 長 崎 廣 島 事 件 後 40 年 的 流 行 病 學 研 究 中 所 沒 有 發 現 的 當 然,Gardner 的 發 現 引 起 了 很 大 的 爭 論,Science 期 刊 還 刊 登 了 個 誇 張 的 標 題 英 國 的 輻 射 研 究 使 得 科 學 家 陷 入 瘋 狂, 在 當 時 也 鼓 舞 了 不 少 的 研 究 調 查, 稱 為 Gardner 假 說 1993 年 一 份 由 英 國 衛 生 與 安 全 執 行 委 員 會 (British Health and Safety Executive) 的 報 導 指 出, 他 們 在 監 控 工 業 衛 生 與 安 全 後, 發 現 在 Seascale 小 孩 白 血 病 的 比 率 是 國 家 平 均 值 的 14 倍 但 另 外 也 有 指 出, 只 有 很 脆 弱 的 證 據 支 持 孩 童 的 白 血 病 與 父 親 的 職 業 曝 露 有 關, 也 許 可 以 解 釋 為 兒 童 對 於 罹 患 白 血 病 較 敏 感 248

257 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 圍 繞 著 三 哩 島 車 諾 比 爾 Sellafield 和 其 它 核 能 電 廠 的 爭 論 也 出 現 了 職 業 曝 露 的 風 險 調 查, 但 有 一 些 職 業 方 面 的 研 究 顯 示 低 水 平 曝 露 致 癌 風 險 幾 乎 無 關 有 一 份 由 約 翰 霍 浦 金 斯 (John Hopkins) 大 學 的 學 者, 針 對 8 座 造 船 場 的 工 作 人 員 進 行 13 年 的 研 究, 發 現 並 沒 有 增 加 癌 症 的 風 險 另 一 派 的 說 法 認 為 兩 者 是 有 關 聯 的, 北 卡 羅 來 納 (North Carolina) 大 學 Steve Wing 在 1991 年 的 論 著 中 指 出, 橡 嶺 國 家 實 驗 室 (Oak Ridge National Laboratory, ORNL) 的 工 作 人 員 會 有 較 高 的 致 癌 風 險 是 來 自 於 輻 射 這 也 解 釋 了 低 水 平 輻 射 和 致 癌 風 險 的 關 聯 ( 在 此 之 前 他 也 曾 發 表 了 三 哩 島 事 件 的 受 影 響 者 有 超 過 正 常 的 致 癌 風 險 ) 稍 後,Alice Stewart( 曾 在 1950 年 代 首 先 證 明 子 宮 的 X 射 線 曝 露 與 兒 童 白 血 病 的 關 聯 性 ) 與 同 事 George W. Kneale 發 現 年 間 在 漢 福 特 (Hanford) 工 作 的 員 工 有 3% 死 於 職 業 上 的 輻 射 曝 露, 縱 使 這 些 輻 射 都 在 可 接 受 的 水 平 Wing 和 Stewart 的 研 究 都 受 到 不 少 學 者 攻 擊, 認 為 他 們 的 樣 本 數 太 少, 不 足 以 下 這 樣 的 結 論, 而 且 他 們 也 沒 有 考 慮 到 偵 測 到 這 麼 高 癌 症 率 的 其 它 因 素 若 要 以 Wing 和 Stewart 的 研 究 來 當 作 輻 射 標 準, 其 論 點 可 能 太 過 於 鬆 散, 所 以 沒 被 採 納 Stewart 在 1992 年 評 論 說 : 很 明 顯 地 在 BEIR-Ⅴ 和 其 它 團 體 所 訂 出 的 輻 射 安 全 標 準 在 本 質 上 就 低 估 了 在 職 業 曝 露 的 致 癌 風 險 因 為 由 線 性 假 設 的 推 論 來 看, 縱 使 是 劑 量 很 小 仍 有 可 能 造 成 DNA 的 鏈 斷 裂 和 突 變, 引 發 癌 症 但 在 那 些 輻 射 防 護 規 則 中,NRC EPA 和 其 它 的 機 關 都 是 假 設 線 性 無 低 限 的 模 式 是 可 以 存 在 的 不 料 在 1990 年 代 中 期, 有 些 學 者 非 常 堅 持 線 性 假 設 過 份 地 誇 大 了 低 水 平 曝 露 的 傷 害 以 及 輻 射 防 護 標 準 的 不 確 定 性 他 們 從 流 行 病 學 的 追 蹤 調 查, 認 為 在 工 作 場 所 或 醫 院 或 原 子 彈 中 輕 微 曝 露 者 ( 小 於 50 msv), 低 水 平 的 劑 量 幾 乎 是 沒 有 傷 害 的 他 們 的 看 法 是, 細 胞 有 一 種 驚 奇 地 複 雜 修 復 的 機 制, 在 低 水 平 曝 露 時 可 以 自 動 修 復 新 的 發 現 指 出, 若 輻 射 劑 量 超 過 細 胞 修 復 的 能 力, 還 是 會 發 生 癌 症 一 位 從 加 州 大 學 舊 金 山 校 區 退 休 的 教 授, 同 時 也 是 NRC 的 顧 問 Myron Pollycove 堅 持 : 線 性 模 式 傷 害 了 保 健 研 究 核 技 術 的 優 點 以 及 每 年 浪 費 了 數 百 萬 的 經 費 來 探 討 這 些 理 論 上 的 風 險 他 和 幾 位 研 究 者 建 議 可 以 完 全 不 用 理 會 低 水 平 劑 量, 因 為 那 對 人 體 是 有 益 的 ( 又 名 輻 射 激 效 ) 可 想 而 知, 這 樣 的 論 調 引 起 了 不 少 抗 議 對 於 低 水 平 劑 量 的 戰 爭 一 直 在 持 續 著, 但 整 體 來 說, 針 對 長 崎 廣 島 以 及 車 諾 比 爾 事 件, 接 受 高 劑 量 倖 存 者 的 研 究 較 多, 而 低 水 平 曝 露 的 研 究 較 少 ( 至 少 不 能 提 供 強 而 有 力 的 證 據 ) 畢 竟 對 於 輻 射 所 造 成 的 效 應 來 說, 這 50 年 的 觀 察 還 是 太 短 了 249

258 第 十 二 章 低 劑 量 生 物 效 應 大 眾 對 輻 射 的 恐 懼 長 期 下 來, 對 於 低 水 平 曝 露 效 應 的 模 糊 推 論, 當 然 會 引 起 大 眾 的 恐 懼 1978 年 在 美 國 奧 勒 崗 (Oregon) 州, 針 對 婦 女 投 票 者 聯 盟 (League of Women Voters) 及 大 學 生 所 作 的 調 查, 顯 示 人 們 對 核 能 電 廠 的 恐 懼 大 於 意 外 死 亡 ( 每 年 約 數 以 千 計 的 死 亡 ) 若 從 死 亡 恐 懼 的 排 名 來 看, 核 能 也 是 第 一 名 這 也 反 映 出 來 一 般 人 都 有 個 錯 誤 的 觀 念, 以 為 核 能 電 廠 爆 炸 就 會 像 原 子 彈 爆 炸 一 樣 (1975 年 Harris 民 調 顯 示 有 39% 的 認 為 會 發 生 核 能 事 故 ) 一 位 執 業 的 精 神 病 醫 師 Robert L.Du Pont, 其 專 長 為 恐 懼 症, 認 為 恐 懼 來 自 於 過 度 不 真 實 的 危 險, 並 且 認 為 在 1980 年 代 對 核 能 所 引 起 的 大 眾 恐 懼 感, 是 對 其 它 傷 害 的 恐 懼 無 法 比 得 上 的 研 究 人 員 對 於 大 眾 的 恐 懼 提 供 了 很 多 不 同 的 解 釋, 也 帶 來 了 不 少 對 核 能 的 反 感 1957 年 世 界 衛 生 組 織 所 主 持 的 報 告 指 出, 因 為 輻 射 是 看 不 到 聽 不 到 聞 不 到 嗅 不 到 感 覺 不 到, 所 以 容 易 導 致 幻 想 另 一 種 說 法 是 由 核 能 設 施 釋 出 的 輻 射 所 造 成 的 危 機 是 一 種 無 意 識 的, 而 且 沒 有 訂 定 所 謂 危 險 的 標 準, 好 像 一 切 都 是 超 出 控 制 之 外 這 與 一 般 有 意 識 的 危 險 如 開 車 抽 煙 比 起 來, 當 然 就 危 險 多 了 還 有 一 種 說 法 是 每 次 一 發 生 核 能 事 故 就 會 傷 害 很 多 人, 比 普 通 的 一 般 的 事 故 多 了 許 多 這 些 悲 劇 主 導 大 眾 對 於 技 術 上 安 全 的 態 度 這 些 的 調 查 的 確 有 助 於 我 們 對 大 眾 恐 懼 輻 射 的 瞭 解, 但 不 能 完 全 解 釋 對 輻 射 的 態 度, 因 為 並 沒 有 很 清 楚 地 分 辨 出 傷 害 的 分 類 有 些 人 是 害 怕 化 學 電 磁 波 紫 外 線, 因 為 一 直 到 生 病 或 受 害 都 無 法 察 覺 比 較 之 下, 其 實 工 業 所 製 造 的 污 染 像 化 石 燃 料 食 物 添 加 劑 基 因 改 造 產 品, 還 有 有 毒 氣 體 的 排 放 飛 機 失 事 水 患 等, 這 些 危 險 所 帶 來 的 災 害, 遠 超 過 在 有 效 控 制 下 的 輻 射 安 全 雖 然 大 家 熱 烈 地 討 論 大 眾 的 恐 懼 感 能 增 加 我 們 對 大 眾 恐 懼 輻 射 的 瞭 解, 但 缺 乏 了 對 輻 射 歷 史 的 探 討, 使 我 們 對 大 眾 恐 懼 感 仍 無 法 完 全 掌 握 一 直 到 二 次 世 界 大 戰 後, 由 歷 史 的 探 討 才 區 分 出 輻 射 的 傷 害 跟 其 它 傷 害 的 差 異 性 其 實 大 眾 的 恐 懼 在 1930 和 1940 年 代 之 前, 早 在 x 射 線 鐳 含 鐳 塗 料 就 有 了 在 二 次 世 界 的 前 幾 十 年 就 引 起 了 大 眾 的 關 注, 當 時 的 報 章 雜 誌, 描 述 放 射 物 質 具 有 延 長 壽 命 及 損 害 生 命 兩 種 不 同 的 看 法, 所 以 無 論 是 影 響 流 傳 或 是 大 眾 的 恐 懼, 也 都 提 到 了 大 眾 的 恐 懼 是 到 原 子 彈 的 爆 炸 ( 廣 島 長 崎 事 件 ) 後 才 被 完 全 散 布 出 來, 一 開 始 大 家 只 是 注 意 到 在 爆 炸 後 短 時 間 內 所 造 成 的 影 響, 後 來 由 於 媒 體 ( 如 小 說 文 章 漫 畫 電 影 ) 的 過 度 強 調 輻 射 對 生 命 或 遺 傳 造 成 的 傷 害, 在 這 大 量 的 爭 論 下 才 使 得 公 眾 的 恐 懼 爆 發 出 來 (1950 年 代 後 期 1960 年 代 初 期 ), 也 使 得 輻 射 安 全 規 則 第 一 次 遭 受 重 250

259 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 大 的 衝 擊, 同 時 也 嚴 重 地 破 壞 了 人 們 對 美 國 原 子 能 委 員 會 (Atomic Energy Commission, AEC) 的 信 任 度 美 國 內 華 達 (Nevada) 州 蓋 了 放 射 性 廢 棄 物 處 置 場 後, 輻 射 影 響 的 爭 論 又 再 度 興 起, 這 次 是 針 對 住 在 內 華 達 州 下 風 處 的 地 方 有 較 高 的 致 癌 率, 在 1970 年 代 後 期 及 1980 年 代 早 期 提 供 了 不 少 議 題 給 學 術 界 作 研 究 ( 如 BEIR Ⅲ) 就 在 這 些 爭 論 原 子 彈 事 件 的 同 時,1980 年 代 中 期 較 高 的 氡 氣 在 一 些 城 市 被 發 現, 如 賓 州 新 澤 西 州 紐 約 和 其 它 地 方, 氡 氣 會 引 起 肺 癌 但 是 它 與 其 它 的 輻 射 效 應 一 樣, 並 不 能 確 定 它 威 脅 的 程 度 在 1980 年 代 後 期 和 1990 年 代 早 期 一 系 列 的 輻 射 外 洩 的 報 導 充 斥, 包 括 核 子 武 器 工 廠 的 設 立 引 來 的 混 亂 以 及 原 子 能 委 員 會 的 公 告 頗 負 盛 名 的 漢 福 特 武 器 工 廠 也 釋 放 大 量 的 碘 131 及 其 它 放 射 性 氣 體 到 大 氣 中, 以 試 驗 環 境 監 測 方 法 及 探 討 放 射 性 落 塵 的 特 性, 當 然 引 起 了 大 眾 的 責 難 大 氣 試 爆 造 成 大 量 放 射 性 落 塵 危 害 民 眾 健 康, 一 直 到 1963 年 由 美 英 蘇 三 國 同 意 中 止 在 大 氣 層 舉 行 核 試, 簽 訂 局 部 禁 試 條 約, 才 有 效 地 平 息 眾 怒, 但 並 未 停 止 大 眾 對 低 水 平 曝 露 的 爭 論 最 明 顯 的 是 在 1960 年 代 反 對 核 能 電 廠 的 興 建, 到 1960 年 代 後 期 核 能 電 廠 的 經 營 增 加, 對 輻 射 的 恐 懼 更 是 在 這 些 爭 論 中 占 很 大 的 部 分 1970 年 代 初 期 Gofman Tamplin 及 其 他 評 論 家 宣 告 核 能 電 廠 必 使 得 每 年 有 數 千 人 死 於 癌 症 的 消 息 居 然 登 上 報 紙 頭 條 追 溯 年 間 的 個 體 報 導, 在 1993 年 後 期 及 1994 年 早 期 達 到 最 高 峰 在 1997 年 的 夏 天 另 一 個 類 似 的 研 究 是 追 溯 年 的 大 氣 層 核 試 爆, 在 國 家 癌 研 究 所 (NCI) 報 告 稱, 內 華 達 州 所 作 的 實 驗, 遠 離 爆 炸 點 相 當 遠 的 地 方 仍 散 布 相 當 高 濃 度 的 碘 131, 並 在 新 英 格 蘭 州 中 西 部 愛 達 荷 州 蒙 他 那 州 南 北 達 科 塔 州 等 地 方 出 現 熱 點 (hot spots) 雖 然 強 調 碘 131 與 甲 狀 腺 癌 並 沒 有 關 聯, 但 在 實 驗 中 指 出, 被 污 染 的 牛 奶 可 能 會 引 起 美 國 10,000-75,000 件 甲 狀 腺 癌 的 病 例 但 於 1999 年 早 期, 在 西 雅 圖 Fred Hutchinson 癌 研 究 中 心 提 供 了 一 份 關 於 碘 131 的 消 息, 說 明 在 漢 福 特 被 碘 131 照 射 的 3000 多 人 當 中, 並 沒 有 發 生 甲 狀 腺 癌, 這 是 個 很 令 人 振 奮 的 消 息 放 射 性 污 染 鋼 筋 事 例 自 放 射 性 污 染 鋼 筋 事 件 發 生 後, 行 政 院 原 子 能 委 員 會 ( 簡 稱 原 能 會 ) 除 採 取 必 要 的 處 理 措 施 外, 並 採 公 開 化 的 做 法, 對 受 到 放 射 性 污 染 的 建 物 與 住 戶, 除 儘 速 進 行 全 面 性 的 偵 測 與 劑 量 評 估 外, 並 提 供 改 善 建 議 及 協 助 進 行 改 善 措 施, 同 時 亦 安 排 居 民 接 受 身 體 檢 查, 使 民 眾 可 能 受 到 的 影 響 降 到 最 低 此 外, 由 於 放 射 性 污 染 源 可 能 係 廢 棄 的 射 源 隨 251

260 第 十 二 章 低 劑 量 生 物 效 應 著 進 口 廢 鐵 一 併 熔 製 成 鋼 筋 所 致, 故 原 能 會 除 針 對 放 射 性 污 染 鋼 筋 的 流 向 展 開 追 查 外, 並 積 極 與 各 有 關 機 關 研 商 加 強 對 進 口 廢 鐵 的 檢 驗 與 管 制 措 施, 以 防 再 發 生 放 射 性 污 染 鋼 筋 問 題 1. 已 發 現 的 污 染 建 物 原 能 會 於 民 國 81 年 (1992)7 月 31 日 起, 查 出 臺 北 市 民 生 別 墅 的 鋼 筋 受 放 射 性 污 染 後, 先 後 共 發 現 十 起 含 有 放 射 性 污 染 鋼 筋 的 建 物 及 一 起 放 射 性 污 染 鐵 門, 計 134 戶 房 屋 受 到 污 染 除 了 污 染 鐵 門 位 於 臺 中 市 外, 其 餘 十 起 污 染 建 物 均 位 於 臺 北 市, 且 均 為 民 國 71 至 73 年 間 的 建 物 污 染 建 物 在 民 國 82 年 的 輻 射 劑 量, 最 高 者 為 每 年 67 msv, 大 部 分 在 每 年 20 msv 以 下, 而 半 數 以 上 每 年 均 小 於 10 msv 2. 採 取 的 處 理 措 施 (1) 協 助 污 染 住 戶 進 行 改 善 對 於 污 染 鋼 筋 建 物 的 改 善, 原 能 會 正 依 住 戶 劑 量 評 估 及 改 善 建 議 報 告, 繼 續 協 助 住 戶 進 行 改 善 措 施 已 有 數 棟 建 物 抽 換 污 染 鋼 筋 及 數 棟 建 物 拆 除 污 染 鋼 門 (2) 追 查 可 能 受 污 染 的 建 物 為 保 障 民 眾 住 家 安 全, 原 能 會 仍 繼 續 追 查 是 否 有 其 他 建 物 受 到 污 染 : 請 臺 灣 省 政 府 及 北 高 兩 市 政 府 提 供 民 國 71 至 73 年 建 物 的 資 料, 原 能 會 主 動 寄 發 熱 發 光 劑 量 計 (thermoluminescence dosimeter, TLD) 給 住 戶 根 據 營 建 資 料 及 TLD 計 讀 結 果, 原 能 會 會 派 員 前 往 偵 檢 由 原 能 會 設 置 兩 條 電 話 熱 線, 一 般 住 戶 對 建 物 有 疑 慮 時, 可 向 原 能 會 申 請 TLD 予 以 偵 測 (3) 安 排 住 戶 接 受 體 檢 為 確 保 民 眾 的 健 康, 凡 經 評 估 其 過 去 9 年 ( 民 國 72 至 81 年 ) 中 任 一 年 可 能 接 受 超 過 15 msv 劑 量 的 住 戶, 皆 安 排 其 至 臺 北 榮 民 總 醫 院 接 受 身 體 檢 查, 檢 查 項 目 包 括 血 液 生 化 及 染 色 體 變 異 分 析 等 共 58 項 原 能 會 已 邀 請 各 醫 學 中 心 核 醫 放 射 腫 瘤 及 血 液 科 專 家, 針 對 體 檢 報 告 進 行 判 讀 (4) 追 查 污 染 鋼 筋 的 來 源 及 流 向 原 能 會 已 掌 握 7 家 鋼 鐵 公 司, 並 派 員 積 極 追 查, 希 望 能 掌 握 污 染 鋼 筋 的 來 源 與 流 向 然 因 原 能 會 並 無 司 法 偵 查 權, 加 以 事 隔 多 年, 公 司 大 多 已 結 束 營 業, 或 因 人 事 已 有 所 異 動, 而 無 法 提 供 證 據 以 供 研 判 為 求 突 破 調 查 瓶 頸, 原 能 會 除 請 警 政 署 協 助 查 詢 外, 已 將 全 案 移 請 檢 調 單 位 偵 辦 3. 今 後 採 取 的 防 範 措 施 由 於 國 內 大 部 分 煉 鋼 廠 所 使 用 的 原 料 為 廢 鐵, 為 澈 底 防 止 廢 鐵 中 可 能 夾 雜 有 廢 棄 的 射 源, 原 能 會 已 協 調 有 關 機 關 及 鋼 鐵 業 者 共 同 採 取 防 範 措 252

261 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 施 : (1) 已 洽 妥 經 濟 部 商 品 檢 驗 局, 同 意 對 進 口 鋼 筋 的 檢 驗 作 業 中, 增 列 輻 射 偵 檢 項 目 對 於 進 口 的 半 成 品 亦 列 入 檢 驗 之 列 (2) 輔 導 國 內 鐵 鐵 業 者, 對 鋼 鐵 材 實 施 輻 射 污 染 偵 測 作 業 由 原 能 會 協 助 業 者 進 行 人 員 訓 練 並 提 供 技 術 支 援 (3) 原 能 會 已 研 訂 輻 射 污 染 鋼 鐵 材 鑑 定 暫 定 標 準 與 鋼 鐵 業 偵 檢 輻 射 污 染 作 業 要 點, 提 供 各 有 關 單 位 及 鋼 鐵 業 者 做 為 偵 檢 作 業 的 準 則 (4) 原 能 會 自 民 國 82 年 7 月 起, 會 同 經 濟 部 商 檢 局 及 工 業 局 普 查 臺 灣 地 區 鋼 鐵 廠, 普 查 結 果 將 對 社 會 大 眾 公 布, 以 落 實 防 範 措 施 4. 善 後 處 理 方 案 原 能 會 為 協 助 民 眾 解 決 問 題, 經 擬 具 具 體 方 案 陳 報 行 政 院 後, 依 行 政 院 核 復 的 處 理 原 則, 凡 年 輻 射 劑 量 超 過 15 msv 的 房 屋, 由 原 能 會 先 估 算 需 要 救 濟 的 金 額 後, 依 下 列 原 則 擇 一 與 屋 主 進 行 協 議, 如 協 議 不 成, 屋 主 得 循 司 法 程 序 解 決 : (1) 政 府 給 予 救 濟 金, 包 括 一 次 體 檢 費 用 在 內, 一 次 解 決 ; 惟 在 輻 射 劑 量 降 至 安 全 標 準 以 下 之 前, 不 得 出 租 或 出 售 作 為 居 住 之 用 (2) 其 房 屋 願 出 售 者, 政 府 以 合 理 價 格 予 以 購 買 (3) 其 房 屋 願 重 建 者, 政 府 除 給 予 部 分 補 助 外, 並 協 助 其 對 放 射 性 污 染 物 的 處 理 原 能 會 遵 照 處 理 原 則, 立 即 成 立 善 後 處 理 小 組 積 極 和 有 關 住 戶 展 開 協 議 迄 民 國 82 年 15 msv 以 上 的 污 染 住 戶 中, 已 有 部 分 與 原 能 會 達 成 出 售 房 屋 的 協 議 對 達 成 出 售 房 屋 協 議 者, 行 政 院 已 核 准 動 用 第 二 預 備 金, 住 戶 將 可 立 即 解 決 其 問 題 至 無 法 獲 致 協 議 之 住 戶, 則 依 法 律 程 序 處 理 5. 責 任 歸 屬 與 處 理 原 則 (1) 依 法 原 能 會 並 無 稽 查 鋼 鐵 廠 或 將 鋼 鐵 製 品 列 管 的 權 責 對 房 屋 建 造 過 程 及 使 用 執 照 的 核 發, 亦 無 稽 查 監 督 的 權 責 (2) 自 民 國 72 年 (1983) 起, 國 外 陸 續 發 生 30 餘 起 鋼 筋 等 建 築 材 料 受 放 射 性 污 染 的 案 件, 各 國 才 正 視 此 問 題, 而 採 行 預 防 管 制 措 施 我 國 於 民 國 72 年 間 發 生 輻 射 鋼 筋 問 題 之 前, 國 外 極 少 案 例 可 供 借 鏡 以 為 警 示 直 到 民 國 72 年 之 後, 才 針 對 此 項 漏 洞 採 取 預 防 措 施 (3) 原 能 會 於 民 國 74 年 4 月 初 知 悉 民 生 別 墅 的 啟 元 牙 科 診 所 有 放 射 性 鋼 筋 問 題, 迄 民 國 91 年 3 月 25 日 原 能 會 宣 布 接 受 民 國 91 年 1 月 30 日 臺 灣 高 等 法 院 判 決 國 家 應 賠 償 民 生 別 墅 受 災 戶 共 55,300,000 元 6. 居 民 體 檢 結 果 的 初 步 評 估 民 生 別 墅 及 其 他 居 民 體 檢 方 面, 253

262 第 十 二 章 低 劑 量 生 物 效 應 原 能 會 已 安 排 至 臺 北 榮 總 接 受 體 檢, 在 已 接 獲 的 體 檢 報 告 中, 發 現 部 分 民 眾 有 甲 狀 腺 功 能 較 低 貧 血 白 血 球 減 少 非 典 型 淋 巴 球 增 加 白 內 障 等, 據 文 獻 報 導 可 因 多 種 原 因 或 輻 射 引 起 的 症 狀, 但 並 未 發 現 任 何 因 高 劑 量 造 成 的 急 性 輻 射 病 變 現 象 而 前 述 異 常 症 狀 是 否 與 輻 射 有 關, 則 需 再 作 複 檢 及 相 關 的 詳 細 檢 查 與 追 蹤, 並 配 合 輻 射 生 物 劑 量 評 估, 及 輻 射 劑 量 模 擬 推 算 資 料, 由 輻 射 生 物 及 輻 射 醫 學 專 家 綜 合 研 判 原 能 會 已 邀 請 各 醫 學 中 心 核 醫 放 射 腫 瘤 及 血 液 科 專 家, 針 對 部 分 體 檢 報 告 進 行 判 讀, 認 為 有 需 要 進 行 複 檢 原 能 會 也 安 排 其 再 至 臺 北 榮 總 複 檢, 而 複 檢 原 因 不 見 得 和 輻 射 有 關 此 外, 原 能 會 與 衛 生 署 協 調 辦 理 所 有 體 檢 者 的 長 期 健 康 追 蹤 事 宜 7. 疏 散 居 民 的 考 量 根 據 國 際 放 射 防 護 委 員 會 建 議, 對 於 意 外 事 件 採 取 干 預 行 動 的 時 機 方 式 及 規 模, 應 基 於 正 當 化 與 最 適 化 兩 項 原 則, 也 就 是 由 干 預 行 動 所 獲 得 的 效 益 大 於 所 有 的 付 出, 且 要 獲 得 最 大 的 效 益 基 於 某 些 意 外 事 件 的 發 生 及 其 規 模 事 前 無 法 預 估, 所 以 國 際 放 射 防 護 委 員 會 認 為 不 可 能 對 所 有 意 外 事 件 的 干 預 行 動 均 先 預 訂 劑 量 限 值, 而 僅 對 特 定 可 能 發 生 的 意 外 事 件, 建 議 其 干 預 行 動 的 參 考 劑 量 值 例 如 對 於 核 能 電 廠 發 生 意 外 事 故 時, 執 行 廠 外 民 眾 撤 離 的 參 考 劑 量 為 5 至 50 msv 目 前 我 國 及 日 本 等 國 現 行 的 民 眾 防 護 行 動 準 則, 是 以 民 眾 可 能 於 短 時 間 內 接 受 100 msv 以 上 的 輻 射 劑 量 時, 始 考 慮 採 取 民 眾 疏 散 行 動 由 於 自 然 背 景 輻 射 變 化 很 大, 如 巴 西 的 火 山 岩 地 區, 人 口 約 30,000, 其 年 自 然 背 景 輻 射 約 16 msv, 日 本 有 三 處 人 口 達 以 上 的 地 區, 其 年 自 然 背 景 輻 射 也 在 7.7 至 10.5 msv 之 間 民 生 別 墅 污 染 最 嚴 重 的 房 屋, 以 最 保 守 的 方 式 評 估, 目 前 的 輻 射 劑 量 最 高 者 為 每 年 67 msv, 大 部 分 均 在 每 年 20 msv 以 下, 雖 較 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 的 一 般 人 劑 量 限 度 為 高, 惟 並 不 表 示 已 有 立 即 的 危 險, 故 尚 無 立 即 撤 離 民 眾 的 需 要 8. 對 認 為 民 生 別 墅 為 災 區 的 看 法 (1) 民 生 別 墅 污 染 最 嚴 重 的 房 屋, 民 國 82 年 的 輻 射 劑 量 最 高 者 為 每 年 67 msv, 大 部 分 均 在 每 年 20 msv 以 下 就 輻 射 劑 量 最 高 者 而 言, 其 繼 續 居 住 一 年, 依 據 ICRP-26 的 係 數 估 算, 所 增 加 的 終 生 輻 射 致 癌 率 為 萬 分 之 八 ( ), 而 一 般 民 眾 的 終 生 自 然 癌 症 發 生 率 為 (25%), 故 並 無 立 即 的 危 險 性 按 職 業 人 員 的 輻 射 安 全 標 準 為 全 身 每 年 50 msv, 此 種 劑 量 範 圍 不 會 有 立 即 的 危 險 性 (2) 民 生 別 墅 的 輻 射 劑 量 是 以 最 保 守 254

263 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 的 方 式 估 算, 係 假 設 居 民 一 年 365 天, 一 天 24 小 時 均 留 在 家 裡, 全 時 間 接 受 高 輻 射 曝 露 的 情 形 事 實 上, 居 民 不 可 能 一 整 年 足 不 出 戶, 故 其 實 際 劑 量 將 比 估 算 值 小 很 多 (3) 輻 射 的 偵 測 評 估 防 護 為 一 專 業 性 工 作, 輻 射 的 危 險 性 應 依 據 科 學 的 立 論, 而 輻 射 的 傷 害 亦 應 尊 重 醫 生 和 專 家 們 的 綜 合 研 判 社 會 大 眾 對 輻 射 不 盡 瞭 解, 對 輻 射 存 有 莫 名 的 恐 懼 心 理, 這 是 可 以 理 解 的, 但 輻 射 的 危 險 程 度 不 能 憑 心 理 感 受 而 認 定 9. 結 語 從 放 射 性 污 染 鋼 筋 事 件 的 觀 點, 要 避 免 今 後 再 度 發 生 類 似 事 件, 唯 有 從 阻 絕 污 染 源 著 手, 有 效 強 化 有 關 單 位 配 合 偵 檢 及 管 制 措 施, 才 能 防 範 於 事 件 原 能 會 宜 加 強 對 廠 商 的 稽 查 作 業, 以 期 預 防 與 管 制 措 施 能 真 正 落 實, 從 而 確 保 民 眾 的 輻 射 安 全 結 論 輻 射 防 護 組 織 及 政 府 機 關 根 據 他 們 的 建 議 合 理 地 來 保 護 輻 射 工 作 人 員 和 公 眾, 避 免 受 到 來 自 工 業 醫 院 或 其 它 應 用 的 低 水 平 曝 露 早 在 1930 年 代, 國 際 放 射 防 護 委 員 會 (ICRP) 美 國 國 家 輻 射 防 護 與 度 量 委 員 會 (NCRP) 和 其 它 團 體 利 用 可 得 到 的 科 學 資 訊, 使 他 們 能 建 議 可 接 受 的 曝 露 標 準 他 們 運 用 現 有 的 知 識, 以 大 範 圍 且 保 守 的 評 估 方 式, 涵 蓋 職 業 及 公 眾 的 曝 露, 並 且 根 據 新 的 知 識 不 斷 地 作 修 訂 到 了 1970 年 代, 合 理 抑 低 (as low as reasonably achievable, ALARA) 觀 念 才 被 接 受, 往 後 的 幾 年 輻 射 防 護 組 織 及 政 府 機 關 也 將 這 個 準 則 具 體 化 訂 定 這 些 輻 射 標 準 的 困 難 在 於 要 平 衡 反 對 聲 浪, 縱 使 可 接 受 的 劑 量 是 在 多 方 安 全 考 慮 及 理 智 分 析 後 才 決 定 的, 但 它 並 不 是 無 懈 可 擊 的, 到 底 要 訂 在 什 麼 劑 量 才 算 是 夠 安 全 也 是 值 得 爭 論 的 在 大 氣 層 核 試 爆 後 的 幾 十 年, AEC NRC 和 其 它 的 機 關 所 訂 定 的 輻 射 防 護 標 準 常 被 批 評 為 不 夠 嚴 謹 然 而 在 1990 中 期, 現 有 的 輻 射 防 護 標 準 又 被 批 評 為 太 過 嚴 格 一 些 輻 射 學 家 認 為, 以 不 足 夠 的 流 行 病 學 資 料 及 半 經 驗 式 的 論 證 來 推 論 低 水 平 曝 露 與 健 康 危 害, 用 在 輻 射 防 護 是 過 時 的, 同 時 他 們 認 為 線 性 無 低 限 模 式 是 不 可 行 的, 這 種 爭 論 猶 未 中 止 總 之, 在 整 個 人 類 生 活 的 自 然 環 境, 自 古 以 來 就 是 一 個 所 謂 的 低 劑 量 輻 射 環 境, 而 人 類 對 於 低 輻 射 劑 量 加 諸 於 他 們 的 影 響 卻 並 不 熟 悉 如 果 依 照 大 劑 量 輻 射 造 成 的 生 物 傷 害, 直 接 推 論 到 低 劑 量 輻 射 傷 害 性 生 物 效 應 的 必 然 性, 那 麼 人 類 似 乎 處 於 一 個 充 滿 輻 射 危 害 的 逆 境 但 是 如 果 換 另 一 個 角 度 去 思 索, 輻 射 是 否 也 如 空 氣 陽 光 水 一 般 為 生 物 所 必 需, 那 麼 輻 射 對 人 類 而 言 應 是 延 續 255

264 第十二章 低劑量生物效應 生命的動力 但以目前的科技尚不能釐 值又稱為低限值 清這個問題 科學界對低輻射劑量的研 3. 零當量點的假說 有人認為上述直 究仍嫌不足 也無絕對的低劑量定義 線外推的推論 誤導很多人的想法 僅以概約定義劑量低於 0.5 西弗的低直 所以主張低劑量的輻射劑量的 劑量 線能量轉移(linear energy transfer, LET) 回應曲線 與高輻射劑量者有所不 輻射(例如 X 射線 加馬射線等)為低劑 同 高 劑 量 屬 於 生 物 負 性 量 (bionegative) 低劑量則屬於生物正性 目前的低劑量輻射生物效應有以下 (biopositive) 二者方向恰好相反 其 三種假說 臨界點即是所謂的零當量點 小於零 1. 廣島 長崎原子彈爆炸與動物實驗的 當 量 點 的 輻 射劑量所造成的生物效 推論 外推延伸推論證據顯示 在 應 會異於所熟知的傷害性的生物效 較大劑量的輻射曝露時 輻射曝露的 應 如圖 12.8 所示 劑量愈大 其生物效應的發生率或傷 如 12.2 所述 輻射的生物效應 害程度也愈大 因此依據這種曲線外 依其對健康所造成的影響而言 可以區 推 延 伸 而 推 論傷害生物效應的必然 分為機率和非機率效應又稱為確定效應 性 即低劑量輻射亦會造成傷害 兩類 機率效應是指其發生機率所接受 2. 閾值模式 以為輻射劑量低於某值 輻射劑量的大小成比例增加 而與其產 (即閾值)時 就不會有生物效應 閾 生效應的程度無關 這種效應的發生沒 正面 反應度 激效 刺激 ZEP(零當量點) 負面 正常 線性 壓抑 死亡 劑量 (cgy) 圖 低劑量輻射的生物效應的三種假說 橫軸代表劑量 縱軸為生物體的反應 激效曲線顯示小 於零當量點時生物有正面的刺激效應 閾值曲線則主張低於零當量點時對生物無效應 線性 理論認為僅在 零輻射 時才是正常

265 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 有 劑 量 低 限 值 確 定 效 應 則 指 其 受 到 傷 害 的 程 度 與 所 接 受 輻 射 劑 量 的 大 小 成 比 例, 且 有 劑 量 低 限 值 存 在 前 者 例 如 癌 病 誘 發 ( 致 癌 效 應 ) 或 基 因 突 變 ( 遺 傳 效 應 ), 後 者 如 急 性 輻 射 症 候 群 ( 急 性 效 應 ) 或 白 內 障 不 孕 症 ( 延 遲 效 應 ) 等 無 論 是 機 率 效 應 的 發 生 率 ( 如 罹 癌 風 險 ) 或 確 定 效 應 的 效 應 程 度 皆 可 以 如 劑 量 回 應 曲 線 表 示 其 與 輻 射 的 相 關 情 形 就 目 前 已 知 的 證 據 顯 示 在 較 高 劑 量 輻 射 曝 露 時, 此 一 曲 線 皆 呈 正 比 相 關, 亦 即 輻 射 劑 量 愈 高, 其 生 物 效 應 的 發 生 率 或 傷 害 程 度 也 愈 大 因 此 依 據 這 種 曲 線 外 推 延 伸 而 推 論 傷 害 性 生 物 效 應 的 必 然 性, 即 低 輻 射 劑 量 亦 會 造 成 傷 害 但 卻 無 具 體 的 實 證, 僅 是 假 說 與 臆 測 因 此, 低 劑 量 的 生 物 效 應 並 不 明 確, 尚 未 成 定 論 參 考 文 獻 1. Committee on Biological Effect of Ionizing Radiation, The Effects on Populations of Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation, BEIR Ⅲ, National Academy of Sciences, Company, New York (1988) 5. Committee on Biological Effects of Ionizing Radiation, The Health Effects of Exposure to Low Levels of Ionizing Radiation, BEIR Ⅴ, National Academy of Sciences, Washington, D.C. (1990) 6. International Commission on Radiological Protection, Recommendations of the ICRP, ICRP Publication 60, Pergamon Press, Oxford, UK (1991) 7. J. Samuel Walker, Permissible Dose, A History of Radiation Protection in the Twentieth Century, University of California Press, Berkely, CA, USA (1999) 8. W. L. Chen, The Radiation Survey and Equivalent Dose Assessment for 60 Co-contaminated Rebar Buildings, App. Radiat. Isotopes 56(6), (2002) Washington, D.C. (1980) 2. 朱 鐵 吉 譯, 原 子 輻 射 與 輻 射 防 護, 民 全 書 局 有 限 公 司, 台 北 市 (1998) 3. 翁 寶 山, 輻 射 防 護 史, 第 一 版, 財 團 法 人 中 華 民 國 輻 射 防 護 協 會, 新 竹 市 (1999) 4. E. J. Hall, Radiobiology for the Biologists, 3rd ed., J. B. Lippincott 257

266 第 十 二 章 低 劑 量 生 物 效 應 258

267 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 第 十 三 章 持 續 曝 露 的 新 建 議 13.1 前 言 本 章 提 供 了 ICRP-82 輻 射 防 護 體 系 應 用 於 輻 射 所 導 致 持 續 的 (prolonged) 曝 露 導 則 持 續 曝 露 是 指 公 眾 在 長 時 間 內 所 遭 受 的 附 加 性 和 持 久 性 曝 露 公 眾 成 員 可 以 在 一 些 並 不 意 識 到 的 情 況 下 遭 受 到 這 類 曝 露 從 持 續 曝 露 帶 來 的 平 均 年 劑 量 或 多 或 少 是 恒 定 的, 或 者 在 幾 年 長 時 間 內 緩 慢 地 減 少 短 暫 性 質 公 眾 曝 露 不 包 括 在 本 文 之 內, 職 業 曝 露 和 醫 用 曝 露 也 被 認 為 不 屬 於 持 續 曝 露 在 此 處 持 續 取 代 慢 性 (chronic) 持 續 又 稱 為 長 期 典 型 的 持 續 曝 露 是 由 所 謂 天 然 輻 射 源 釋 出 的 輻 射 所 致, 例 如 宇 宙 輻 射 和 衰 變 鏈 中 原 生 放 射 性 核 種 釋 出 的 輻 射 某 些 人 工 輻 射 源 也 可 引 起 持 續 曝 露, 例 如 來 自 人 類 活 動 的 長 壽 命 放 射 性 殘 存 物 是 持 續 曝 露 的 通 常 原 因 應 指 出 放 射 性 殘 存 物 可 以 含 天 然 的 和 人 工 的 放 射 性 核 種 在 持 續 曝 露 情 況 下, 很 難 把 來 自 人 工 成 份 的 曝 露 與 由 天 然 成 份 所 導 致 的 曝 露 分 開 ; 然 而, 針 對 人 工 成 份 的 防 護 措 施 可 以 影 響 由 天 然 成 份 所 導 致 的 曝 露, 反 過 來 也 是 這 包 括 民 國 83 年 (1994)8 月 發 現 的 所 謂 輻 射 馬 路 在 內 的 天 然 成 份 與 放 射 性 落 塵 中 半 衰 期 大 於 10 年 的 人 工 放 射 性 核 種, 例 如 銫 137 放 射 性 殘 存 物 可 以 在 受 到 管 制 的 活 動 終 止 以 後 被 遺 留 下 來, 這 類 活 動 增 大 了 人 類 受 到 的 總 曝 露, 被 稱 作 為 輻 射 作 業 或 實 踐 另 外, 那 些 過 去 沒 有 受 到 管 制 的 活 動 或 發 生 的 事 件, 也 會 產 生 放 射 性 殘 存 物 在 人 類 棲 息 地 早 已 存 在, 事 實 上 天 然 輻 射 源 和 放 射 性 殘 存 物 所 導 致 的 曝 露, 它 可 以 通 過 所 謂 干 預 的 過 程 的 防 護 活 動 加 以 限 制, 這 些 活 動 旨 在 減 少 人 們 總 的 曝 露 許 多 由 天 然 輻 射 源 所 導 致 持 續 曝 露 以 及 幾 乎 所 有 由 放 射 性 殘 存 物 所 導 致 持 續 曝 露 是 可 控 制 的, 即 能 用 防 護 措 施 加 以 限 制 基 本 上 不 能 控 制 的 ( 例 如 在 人 體 內 起 代 謝 作 用 的 天 然 放 射 性 核 種 如 鉀 40 所 導 致 的 曝 露 ) 或 者 不 適 合 於 控 制 的 ( 例 如 宇 宙 輻 射 所 導 致 的 曝 露 ) 持 續 曝 露, 通 常 排 除 在 輻 射 防 護 的 管 制 範 圍 以 外 因 此, 可 控 制 的 持 續 曝 露 源 包 括 自 然 界 中 許 多 原 生 放 射 性 核 種 和 長 壽 命 放 射 性 殘 存 物 受 管 制 的 輻 射 作 業 和 其 它 不 受 任 何 控 制 的 或 者 在 低 於 現 行 管 制 要 求 下 進 行 的 活 動, 在 其 營 運 和 除 役 259

268 第 十 三 章 持 續 曝 露 的 新 建 議 之 後 都 會 在 人 類 棲 息 地 留 下 這 些 殘 存 物 向 環 境 釋 放 長 壽 命 放 射 性 核 種 的 事 件 ( 例 如 事 故 ), 也 可 造 成 這 些 殘 存 物 含 放 射 性 物 質 供 公 眾 使 用 的 消 費 品 也 可 以 是 引 起 持 續 曝 露 的 一 個 原 因 圖 13.1 代 表 了 持 續 曝 露 各 種 來 源 的 圖 解 性 說 明 除 了 宇 宙 輻 射, 列 出 的 所 有 輻 射 源 一 般 是 可 控 制 的 它 們 包 括 了 許 多 天 然 的 和 人 工 的 輻 射 源 在 人 類 棲 息 地 出 現 的 輻 射 源 所 引 起 全 部 曝 露, 導 致 生 活 在 此 棲 息 地 的 個 人 受 到 現 有 曝 露 這 些 敘 述 是 基 於 聯 合 國 原 子 輻 射 效 應 科 學 委 員 會 (UNSCEAR) 所 提 供 的 資 料 使 原 子 發 生 變 化, 至 少 是 暫 時 的, 從 而 改 變 了 包 含 該 原 子 的 分 子 的 結 構 如 果 受 影 響 的 分 子 是 在 活 細 胞 中, 則 該 細 胞 本 身 有 時 會 被 損 傷, 或 者 是 由 於 該 分 子 對 細 胞 的 功 能 是 關 鍵 的 從 而 造 成 直 接 損 傷, 或 者 間 接 地 由 於 在 鄰 近 分 子 引 起 化 學 變 化 而 造 成 損 傷, 例 如 生 成 自 由 基 在 輻 射 引 起 的 在 細 胞 內 的 各 種 損 傷 之 中, 最 重 要 的 是 去 氧 核 糖 核 酸 (DNA) 的 損 傷 DNA 損 傷 可 能 會 阻 止 細 胞 的 存 活 或 繁 殖, 但 這 種 損 傷 常 常 被 細 胞 修 復 如 果 修 復 不 完 善, 就 可 能 得 到 一 個 可 存 活 但 是 改 變 了 的 細 胞 改 變 了 的 細 胞 的 發 生 與 繁 殖 很 可 能 受 到 細 胞 在 受 照 以 前 13.2 持 續 曝 露 的 健 康 效 應 ICRP 關 於 由 輻 射 所 導 致 的 健 康 效 或 以 後 的 其 它 變 化 的 影 響 這 類 影 響 是 常 見 的, 其 中 包 括 受 到 其 它 致 癌 劑 或 致 突 變 劑 的 曝 露 如 果 在 一 個 器 官 或 組 織 陸 地 輻 射 宇 宙 輻 射 過 去 活 動 和 事 件 中 有 足 夠 的 細 胞 被 殺 死 或 不 能 繁 殖 和 發 揮 其 功 能, 則 將 喪 失 器 官 的 功 能, ICRP 稱 作 為 確 定 效 應 受 影 響 的 細 胞 數 愈 多, 則 功 能 的 喪 失 就 愈 嚴 重 一 個 改 變 了 的 軀 體 細 胞 可 能 仍 保 持 其 繁 殖 能 力, 而 可 能 造 成 一 個 改 變 了 的 細 胞 克 隆 (clone), 它 們 最 終 可 能 會 導 致 癌 性 室 內 氡 消 費 品 腺 中 一 個 改 變 了 的 生 殖 細 胞, 具 備 傳 遞 遺 傳 訊 息 給 受 害 者 後 代 的 功 能, 可 能 傳 由 提 煉 工 業 產 生 的 NORM 目 前 的 輻 射 作 業 遞 了 錯 誤 的 遺 傳 訊 息, 從 而 引 起 對 某 些 後 代 的 嚴 重 損 害 這 種 可 能 由 一 個 改 變 事 故 圖 13.1 各 種 持 續 曝 露 源 的 圖 解 表 示 註 : NORM: naturally occurring radioactive material, 天 然 發 生 放 射 性 物 質 應 的 目 前 政 策 總 結 如 下 : 游 離 過 程 必 然 了 的 細 胞 引 起 的 軀 體 或 遺 傳 效 應, 稱 為 機 率 效 應 由 於 從 懷 孕 發 展 到 胚 胎 和 胎 兒 涉 及 很 復 雜 的 過 程, 對 於 尚 未 出 生 的 嬰 兒 的 產 前 確 定 與 機 率 效 應 作 分 開 地 260

269 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 討 論 較 為 方 便 有 些 實 驗 證 據 顯 示 輻 射 可 以 刺 激 多 種 細 胞 功 能, 包 括 增 殖 和 修 復 這 種 刺 激 未 必 是 有 益 的, 這 些 效 應 目 前 稱 作 為 刺 激 效 應 (hormesis), 簡 稱 為 激 效 ( 見 12.7) 有 關 這 些 效 應 的 大 多 數 實 驗 資 料 尚 未 定 論, 主 要 由 於 低 劑 量 下 的 統 計 學 困 難 而 且, 很 多 是 關 係 到 癌 與 遺 傳 效 應 以 外 的 其 它 生 物 學 終 點 (end point) 的, 關 於 刺 激 效 應 可 供 利 用 的 資 料 目 前 還 沒 有 到 在 輻 射 防 護 中 要 加 以 考 慮 的 程 度 因 此,ICRP 建 議 的 發 展 一 直 與 輻 射 可 以 引 起 的 兩 種 健 康 效 應 ( 確 定 效 應 和 機 率 效 應 ) 緊 密 地 聯 繫 起 來 確 定 效 應 僅 見 於 輻 射 劑 量 超 過 劑 量 閾 值 時 受 照 的 個 體, 效 應 的 嚴 重 程 度 隨 劑 量 而 增 加, 在 臨 床 上 可 見 到 這 種 受 到 影 響 的 個 人 機 率 效 應 僅 能 在 大 的 人 群 中 通 過 流 行 病 學 調 查 而 測 出, 它 們 是 作 為 在 受 照 人 群 中 和 他 們 的 子 代 中 軀 體 和 遺 傳 效 應 正 常 發 生 率 的 改 變 而 發 現 的, 只 有 在 集 體 劑 量 足 夠 大 到 統 計 學 上 能 辨 明 時 才 行 此 外, 健 康 效 應 也 可 由 於 所 謂 胎 內 曝 露 的 結 果 而 引 起, 這 些 曝 露 發 生 在 出 生 前, 但 其 效 應 可 表 現 在 出 生 前 存 活 的 人 員 及 他 / 她 的 子 代 ICRP 建 議 應 謹 慎 地 考 慮, 因 為 由 於 持 續 曝 露 引 起 的 輻 射 健 康 效 應 的 科 學 資 料 很 有 限, 尤 其 是 關 於 確 定 效 應 和 胎 內 曝 露 的 效 應 關 於 機 率 和 確 定 效 應 前 已 述 及, 在 此 僅 補 充 出 生 前 的 健 康 效 應 如 下 輻 射 對 胎 兒 照 射 的 效 應 取 決 於 懷 孕 的 時 期 內 何 時 受 到 照 射 在 懷 孕 後 頭 3 個 星 期 胚 胎 受 照 不 會 導 致 出 生 後 的 確 定 效 應 或 機 率 效 應 在 主 要 器 官 發 生 階 段 ( 懷 孕 後 4-14 周 ), 動 物 資 料 顯 示 可 以 引 起 受 照 時 間 正 在 發 育 的 器 官 發 生 畸 形 這 些 效 應 具 有 確 定 特 徵, 由 動 物 實 驗 估 計 人 的 閾 值 在 Gy 從 妊 娠 後 3 周 直 到 懷 孕 終 止 整 個 時 期, 看 來 輻 射 曝 露 能 引 起 機 率 效 應, 例 如 癌 症 發 生 機 率 增 加 可 供 應 用 的 數 據 也 不 是 相 互 一 致 的 然 而,ICRP 假 設 標 稱 致 死 機 率 係 數 約 與 兒 童 的 相 同 已 報 導 子 宮 內 受 到 曝 露 的 廣 島 和 長 崎 一 些 兒 童 中 其 智 商 (IQ) 低 於 預 期 值, 這 個 數 據 與 隨 曝 露 的 劑 量 增 大,IQ 值 的 分 布 通 常 向 下 偏 移 是 一 致 的 ICRP 假 設 此 偏 移 正 比 於 劑 量 懷 孕 後 8-15 周 期 間 胎 兒 受 照 每 Sv 劑 量 約 下 降 30 IQ 據 此 係 數, 約 100 msv 劑 量 能 引 起 個 人 IQ 的 改 變 不 會 大 於 3 IQ 點 IQ 小 的 偏 移 在 臨 床 上 是 不 能 確 定 的 在 妊 娠 後 16 周 到 25 周 受 照 的 IQ 效 應 不 太 明 顯, 而 在 其 它 時 期 受 照 還 未 觀 察 到 這 種 效 應, 所 有 關 於 IQ 的 觀 察 均 與 高 劑 量 和 高 劑 量 率 有 關 在 缺 乏 其 它 證 據 的 情 況 下, 甚 至 要 尋 找 可 供 利 用 的 關 於 出 生 前 曝 露 的 資 料 也 是 極 難 的 ( 尤 其 是 關 於 發 育 中 腦 的 子 宮 內 曝 露 ),ICRP 以 前 已 經 指 出, 在 持 續 曝 露 年 劑 量 低 於 100 msv 時, 這 是 一 般 的 持 續 曝 露 情 況, 出 生 前 曝 露 不 是 一 個 需 要 特 別 加 以 防 護 的 例 子, 因 為 : 261

270 第 十 三 章 持 續 曝 露 的 新 建 議 對 低 於 100 msv 持 續 年 劑 量 來 說, 在 妊 娠 後 頭 3 周 的 子 宮 內 照 射 所 引 起 的 兒 童 超 額 白 血 病 或 癌 症 ( 在 存 活 的 兒 童 中 ) 的 機 率 十 分 低 對 於 100 msv 的 胎 兒 劑 量, 即 低 於 約 100 msv 的 持 續 年 劑 量, 預 計 不 會 發 生 器 官 的 發 育 畸 形 在 持 續 照 射 年 劑 量 為 數 百 msv 時, 假 設 發 育 障 礙 效 應 有 一 個 特 別 的 閾 值 因 為 這 些 效 應 可 測 出 的 閾 值 是 100 msv, 而 在 懷 孕 敏 感 時 期 恰 好 是 一 年 的 分 數, 以 及 由 於 類 似 的 理 由 在 出 生 前 受 照 的 兒 童, 其 機 率 效 應 的 個 人 終 生 危 險 度 應 該 低 於 一 般 居 民, 因 為 標 稱 死 亡 機 率 係 數 ( 全 人 口 = /msv) 是 在 一 個 較 小 的 範 圍 ( 如 年 齡 分 布 ) 而 且 出 生 前 受 照 的 時 間 (<10 個 月 ) 要 小 於 一 般 人 群 預 計 持 續 的 受 照 時 間 13.3 臺 灣 的 自 然 背 景 人 類 原 本 就 生 存 在 天 然 輻 射 場 中, 自 然 背 景 輻 射 主 要 來 自 宇 宙 射 線 和 地 殼 存 在 的 鈾 系 釷 系 及 鉀 40 等 核 種 所 造 成 的 體 內 和 體 外 的 輻 射 曝 露 宇 宙 射 線 隨 高 度 和 緯 度 不 同 而 變 化, 臺 灣 地 區 位 處 低 緯 度, 且 大 部 分 居 民 均 住 在 平 原 地 區, 故 每 年 接 受 宇 宙 射 線 劑 量 較 世 界 平 均 值 為 低 在 2000 公 尺 高 的 山 上, 宇 宙 射 線 劑 量 率 ( 微 西 弗 / 小 時 ) 約 為 海 平 面 ( 微 西 弗 / 小 時 ) 的 兩 倍 若 搭 乘 國 際 航 線 飛 機 在 10,000 公 尺 高 空 飛 行, 其 劑 量 率 (2 微 西 弗 / 小 時 ) 約 為 海 平 面 的 70 倍 依 臺 灣 地 區 人 口 分 布 與 居 住 高 度 加 權 平 均 每 人 每 年 接 受 宇 宙 射 線 造 成 的 有 效 劑 量 為 0.25 毫 西 弗, 另 外 評 估 不 同 飛 航 路 線 旅 客 所 接 受 的 宇 宙 射 線 劑 量 列 於 表 13.1 嘉 義 市 民 若 想 遷 居 阿 里 山 上, 每 年 將 多 接 受 0.26 毫 西 弗 的 宇 宙 射 線 劑 量 地 殼 存 在 的 天 然 放 射 性 核 種 所 發 出 的 加 馬 射 線 會 對 人 體 造 成 體 外 曝 露, 若 將 放 射 性 核 種 攝 入 體 內, 則 造 成 體 內 曝 露 依 據 臺 灣 輻 射 偵 測 工 作 站 ( 後 來 易 名 為 輻 射 偵 測 中 心 ) 歷 年 來 的 測 量 結 果, 地 殼 加 馬 輻 射 對 國 人 造 成 的 劑 量 率 在 室 內 為 微 西 弗 / 小 時, 在 室 外 則 為 微 西 弗 / 小 時, 室 內 外 比 值 為 1.76 這 是 因 為 臺 灣 地 區 住 宅 多 使 用 磚 砂 石 及 混 凝 土 所 致 這 些 建 材 也 都 含 有 天 然 放 射 性 核 種, 表 13.2 為 臺 灣 本 土 建 材 所 含 天 然 放 射 性 核 種 活 度 由 於 各 地 地 質 略 有 不 同, 故 臺 灣 地 區 各 縣 市 地 表 加 馬 輻 射 劑 量 率 亦 略 有 差 異, 詳 如 表 13.3 所 示 依 80% 時 間 在 室 內 活 動 的 占 用 因 數 作 估 計, 臺 灣 居 民 每 人 每 年 接 受 的 體 外 加 馬 輻 射 為 0.58 毫 西 弗, 其 中 室 內 輻 射 占 0.51 毫 西 弗 此 外, 岩 石 土 壤 所 含 鈾 釷 的 衰 變 過 程 中 會 放 出 放 射 性 氡 氣, 它 會 逸 入 空 氣 中 被 吸 入 肺 部, 造 成 體 內 曝 露 臺 灣 地 區 室 內 外 氡 活 度 平 均 分 別 為 10 及 4 貝 克 / 立 方 米, 遠 比 中 緯 度 國 家 為 262

271 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 低, 這 是 因 為 臺 灣 地 質 含 鈾 少, 且 室 內 通 風 良 好 所 致, 平 均 每 人 每 年 因 吸 入 氡 氣 所 造 成 的 劑 量 為 0.44 毫 西 弗 人 體 每 天 攝 食 的 食 品 也 含 少 量 天 然 放 射 性 核 種, 其 中 最 重 要 的 是 鉀 40 和 碳 14 依 聯 合 國 原 子 輻 射 效 應 科 學 委 員 會 1993 年 的 報 告 分 類, 全 球 人 口 平 均 的 年 劑 量 為 2.4 毫 西 弗, 台 灣 地 區 約 1.6 毫 西 弗, 詳 如 表 13.4 所 示 表 13.1 國 內 外 航 線 旅 客 所 受 宇 宙 射 線 劑 量 航 線 ( 往 返 ) 有 效 劑 量 ( 微 西 弗 ) 臺 北 美 國 紐 約 156 臺 北 荷 蘭 阿 姆 斯 特 丹 99 臺 北 美 國 洛 杉 磯 93 臺 北 南 非 約 翰 尼 斯 堡 72 臺 北 澳 洲 雪 梨 48 臺 北 新 加 坡 15 臺 北 金 門 0.67 臺 北 高 雄 0.48 臺 北 臺 南 0.23 臺 北 蘭 嶼 0.13 高 雄 馬 公 0.07 表 13.2 我 國 建 材 的 放 射 性 含 量 和 評 估 室 內 劑 量 率 放 射 性 核 種 活 度 ( 貝 克 / 千 克 ) 劑 量 率 建 材 種 類 鉀 40 鈾 238 系 釷 232 系 ( 微 西 弗 / 小 時 ) 紅 磚 鑽 磚 磁 磚 空 心 磚 石 棉 瓦 片 白 砂 黑 砂 石 黏 土 混 凝 土 東 南 水 泥 品 牌 水 泥 註 : 鑽 磚 類 似 磁 磚 ( 燒 結 1000 ), 但 因 加 入 重 金 屬, 燒 結 溫 度 達 , 硬 度 好 且 耐 磨 263

272 第 十 三 章 持 續 曝 露 的 新 建 議 表 13.3 臺 灣 地 區 地 表 加 馬 輻 射 劑 量 率 平 均 劑 量 率 地 區 偵 測 點 數 ( 微 西 弗 / 小 時 ) 金 門 縣 南 投 縣 宜 蘭 縣 彰 化 縣 臺 中 縣 雲 林 縣 臺 北 市 臺 中 市 苗 栗 縣 基 隆 市 臺 北 縣 屏 東 縣 嘉 義 縣 桃 園 縣 高 雄 市 高 雄 縣 新 竹 縣 臺 南 縣 市 臺 東 縣 花 蓮 縣 澎 湖 縣 註 : 臺 灣 地 表 輻 射 偏 高 地 點 為 臺 北 市 北 投 地 熱 谷 及 臺 南 縣 將 軍 鄉 馬 沙 溝 海 灘, 劑 量 率 分 別 為 及 微 西 弗 / 小 時 表 13.4 臺 灣 地 區 天 然 輻 射 劑 量 統 計 來 源 年 有 效 劑 量 ( 毫 西 弗 ) 臺 灣 全 球 平 均 差 異 宇 宙 射 線 % 宇 宙 射 線 產 生 核 種 地 表 體 外 曝 露 % 體 內 放 射 性 核 種 曝 露 % 吸 入 氡 % 吸 入 氡 攝 入 氡 合 計 % 註 : 臺 灣 數 據 為 1995 年 評 估, 全 球 平 均 取 自 聯 合 國 原 子 輻 射 效 應 科 學 委 員 會 1993 年 報 告 264

273 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 1. 天 然 背 景 輻 射 異 常 地 區 由 於 世 界 各 地 地 質 高 度 緯 度 建 築 型 式 及 生 活 習 慣 等 不 同, 故 各 地 的 民 眾 所 受 劑 量 亦 相 異, 尤 其 少 數 地 質 特 殊 地 區, 所 含 天 然 釷 鈾 偏 高, 造 成 地 表 加 馬 輻 射 劑 量 率 偏 高, 表 13.5 及 表 13.6 分 別 列 出 我 國 及 世 界 地 表 天 然 輻 射 偏 高 地 區, 劑 量 率 最 高 的 瑞 典 花 崗 岩 礦 區 達 100 微 西 弗 / 小 時, 約 為 臺 灣 地 區 平 均 微 西 弗 / 小 時 的 2000 倍, 但 從 流 行 病 學 的 調 查 研 究 顯 示, 在 這 些 天 然 輻 射 偏 高 地 區 的 居 民 健 康 並 未 受 影 響 長 期 低 劑 量 的 天 然 背 景 輻 射 對 人 類 健 康 有 益 或 有 害 目 前 尚 無 定 論 表 13.5 我 國 地 表 輻 射 劑 量 率 較 高 地 區 地 區 地 點 地 表 劑 量 率 ( 微 西 弗 / 小 時 ) 備 註 中 國 大 陸 臺 灣 河 北 面 積 約 200 平 方 公 里 福 建 鬼 頭 山 面 積 約 2 平 方 公 里 廣 東 陽 江 面 積 約 500 平 方 公 里 廣 西 花 山 姑 婆 山 面 積 約 500 平 方 公 里 四 川 降 札 溫 泉 3.94 面 積 約 60 平 方 公 里 臺 北 市 北 投 區 0.18 地 熱 谷 公 園 內 臺 南 縣 將 軍 鄉 馬 沙 溝 0.27 含 獨 居 石 註 : 臺 灣 地 區 地 表 輻 射 劑 量 率 平 均 為 微 西 弗 / 小 時 表 13.6 全 球 地 表 天 然 輻 射 劑 量 率 較 高 地 區 國 別 地 名 地 表 劑 量 率 ( 微 西 弗 / 小 時 ) 瑞 典 花 崗 岩 礦 區 100 伊 朗 Ramsar 市 30 肯 亞 Mombasa 12 印 度 Kerala 印 度 恆 河 三 角 洲 巴 西 Espirio Santo 巴 西 Minas Gerais 埃 及 尼 羅 河 三 角 洲 美 國 弗 羅 里 達 州 磷 礦 區

274 第 十 三 章 持 續 曝 露 的 新 建 議 上 表 資 料 來 源 : 聯 合 國 原 子 輻 射 放 應 科 學 委 員 會 報 告 (1993) 2. 人 類 活 動 所 增 加 的 天 然 輻 射 劑 量 / 小 時, 移 居 高 雄 每 年 亦 將 增 加 劑 天 然 輻 射 可 以 說 是 無 所 不 在, 而 且 隨 地 而 異, 因 此 人 類 日 常 生 活 上 的 活 動 就 會 造 成 所 受 劑 量 的 增 減 例 如 目 前 國 人 出 國 觀 光 的 活 動 相 當 普 遍, 從 臺 北 搭 機 赴 紐 約 來 回 一 趟 將 受 毫 西 弗 宇 宙 射 線 劑 量, 為 桃 園 輻 射 道 路 附 近 居 民 所 受 最 大 年 劑 量 0.13 毫 西 弗 的 1.2 倍 輻 射 道 路 因 所 含 天 然 放 射 性 物 質 而 增 高 輻 射, 稱 為 技 術 增 強 天 然 放 射 性 物 質 (Technologically enhanced NORM, 簡 稱 TENORM) 另 一 例 為 氧 化 鈦 (TiO 2 ) 塗 料 工 業 中 天 然 放 射 性 核 種 同 樣 的 道 理, 住 在 嘉 義 市 的 居 民 若 想 移 居 阿 里 山 上, 則 每 年 將 因 宇 宙 射 線 的 劑 量 增 加 一 倍 而 多 接 受 0.26 毫 西 弗 的 劑 量 但 一 個 心 儀 高 山 地 區 秀 麗 風 景 的 人, 他 絕 不 會 將 宇 宙 射 線 劑 量 加 倍 的 因 素 列 入 遷 徙 的 考 量 因 子 在 高 雄 地 區 有 很 多 居 民 來 自 澎 湖, 由 於 澎 湖 屬 於 玄 武 岩 的 地 質, 天 然 背 景 輻 射 偏 低, 室 外 加 馬 輻 射 平 均 劑 量 率 僅 微 西 弗 / 小 時, 比 高 雄 市 低 0.02 微 西 弗 / 小 時 ( 參 見 表 13.3) 由 澎 湖 移 居 高 雄 將 使 室 外 年 劑 量 增 加 另 外, 澎 湖 傳 統 建 築 多 使 用 石 為 建 材, 它 的 放 射 性 較 低 ( 參 見 表 13.2), 估 計 其 室 內 加 馬 輻 射 劑 量 率 比 混 凝 土 配 紅 磚 低 微 西 弗 量, 會 不 會 有 人 把 遷 徙 所 增 加 的 輻 射 劑 量 納 入 考 慮 因 素 呢? 一 般 民 眾 每 人 每 年 接 受 額 外 輻 射 不 得 超 過 5 毫 西 弗 的 劑 量 桃 園 輻 射 道 路 所 增 加 的 最 大 個 人 劑 量 每 年 0.13 毫 西 弗, 約 僅 法 規 限 值 的 1/40 目 前 臺 灣 地 區 居 民 大 部 分 都 使 用 鋼 筋 混 凝 土 為 建 材, 這 會 使 室 內 劑 量 率 比 室 外 增 加 0.76 倍, 每 人 每 年 因 此 增 加 0.22 毫 西 弗 劑 量, 約 為 輻 射 道 路 的 1.7 倍 人 體 內 含 有 鉀 40, 它 會 發 出 1.33 百 萬 電 子 伏 的 貝 他 射 線 及 1.46 百 萬 電 子 伏 的 加 馬 射 線, 日 常 飲 食 均 含 少 量 鉀 40, 造 成 體 內 劑 量 約 0.16 毫 西 弗 / 年, 其 加 馬 射 線 會 由 體 內 發 出 而 向 四 周 發 射 近 年 來 生 活 水 準 大 幅 提 高, 幾 乎 家 家 戶 戶 有 冷 氣, 吹 冷 氣 時 為 了 節 約 能 源 而 關 上 門 窗, 如 此 一 來 可 能 使 室 內 氡 氣 濃 度 提 高 數 倍 假 設 每 年 吹 冷 氣 5 個 月, 氡 濃 度 提 高 一 倍, 則 室 內 氡 所 增 加 的 劑 量 為 每 年 0.13 毫 西 弗 人 類 活 動 會 改 變 他 們 所 受 的 輻 射 劑 量, 僅 舉 上 述 幾 個 例 子 由 此 看 來 桃 園 輻 射 道 路 造 成 輻 射 劑 量 實 在 微 不 足 道 13.4 ICRP-82 建 議 本 節 概 述 國 際 放 射 防 護 委 員 會 266

275 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 (ICRP) 第 82 號 出 版 物 提 出 的 建 議 該 報 告 可 能 對 處 理 公 眾 受 較 低 水 平 游 離 輻 射 持 續 曝 露 這 一 難 題 的 決 策 人 員 有 深 遠 影 響 該 報 告 題 為 : 在 持 續 輻 射 曝 露 情 況 下 公 眾 的 防 護 ICRP 輻 射 防 護 體 系 應 用 於 由 天 然 輻 射 源 和 長 壽 命 放 射 性 殘 存 物 引 起 的 可 控 制 輻 射 1. 持 續 曝 露 公 眾 偶 然 性 和 持 續 性 受 到 持 續 曝 露, 這 種 曝 露 多 發 生 在 公 眾 可 能 自 己 發 覺 到 的 情 況 多 年 來, 與 持 續 曝 露 有 關 的 年 平 均 劑 量 大 體 上 穩 定 或 在 緩 慢 減 少 ( 該 報 告 未 涉 及 公 眾 的 瞬 時 曝 露, 也 未 涉 及 職 業 性 曝 露 和 醫 療 曝 露, 這 些 情 況 不 被 視 為 持 續 曝 露 ) 典 型 的 持 續 曝 露 是 由 宇 宙 輻 射 和 原 生 放 射 性 核 種 衰 變 鏈 等 所 謂 天 然 輻 射 源 所 產 生 的 曝 露 某 些 人 工 輻 射 源 也 會 造 成 持 續 曝 露, 例 如 人 類 活 動 所 產 生 的 長 壽 命 放 射 性 殘 存 物 即 是 造 成 持 續 曝 露 的 一 種 常 見 原 因 值 得 注 意 的 是, 放 射 性 殘 存 物 可 能 兼 含 天 然 和 人 工 兩 類 放 射 性 核 種 (1) 輻 射 作 業 和 干 預 輻 射 防 護 體 系 以 輻 射 作 業 又 稱 為 實 踐 以 及 干 預 這 兩 個 概 念 為 基 礎, 這 兩 個 概 念 完 全 適 用 於 持 續 曝 露 情 況 在 受 監 管 的 活 動 結 束 後 可 能 殘 存 放 射 性 殘 存 物, 這 就 增 加 了 人 類 所 受 輻 射 曝 露 的 總 劑 量 ; 這 些 活 動 稱 作 輻 射 作 業 或 實 踐 此 外, 過 去 的 非 受 控 活 動 和 事 件 也 會 產 生 放 射 性 殘 存 物 可 通 過 一 種 稱 作 干 預 的 過 程 ( 其 目 的 旨 在 減 少 人 類 所 受 曝 露 的 總 劑 量 ) 對 人 類 生 存 環 境 中 實 際 上 已 經 存 在 的 天 然 輻 射 源 和 放 射 性 殘 存 物 產 生 的 曝 露, 實 施 防 護 行 動 (2) 可 控 持 續 曝 露 天 然 輻 射 源 的 許 多 持 續 曝 露 和 放 射 性 殘 存 物 所 導 致 的 幾 乎 所 有 持 續 曝 露, 都 是 可 以 控 制 的 基 本 上 不 可 控 持 續 曝 露 ( 例 如 人 體 內 具 有 代 謝 作 用 的 天 然 放 射 性 核 種 的 曝 露 ) 一 般 不 屬 於 輻 射 防 護 管 理 的 範 疇 因 此, 可 控 持 續 曝 露 源 包 括 其 曝 露 適 於 控 制 的 某 些 實 際 上 的 原 生 放 射 性 核 種 和 長 壽 命 放 射 性 殘 存 物 一 些 受 監 管 的 輻 射 作 業 和 在 失 去 任 何 控 制 或 在 實 施 的 監 管 要 求 不 如 當 前 所 適 用 的 要 求 嚴 格 的 情 況 下 進 行 的 其 他 活 動, 在 這 些 輻 射 作 業 活 動 和 除 役 後 放 射 性 殘 存 物 可 能 殘 存 於 人 類 生 存 環 境 之 中 放 射 性 殘 存 物 也 可 能 源 於 諸 如 向 環 境 釋 出 放 射 性 核 種 的 事 故 之 類 的 事 件 含 有 放 射 性 物 質 的 公 眾 消 費 品 也 可 能 是 造 成 持 續 曝 露 的 一 種 原 因 (3) 劑 量 含 義 該 報 告 建 議 的 評 定 持 續 曝 露 情 況 的 相 關 量 為 曝 露 所 導 致 年 ( 有 效 ) 劑 量 輔 助 量 為 某 一 確 定 人 類 生 存 環 境 中 所 有 產 生 持 續 曝 露 的 267

276 第 十 三 章 持 續 曝 露 的 新 建 議 持 久 射 源 所 導 致 年 劑 量 的 總 和 ; 該 量 稱 作 既 存 年 劑 量 (existing annual dose) 既 存 年 劑 量 中 因 輻 射 作 業 而 增 加 的 年 劑 量 稱 作 附 加 年 劑 量 (additional annual dose) 既 存 年 劑 量 中 因 干 預 而 減 少 的 年 劑 量 稱 作 被 防 止 的 年 劑 量 (averted annual dose)[ 如 擬 指 因 某 種 預 期 的 干 預 而 可 能 防 止 產 生 的 年 劑 量, 則 使 用 術 語 可 防 止 的 年 劑 量 (avertable annual dose)] 2. 防 護 的 體 系 (1) 輻 射 作 業 的 正 當 性 說 明 某 一 產 生 持 續 曝 露 的 輻 射 作 業 的 正 當 性, 要 求 在 實 施 該 輻 射 作 業 之 前 考 慮 所 有 相 關 持 續 因 素 相 關 因 素 是 那 些 與 預 計 將 向 環 境 中 排 放 或 在 該 輻 射 作 業 除 役 後 仍 作 為 放 射 性 殘 存 物, 存 在 於 人 類 生 存 環 境 中 的 長 壽 命 放 射 性 物 質 有 關 的 因 素 這 些 因 素 將 包 括 預 計 由 排 放 和 殘 存 物 所 導 致 的 個 人 和 集 體 的 附 加 年 劑 量 中 的 持 續 部 分 (2) 防 護 最 適 化 防 護 最 適 化 要 求 根 據 普 遍 的 社 會 經 濟 情 況 選 擇 適 用 於 各 種 輻 射 源 的 最 適 輻 射 防 護 方 案 預 計 該 最 適 化 方 案 將 在 考 慮 經 濟 和 社 會 因 素 的 同 時 導 致 合 理 可 行 盡 量 低 又 既 存 年 劑 量 輻 射 作 業 前 既 存 年 劑 量 稱 合 理 抑 低 ( 或 ALARA) 劑 量 於 產 生 持 續 曝 露 的 正 當 性 輻 射 作 業 中, 在 其 最 適 化 過 程 中 應 考 慮 所 有 相 關 持 續 因 素 可 採 用 ICRP 建 議 的 最 適 化 技 術 實 施 上 述 過 程 (3) 輻 射 作 業 中 應 用 關 於 輻 射 作 業 的 輻 射 防 護 體 系 的 原 則, 是 關 於 輻 射 作 業 範 圍 內 的 任 何 輻 射 源 輻 射 作 業 的 正 當 性 輻 射 防 護 最 適 化 以 及 輻 射 作 業 所 導 致 個 人 劑 量 限 值 這 些 原 則 應 當 可 預 見 地 在 任 何 輻 射 作 業 ( 包 括 那 些 預 計 將 產 生 持 續 曝 露 的 輻 射 作 業 ) 的 規 劃 階 段, 適 用 於 輻 射 作 業 及 其 射 源 的 設 計 運 轉 和 除 役 在 產 生 持 續 曝 露 的 輻 射 作 業 開 始 實 施 之 前 有 一 個 既 存 年 劑 量 ; 在 該 實 踐 除 役 之 後 其 所 造 成 的 附 加 持 續 年 劑 量 仍 然 存 在 ( 見 圖 13.2) 上 述 原 則 適 用 於 控 制 這 種 原 因 所 導 致 的 附 加 年 劑 量, 但 不 適 用 於 既 存 年 劑 量 在 某 些 條 件 下 可 對 正 當 的 輻 射 作 業 所 用 的 射 源 免 於 監 管 要 求, 條 件 是 該 射 源 所 導 致 個 人 附 加 年 劑 量 低 於 約 0.01 msv (4) 個 人 劑 量 限 值 由 於 輻 射 作 業 所 導 致 的 附 加 [ 持 續 ] 年 劑 量, E( 不 包 括 輻 射 作 業 中 止 後 引 起 的 短 暫 照 射 劑 量 ) 輻 射 作 業 後 既 存 年 劑 量 268 輻 射 作 業 的 引 入 運 轉 和 除 役 時 間 圖 13.2 輻 射 作 業 前 後 既 存 年 劑 量 示 意 圖

277 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 對 輻 射 作 業 實 施 正 當 性 和 最 適 化 的 原 則 應 採 用 個 人 的 不 公 平 性 考 慮, 在 涉 及 持 續 曝 露 時 該 不 公 平 性 很 重 要 這 種 不 公 平 性 源 於 持 續 曝 露 的 可 能 廣 泛 立 體 分 布, 包 括 輻 射 作 業 的 非 直 接 受 益 者 ; 也 可 能 源 於 持 續 曝 露 的 潛 在 長 期 瞬 時 分 布, 可 影 響 子 孫 後 代 ( 然 而, 該 報 告 注 意 到 不 同 代 之 間 的 不 公 平 性 這 一 概 念 比 在 確 定 時 間 內 不 同 個 人 之 間 的 不 公 平 性 更 難 以 表 述 ) 為 了 限 制 這 種 不 公 平 性 並 考 慮 多 個 射 源 的 持 續 輻 射 作 業 和 過 度 輻 射 作 業, 該 報 告 建 議 對 預 期 由 每 個 射 源 所 產 生 的 持 續 曝 露 和 對 預 計 由 所 有 受 監 管 輻 射 作 業 所 聚 焦 的 持 續 曝 露, 實 行 嚴 格 的 個 人 劑 量 限 制 射 源 的 曝 露 限 制 稱 作 劑 量 約 束 ; 輻 射 作 業 的 曝 露 限 制 稱 作 劑 量 限 值 (5) 劑 量 約 束 就 劑 量 約 束 而 言, 該 報 告 再 次 確 認 ICRP 的 建 議, 即 在 每 個 射 源 的 輻 射 防 護 最 適 化 中 所 採 用 的 劑 量 約 束 其 最 大 值 應 小 於 1 msv/a, 且 該 值 以 不 大 於 約 0.3 msv/a 為 宜 該 報 告 還 強 調 應 當 考 慮 在 射 源 產 生 持 續 曝 露 時 可 能 發 生 的 過 度 曝 露 與 持 續 曝 露 並 存 或 累 積 等 曝 露 情 況 在 這 些 情 況 下, 該 報 告 建 議 : 證 實 為 確 保 符 合 既 定 劑 量 約 束, 採 用 了 適 有 關 輻 射 作 業 的 附 加 年 劑 量 msv/a 當 的 劑 量 評 定 方 法 ; 這 種 評 定 應 考 慮 任 何 可 合 理 設 想 的 曝 露 組 合 和 累 積 倘 若 在 特 殊 情 況 下, 上 述 關 於 符 合 情 況 的 證 實 不 可 行, 該 報 告 認 為 : 通 過 對 射 源 工 作 壽 命 期 內 的 任 一 確 定 年 份 設 定 0.1 msv 量 級 的 劑 量 約 束 來 限 制 該 射 源 所 導 致 個 人 劑 量 的 持 續 成 分 是 明 智 的 (6) 劑 量 限 值 就 劑 量 限 值 而 言, 該 報 告 也 再 次 確 認 ICRP 的 建 議, 即 應 當 把 所 有 受 監 管 活 動 所 產 生 的 持 續 曝 露 與 過 度 曝 露 的 總 和, 限 定 在 劑 量 限 值 為 1 msv/a 該 報 告 還 強 調 有 關 國 家 主 管 機 關 以 及 適 當 相 關 劑 量 限 值 劑 量 約 束 適 當 劑 量 約 束 對 持 續 成 分 的 劑 量 約 束 最 適 化 免 受 監 管 要 求 圖 13.3 有 關 輻 射 作 業 的 劑 量 約 束 和 劑 量 限 值 的 數 值 的 建 議 國 際 組 織 應 當 考 慮 由 於 不 斷 輻 射 作 業 所 造 成 的 持 續 曝 露 成 份 可 能 269

278 第 十 三 章 持 續 曝 露 的 新 建 議 的 累 積 情 況 其 目 的 應 是 防 止 目 前 所 有 輻 射 作 業 所 產 生 的 個 人 附 加 年 劑 量 的 聚 集 和 預 測 今 後 劑 量 限 值 超 過 1 msv/a 的 輻 射 作 業 圖 13.3 表 示 關 於 輻 射 作 業 的 劑 量 約 束 和 劑 量 限 值 的 數 值 建 議 3. 干 預 關 於 干 預 的 輻 射 防 護 體 系 的 原 則 是 干 預 的 正 當 性 和 防 護 行 動 最 適 化 這 些 原 則 應 適 用 於 實 際 上 涉 及 可 控 持 續 曝 露 的 任 何 曝 露 情 況, 在 這 些 情 況 中 存 在 現 存 年 劑 量, 而 既 存 年 劑 量 的 一 部 分 可 通 過 干 預 防 止 ( 見 圖 13.4) 有 關 持 續 曝 露 情 況 下 的 干 預 的 正 當 性 應 借 助 一 種 輔 助 決 定 過 程 來 評 定, 該 過 程 要 求 實 際 權 衡 與 輻 射 防 護 有 關 的 所 有 相 關 持 續 特 徵 ( 除 可 避 免 的 個 人 和 集 體 兩 類 年 劑 量 外, 其 他 特 況 所 引 起 的 憂 慮 的 減 少 干 預 所 提 供 的 再 保 證 以 及 實 施 防 護 行 動 可 能 產 生 的 社 會 費 用 危 害 和 破 壞 ) 上 述 輔 助 決 定 過 程 的 結 果 應 當 用 作 對 決 策 過 程 的 投 入, 決 策 過 程 可 包 括 其 他 一 些 考 慮, 並 可 涉 及 有 關 各 方 的 參 與 4. 防 護 行 動 最 適 化 防 護 行 動 最 適 化 可 根 據 ICRP 就 輻 射 作 業 所 建 議 的 防 護 最 適 化 總 體 方 案 來 實 施 防 護 行 動 的 最 適 化 形 式 規 模 和 持 續 時 間 應 根 據 正 當 的 干 預 方 案 來 選 擇 對 某 些 持 續 曝 露 情 況 而 言, 限 制 對 人 類 生 存 環 境 的 使 用 可 能 就 是 最 適 化 過 程 的 一 個 結 果 (1) 特 殊 參 考 基 準 國 家 主 管 機 關 ( 以 及 適 當 相 關 國 際 組 織 ) 應 當 對 應 進 行 干 預 的 特 殊 持 續 曝 露 情 況 預 定 出 特 殊 參 考 基 準 (special reference level) 例 如 既 存 年 劑 量 通 過 干 預 防 止 的 年 劑 量 干 預 前 既 存 年 劑 量 干 預 後 既 存 年 劑 量 干 預 時 間 徵 包 括 如 下 內 容 : 預 期 對 持 續 曝 露 情 圖 13.4 干 預 前 後 既 存 年 劑 量 示 意 圖 干 預 基 準 行 動 基 準 和 干 預 豁 免 270

279 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 基 準 這 種 干 預 基 準 可 採 用 可 防 既 存 年 劑 量 約 10 msv 可 用 作 一 般 止 年 劑 量 或 有 關 輔 助 量 簡 便 地 表 參 考 基 準, 低 於 此 基 準 時 對 某 些 示 利 用 預 定 的 特 殊 參 考 基 準 便 持 續 曝 露 情 況 進 行 干 預 可 能 不 適 於 及 時 作 出 干 預 決 定, 也 便 於 有 當 在 該 基 準 以 下, 旨 在 減 少 既 效 調 配 資 源 ; 但 用 之 不 當 也 會 導 存 年 劑 量 中 主 要 成 分 的 防 護 行 動 致 與 正 當 性 和 最 適 化 原 則 不 符 仍 可 選 擇, 可 能 仍 然 合 理 在 這 (2) 一 般 參 考 基 準 些 情 況 下, 針 對 具 體 成 分 的 行 動 該 報 告 還 建 議 對 干 預 採 用 一 基 準, 可 根 據 所 建 議 一 般 參 考 基 般 參 考 基 準 這 類 基 準 可 用 現 存 準 的 適 宜 比 例 來 確 定 在 低 於 某 年 劑 量 簡 便 地 表 示 它 們 特 別 適 一 基 準 時 干 預 可 能 不 適 當, 而 在 用 於 在 諸 如 較 高 天 然 背 景 輻 射 曝 這 一 基 準 以 上, 干 預 可 能 是 必 要 露 和 遙 遠 的 過 去 所 遺 留 放 射 性 殘 的, 應 逐 例 加 以 說 明 其 正 當 性 存 物 所 導 致 輻 射 曝 露 等 一 些 情 況 在 可 能 超 出 對 有 關 器 官 產 生 決 定 下 考 慮 干 預 但 該 報 告 提 醒 利 用 性 影 響 的 年 ( 等 價 ) 劑 量 閾 值 的 情 一 般 參 考 基 準 應 特 別 謹 慎 如 果 況 下, 應 當 要 求 干 預 既 存 年 劑 現 存 年 劑 量 中 某 些 可 控 成 分 明 顯 量 增 加 至 100 msv 時 干 預 幾 乎 總 占 主 要 地 位, 則 一 般 參 考 基 準 的 是 正 當 的, 可 用 作 在 幾 乎 任 何 可 利 用, 不 要 妨 礙 為 減 少 這 些 主 要 能 的 情 況 下, 確 定 防 護 行 動 的 一 成 分 而 採 取 的 防 護 行 動 無 論 是 般 參 考 基 準 圖 13.5 表 示 建 議 的 特 殊 參 考 基 準, 還 是 根 據 關 於 干 一 般 干 預 基 準 預 的 輻 射 防 護 體 系 的 要 求 逐 例 作 出 的 決 定, 都 可 能 引 起 防 護 行 動 一 般 參 考 基 準 的 利 用, 也 不 要 鼓 勵 在 現 存 年 劑 量 中 各 成 分 之 間 犧 牲 防 護 行 動 低 水 平 既 存 年 劑 量, 未 必 意 味 著 不 要 對 其 任 何 成 份 實 施 防 護 行 動 ; 相 反 地, 高 水 平 既 存 年 劑 量 也 未 必 需 要 進 行 干 預 現 存 年 劑 量 msv/a 100 干 預 幾 乎 總 是 正 當 的 30 干 預 可 能 正 當 10 3 干 預 可 能 不 適 當 1 圖 13.5 以 既 存 年 劑 量 表 示 的 建 議 的 一 般 干 預 基 準 根 據 以 上 所 述, 該 報 告 認 為 5. 特 殊 情 況 中 應 用 271

280 第 十 三 章 持 續 曝 露 的 新 建 議 (1) 高 天 然 背 景 輻 射 該 報 告 認 為 那 些 存 在 高 天 然 背 景 輻 射 且 曝 露 可 控 的 持 續 曝 露 的 情 況 是 有 挑 戰 性 的 這 種 情 況 之 一 是 惰 性 氣 體 同 位 素 氡 222 在 環 境 和 室 內 的 水 平 已 在 升 高 該 報 告 認 為 ICRP 關 於 住 宅 和 工 作 場 所 氡 222 的 防 護 (ICRP-65) 的 建 議 仍 然 有 效, 並 完 全 適 用 於 控 制 住 宅 中 氡 222 的 持 續 曝 露 另 一 種 情 況 是 建 築 材 料 和 土 壤 中 存 在 發 射 加 馬 射 線 的 天 然 放 射 性 核 種 有 關 國 家 主 管 機 關 和 適 當 相 關 國 際 組 織 可 考 慮 報 告 所 提 出 的 關 於 含 放 射 性 物 質 的 商 品 的 建 議, 提 出 有 關 建 築 材 料 中 特 殊 放 射 性 核 種 放 射 性 濃 度 豁 免 干 預 的 標 準 基 準 ( 見 下 文 ) 對 於 受 土 壤 中 高 基 準 天 然 加 馬 輻 射 源 的 可 控 曝 露 的 地 區, 該 報 告 建 議 採 用 建 議 的 既 存 年 劑 量 一 般 參 考 基 準 的 適 當 份 額, 作 為 解 決 實 際 問 題 的 導 則 (2) 放 射 性 殘 存 物 該 報 告 確 認 的 其 他 棘 手 的 持 續 曝 露 情 況, 是 由 存 在 於 人 類 生 存 環 境 中 的 放 射 性 殘 存 物 所 造 成 的 這 些 殘 存 物 可 能 源 於 某 一 受 監 管 輻 射 作 業 的 停 止 和 除 役, 也 可 能 源 於 包 括 事 故 在 內 人 類 過 去 的 其 他 的 活 動 和 事 件 對 於 受 監 管 輻 射 作 業, 建 議 的 劑 量 約 束 和 劑 量 限 值 應 可 預 見 地 適 用 於 預 計 在 該 實 踐 停 止 後 例 如 在 已 除 役 設 施 廠 址 仍 然 存 在 的 持 續 曝 露 一 般 而 言, 預 計 所 適 用 的 劑 量 約 束 將 不 高 於 輻 射 作 業 階 段 採 用 的 劑 量 約 束 然 而 也 未 必 有 一 個 共 同 性, 在 此 基 礎 上 假 設 在 停 止 輻 射 作 業 前 後 所 適 用 的 劑 量 約 束 相 等 : 如 果 運 轉 劑 量 約 束 非 常 低, 則 在 除 役 後 階 段 要 保 持 該 值 會 引 入 一 種 不 合 理 的 限 制 對 源 於 不 是 作 為 輻 射 作 業 來 監 督 的 人 類 過 去 其 他 的 活 動 和 事 件 的 放 射 性 殘 存 物, 防 護 行 動 的 必 要 性 形 式 規 模 和 持 續 時 間 應 予 逐 例 確 定 這 方 面 工 作 應 根 據 建 議 的 關 於 干 預 正 當 性 和 防 護 行 動 的 最 適 化 原 則 而 非 通 過 預 選 的 個 人 劑 量 限 制 來 進 行 必 要 時 可 利 用 建 議 的 既 存 年 劑 量 一 般 參 考 基 準 作 為 導 則 但 是, 這 種 曝 露 情 況 的 起 因 可 以 追 蹤, 且 仍 可 對 產 生 殘 存 物 的 有 關 方 面 追 究 其 應 承 擔 防 護 行 動 責 任 國 家 主 管 機 關 可 考 慮 對 殘 存 物 所 導 致 個 人 劑 量 實 施 具 體 限 制, 以 將 所 導 致 劑 量 限 制 在 最 適 化 過 程 所 得 的 水 平 以 下 為 此 可 要 求 造 成 這 種 曝 露 情 況 的 有 關 方 面, 採 取 額 外 防 護 行 動 但 上 述 具 體 劑 量 限 制 可 能 高 於 適 用 於 輻 射 作 業 的 劑 量 約 束 和 劑 量 限 值 ( 見 圖 13.6) 對 那 些 被 視 為 無 需 採 取 防 護 行 動 的 殘 存 物 不 應 作 進 一 步 限 制 (3) 熱 粒 子 : 持 續 潛 在 曝 露 在 某 些 情 況 下, 放 射 性 殘 存 物 通 常 可 能 作 為 熱 粒 子 (hot 272

281 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 particles) 非 常 稀 疏 地 分 散 在 環 境 中, 從 而 產 生 持 續 潛 在 曝 露 情 況 這 些 情 況 雖 然 具 有 發 生 曝 露 的 可 能 性 但 不 一 定 實 際 上 就 發 生 對 於 此 類 情 況, 該 報 告 建 議 : 根 據 公 眾 因 這 種 曝 露 情 況 而 誘 發 機 率 性 致 命 健 康 影 響 的 無 條 件 機 率, 來 導 出 行 動 基 準 這 種 機 率 應 結 合 下 述 幾 種 機 率 進 行 評 定 : 受 熱 粒 子 曝 露 機 率 ; 由 於 這 種 曝 露 的 結 果 熱 粒 子 進 入 體 內 的 機 率 ; 由 熱 粒 子 進 入 體 內 而 產 生 某 一 劑 量 的 機 率 ; 以 及 該 劑 量 誘 發 機 率 性 致 死 效 應 的 機 率 ( 應 在 所 有 情 況 下 和 在 所 有 可 能 的 劑 量 範 圍 內 綜 合 上 述 機 率 ) 在 確 定 上 述 行 動 基 準 時, 應 當 考 慮 由 於 熱 粒 子 進 入 體 內 也 會 在 局 部 產 生 確 定 性 影 響 的 可 年 劑 量 既 存 年 劑 量 能 性 (4) 事 故 在 發 生 向 環 境 排 放 放 射 性 物 質 的 事 故 後, 可 能 需 要 採 取 一 些 破 壞 性 防 護 行 動, 例 如 撤 離 人 類 正 常 生 活 條 件 或 該 條 件 下 的 其 他 限 制 ( 見 有 關 此 類 情 況 下 年 劑 量 變 化 的 圖 13.7) 為 了 最 終 回 歸 由 最 適 化 的 干 預 而 防 止 的 劑 量 - E 施 加 的 附 加 行 動 預 先 選 擇 的 劑 量 限 制 事 件 前 既 存 年 劑 量 干 預 前 既 存 年 劑 量 干 預 後 既 存 年 劑 量 事 件 圖 13.6 可 追 溯 事 件 中 的 額 外 防 護 行 動 ( 至 最 適 化 ) 由 事 件 引 起 的 短 暫 年 劑 量 由 事 件 引 起 的 持 續 年 劑 量 事 件 前 既 存 年 劑 量 事 件 採 取 干 預 由 干 預 而 防 止 的 短 暫 年 劑 量 由 干 預 而 防 止 的 持 續 年 劑 量 防 護 措 施 終 止 防 護 措 施 終 止 後 持 續 附 加 的 年 劑 量 時 間 干 預 後 既 存 年 劑 量 圖 13.7 在 一 次 事 故 後 接 著 進 行 干 預, 最 後 終 止 防 護 行 動 的 既 存 年 劑 量 演 變 圖 時 間 273

282 第 十 三 章 持 續 曝 露 的 新 建 議 正 常 化, 可 能 需 要 在 某 個 階 段 就 終 止 上 述 行 動, 盡 管 仍 然 存 在 殘 餘 持 續 曝 露 判 定 在 事 故 後 終 止 干 預 的 最 直 接 依 據, 是 確 認 曝 露 已 降 至 應 促 使 進 行 干 預 的 行 動 基 準 倘 若 將 曝 露 降 至 此 基 準 不 可 行, 則 既 存 年 劑 量 一 般 參 考 基 準 ( 低 於 此 值 時 干 預 可 能 不 適 當 ) 可 提 供 終 止 干 預 的 依 據 然 而, 可 能 很 難 終 止 那 些 多 年 來 一 直 在 實 施 的 防 護 行 動 : 終 止 決 定 可 能 不 會 被 受 曝 露 的 公 眾 所 接 受, 而 社 會 壓 力 也 會 置 終 止 干 預 的 益 處 而 不 顧 在 這 些 情 況 下, 利 益 攸 關 者 (stakeholder) 方 參 與 決 策 過 程 就 變 得 至 關 重 要 在 干 預 終 止 之 後, 最 終 的 現 存 年 劑 量 即 使 高 於 事 故 之 前 受 影 響 地 區 的 普 遍 水 平, 也 不 應 影 響 該 地 區 的 正 常 生 活 條 件 ( 包 括 有 關 開 始 實 施 新 輻 射 作 業 的 決 定 ) (5) 商 品 持 續 曝 露 的 一 種 原 因 是 在 公 眾 使 用 的 商 品 中 存 在 長 壽 命 放 射 性 核 種 如 果 這 些 放 射 性 核 種 源 於 某 一 輻 射 作 業, 則 應 根 據 關 於 輻 射 作 業 的 輻 射 防 護 體 系 原 則 控 制 其 在 商 品 中 的 水 平 在 其 他 情 況 下, 這 類 放 射 性 核 種 在 概 念 上 應 屬 受 干 預 範 疇 主 要 由 於 市 場 全 球 化, 商 品 中 放 射 性 核 種 的 干 預 豁 免 基 準 不 能 得 以 逐 例 確 定 ; 恰 恰 相 反 地, 需 要 使 這 類 基 準 標 準 化 不 可 能 幾 種 類 型 的 商 品 同 時 是 其 他 已 知 個 人 的 高 劑 量 持 續 曝 露 的 來 源 根 據 這 種 設 想, 該 報 告 建 議, 對 於 預 計 由 一 種 主 要 類 型 商 品 ( 例 如 在 某 些 情 況 下 可 能 構 成 持 續 曝 露 主 要 來 源 的 一 些 建 築 材 料 ) 所 導 致 的 個 人 年 劑 量, 一 般 干 預 豁 免 基 準 為 約 1 msv 根 據 這 一 建 議, 有 關 國 家 主 管 機 關 和 適 當 時 相 關 國 際 組 織, 應 對 每 種 商 品 尤 其 是 對 特 種 建 築 材 料 針 對 不 同 放 射 性 核 種 而 導 出 干 預 豁 免 基 準 該 報 告 指 出, 不 應 利 用 干 預 豁 免 基 準 公 開 或 暗 中 放 寬 對 實 踐 中 可 能 排 放 的 放 射 性 核 種 活 度 所 施 加 的 限 制 ; 特 別 不 應 利 用 該 基 準 批 准 重 複 利 用 輻 射 作 業 除 役 後 所 產 生 的 材 料 ( 最 好 利 用 關 於 輻 射 作 業 的 豁 免 標 準 處 理 這 類 情 況 ) 受 事 故 產 生 放 射 性 排 放 物 影 響 的 地 區 所 生 產 的 並 含 有 源 於 這 些 排 放 物 的 放 射 性 物 質 的 商 品, 引 起 一 種 異 常 艱 難 的 情 況 如 果 其 相 對 應 活 度 水 平 高 於 毗 鄰 地 區 生 產 的 產 品, 則 會 產 生 市 場 接 受 問 題 尤 其 是 在 商 品 跨 越 邊 境 運 輸 的 情 況 (WHO/FAO 營 養 法 典 委 員 會 通 過 了 關 於 事 故 後 食 品 中 放 射 性 核 種 的 一 般 干 預 豁 免 基 準 此 處 WHO= 世 界 衛 生 組 織, 274

283 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 FAO= 聯 合 國 糧 食 與 農 業 組 織 該 基 準 已 納 入 國 際 輻 射 防 護 標 準 此 類 基 準 可 使 食 用 上 述 食 品 者 的 個 人 劑 量 升 高 達 幾 msv/a ) 倘 若 受 事 故 影 響 地 區 的 年 劑 量 因 干 預 策 略 得 以 最 適 化 而 可 被 接 受, 那 麼 該 受 影 響 地 區 以 外 的 地 區 其 情 況 也 應 能 被 接 受, 因 為 其 他 地 區 由 於 使 用 受 影 響 地 區 生 產 的 商 品 所 產 生 的 個 人 年 劑 量 通 常 不 會 高 於 受 影 響 地 區 如 果 對 受 事 故 影 響 地 區 所 生 產 商 品 的 限 制 尚 未 解 除, 則 可 重 開 有 關 生 產 如 果 建 議 增 加 產 品 產 量, 則 在 經 適 當 正 當 性 說 明 後 可 進 行 在 作 為 回 歸 正 常 生 活 的 決 定 而 解 除 限 制 的 情 況 下, 在 受 影 響 地 區 恢 復 生 產 和 可 能 增 加 生 產 應 被 視 為 該 決 定 的 一 部 分, 而 不 需 要 進 一 步 考 慮 6. 關 於 定 量 建 議 的 概 述 該 報 告 提 出 的 定 量 建 議 概 述 於 表 13.7 有 關 資 料 以 非 常 簡 單 的 形 式 表 示, 因 而 不 作 對 比 該 表 的 上 部 分 說 明 以 個 人 現 存 年 劑 量 表 示 的 定 量 建 議 ; 下 部 分 說 明 以 個 人 附 加 年 劑 量 表 示 的 定 量 建 議 所 以, 在 這 兩 部 分 中 以 不 同 的 數 值 表 示 劑 量 範 圍, 因 而 不 可 進 行 對 比 此 外, 該 表 不 包 括 對 任 何 有 關 被 避 免 的 年 劑 量 或 集 體 劑 量, 作 特 殊 干 預 和 行 動 基 準 方 面 的 論 述 (1) 貫 徹 建 議 該 報 告 認 為, 若 不 認 真 考 慮 曝 露 量 估 計 方 面 的 若 干 問 題, 其 定 量 建 議 將 難 以 貫 徹 一 般 預 計 可 根 據 關 鍵 群 體 的 平 均 年 劑 量 來 評 估 持 續 曝 露 但 應 當 注 意 的 是 該 劑 量 有 時 比 可 辨 認 的 最 大 受 照 射 個 人 的 劑 量 更 難 估 計 必 須 確 定 持 續 方 案, 以 說 明 受 照 射 個 人 及 其 受 照 射 方 式 的 特 徵 對 非 確 定 性 的 定 量 應 作 為 年 劑 量 估 計 的 不 可 分 割 部 分 在 任 何 可 能 和 適 當 的 情 況 下, 年 劑 量 都 應 作 為 可 能 的 數 值 分 布 而 不 是 作 為 單 個 點 數 值 應 當 牢 記 放 射 性 殘 存 物 通 常 呈 不 均 勻 分 布, 並 造 成 非 均 勻 持 續 曝 露 情 況 必 須 通 過 切 實 地 設 想 人 類 所 受 曝 露 的 方 式 來 逐 例 討 論 這 些 情 況 對 評 估 非 均 勻 曝 露 方 法 的 選 擇, 將 取 決 於 所 評 估 的 情 況 和 目 的 關 於 持 續 曝 露 情 況 中 年 劑 量 的 評 估, 一 般 應 以 設 想 非 限 制 性 使 用 受 影 響 場 址 或 商 品 為 基 礎 ; 這 種 設 想 意 味 著 應 對 今 後 實 際 上 隨 時 可 能 確 實 存 在 的 所 有 曝 露 途 徑 予 以 說 明 (2) 展 望 ICRP 報 告 中 的 建 議 係 以 與 持 續 曝 露 水 平 有 關 的 健 康 危 險 度 和 針 對 各 種 曝 露 情 況 的 輻 射 防 護 特 性 的 客 觀 評 定 為 基 礎 然 而, 相 對 於 天 然 輻 射 源 的 輻 射 危 險 度 而 275

284 第 十 三 章 持 續 曝 露 的 新 建 議 言, 公 眾 ( 以 及 有 時 其 政 治 代 表 ) 對 產 生 持 續 曝 露 的 人 工 射 源 所 造 成 的 輻 射 危 險 度, 可 能 有 其 個 人 的 迥 然 不 同 的 觀 點 這 往 往 導 致 明 顯 不 同 的 回 響 需 求 和 不 同 的 防 護 規 模 當 輻 射 源 是 技 術 副 產 物 時, 對 防 護 的 要 求, 一 般 比 認 為 曝 露 是 由 於 天 然 原 因 所 導 致 的 要 強 烈 天 然 輻 射 源 所 造 成 持 續 曝 露 的 典 型 增 加 往 往 被 社 會 所 忽 視, 而 人 工 長 壽 命 放 射 性 殘 存 物 相 對 地 較 小 的 持 續 曝 露, 卻 是 人 們 擔 心 的 原 因, 有 時 還 會 引 發 不 必 要 的 行 動 這 種 社 會 和 政 治 特 徵 的 現 實 情 況, 一 般 與 輻 射 防 護 無 關, 但 卻 往 往 影 響 有 關 持 續 曝 露 防 護 水 平 的 決 定 因 此,ICRP 報 告 審 慎 地 認 為 應 當 把 這 種 現 實 情 況, 視 為 主 要 以 輻 射 防 護 的 科 學 考 慮 為 依 據 之 外 的 輔 助 決 定 建 議, 預 期 其 提 出 的 建 議 將 用 作 對 最 終 ( 其 範 圍 往 往 更 廣 泛 ) 決 策 過 程 的 投 入, 該 過 程 可 能 包 括 其 他 一 些 社 會 有 關 的 問 題 和 考 慮 有 關 持 續 曝 露 環 境 中 公 眾 輻 射 防 護 的 決 策 過 程 可 包 括 利 益 攸 關 者 而 不 只 是 輻 射 防 護 專 家 的 參 與 表 13.7 定 量 建 議 概 念 劑 量 種 類 劑 量 值 (msv) 干 預 幾 乎 始 終 正 當 情 況 下 的 一 般 參 考 基 準 ( 高 於 此 基 準 時 干 預 應 被 視 為 幾 乎 總 是 正 當 既 存 年 劑 量 [ 在 給 定 場 所 由 所 有 持 續 曝 露 源 所 導 致 <~100 的 ) 的 全 部 ( 持 續 ) 年 劑 量 之 和 ] 干 預 不 太 可 能 是 正 當 的 一 般 參 考 基 準 既 存 年 劑 量 ( 低 於 此 基 準 時 干 預 雖 可 選 擇 但 不 太 可 能 是 正 當 的, 而 高 於 此 基 準 時 可 能 需 要 進 行 干 預 ) 對 商 品 干 預 的 豁 免 ( 有 關 建 築 材 料 之 類 的 主 要 商 品 導 出 干 預 豁 免 基 準 的 標 準 ) 用 於 輻 射 作 業 的 劑 量 限 值 ( 適 用 於 所 有 相 關 輻 射 作 業 所 導 致 的 個 人 劑 量 ) 用 於 輻 射 作 業 的 劑 量 約 束 ( 適 用 於 某 一 輻 射 作 業 中 某 一 射 源 所 產 生 的 個 人 劑 量 ; 它 用 於 射 源 的 防 護 最 適 化 ) 有 關 輻 射 作 業 的 豁 免 ( 有 關 輻 射 作 業 範 圍 內 的 射 源 導 出 豁 免 基 準 的 標 準, 應 使 射 源 的 防 護 最 適 化, 該 射 源 應 該 是 正 當 化 輻 射 作 業 的 一 部 分 ) (2) [ 在 給 定 場 所 由 所 有 持 續 曝 露 源 所 導 致 的 全 部 ( 持 續 ) 年 劑 量 之 和 ] <~10 附 加 年 劑 量 ( 主 要 類 型 商 品 所 導 致 的 年 劑 量 ) ~1 ( 合 計 ) 附 加 年 劑 量 [ 所 有 相 關 輻 射 作 業 所 導 致 的 所 有 年 劑 量 ( 短 暫 的 和 持 續 的 ) 之 和 ] 附 加 年 劑 量 [ 由 某 一 輻 射 作 業 中 某 一 射 源 所 導 致 的 所 有 ( 短 暫 的 和 持 續 的 ) 年 劑 量 之 和 ] 1 <~1 與 ~0.3 ( 持 續 成 分 ) (1) (~0.1) 附 加 年 劑 量 [ 由 某 一 輻 射 作 業 中 某 一 射 源 所 導 致 的 所 有 ( 短 暫 的 和 持 續 的 ) 年 劑 量 之 和 ] ~0.01 (1) 當 確 保 在 任 何 設 想 的 劑 量 組 合 情 況 下, 一 致 性 的 劑 量 評 估 方 法 不 適 用 時, 則 可 考 慮 此 劑 量 值 ; 276

285 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 (2) 該 標 準 一 般 也 適 用 於 批 准 排 放 含 有 實 踐 所 產 生 放 射 性 物 質 的 材 料, 從 而 在 公 眾 中 使 這 類 材 料 重 複 用 作 可 以 不 加 限 制 使 用 的 商 品 參 考 文 獻 1. International Commission on Radiological Protection Publication 82, Protection of the Public in Situations of Prolonged Radiation Exposure - The Application of the Commission s System of Radiological Protection to Controllable Radiation Exposure Due to Natural Sources and Long-lived Radioactive Residues, Annals of the ICRP 29 (1/2), 1 (1999) 2. 林 友 明, 林 培 火, 黃 景 鐘, 陳 清 江, 臺 灣 地 區 天 然 游 離 輻 射 調 查 與 國 民 輻 射 年 劑 量 評 估, 輻 射 偵 測 中 心, 高 雄 縣 (1987) 3. P.S. Weng and C.F. Chen, Cosmic-ray Ionization in the Lower Atmosphere, Health Phys. 52, (1987) 4. C.Y. Lan and P.S. Weng, Body K and 40 K in Chinese Subjects Measured the Natural Radiation Environment, Tutorial Sessions, Report EUR En, ECSC-EEC-EAEC, Brussels and Luxemburg (1993) 7. United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, Sources and Effects of Ionizing Radiation, United Nations, New York (1993) 8. J. Sabol and P.S. Weng, Introduction to Radiation Protection Dosimetry, World Scientific, Singapore (1995) 9. P.K. Hopke (ed.), The Natural Radiation Environment VI, Environment International 22, Supplement 1, S1 (1996) 10. P.S. Weng, Distribution of Naturally Occurring Radionuclides in the Mountainous Areas in Taiwan, Environment International 22, With a Whole Body Counter, Health Phys. 57, (1989) 5. M. Shimo and T. Tsujimoto (ed.). Environmental Radon, Proceedings of the ' 91 Radon Symposium, Electron Science Institute, Osaka, Japan (1992) 6. Commission of the European Communities, Radiation Protection, Fifth International Symposium on Supplement 1, S49-S54 (1996) 11. C.Y. Chen and C. Chung, Low Intensity Cosmic Neutron Measurements Using a Portable BF 3 Counting System, Nucl. Instrum. Meth. In Phys. Res. A397, (1997) 277

286 第 十 三 章 持 續 曝 露 的 新 建 議 278

287 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 第 十 四 章 輻 射 防 護 百 年 回 顧 14.1 前 言 本 章 係 比 較 主 觀 地 選 擇 一 些 人 事 物 均 類 似 的 情 況, 依 年 代 舉 出 一 序 列 對 於 輻 射 防 護 有 重 大 影 響 的 事 蹟 14.2 西 元 1895 年 以 前 在 1895 年 之 前 並 不 了 解 什 麼 是 輻 射 防 護, 因 為 當 時 完 全 沒 有 人 知 道 輻 射 的 存 在 與 游 離 現 象 然 而 輻 射 有 害 的 特 性 在 貝 克 勒 爾 發 現 放 射 性 物 質 之 前 就 有 紀 錄 這 段 歷 史 起 始 於 15 世 紀, 在 現 今 捷 克 與 德 國 邊 境 一 個 稱 為 爾 茲 堡 (Erzgebirge) 的 地 區, 該 地 卡 泊 申 (Carpathian) 區 過 去 曾 開 採 銀 礦, 後 來 改 採 鈾 礦 如 圖 14.1 所 示 當 地 的 礦 工 深 為 一 種 肺 病 所 苦, 稱 為 高 山 症 (Bersucht) 16 世 紀 初, 一 位 德 國 年 輕 人 名 叫 鮑 爾 (Georg Bauer, ) 被 派 定 作 為 當 地 的 醫 療 官 員, 他 於 日 後 以 拉 丁 名 亞 戈 里 可 拉 (Agricola) 成 名 如 圖 14.2 在 他 的 鉅 著 金 屬 礦 物 的 本 質 (De re metallica) 中 描 述 了 當 時 開 採 銀 礦 的 工 作 狀 況 他 發 明 了 使 用 獸 力 或 水 力 驅 動 的 精 巧 風 箱, 來 改 善 礦 坑 的 通 風, 並 鼓 勵 礦 工 的 妻 子 幫 丈 夫 們 縫 製 細 密 濾 網 的 口 罩 現 在, 我 們 已 經 了 解 所 謂 高 山 症 是 因 吸 入 氡 的 子 核 種 所 引 起 的 肺 癌 (Bergkrankheit), 所 以, 亞 戈 里 可 拉 可 被 稱 為 是 首 位 輻 射 防 護 官 員 14.3 西 元 期 間 侖 琴 發 現 x 光 後, 很 快 的 就 有 貝 克 勒 爾 發 現 放 射 性, 居 里 夫 人 發 現 釙, 居 里 夫 婦 發 現 鐳, 普 朗 克 發 表 了 光 量 子 理 論, 愛 因 斯 坦 解 釋 光 電 效 應 其 他 還 有 發 現 阿 伐 貝 他 加 馬 輻 射, 發 現 包 括 宇 宙 射 線 在 內 的 天 然 輻 射 所 具 有 的 重 要 特 質, 拉 塞 福 發 現 原 子 核 及 波 耳 倡 議 的 原 子 模 型 在 這 20 年 內 完 全 改 變 了 人 們 對 物 理 定 律 的 觀 點 新 的 發 明 很 快 就 為 全 世 界 所 接 納 使 用 x 光 機 能 以 驚 人 的 速 度 散 布 使 用, 主 要 是 因 為 並 不 需 要 花 費 太 高 的 代 價 就 可 熟 悉 操 作 鐳 則 因 價 格 太 貴 只 限 於 較 大 的 醫 院 才 用 得 起 x 光 機 以 令 人 難 以 置 信 的 速 度 被 廣 為 使 用, 可 由 邱 吉 爾 (Winston Churchill) 年 輕 時 所 描 述 的 一 個 例 子 中 得 到 應 證, 圖 14.3 示 邱 吉 爾 的 肖 像 1897 年 夏 天, 也 就 是 侖 琴 發 現 x 光 一 年 半 後, 邱 吉 爾 以 戰 事 通 信 員 的 身 份 參 與 英 國 遠 征 軍, 以 對 抗 印 度 279

288 第 十 四 章 輻 射 防 護 百 年 回 顧 西 北 方 靠 近 阿 富 汗 邊 境 的 背 叛 部 落 一 位 名 叫 藍 姆 (Lamb) 的 中 校 腿 部 中 了 一 顆 子 彈 為 了 確 定 子 彈 位 置 以 方 便 取 出 無 前 例 的 發 明 作 任 何 深 刻 印 象 的 表 示 由 輻 射 防 護 的 觀 點 來 看, 第 一 次 世 界 大 戰 以 前 對 輻 射 傷 害 都 假 設 只 有 確 圖 14.1 捷 克 契 審 斯 達 (St. Joachimsthal) 礦 區, 捷 克 文 寫 成 Jéchymově 子 彈, 一 具 移 動 式 x 光 機 組 送 到 了 前 線, 不 過 因 運 輸 過 程 造 成 損 壞 而 無 法 使 用 這 段 插 曲 被 描 述 於 邱 吉 爾 的 第 一 本 書 馬 拉 幹 野 戰 軍 故 事 (The Story of the Malakand Field Force), 這 本 書 是 他 在 1897 年 聖 誕 節 前 於 印 度 所 寫 的 他 似 乎 認 為 在 侖 琴 發 現 x 光 沒 多 久, 就 能 在 那 與 世 隔 離 的 偏 遠 地 區 ( 現 今 巴 基 斯 坦 北 部 山 區 ) 使 用 到 可 移 動 式 的 x 光 機 組 是 十 分 自 然 的, 所 以 並 沒 有 對 這 項 史 定 性 效 應, 也 就 是 輻 射 劑 量 必 須 超 過 某 圖 14.2 亞 戈 里 可 拉 (Georgius Agricola, ) 280

289 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 一 閾 值 因 為 早 期 射 源 不 是 穿 透 力 低 就 是 像 鐳 只 在 短 距 離 內 有 危 險, 所 以 首 先 被 觀 察 到 的 有 害 效 應 就 是 皮 膚 傷 害, 且 往 往 十 分 嚴 重 甚 至 須 截 去 手 或 手 臂 同 樣 足 以 威 脅 生 命 的 造 血 器 官 傷 害 則 是 另 一 個 早 期 所 發 現 的 嚴 重 狀 況 很 早 就 有 人 瞭 解 到 防 護 警 戒 的 必 圖 14.3 邱 吉 爾 (Winston Churchill, ) 曾 任 英 國 首 相 並 獲 1953 年 諾 貝 爾 文 學 獎 要 性, 在 美 國 一 份 期 刊 西 方 電 機 師 (Western Electrician), 於 1896 年 12 月 12 日 出 版 時 有 一 篇 由 福 克 斯 所 寫 (Wolfram Fuchs) 的 論 文 雖 然 福 克 斯 低 估 了 皮 膚 灼 傷 的 問 題, 可 是 他 給 了 讀 者 一 些 簡 單 的 建 議 以 防 止 灼 傷 : (1) 曝 露 時 間 盡 可 能 短 (2) 不 要 讓 x 光 管 靠 近 人 體 小 於 12 英 吋 (30 公 分 ) (3) 仔 細 在 皮 膚 塗 擦 凡 士 林 並 在 會 曝 露 的 部 位 保 留 一 層 14.4 西 元 期 間 這 一 時 期 為 誤 用 的 時 期, 所 以 也 是 輻 射 防 護 組 織 形 成 的 時 期 在 診 斷 上 對 於 使 用 x 光 的 無 知 和 不 小 心, 造 成 醫 生 和 護 士 受 到 輻 射 傷 害 他 們 或 她 們 把 手 臂 置 於 主 射 束 中, 或 曝 露 於 來 自 病 人 所 散 射 的 輻 射 在 戰 爭 期 間 大 量 使 用 簡 陋 的 x 光 設 備, 使 傷 害 的 病 例 達 到 最 高 點 在 1913 年 德 國 侖 琴 學 會 發 表 一 強 烈 的 輻 射 防 護 建 議, 說 明 只 要 遵 守 這 些 建 議 便 可 防 止 許 多 傷 害 和 死 亡 在 1915 年 英 國 侖 琴 學 會 發 表 一 篇 警 告 性 的 聲 明 到 了 1921 年 這 學 會 成 立 了 英 國 x 射 線 和 鐳 防 護 委 員 會, 由 羅 勒 斯 頓 (Humphry Rolleston) 擔 任 主 席 這 委 員 會 於 1921 年 7 月 發 表 了 初 步 的 報 告, 到 了 12 月 發 表 第 二 個 備 忘 錄 於 1920 年 代 的 初 期, 有 數 個 國 家 準 備 了 輻 射 防 護 的 指 令 在 挪 威,1922 年 便 設 立 了 一 工 作 小 組 以 起 草 輻 射 防 護 的 要 求 在 義 大 利 和 蘇 聯, 防 護 法 令 係 於 1925 年 公 布 在 德 國 和 美 國 有 數 個 小 組 致 力 於 輻 射 防 護 的 建 議 早 在 1907 年 丹 麥 對 於 x 光 使 用 者 要 求 持 有 執 照, 到 了 1930 年 丹 麥 已 有 管 制 使 用 x 光 的 法 律 在 1925 年 於 倫 敦 舉 行 第 一 屆 國 際 放 射 學 大 會 (ICR) 時, 主 要 的 議 題 為 度 量 與 單 位 由 於 這 一 原 因, 大 會 成 立 了 現 在 稱 為 國 際 輻 射 單 位 與 度 量 委 員 會 (ICRU), 在 當 時 的 名 稱 為 國 際 x 射 線 單 位 委 員 會 (IXUC) 其 姊 妹 團 體 即 現 在 稱 為 國 際 放 射 防 護 委 員 會 (ICRP), 係 在 3 281

290 第 十 四 章 輻 射 防 護 百 年 回 顧 年 後 在 倫 敦 構 思 中 誕 生 的 當 1928 年 第 二 屆 國 際 放 射 學 大 會 於 斯 德 哥 爾 摩 召 開 時, 正 式 成 立 了 ICRP, 惟 當 時 的 命 名 為 國 際 x 射 線 和 鐳 防 護 委 員 會 (IXRPC) ICRP 的 成 立 如 與 ICRU 的 成 立 相 比 較, 注 意 的 人 不 多 在 當 時 基 於 x 射 線 對 於 空 氣 造 成 游 離,ICRU 建 議 一 用 於 度 量 x 射 線 的 單 位, 稱 為 侖 琴, 並 以 小 寫 r 表 示 它 比 我 們 今 天 所 謂 劑 量 的 度 量, 在 描 述 入 射 的 輻 射 量, 於 觀 念 上 較 為 模 糊 這 就 是 我 們 在 使 用 名 詞 劑 量 作 為 劑 量 的 量 時, 在 教 育 上 仍 有 問 題 第 一 屆 ICRP 由 7 位 成 員 組 成, 而 第 一 屆 ICRU 卻 有 24 位 成 員, 這 說 明 了 對 於 輻 射 的 度 量 和 單 位 感 興 趣 推 動 會 務 者 為 英 國 國 家 物 理 實 驗 室 的 凱 厄 (G.W.C. Kaye) 凱 厄 對 於 倫 敦 大 會 的 組 織 貢 獻 良 多 另 為 尊 重 地 主 國, 第 二 位 成 員 為 32 歲 的 瑞 典 籍 西 弗 (Rolf Sievert), 他 被 任 命 為 主 席, 但 作 為 名 譽 秘 書 的 凱 厄 實 際 上 係 在 指 導 會 務 第 三 位 成 員 為 來 自 美 國 國 家 標 準 局 的 泰 勒 (Lauriston Taylor), 他 後 來 成 為 一 位 最 具 影 響 力 的 主 角 ( 圖 14.4) 在 瑞 典 斯 德 哥 爾 摩 舉 行 大 會 時, ICRP 依 據 英 國 的 主 張 發 布 建 議, 認 定 潛 在 的 傷 害 要 防 護, 其 措 詞 如 下 : 要 保 護 已 知 的 效 應 為 :(a) 對 表 皮 組 織 的 傷 害,(b) 體 內 器 官 的 干 擾 和 在 血 液 內 的 變 化 這 些 建 議 並 未 包 括 劑 量 限 度 但 卻 建 議 限 制 工 作 時 數 及 延 長 假 期 另 建 議 x 射 線 裝 置 的 防 護 障 壁 及 安 全 操 作 並 藉 屏 蔽 和 遙 控 防 護 鐳 就 在 此 時, 雖 未 反 映 在 第 一 個 ICRP 的 建 議, 鐳 的 誤 用 卻 越 來 越 普 遍 塗 料 含 有 鐳 的 發 光 化 合 物, 用 於 儀 器 的 刻 度 盤 及 步 鎗 的 瞄 準 器, 特 別 是 在 第 一 次 世 界 大 戰 的 期 間 有 一 家 在 新 澤 西 州 的 美 國 鐳 公 司 雇 用 了 成 千 的 女 工 從 事 於 發 光 塗 料 的 工 作 她 們 用 嘴 舔 刷 子 以 弄 尖, 因 此 每 一 次 都 食 入 少 量 的 鐳 她 們 累 積 了 大 量 全 身 負 荷 的 鐳, 終 於 導 致 骨 癌 和 其 他 致 命 的 效 應 當 事 件 的 原 由 披 露 時, 刻 度 盤 塗 料 工 人 的 命 運 成 為 廣 大 渲 染 的 主 題 首 先 將 鐳 視 為 保 健 和 治 療 的 源 頭, 導 致 廣 泛 誤 用 的 消 費 品 會 在 黑 店 裏 銷 售 最 壞 的 例 子 為 庸 醫 的 藥 方 Radithor 在 1925 至 1930 年 間, 賣 出 400,000 個 小 瓶 據 說 可 治 癒 約 150 種 毛 病, 包 括 胃 的 問 題 性 無 能 以 及 高 血 壓 當 一 位 出 名 的 百 萬 富 翁 和 運 動 員 拜 耳 斯 (Eben Byers) 在 消 耗 多 於 1000 瓶 後, 死 於 嚴 重 的 輻 射 損 傷, 使 它 的 危 險 圖 14.4 泰 勒 約 於 1958 年 攝 於 前 美 國 國 家 標 準 局 282

291 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 性 質 變 得 很 明 顯, 這 個 情 況 對 於 使 用 鐳 為 醫 用 目 的, 出 現 了 應 加 限 制 的 態 度 鐳 的 誤 用 經 驗 對 於 建 立 體 內 攝 入 的 限 度, 提 供 了 良 好 的 資 訊 即 使 劑 量 的 觀 念 仍 未 成 熟, 在 1920 年 代 期 間 紛 紛 提 出 各 種 不 同 的 劑 量 限 度 皮 膚 紅 斑 劑 量 (SED) 即 為 一 種 參 考 值, 即 產 生 皮 膚 紅 斑 的 x 射 線 劑 量 在 1924 年 美 國 物 理 學 家 睦 薛 勒 (Arthur Mutscheller) 對 於 x 射 線 的 工 作 人 員, 他 倡 議 用 耐 受 劑 量 並 以 皮 膚 紅 斑 劑 量 作 為 表 示 他 的 倡 議 為 每 月 0.01 SED 在 1925 年 西 弗 (Sievert) 個 人 倡 議 每 年 0.1 SED 應 為 無 害 的 到 了 1928 年 國 際 上 同 意 曝 露 單 位 用 r 以 後, 曾 致 力 於 說 明 SED 可 用 游 離 作 用 作 度 量 數 個 作 者 倡 議 1 SED 應 相 當 於 600 r, 因 此 年 耐 受 劑 量 0.1 SED 係 對 應 於 60 r, 即 每 天 0.24 r,1 工 作 年 =250 天 這 假 定 與 1929 年 成 立 的 美 國 x 射 線 和 鐳 防 護 諮 詢 委 員 會 於 1934 年 建 議 的 每 天 0.1 r 限 度 稍 為 落 後 選 擇 每 天 0.1 r 而 非 0.2 r 是 因 為 後 者 所 隱 含 的 準 確 度 並 無 根 據 至 1930 年 ICRP 在 巴 黎 召 開 會 議, 1934 年 又 在 蘇 黎 世 召 開 會 議 在 後 一 會 議 中 建 議 耐 受 劑 量 為 每 天 0.2 r, 這 是 第 一 個 定 量 性 的 劑 量 限 制 由 委 員 會 建 議 的 用 現 今 的 符 號 這 對 應 於 一 年 500 msv, 而 與 現 在 的 限 度 相 比 較, 委 員 會 如 今 的 建 議 為 一 年 20 msv 在 二 次 世 界 大 戰 之 前,ICRP 於 1937 年 在 芝 加 哥 召 開 但 是 在 休 會 期 間 ICRP 並 不 活 躍, 其 召 開 的 時 間 係 與 國 際 放 射 學 大 會 召 開 的 時 間 相 同 在 1930 年 代 有 一 值 得 注 意 的 文 件 如 今 幾 乎 忘 記 1931 年 國 際 聯 盟 設 立 了 一 個 委 員 會 以 探 討 使 用 輻 射 源 的 健 康 效 應 這 就 是 UNSCEAR 的 早 期 版 本, 而 UNSCEAR 係 在 24 年 後 才 設 立 的 這 委 員 會 請 了 二 位 德 國 放 射 學 家 文 茲 (Herman Wintz) 和 藍 卜 (Walther Rump) 以 此 題 目 撰 寫 報 告 這 報 告 於 1931 年 以 英 文 出 版 作 為 國 際 聯 盟 的 文 件 CH-1054, 題 目 為 由 於 使 用 鐳 x 射 線 和 紫 外 射 線 的 危 險 防 護 措 施 這 是 很 先 進 的 報 告, 仍 有 許 多 良 好 卓 越 的 勸 告 在 這 五 年 期 間, 起 了 新 的 科 學 發 現 浪 潮, 甚 至 超 越 過 了 侖 琴 貝 克 勒 爾 以 及 居 里 夫 婦 等 的 發 現 至 1932 年 查 兌 克 (James Chadwick) 發 現 中 子 以 後, 約 里 奧 (Frédérick Joliot) 與 居 里 (Iréne Curie) 利 用 中 子 於 1934 年 產 生 人 造 放 射 性 並 研 製 放 射 性 磷 費 米 (Enrico Fermi) 在 羅 馬 藉 中 子 加 入 於 鈾 以 尋 找 超 鈾 元 素 想 不 到 它 們 卻 導 致 核 分 裂, 這 是 德 國 科 學 家 諾 達 克 (Ida Noddack) 所 提 出 的 結 論, 但 卻 無 人 相 信 在 柏 林 的 哈 恩 (Otto Hahn) 以 他 自 己 的 化 學 技 術 和 長 期 的 經 驗 卻 認 為 是 對 的 他 發 現 用 中 子 照 射 鈾 後, 神 秘 的 產 物 其 化 學 性 質 與 鋇 相 同 的 確 是 鋇 在 物 理 上 解 釋 分 裂 係 由 當 時 在 瑞 典 的 同 事 邁 特 娜 (Lise Meitner) 和 她 的 姪 兒 弗 利 胥 (Otto Robert Frisch) 提 出 的 人 類 從 此 步 入 核 子 時 283

292 第 十 四 章 輻 射 防 護 百 年 回 顧 代, 對 於 輻 射 防 護 有 更 強 烈 的 要 求 14.5 西 元 期 間 在 這 段 期 間 適 逢 第 二 次 世 界 大 戰, 故 致 力 於 生 產 和 使 用 核 子 武 器 生 物 效 應 仍 被 認 為 屬 於 確 定 性 的 ; 如 果 輻 射 超 過 閾 值, 任 何 傷 害 的 危 險 度 就 會 存 在 1939 年 1 月 19 日 丹 麥 物 理 學 家 波 耳 (Niels Bohr) 搭 乘 瑞 典 至 美 洲 航 線 的 輪 船 抵 達 紐 約, 他 從 弗 利 胥 聽 到 哈 恩 發 現 核 分 裂 的 令 人 振 奮 的 消 息 這 消 息 迅 速 傳 開 使 美 國 的 物 理 學 家 憂 喜 參 半 這 些 物 理 學 家 多 半 係 來 自 歐 洲 的 移 民 德 國 的 難 民 以 及 逃 離 義 大 利 獨 裁 者 的 科 學 家 費 米 (Fermi) 來 自 義 大 利 德 勒 (Teller) 和 韋 格 勒 (Wigner) 來 自 匈 牙 利, 以 及 拉 比 (Rabi) 來 自 波 蘭 他 們 和 波 耳 一 樣 的 興 奮, 但 卻 憂 慮 某 些 事, 也 是 波 耳 不 願 意 看 到 的 如 果 核 分 裂 產 生 的 中 子 多 於 那 些 用 於 產 生 分 裂 者, 也 就 是 中 子 增 殖, 則 將 會 有 無 法 控 制 的 鏈 反 應 及 巨 大 的 爆 炸, 即 有 產 生 原 子 彈 的 可 能 性 如 由 德 國 科 學 家 海 森 伯 (Werner Heisenberg) 領 導 的 科 學 家 為 希 特 勒 (Adolf Hitler) 製 造 了 這 樣 的 彈, 那 將 會 發 生 什 麼 事 呢? 費 米 和 西 納 德 (Szilard) 不 久 在 他 們 的 實 驗 中 發 現 中 子 增 殖 的 方 法, 但 卻 保 持 秘 密 然 而 還 是 辦 不 到, 因 為 約 里 奧 與 他 在 巴 黎 的 同 事 於 4 月 22 日 的 自 然 (Nature) 期 刊 報 告 中 子 增 殖 的 程 度, 每 次 分 裂 平 均 產 生 3.5 個 中 子 在 另 一 方 面 德 國 的 害 怕 不 是 沒 有 根 據 的 在 漢 堡 (Hamburg) 兩 位 年 青 德 國 科 學 家 哈 特 克 (Paul Harteck) 和 戈 羅 (Wilhelm Groth) 閱 讀 了 約 里 奧 的 論 著 後, 於 1939 年 4 月 22 日 寫 信 給 德 國 作 戰 辦 公 室, 呼 籲 他 們 注 意 製 造 核 子 武 器 的 可 能 性 在 同 一 天 德 國 著 名 的 物 理 學 家 約 斯 (Georg Joos) 教 授 寫 信 給 教 育 部, 呼 籲 注 意 約 里 奧 的 論 著 在 美 國 西 納 德 和 韋 格 勒 說 服 愛 因 斯 坦 寫 他 那 封 著 名 的 信 給 羅 斯 福 總 統, 警 告 德 國 製 造 原 子 彈 的 可 能 性 這 封 信 並 沒 有 帶 來 立 即 的 效 果 但 卻 快 速 導 致 曼 哈 頓 (Manhattan) 工 程 區 的 開 始 ( 現 在 常 稱 為 曼 哈 頓 計 畫 ) 這 代 號 指 巨 大 的 工 業 組 合, 其 設 計 係 要 較 德 國 人 急 速 製 造 核 子 武 器 在 許 多 人 努 力 之 下, 於 漢 福 特 (Hanford) 建 造 和 運 轉 生 產 鈽 的 反 應 器, 於 柯 林 頓 ( 現 在 的 橡 嶺 ) 建 造 大 型 的 同 位 素 分 離 工 廠 以 產 生 武 器 級 的 鈾 235, 早 期 的 英 國 工 作 代 號 為 管 合 金 (Tube Alloys) 者, 也 鼓 勵 了 美 國 人, 不 久 英 美 整 合 在 一 起 努 力 工 作 在 德 國 於 軍 事 的 控 制 下, 核 子 研 究 在 1939 年 10 月 已 開 始 但 是 卻 為 了 一 些 理 由 進 展 緩 慢, 從 未 運 轉 一 座 反 應 器 或 產 生 顯 著 量 分 離 過 的 鈾 235 在 德 國 和 在 美 國, 科 學 家 均 熟 知 於 處 理 分 裂 產 物 和 鈽 所 涉 及 的 危 險 度, 故 採 取 不 尋 常 的 步 驟 以 保 護 工 作 人 員, 並 常 念 及 刻 度 盤 漆 工 及 其 他 曝 露 於 鐳 的 悲 慘 命 運 在 284

293 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 曼 哈 頓 計 畫 內, 在 舊 金 山 放 射 學 家 史 東 (Robert Stone) 的 領 導 下 成 立 了 保 健 部 門 這 組 織 再 分 組 為 醫 務 監 護 生 物 研 究 以 及 輻 射 防 護, 後 者 遂 稱 為 保 健 物 理 迄 今, 以 便 與 其 他 兩 組 作 區 別 輻 射 防 護 涉 及 物 理 度 量 與 評 估 在 橡 嶺 負 責 這 項 工 作 者 摩 根 (Karl Z. Morgan) 在 其 他 地 區 的 負 責 人 為 漢 福 特 的 派 克 (Herbert Parker), 為 英 籍 的 物 理 學 家 ( 圖 14.5); 在 洛 色 拉 莫 士 (Los Alamos) 為 漢 伯 曼 (Louis Hempelmann) 在 那 時 可 用 的 標 準 為 從 1934 年 美 國 諮 詢 委 員 會 建 議 的 體 外 曝 露 耐 受 劑 量 0.1 r/ 天 以 及 在 1941 年 從 美 國 國 家 標 準 局 工 作 小 組 建 議 的 身 體 鐳 含 量 超 過 0.1μg 則 認 為 是 不 安 全 的, 並 假 定 其 相 對 應 的 阿 伐 活 度 也 可 指 出 鈽 的 不 安 全 水 平 史 東 不 相 信 耐 受 劑 量 可 提 供 一 個 大 的 安 全 餘 裕, 因 而 改 變 術 語 為 最 高 許 可 劑 量, 隱 含 較 低 的 劑 量 會 更 佳 為 對 付 德 國 威 脅 所 製 造 的 彈 最 後 投 於 廣 島 和 長 崎 而 結 束 了 戰 爭 這 災 禍 帶 給 人 類 莫 大 的 苦 難, 彈 的 毀 滅 力 大 大 地 影 響 公 眾 對 游 離 輻 射 的 態 度 至 今 雖 然 不 值 得 慶 幸, 但 這 二 城 市 倖 存 者 的 命 運 卻 帶 來 最 可 靠 輻 射 致 癌 效 應 的 資 訊 就 輻 射 防 護 而 言, 戰 後 並 未 恢 復 到 正 常 的 情 況 在 戰 前 輻 射 防 護 的 工 作 是 要 保 護 醫 生 護 士 以 及 病 人 免 除 x 射 線 和 鐳 的 有 害 效 應 戰 後 及 進 入 冷 戰 期, 新 的 團 體 有 了 更 有 力 的 資 源 政 府 機 關 也 涉 入, 成 為 新 的 武 器 工 業 資 訊 的 傳 播 受 到 了 限 制 在 美 國 成 立 了 新 的 政 府 機 關 原 子 能 委 員 會 (AEC) 兼 顧 所 有 的 核 子 活 動, 但 以 發 展 新 的 核 子 武 器 為 最 優 先 在 1946 年 老 的 諮 詢 委 員 會 重 新 建 立, 現 在 的 名 稱 為 國 家 輻 射 防 護 與 度 量 委 員 圖 14.5 派 克 玉 照 圖 14.6 菲 拉 攝 於 哥 倫 比 亞 大 學 285

294 第 十 四 章 輻 射 防 護 百 年 回 顧 會 (NCRP), 主 席 為 泰 勒 (Lauriston Taylor) NCRP 有 幾 個 小 組 委 員 會 紐 約 紀 念 醫 院 的 物 理 學 家 菲 拉 (Gioacchino Failla)( 圖 14.6) 主 持 關 於 體 外 曝 露 的 限 度, 而 摩 根 則 主 持 體 內 曝 露 的 小 組 菲 拉 領 導 的 小 組 決 定 減 少 所 建 議 的 最 高 許 可 劑 量 自 每 日 0.1 至 0.05 r 而 非 用 每 周 0.3 r 作 表 示 減 少 的 理 由 之 一 係 有 漸 多 的 明 證 指 出 輻 射 也 會 導 致 遺 傳 傷 害 摩 根 領 導 的 小 組 建 議 放 射 性 物 質 在 空 氣 中 與 水 中 的 最 大 許 可 濃 度 (MPC) 為 一 導 出 限 度 這 件 工 作 拖 延 了 很 久, 直 到 1953 年 方 告 完 成 在 1949 年 來 自 美 國 英 國 與 加 拿 大 的 專 家 在 白 堊 河 舉 行 第 一 屆 的 三 國 會 議 以 討 論 劑 量 限 制 化, 並 且 也 是 第 一 次 討 論 公 眾 的 劑 量 限 制 接 著 又 有 兩 屆 的 三 國 會 議 舉 行, 1950 年 在 哈 威 爾 (Harwell) 和 1953 年 在 紐 約 的 哈 里 曼 (Harriman) 在 最 後 一 次 會 議, 同 意 就 公 眾 中 的 成 員 每 年 為 1.5 r 的 限 制, 並 就 礦 坑 中 氡 曝 露 的 限 度 定 為 每 升 100 pci, 此 相 對 應 於 12 工 作 基 準 月 (WLM) 現 行 ICRP 建 議 的 限 度 為 在 5 年 內 平 均 每 年 4 WLM, 其 中 任 何 一 年 為 10 WLM 在 戰 後 英 國 醫 學 研 究 委 員 會 立 即 設 立 一 輻 射 防 護 委 員 會, 在 1946 年 設 立 耐 受 劑 量 小 組, 由 梅 尼 奧 (W. V. Mayneord) 教 授 擔 任 主 席 這 對 於 在 第 六 屆 國 際 放 射 學 大 會 於 1950 年 在 倫 敦 舉 行 有 影 響, 大 會 主 席 為 派 得 遜 (Ralston Paterson) 在 1937 年 芝 加 哥 舉 行 國 際 放 射 學 大 會 時 原 來 預 期 可 從 大 會 的 前 任 主 席 克 利 斯 第 (Arthur Christie) 得 到 一 份 定 位 的 報 告 至 1947 年 克 利 斯 第 與 泰 勒 聯 繫, 請 求 要 一 份 ICRP 與 ICRU 的 工 作 報 告 當 他 被 告 知 只 有 ICRP 和 ICRU 的 執 行 委 員 會 的 泰 勒 和 西 弗 仍 存 在 時, 克 利 斯 第 建 議 派 得 遜 請 求 泰 勒 重 建 ICRP 和 ICRU 派 得 遜 照 做 並 請 求 梅 尼 奧 和 泰 勒 共 事 以 組 織 這 兩 個 委 員 會, 因 而 成 為 今 天 的 ICRP 和 ICRU 新 的 ICRP 的 第 一 任 主 席 為 洛 克 - 卡 寧 (Sir Ernest Rock-Carling), 祕 書 為 泰 勒 14.6 西 元 期 間 在 這 期 間, 冷 戰 引 起 了 公 眾 對 於 在 大 氣 層 中 頻 繁 的 核 試 爆 表 示 關 切 輻 射 防 護 界 體 會 到 需 要 新 的 輻 射 防 護 方 法 在 1950 年 重 新 改 組 的 ICRP 於 倫 敦 舉 行 時, 預 期 提 出 每 週 最 高 許 可 劑 量 為 0.3 r 以 取 代 自 1934 年 以 來 老 的 耐 受 劑 量 每 天 0.2 r 這 項 建 議 雖 被 倫 敦 會 議 接 受 但 卻 未 作 廣 大 的 宣 傳 在 那 時 ICRP 的 會 議 仍 只 舉 行 一 天 泰 勒 身 兼 ICRP 和 ICRU 二 會 的 祕 書, 但 在 會 後 他 在 倫 敦 只 專 任 ICRU 的 祕 書, 而 ICRP 的 祕 書 一 職 由 秉 克 斯 (Walter Binks) 繼 任 在 瑞 典 西 弗 (Rolf Sievert) 逐 漸 對 於 天 然 輻 射 產 生 興 趣 他 覺 得 若 非 知 道 每 286

295 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 人 由 天 然 輻 射 所 接 受 的 年 劑 量, 要 訂 定 一 地 人 口 公 眾 的 曝 露 將 會 有 困 難 他 和 在 里 茲 (Leeds) 的 史 比 爾 斯 (F.W. Spiers) 教 授 密 切 合 作, 度 量 從 人 體 地 上 以 及 建 材 的 加 馬 輻 射 當 時 對 於 天 然 人 體 含 鐳 量 有 了 爭 論, 並 有 了 兩 個 矛 盾 的 估 計 一 為 在 羅 徹 斯 特 (Rochester) 的 赫 斯 (John Hursh) 和 蓋 茲 (Gates), 一 為 在 緬 恩 (Main) 法 蘭 克 福 (Frankfurt) 凱 撒 維 廉 生 物 物 理 研 究 所 的 克 雷 布 斯 (A. Krebs) 克 雷 布 斯 的 值 比 赫 斯 和 蓋 茲 約 大 百 倍 西 弗 的 全 身 度 量 顯 示 人 體 的 加 馬 輻 射 來 源 係 得 自 鉀 40 而 非 鐳 的 子 核, 故 赫 斯 和 蓋 茲 的 估 計 是 正 確 的 在 1952 年 西 弗 和 赫 畏 希 (George de Hevesy)( 圖 14.7) 發 起 ICRP ICRU 以 及 聯 合 國 教 科 文 組 織 (UNESCO) 放 射 生 物 聯 合 委 員 會 在 斯 德 哥 爾 摩 舉 行 聯 合 會 議 這 是 一 個 很 獨 特 的 會 議, 實 際 上 每 一 位 在 輻 射 防 護 重 要 人 物 都 參 加 有 一 張 出 席 者 的 著 名 照 片 可 看 到 在 輻 射 單 位 的 人 名 戈 雷 和 西 弗 並 肩 而 立 討 論 的 主 題 為 從 遺 傳 的 觀 點 看 許 可 劑 量 以 及 在 正 常 的 工 作 狀 況 下 血 液 計 數 的 用 處 遺 傳 學 家 牟 勒 (Hermann Muller)( 圖 14.8) 建 議 在 生 育 年 齡 生 殖 器 官 的 個 人 劑 量 的 總 限 值 要 小 於 20 r 國 際 放 射 學 大 會 的 次 一 會 議 係 於 1953 年 在 哥 本 哈 根 舉 行 這 次 會 議 的 建 議 係 於 1954 年 修 訂, 並 於 1955 年 出 版 的 英 國 放 射 學 期 刊 上 作 為 補 充 材 料 第 6 號 這 92 頁 的 文 件 為 ICRP 的 第 一 個 真 正 的 出 版 物, 共 92 頁, 但 卻 不 列 入 以 後 的 出 版 叢 書 這 份 報 告 包 括 委 員 會 的 報 告 以 及 小 組 委 員 會 的 報 告 新 的 名 詞 要 求 許 可 劑 量 的 定 義, 係 指 游 離 輻 射 的 劑 量, 根 據 現 有 的 智 識, 預 期 不 會 導 致 一 個 人 在 他 一 生 中 的 任 何 時 刻 會 有 可 察 覺 的 人 體 傷 害 任 第 一 小 組 委 員 會 的 主 席, 菲 拉 就 不 同 的 器 官 提 出 許 可 劑 量 的 建 議, 而 最 低 值 (0.3 rem/ 周 ) 係 為 生 殖 腺 與 造 血 器 官 在 委 員 會 的 引 言, 可 讀 到 鑒 於 數 值 係 基 於 不 完 整 的 證 據, 再 加 上 某 些 輻 射 效 應 為 不 可 逆 和 累 積 的 智 識, 故 強 烈 建 議 應 盡 一 切 努 力 以 減 少 各 種 型 式 的 曝 露 至 最 低 的 可 能 程 度 由 摩 根 任 主 席 的 第 2 小 組 委 員 會, 提 出 90 多 種 放 射 性 核 種 的 最 大 許 可 濃 度 的 數 值 表 格, 是 摩 根 在 NCRP 小 組 委 員 會 的 最 後 工 作 結 果 在 期 間, 美 英 蘇 三 國 舉 行 一 系 列 的 核 裝 置 試 爆 如 與 日 後 的 試 爆 比 較 大 多 數 都 算 是 小 規 模 的 但 在 1954 年 核 試 系 列 在 比 基 尼 環 礁 圖 14.7 赫 畏 希 約 攝 於 1907 年 287

296 第 十 四 章 輻 射 防 護 百 年 回 顧 (Bikini Atoll) 附 近 的 城 堡 作 戰 為 例 外 的 1954 年 3 月 1 日 這 系 列 以 爆 炸 熔 合 彈 稱 為 暴 徒 揭 開 序 幕, 藉 鈾 的 分 裂 加 強, 較 以 前 的 爆 炸 釋 放 出 數 十 倍 多 的 分 裂 產 物 這 就 是 污 染 日 本 鮪 魚 拖 網 船 福 龍 丸 和 倫 吉 頓 普 (Rongelap) 小 島 的 居 民 那 一 次 試 爆 全 球 均 可 量 測 到 從 這 次 爆 炸 的 放 射 性 殘 留 物, 導 致 公 眾 的 憂 慮 因 而 有 了 政 治 上 的 影 響 美 國 國 家 科 學 院 與 英 國 醫 學 研 究 委 員 會 就 輻 射 的 危 險 度 發 布 再 確 定 的 報 告 聯 合 國 大 會 與 其 科 學 委 員 會 UNSCEAR 以 及 第 一 屆 聯 合 國 的 核 能 和 平 用 途 於 1955 年 在 日 內 瓦 召 開 在 1956 年 芝 加 哥 的 米 勒 (C.E. Miller) 和 馬 里 內 尼 (L. Marinelli) 能 度 量 人 體 內 的 銫 137, 留 下 關 心 輻 射 防 護 的 人 深 刻 印 象 以 下 是 具 有 影 響 的 事 件 除 了 有 價 值 的 正 文 外, 英 國 醫 學 研 究 委 員 會 所 出 版 核 與 相 關 輻 射 對 於 人 的 災 害 包 括 某 些 重 要 的 附 錄 庫 爾 得 布 朗 (W.M. Court Brown) 和 都 爾 (Richard Doll) 撰 寫 關 於 白 血 病 的 危 險 度, 這 可 從 觀 察 日 本 倖 存 以 及 用 x 射 線 治 療 關 節 僵 直 脊 椎 炎 的 病 人 獲 得, 史 比 爾 斯 (F.W. Spiers) 回 顧 來 自 天 然 輻 射 源 的 知 識 奧 斯 邦 (S.B.Osborn) 與 史 密 斯 (E.E. Smith) 提 出 第 一 份 報 告 關 於 來 自 醫 用 和 職 業 曝 露 的 影 響 遺 傳 劑 量 (GSD) 在 日 內 瓦 的 第 一 個 原 子 和 平 會 議 為 核 能 工 業 產 生 的 標 記, 過 去 列 入 機 密 的 文 件 今 均 可 公 開 在 瑞 典 休 微 斯 特 (Bengt Huitqvist) 研 究 住 宅 內 的 輻 射 並 於 1956 年 出 版, 發 現 意 料 之 外 的 高 加 馬 輻 射 劑 量 率 以 及 頗 高 濃 度 的 氡, 但 卻 無 危 險 度 估 計 的 依 據 ICRP 於 1956 年 於 日 內 瓦 開 會, 建 議 職 業 的 最 高 許 可 劑 量 的 10% 為 非 職 業 曝 露 的 最 高 許 可 劑 量 為 引 導 計 算 最 大 許 可 濃 度 的 修 訂 組, 決 定 應 基 於 每 周 最 高 劑 量 0.3 rem, 生 殖 腺 的 情 況 除 外, 其 根 據 應 為 每 周 0.1 rem 委 員 會 警 告 說 這 些 建 議 是 暫 時 性 的, 更 成 熟 的 建 議 預 期 於 1958 年 提 出 日 內 瓦 會 議 之 後, 西 弗 繼 承 洛 克 - 卡 寧 出 任 ICRP 的 主 席, 菲 拉 為 副 主 席 秉 克 斯 以 健 康 的 理 由 卸 去 祕 書 的 職 圖 14.8 牟 勒 在 美 國 印 地 安 那 大 學 審 視 果 蠅 288

297 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 務, 由 史 密 斯 代 理 秘 書 直 到 1957 年, 當 林 德 (Bo Lindell) 繼 承 他 擔 任 臨 時 祕 書 時, 他 於 1959 年 被 指 派 為 祕 書 UNSCEAR 於 1956 年 開 始 其 工 作, 雇 用 數 位 專 職 的 科 學 祕 書 撰 寫 第 一 份 報 告 在 這 幾 位 秘 書 中, 日 籍 田 島 (Eizo Tajima) 推 導 出 估 計 影 響 遺 傳 年 劑 量 (GSD), 其 定 義 為 如 果 有 一 劑 量 為 一 地 人 口 中 每 一 成 員 所 接 受, 預 期 對 這 人 口 產 生 的 總 遺 傳 傷 害, 與 各 個 個 別 成 員 實 際 所 接 受 劑 量 的 遺 傳 傷 害 相 同 首 次 使 用 GSD 意 味 著 偏 離 基 於 確 定 性 效 應 及 閾 劑 量 的 防 護 政 策 遺 傳 效 應 假 定 為 機 率 性 的 性 質 而 無 閾 劑 量 但 仍 太 早 去 假 定 癌 危 險 度, 例 如 白 血 病 的 機 率, 應 以 同 樣 的 方 式 處 理 朝 向 這 方 向 邁 進 的 是 史 帝 瓦 (Alice Stewart), 她 觀 察 到 當 母 親 作 x 射 線 檢 查, 在 子 宮 內 受 到 曝 露 而 出 生 的 小 孩, 有 較 高 的 白 血 病 危 險 度 她 的 結 果 受 到 質 疑, 但 是 到 了 1962 年 麥 馬 宏 (Brian McMahon) 加 以 證 實 1956 年 11 月,UNSCEAR 邀 請 ICRP 與 ICRU 共 同 撰 寫 一 份 報 告 : 病 人 接 受 醫 用 輻 射 時 其 劑 量 應 如 何 估 計 與 記 錄 為 了 這 項 工 作 設 立 了 一 聯 合 研 究 群, 史 密 斯 出 任 祕 書 從 這 兩 個 委 員 會 提 出 的 報 告 於 1957 年 10 月 刊 登 於 醫 學 與 生 物 的 物 理 學 這 項 研 究 的 重 要 結 論 為, 不 建 議 有 系 統 地 記 錄 和 登 記 每 個 人 接 受 的 輻 射 劑 量 這 份 報 告 也 包 括 基 於 解 剖 型 式 對 放 射 檢 查 作 分 類 的 建 議 就 在 這 一 段 期 間, 我 國 行 政 院 於 民 國 44 年 (1955)6 月 2 日 正 式 成 立 原 子 能 委 員 會, 著 手 擬 定 我 國 核 能 的 發 展 計 畫, 包 括 輻 射 防 護 在 內 14.7 西 元 期 間 在 這 一 段 期 間 ICRP 和 UNSCEAR 均 相 當 活 躍 輻 射 防 護 逐 漸 變 成 關 切 機 率 效 應, 但 是 仍 未 有 定 量 的 危 險 度 數 據 塞 拉 (Francesco Sella) 繼 埃 波 雅 (Raymond Appleyard) 擔 任 UNSCEAR 的 祕 書 在 1957 年 發 生 兩 件 重 大 的 核 子 事 故 一 在 英 國 文 治 克 耳 (Windscale) 用 石 墨 緩 和 的 生 產 鈽 反 應 器 一 號 機 失 火, 導 致 釋 出 各 種 分 裂 產 物, 並 在 500 平 方 公 里 的 範 圍 內 有 相 當 數 量 的 牛 乳 受 到 碘 131 的 污 染 整 個 歐 洲 可 偵 檢 出 空 氣 中 的 碘 131 然 而 更 嚴 重 者 為 前 蘇 聯 烏 拉 山 區 (Urals) 在 車 利 雅 秉 斯 克 (Chelyabinsk) 和 基 須 帝 姆 (Kystym) 附 近 的 馬 雅 克 (Mayak) 化 學 工 業 區 由 於 高 放 射 性 廢 料 儲 存 槽 的 爆 炸, 導 致 嚴 重 的 鍶 90 污 染, 使 成 千 的 公 眾 必 須 安 置 還 有, 馬 雅 克 的 例 行 運 轉 曾 導 致 嚴 重 的 放 射 性 污 染, 因 其 釋 入 於 帝 洽 (Techa) 河, 形 成 高 的 輻 射 劑 量 然 而 在 1950 年 代 卻 無 此 事 故 的 公 開 資 訊 在 1957 年 設 立 了 國 際 原 子 能 總 署 (IAEA) 於 維 也 納 在 其 核 子 安 全 組 內 輻 射 防 護 的 活 動 係 在 各 方 面 連 接 ICRP 的 建 議 與 其 實 際 的 應 用 在 同 一 年 位 於 紐 289

298 第 十 四 章 輻 射 防 護 百 年 回 顧 約 的 UNSCEAR 祕 書 處 開 始 活 躍 地 草 擬 其 1958 年 的 報 告, 由 加 拿 大 籍 埃 波 雅 主 其 事 在 這 一 段 期 間, 射 源 關 聯 劑 量 負 擔 的 觀 念 被 構 思 為 評 估 未 來 年 劑 量 的 工 具, 如 果 一 些 實 踐 ( 如 核 子 武 器 試 爆 ) 還 要 繼 續 許 多 年 註 : 實 踐 又 譯 為 輻 射 作 業 在 放 射 生 態 學 的 評 估, UNSCEAR 後 來 的 作 法 係 利 用 環 境 轉 移 係 數 也 奠 定 下 基 礎 UNSCEAR 的 第 一 份 報 告 係 於 1958 年 出 版, 從 此 每 隔 幾 年 的 期 間 就 出 版 完 整 的 報 告 ( 有 些 超 過 700 頁 ) 以 回 顧 輻 射 水 平 以 及 輻 射 效 應 的 現 行 知 識 與 UNSCEAR 祕 書 處 的 工 作 相 平 行 者 為 ICRP 的 編 輯 組 正 在 草 擬 新 的 ICRP 建 議 這 組 的 主 席 為 菲 拉 教 授, 其 他 的 成 員 包 括 安 德 森 (Elda Anderson), 林 德 羅 西 (Harald Rossi) 以 及 索 比 (David Sowby) 這 份 報 告 於 1958 年 被 委 員 會 採 用, 是 帕 葛 曼 (Pergamon) 出 版 社 為 ICRP 出 版 的 叢 書 中 首 先 用 褐 色 封 面 的, 雖 未 編 號 但 可 指 名 為 第 1 號 出 版 物, 因 為 下 一 個 出 版 物 標 記 為 第 2 號 出 版 物 在 這 一 本 出 版 物,ICRP 首 次 討 論 劑 量 閾 值 以 與 線 性 劑 量 回 應 而 無 閾 值 作 對 比 : 最 保 守 的 的 作 法 係 假 定 無 閾 值 也 不 能 恢 復, 在 這 種 情 況 下 對 於 一 些 敏 感 的 個 人 於 低 的 累 積 劑 量 仍 會 誘 發 白 血 病, 而 其 罹 患 率 可 與 累 積 劑 量 成 比 例 因 為 不 能 再 假 定 在 閾 劑 量 下 有 完 全 的 安 全 輻 射 劑 量, 故 有 了 警 告 的 詞 句 : 應 強 調 本 節 所 建 議 的 最 高 許 可 劑 量 為 最 高 的 值, 委 員 會 建 議 所 有 的 劑 量 應 實 際 抑 低 (ALAP), 任 何 不 需 要 的 曝 露 應 避 免 在 第 一 號 出 版 物,ICRP 放 棄 每 周 限 度, 使 用 的 最 高 許 可 劑 量 係 以 年 計 以 前 的 一 週 0.3 rem 相 對 應 於 一 年 15 rem 當 遺 傳 效 應 和 誘 發 白 血 病 為 無 閾 值 者 也 併 入 考 慮, 仍 懷 疑 這 是 否 足 夠 安 全 ICRP 因 此 採 用 美 國 對 於 年 齡 按 比 例 分 配 的 公 式 D=5 (N-18), 為 劑 量 D (rem) 累 積 至 N 歲 在 生 殖 腺 和 造 血 器 官 的 建 議 這 公 式 再 以 許 可 在 任 何 連 續 13 週 的 最 高 劑 量 為 3 rem 作 為 補 充 就 體 內 器 官 而 言, 生 殖 腺 和 造 血 器 官 以 外 者 的 週 劑 量 為 0.3 rem 仍 建 議 可 作 為 計 算 最 大 許 可 濃 度 值 的 基 礎 就 公 眾 中 的 成 員 個 人,ICRP 建 議 年 最 高 許 可 劑 量 為 0.5 rem 也 建 議 最 大 許 可 濃 度 的 值 應 除 以 10 可 用 於 公 眾 曝 露, 惟 此 勸 告 不 被 認 為 妥 當, 因 為 單 位 攝 入 的 劑 量 在 兒 童 與 成 人 不 同 委 員 會 又 建 議 自 然 背 景 與 最 低 實 際 上 來 自 醫 用 曝 露 的 貢 獻 除 外, 最 高 許 可 遺 傳 劑 量 為 5 rem 在 委 員 會 的 建 議 後 不 久, 摩 根 的 小 組 委 員 會 提 出 修 訂 最 大 許 可 濃 度 值 的 報 告 ( 第 2 號 出 版 物 ) 當 委 員 會 於 1959 年 在 墨 尼 黑 聚 會, 菲 拉 退 休, 由 英 國 波 金 (E.E. Pochin) 繼 任 副 主 席, 開 始 很 活 躍 地 在 ICRP 工 作 至 墨 尼 黑 的 會 議, 委 員 會 首 次 請 求 設 置 觀 察 員, 在 這 情 況 290

299 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 下, 來 自 國 際 原 子 能 總 署 道 氏 (Hussein Daw) 博 士 任 觀 察 員 至 於 與 世 界 衛 生 組 織 的 正 式 關 係 業 已 建 立 在 年, 三 方 會 議 ( 代 表 工 作 人 員 雇 主 以 及 政 府 ) 由 國 際 勞 工 組 織 在 日 內 瓦 召 開, 主 席 為 傑 梅 (Henri Jammet), 這 會 議 係 為 工 作 人 員 的 游 離 輻 射 防 護 會 議 作 準 備 在 國 際 勞 工 組 織 會 議 輻 射 工 作 人 員 被 認 定 為 兩 類, 即 直 接 從 事 於 輻 射 工 作 與 工 作 人 員 受 到 曝 露, 但 非 直 接 從 事 於 這 件 工 作 在 ICRP 的 建 議 中 相 當 的 特 色 為 管 制 地 區 的 觀 念, 即 在 一 地 區 中 輻 射 曝 露 是 在 一 位 輻 射 防 護 人 員 監 督 之 下 依 照 ICRP 第 1 號 出 版 物, 在 人 員 會 接 受 超 過 1.5 rem/ 年 ( 最 高 許 可 劑 量 的 30%) 應 建 立 管 制 地 區 國 際 勞 工 組 織 分 類 直 接 從 事 係 對 應 於 在 管 制 地 區 工 作 的 人 員 對 於 這 些 工 作 人 員, 國 際 勞 工 組 織 要 求 特 別 的 醫 務 檢 查 與 人 員 監 測 然 而 國 際 勞 工 組 織 並 不 要 求 特 殊 的 工 作 時 數 或 延 長 假 期 在 1961 與 1962 年 蘇 聯 在 諾 伐 亞 占 拉 (Novaya Zemla) 試 爆 最 大 的 核 子 裝 置, 導 致 全 球 落 塵 水 平 達 到 最 高 峰 這 也 使 公 眾 的 關 切 達 到 最 高 點, 故 在 1963 年 美 英 蘇 三 國 同 意 中 止 在 大 氣 層 舉 行 核 試 在 1962 年 ICRP 設 立 一 個 新 的 第 4 委 員 會, 由 傑 梅 擔 任 主 席 以 及 數 位 有 力 的 成 員 如 班 尼 森 (Dan Beninson) 與 丹 斯 特 (John Dunster) 這 新 的 委 員 會 提 供 應 用 ICRP 建 議 的 勸 告 同 年 波 金 繼 承 西 弗 為 ICRP 主 席, 索 比 接 替 林 德 為 祕 書, 成 為 委 員 會 第 一 位 員 工 在 1964 年 國 際 輻 射 防 護 協 會 (IRPA) 在 巴 黎 成 立, 這 是 摩 根 發 起 的, 他 在 1955 年 協 助 建 立 保 健 物 理 學 會, 這 學 會 發 行 保 健 物 理 期 刊, 因 此 提 高 其 他 國 家 建 立 輻 射 防 護 社 團 的 興 趣, 例 如 在 西 弗 發 動 之 下 在 斯 德 哥 爾 摩 成 立 北 歐 輻 射 防 護 學 會, 這 是 發 生 在 IRPA 成 立 半 年 之 前 的 事 國 際 輻 射 防 護 協 會 就 目 前 許 多 國 家 和 地 區 的 社 團 作 了 很 重 要 的 聯 繫 這 些 社 團 有 的 已 成 長 為 大 規 模 又 活 躍 的 社 團, 諸 如 保 健 物 理 學 會 與 德 國 的 輻 射 學 會, 而 IRPA 定 期 舉 行 的 大 會 曾 吸 引 輻 射 防 護 社 團 的 興 趣, 這 在 早 期 只 限 於 國 際 放 射 學 大 會 第 1 號 出 版 物 曾 作 若 干 修 訂, 委 員 會 因 此 合 併 這 些 修 訂 出 版 了 修 訂 版, 這 文 件 是 為 ICRP 第 6 號 出 版 物 不 久 又 有 了 更 重 要 的 修 訂, 於 是 指 定 一 新 的 編 輯 組 前 任 的 編 輯 組 主 席 菲 拉 不 幸 於 1961 年 在 芝 加 哥 死 於 車 禍 波 金 遂 被 邀 擔 任 這 新 編 輯 組 的 主 席, 成 員 包 括 林 德 樓 弟 (John Loutit) 以 及 索 比 樓 弟 接 替 菲 拉 成 為 ICRP 第 1 委 員 生 物 效 應 的 主 席 波 金 團 隊 起 草 一 文 件 於 1965 年 9 月 被 委 員 會 採 用 並 出 版 成 為 ICRP 第 9 號 出 版 物 平 常 的 警 語 ( 在 第 52 段 ) 為 : 任 何 曝 露 會 涉 及 某 些 程 度 的 危 險 度 ( 又 稱 為 風 險 ), 委 員 會 建 議 任 何 不 必 要 291

300 第 十 四 章 輻 射 防 護 百 年 回 顧 的 曝 露 應 避 免, 所 有 的 劑 量 應 保 持 易 於 達 成 的 低 值, 經 濟 與 社 會 影 響 要 列 入 考 慮 但 仍 無 導 則 指 出 如 何 應 用 這 建 議 委 員 會 逐 漸 懷 疑 誘 發 癌 症 的 閾 劑 量 第 7 段 為 : 委 員 會 就 輻 射 防 護 的 目 的, 看 不 到 實 際 上 可 取 代 在 劑 量 和 效 應 之 間 線 性 關 係 的 假 定, 劑 量 的 作 用 是 累 積 的 委 員 會 知 道 無 閾 值 與 所 有 劑 量 的 完 全 相 加 性 的 假 定 可 能 不 正 確, 但 卻 表 示 可 接 受 的, 因 為 它 們 不 可 能 會 導 致 低 估 危 險 度 ICRP 第 9 號 出 版 物 藉 更 新 輻 射 防 護 的 哲 理, 由 確 定 效 應 進 入 機 率 效 應, 區 分 正 常 操 作 及 意 外 事 故, 後 者 的 曝 露 只 能 藉 補 救 行 動 作 量 的 限 制 放 棄 按 年 齡 成 比 例 的 公 式, 最 高 許 可 劑 量 就 生 殖 腺 與 造 血 器 官 而 言 現 在 表 為 年 劑 量 5 rem (50 msv) 引 進 術 語 劑 量 限 度 而 公 眾 曝 露 的 年 限 度 建 議 為 0.5 rem 主 要 關 切 者 變 成 機 率 效 應, 危 險 度 的 觀 念 也 引 進 危 險 度 有 許 多 意 義, 但 常 視 為 數 種 成 份, 包 括 多 種 有 害 事 件 的 機 率 與 如 果 發 生 的 後 果 考 慮 癌 的 危 險 度,ICRP 的 主 要 關 切 為 死 的 後 果, 因 此 有 一 段 時 期 危 險 度 係 與 死 亡 的 機 率 同 義 這 導 致 在 其 他 領 域 的 致 命 危 險 度, 索 比 於 1965 年 在 保 健 物 理 期 刊 發 表 一 前 端 評 述 : 輻 射 與 其 他 危 險 度 14.8 西 元 時 期 在 這 一 段 期 間, 主 要 感 興 趣 的 領 域 在 於 核 能 工 業 的 發 展 防 護 的 哲 理 明 確 地 定 形 於 直 線 劑 量 - 回 應 關 係 而 無 閾 劑 量 的 假 定 UNSCEAR 是 多 產 的, 在 以 及 1977 提 出 報 告, 其 評 估 放 射 性 落 塵 的 劑 量 方 法 已 改 進 在 草 擬 ICRP 第 9 號 出 版 物 的 期 間, 波 金 和 樓 弟 在 編 輯 組 內 留 意 關 於 機 率 效 應 的 危 險 度 有 許 多 不 同 的 意 見 委 員 會 因 此 邀 請 羅 素 (R. Scott Russel) 擔 任 一 工 作 小 組 的 主 席 以 考 慮 曝 露 於 輻 射 伴 隨 的 軀 體 與 遺 傳 危 險 度, 其 評 估 可 達 到 何 種 程 度 這 小 組 的 報 告 於 1966 年 出 版 為 ICRP 第 8 號 出 版 物 這 是 一 份 值 得 注 意 的 文 件 這 是 第 一 次 在 ICRP 的 出 版 物 中, 總 和 軀 體 與 遺 傳 效 應 的 輻 射 危 險 度, 且 較 UNSCEAR 的 報 告 更 為 有 效 在 吸 收 劑 量 為 1 rad (10 msv) 的 加 馬 輻 射 罹 患 白 血 病 的 機 率 估 計 為 每 百 萬 受 曝 者 有 20 個 病 例 其 他 型 式 的 癌 症 總 和 假 定 與 白 血 病 的 機 率 約 略 相 同 為 一 錯 誤 的 假 定 羅 素 小 組 感 到 估 計 的 不 確 定 度 是 如 此 的 大 會 被 誤 導 為 似 乎 20 病 例 為 正 確 的 數 目, 因 此 建 議 用 術 語 危 險 度 的 階 次 (orders of risk) 每 百 萬 有 20 的 頻 率 對 應 於 至 之 間 的 機 率, 即 為 第 5 階 次 (5th order) 的 危 險 度, 也 是 第 一 次 建 議 顯 示 年 齡 別 的 死 亡 率 [ 龔 伯 茲 (Gompertz) 曲 線 ] 可 用 以 說 明 危 險 度 的 相 對 變 化, 這 觀 念 在 25 年 後 為 ICRP 第 60 號 出 版 物 採 用 在 1969 年 加 拿 大 籍 史 帝 瓦 (Gordon Stewart) 繼 承 292

301 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 波 金 博 士 為 ICRP 的 主 席 在 1960 年 代 肺 癌 的 危 險 度 來 自 鈾 礦 中 的 氡 開 始 廣 泛 的 被 認 定, 而 在 某 些 國 家 如 瑞 典, 在 非 鈾 礦 也 發 現 大 問 題, 這 導 致 住 宅 中 氡 的 問 題 在 瑞 典 黑 格 蘭 (Arne Hedgran) 與 林 德 於 1970 年 倡 議 單 位 實 踐 的 集 體 劑 量 限 制, 作 為 來 自 擴 展 實 踐 而 控 制 未 來 劑 量 的 方 法 同 樣 的 表 示 型 式 也 用 於 1972 年 的 UNSCEAR 報 告, 在 此 處 核 能 工 業 的 職 業 劑 量 係 用 每 百 萬 瓦 年 (MWy) 的 man-rem 作 表 示 1970 年 在 布 林 頓 (Brington) 舉 行 的 國 際 輻 射 防 護 協 會 的 大 會 時, 有 兩 篇 論 著 探 討 為 消 除 單 位 輻 射 劑 量 應 合 理 支 付 多 少 金 錢 丹 史 特 (John Dunster) 與 麥 林 恩 (Andrew McLean) 自 保 險 公 司 計 算 人 類 生 命 的 價 值 推 導 出 一 值 黑 格 蘭 (Hedgran) 和 林 德 報 告 關 於 人 們 願 意 支 付 的 調 查 在 1972 年 聯 合 國 環 境 會 議 於 斯 德 哥 爾 摩 舉 行 UNSCEAR 的 一 小 組 由 加 拿 大 籍 代 表 巴 耳 特 (Gordon Bulter) 主 其 事 提 出 一 篇 報 告 稱, 環 境 劑 量 評 估 的 方 法 也 可 用 於 一 些 非 放 射 性 的 污 染 物 在 ICRP 第 9 號 出 版 物 很 重 要 的 第 52 段 建 議, 所 有 劑 量 應 保 持 易 於 達 成 的 低 值, 經 濟 與 社 會 的 影 響 應 考 慮 進 去, 需 要 有 進 一 步 的 導 則 委 員 會 因 此 指 定 一 工 作 小 組 由 美 籍 羅 傑 斯 (Lester Rogers) 主 其 事 以 提 供 建 言 這 工 作 小 組 發 現 防 護 的 最 適 化 水 平 可 用 微 分 代 價 - 利 益 分 析 中 求 出, 而 敘 述 於 第 52 段 的 原 則 即 為 防 護 最 適 化 的 原 則 這 小 組 的 報 告 於 1973 年 出 版 為 ICRP 第 22 號 出 版 物 在 1973 年 國 際 原 子 能 總 署 召 集 一 專 家 小 組 以 研 究 首 次 被 稱 為 安 全 接 受 放 射 性 物 質 的 環 境 容 量 這 很 快 就 獲 得 協 議, 因 其 係 反 映 舊 的 觀 點, 未 考 慮 機 率 效 應 的 危 險 度 這 份 報 告 的 最 後 名 稱 係 在 1978 年 出 版 於 IAEA 安 全 叢 書 第 45 號 放 射 性 物 質 釋 入 於 環 境 中 建 立 限 度 的 原 則 這 是 一 份 注 入 數 種 新 觀 念 的 文 件 除 了 應 用 UNSCEAR 轉 移 係 數 與 使 用 每 單 位 實 踐 的 劑 量 負 擔 及 集 體 劑 量 負 擔 外, 它 還 描 述 在 各 種 放 射 性 核 種 混 合 排 放 的 情 況 下 要 符 合 的 條 件 在 1974 年 UNSCEAR 祕 書 處 從 紐 約 遷 移 至 維 也 納, 其 祕 書 勢 拉 (Francesco Sella) 由 班 尼 森 (Dan Beninson) 繼 承 在 那 時 間 ICRP 有 了 新 的 編 輯 組 以 修 訂 第 9 號 出 版 物, 主 席 為 波 金 博 士, 其 他 成 員 包 括 班 尼 森 傑 梅 林 德 以 及 索 比 這 小 組 倡 議 數 個 重 大 的 改 變 拋 棄 危 急 器 官 的 觀 念 如 今 對 於 數 個 器 官 已 感 到 有 足 夠 的 知 識 可 計 算 加 權 的 全 身 劑 量 在 雅 哥 比 (Wolfgang Jacobi) 的 論 著 中 已 建 議 基 於 作 如 此 加 權 的 量, 但 在 委 員 會 的 新 建 議 只 介 紹 加 權 的 步 驟 而 未 提 出 新 的 量 這 是 在 1978 年 的 聲 明, 於 當 時 引 進 有 效 等 效 劑 量 名 詞 293

302 第 十 四 章 輻 射 防 護 百 年 回 顧 新 的 報 告 於 1977 年 出 版 後 成 為 ICRP 第 26 號 出 版 物 有 了 許 多 新 的 觀 念 和 建 言 單 位 西 弗 取 代 侖 目 引 進 輻 射 健 康 危 害 (detriment) 的 觀 念 並 以 防 護 最 適 化 作 為 代 價 - 利 益 評 估 的 基 礎 三 個 基 本 規 則 為 : 實 踐 的 正 當 化 防 護 的 最 適 化 以 及 個 人 劑 量 的 限 制 化 術 語 劑 量 限 度 現 在 取 代 最 高 許 可 劑 量 在 職 業 曝 露 亦 同, 但 維 持 1 年 50 msv (5 rem) 的 值 委 員 會 長 久 以 來 爭 論 公 眾 成 員 個 人 的 年 劑 量 限 度 如 果 保 留 仍 為 5 msv, 但 有 強 烈 的 意 圖 減 至 1 msv 的 值 結 果 為 了 折 衷 而 用 模 糊 的 文 句 維 持 5 msv, 但 如 果 實 際 的 作 劑 量 評 估, 不 應 超 過 終 生 年 平 均 為 1 msv 廢 棄 了 危 急 器 官 的 觀 念 而 用 有 效 等 效 劑 量 於 限 制, 所 有 的 最 大 許 可 濃 度 值 必 須 重 新 作 計 算 如 不 這 樣 作, 恐 怕 國 家 的 主 管 機 關 會 猶 豫 地 去 接 受 第 26 號 出 版 物 及 有 效 等 效 劑 量 這 是 ICRP 第 2 委 員 會 繁 重 的 工 作, 主 席 為 溫 納 特 (Jack Vennart), 他 的 處 境 尷 尬, 他 要 到 別 的 實 驗 室 催 促 工 作 者, 主 要 係 在 橡 嶺, 加 緊 為 ICRP 免 費 工 作 結 果 為 完 整 的 ICRP 第 30 號 出 版 物 工 作 人 員 攝 入 放 射 性 核 種 的 限 度, 共 有 三 部 分 和 一 厚 厚 的 補 充 資 料 第 2 號 出 版 物 的 修 訂 不 但 廢 棄 危 急 器 官, 還 廢 棄 最 大 許 可 濃 度 作 為 二 次 限 度 的 地 位, 而 以 年 攝 入 限 度 (ALI) 取 代 14.9 西 元 期 間 在 這 一 段 期 間, 核 能 工 業 在 許 多 國 家 遭 受 到 公 開 的 反 對, 特 別 是 在 三 哩 島 和 車 諾 比 爾 這 兩 件 事 故 之 後 在 1979 年 班 尼 森 離 開 UNSCEAR 的 祕 書 處 而 由 西 利 尼 (Giovanni Silini) 繼 任 瑞 典 的 量 測 結 果 顯 示, 在 某 些 建 築 物 中 含 有 很 高 濃 度 的 氡 這 不 僅 是 由 於 建 築 材 料 中 含 有 較 多 的 鐳, 而 且 氡 也 會 由 地 面 釋 入 於 建 築 物 裏 面 於 是 他 們 指 定 了 一 個 特 別 委 員 會 以 制 定 住 宅 中 氡 的 行 動 基 準 據 瑞 典 的 專 家 表 示, 其 他 的 國 家 一 旦 採 取 全 面 的 測 量 也 會 發 現 類 似 的 問 題 一 直 到 1977 年, UNSCEAR 的 報 告 就 一 些 危 急 器 官 的 劑 量 提 出 評 估 在 1982 年 的 報 告, 第 一 次 對 於 氡 的 問 題 作 全 面 的 處 理, 也 提 供 評 估 有 效 等 效 劑 量 這 事 實 明 白 表 示 室 內 氡 的 重 要 性, 而 由 天 然 輻 射 源 造 成 的 年 劑 量 突 然 由 約 為 1 msv 增 至 2 msv 在 1979 年 3 月 28 日 三 哩 島 核 能 電 廠 的 二 號 機 發 生 事 故 雖 然 反 應 器 遭 受 毀 損, 但 只 有 很 少 量 的 放 射 性 物 質 釋 入 於 環 境 這 事 故 造 成 全 球 在 核 能 受 公 眾 接 受 的 程 度 上, 受 到 了 很 大 的 衝 擊 也 導 致 危 險 度 和 機 率 的 觀 念 受 到 重 視, 在 獨 特 的 例 子 中, 它 們 的 意 義 就 在 一 特 定 核 反 應 器 的 情 況 表 現 出 來 美 國 國 家 科 學 院 在 1980 年 出 版 了 BEIR Ⅲ, 對 於 輻 射 的 危 險 度 有 了 新 的 評 估 致 癌 危 險 度 估 計 在 1977 年 的 UNSCEAR 報 告 也 提 出, 但 卻 未 包 含 於 其 1982 年 委 員 會 的 報 告 294

303 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 在 核 能 的 辯 論 中, 增 加 對 核 廢 棄 物 的 關 注, 特 別 是 對 長 半 衰 期 的 核 種 如 碘 129 在 1979 年 經 濟 合 作 與 發 展 組 織 (OECD) 核 能 署 任 命 一 專 家 小 組, 由 羅 埃 (W.D. Rowe) 擔 任 主 席 這 專 家 小 組 回 顧 這 問 題 並 於 1980 年 出 版 了 他 們 的 報 告 這 報 告 建 議 對 於 長 半 衰 期 核 種 造 成 的 集 體 劑 量 進 行 評 估, 如 果 其 計 算 是 為 了 防 護 最 適 化 的 目 的, 只 應 考 慮 一 萬 年 的 期 間 因 為 在 較 長 的 期 間 保 留 這 些 核 種 並 不 見 得 會 有 效 剩 餘 的 劑 量 就 所 有 的 防 護 選 擇 均 相 同, 不 會 影 響 最 適 化 在 1980 年 ICRP 和 ICRU 成 立 了 新 的 聯 合 工 作 小 組, 也 由 羅 西 任 主 席, 成 員 包 括 班 尼 森 林 德 羅 西 辛 克 萊 (Warren Scinclair) 以 及 喂 焦 夫 這 新 的 任 務 是 回 顧 輻 射 防 護 的 量, 因 為 新 近 的 放 射 生 物 發 現 指 出, 目 前 的 輻 射 防 護 建 議 對 於 高 直 線 能 量 轉 移 (LET) 的 輻 射 未 能 如 同 低 LET 的 輻 射 提 供 相 同 程 度 的 防 護 這 小 組 的 報 告 就 兩 種 防 護 的 方 法 作 區 分 如 下 在 限 制 化 的 方 法 中, 不 需 要 另 作 生 物 上 的 假 定, 除 了 在 劑 量 限 度 上 危 險 度 為 可 接 受 的 假 定 在 評 估 的 方 法 中, 假 設 一 定 量 性 的 劑 量 - 回 應 關 係, 便 能 於 任 何 劑 量 水 平 可 判 斷 其 可 接 受 性 與 使 防 護 最 適 化 這 小 組 建 議 增 加 中 子 的 射 質 因 數 在 輻 射 防 護 的 射 質 因 數 是 於 1986 年 出 版, 成 為 ICRU 第 40 號 報 告 ICRP 第 26 號 出 版 物 逐 漸 地 為 全 世 界 所 接 受, 由 另 一 國 際 組 織 國 際 原 子 能 總 署 形 成 據 以 修 訂 其 基 本 安 全 標 準 的 基 礎 在 1981 年 中 國 大 陸 和 日 本 邀 請 ICRP 前 往 討 論 高 接 受 度 的 輻 射 防 護 政 策 建 築 物 中 氡 的 高 曝 露 清 楚 地 指 出, 由 天 然 輻 射 造 成 的 劑 量 不 可 能 從 輻 射 防 護 考 慮 中 排 除 在 稍 早 自 然 背 景 是 被 忽 略 的, 部 分 認 為 它 是 相 當 恆 定 但 最 主 要 的 是 因 為 假 定 它 是 不 可 控 制 的 現 在 當 發 現 曝 露 於 室 內 氡 的 變 化 為 數 個 數 量 級 而 且 不 難 於 控 制, 必 須 提 供 一 些 導 則 第 一 個 建 議 係 於 1983 年 隨 ICRP 第 39 號 出 版 物 而 來 限 制 公 眾 曝 露 於 天 然 輻 射 源 的 原 則 它 用 了 上 界 (upper bound) 的 觀 念, 從 前 係 IAEA 為 著 其 他 目 的 而 引 進 的 對 於 曝 露 於 住 宅 射 源 相 關 的 上 界 作 了 建 議, 但 與 ICRP 的 劑 量 限 度 無 關, 因 該 限 度 從 未 意 圖 包 括 來 自 天 然 射 源 的 劑 量 防 護 最 適 化 的 程 序 涉 及 單 位 集 體 劑 量 的 成 本 由 含 義 看 來, 也 意 味 著 挽 救 一 個 人 的 生 命 ( 具 統 計 上 的 意 義 ) 所 支 付 的 金 額 總 數, 定 為 A=α/r, 此 處 α 表 示 去 除 單 位 集 體 劑 量 的 適 當 金 額,r 為 單 位 劑 量 可 歸 因 的 死 亡 機 率 當 準 備 基 本 安 全 標 準 時, 這 含 義 導 致 從 倫 理 觀 點 的 關 切, 梵 諦 岡 質 疑 設 定 一 個 人 生 命 的 價 格 的 倫 理 正 當 化 由 於 這 個 原 因, 在 教 宗 科 學 院 召 集 了 專 家 小 組 開 會, 其 報 告 的 結 論 稱, 改 進 低 於 劑 量 限 度 的 防 護 以 挽 救 可 能 為 最 多 人 的 生 命 並 非 無 倫 理 的 為 了 挽 救 生 命 295

304 第 十 四 章 輻 射 防 護 百 年 回 顧 的 目 的 而 造 成 金 錢 的 分 配 涉 及 倫 理 的 問 題, 而 非 使 用 金 錢 最 適 化 的 方 法 在 1983 年 於 西 雅 圖 舉 行 的 國 際 原 子 能 總 署 會 議 期 間 與 稍 晚 的 ICRP 第 46 號 出 版 物 固 體 放 射 性 廢 棄 物 的 處 置 的 輻 射 防 護 原 則 討 論 到 高 放 射 性 廢 料 最 終 處 置 的 防 護 策 略 在 1984 年 國 際 原 子 能 總 署 開 始 RAPAT 任 務 的 實 踐, 即 輻 射 防 護 諮 詢 團 訪 問 願 邀 請 的 國 家, 並 對 邀 請 國 的 輻 射 防 護 組 織 提 出 建 議 第 一 隊 由 班 尼 森 林 德 以 及 索 比 組 成, 於 1984 年 11 月 訪 問 中 國 大 陸 1985 年 班 尼 森 繼 林 德 擔 任 ICRP 的 主 席, 不 久 索 比 由 長 時 期 擔 任 祕 書 的 崗 位 退 休 國 際 原 子 能 總 署 設 立 了 新 的 諮 詢 小 組, 修 訂 限 制 放 射 性 流 出 物 排 放 至 環 境 的 原 則, 即 更 新 安 全 叢 書 第 45 號, 而 修 訂 後 的 文 件 即 為 安 全 叢 書 第 77 號, 於 1986 年 出 版 國 際 原 子 能 總 署 另 一 諮 詢 小 組 準 備 安 全 叢 書 67 號 於 穿 越 邊 界 的 輻 射 曝 露 指 定 值, 也 在 1985 年 出 版 這 份 報 告 是 基 於 以 下 的 原 則 對 於 防 護 國 界 外 的 人 口 由 於 放 射 性 物 質 排 放 的 策 略 和 標 準, 至 少 於 防 護 人 口 應 如 同 在 放 射 性 物 質 的 排 放 處 具 同 樣 的 嚴 格 這 意 味 著 以 代 價 - 利 益 評 估 最 適 化 的 防 護 時, 國 界 外 單 位 集 體 劑 量 的 價 值 必 須 與 國 界 內 的 價 值 一 樣 地 高 然 而 有 一 問 題 仍 存 在 在 一 個 防 護 企 圖 心 很 低 的 國 家, 可 能 在 它 的 國 界 外 保 持 同 樣 低 的 水 準 因 此, 這 份 報 告 建 議 在 這 種 情 況 要 用 單 位 集 體 劑 量 最 小 的 價 值 1986 年 4 月 26 日 發 生 車 諾 比 爾 事 故, 它 導 致 全 球 性 的 放 射 性 污 染 和 公 眾 很 大 的 關 切 直 到 那 時, 緊 急 計 畫 是 與 核 反 應 器 周 遭 的 地 區 有 關, 並 未 預 期 在 較 遠 的 地 區 和 國 家 會 有 如 此 巨 大 的 衝 擊 匆 匆 忙 忙 地 建 立 干 預 污 染 食 品 的 行 動 基 準, 而 且 在 國 與 國 之 間 未 作 太 多 的 協 調 在 這 經 驗 之 後,IAEA ICRP OECD/NEA 以 及 WHO 共 同 出 版 了 對 於 緊 急 計 畫 及 補 救 行 動 的 更 新 建 議 等 報 告, 在 1986 年 8 月 來 自 蘇 聯 的 專 家 在 IAEA 安 排 的 會 議 中, 提 出 一 份 對 於 意 外 事 故 很 開 放 又 很 安 全 的 報 告 各 種 國 際 諮 詢 團 包 括 來 自 IAEA 和 WHO 的 小 組, 隨 後 訪 問 污 染 最 嚴 重 的 地 區, 並 觀 察 其 健 康 效 應 IAEA 及 UNSCEAR, 現 在 由 班 內 得 (Burton Bennett) 接 替 西 利 尼 (Giovanni Silini) 擔 任 祕 書 的 職 務, 在 數 據 蒐 集 和 評 估 方 面 互 相 合 作 西 元 1987 年 迄 今 在 1986 年 以 後 的 期 間, 車 諾 比 爾 事 故 的 經 驗 有 很 大 的 影 響 UNSCEAR 在 以 及 1994 年 均 提 出 報 告 1987 年 在 巴 西 戈 安 尼 亞 (Goiania) 市 從 醫 用 治 療 機 中 被 偷 的 小 丸 內 含 銫 137, 導 致 放 射 性 物 質 廣 泛 地 污 染 及 許 多 人 受 到 高 劑 量, 最 後 有 4 人 死 亡 這 悲 劇 事 件 促 使 加 強 努 力 以 找 出 避 免 意 外 曝 露 的 防 護 政 策 296

305 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 當 ICRP 於 1987 年 在 義 大 利 北 部 柯 莫 (Como) 與 各 小 組 委 員 會 開 會, 決 定 設 立 新 的 編 輯 組 草 擬 建 議 以 取 代 1977 年 第 26 號 出 版 物 這 編 輯 組 包 括 委 員 會 的 主 席 ( 班 尼 森 ) 和 副 主 席 ( 傑 梅 ) 祕 書 [ 現 在 為 史 密 斯 (Hylton Smith)], 小 組 委 員 會 的 主 席 [ 辛 克 萊 門 荷 (Charles Meinhold) 林 尼 厄 基 (Julian Liniecki) 以 及 丹 史 特 ], 克 拉 克 (Roger Clarke)( 他 在 1989 年 成 為 第 4 委 員 會 的 主 席 ), 以 及 榮 譽 委 會 林 德 丹 史 特 接 受 起 草 正 文 的 任 務 在 建 議 書 出 版 前,ICRP 在 過 去 從 未 正 式 諮 詢 其 他 組 織 考 慮 到 委 員 會 只 有 一 位 科 學 祕 書 要 處 理 所 有 的 聯 繫, 諮 詢 並 非 一 件 容 易 辦 的 事 然 而, 委 員 會 的 建 議 逐 漸 達 到 相 當 高 的 地 位, 而 其 建 言 越 來 越 顯 得 重 要, 因 此 在 出 版 新 的 建 議 時, 這 一 次 委 員 會 舉 行 廣 大 的 諮 詢, 涉 及 其 他 國 際 國 家 地 區 以 及 主 管 當 局 的 組 織 曾 經 收 到 成 千 的 講 評 與 建 議, 均 由 丹 斯 特 與 史 密 斯 列 入 考 慮 新 的 建 議 與 以 前 的 建 議 不 同 之 處 在 於 所 補 充 的 附 錄 提 供 背 景 資 料 參 考 文 獻 以 及 建 議 的 基 礎 新 的 建 議 於 1990 年 為 委 員 會 採 用, 而 於 1991 年 出 版 為 ICRP 第 60 號 出 版 物 職 業 劑 量 在 5 年 期 間 的 平 均 由 每 年 50 msv 降 至 20 msv 公 眾 曝 露 的 限 度 一 年 為 1 msv, 但 只 要 在 5 年 期 間 的 平 均 不 超 過 1 msv, 可 有 較 高 年 曝 露 的 可 能 性 與 以 前 的 出 版 物 相 比 較,ICRP 第 60 號 出 版 物 談 到 曝 露 於 天 然 輻 射 源 的 地 方 較 多, 並 明 顯 探 討 來 自 潛 在 曝 露 的 危 險 度 它 引 進 區 分 為 實 踐 ( 引 進 時 增 加 劑 量 ) 及 干 預 ( 旨 在 減 少 劑 量 否 則 會 發 生 ) 二 類 在 ICRP 第 26 號 出 版 物 未 出 現 的 上 界 (upper bound) 觀 念 如 今 也 引 進 而 稱 為 約 束 (constraint) 這 建 議 以 輻 射 加 權 因 數,W T, 取 代 以 前 的 平 均 射 質 因 數 的 許 可 近 似 值, 而 以 較 簡 單 的 量 等 價 劑 量 取 代 等 效 劑 量, 其 定 義 為 問 題 中 器 官 的 平 均 吸 收 劑 量 乘 以 輻 射 加 權 因 數 有 效 劑 量 取 代 有 效 等 效 劑 量, 名 稱 的 改 變 主 要 係 組 織 加 權 因 數 指 定 給 較 多 的 器 官 在 1993 年,ICRP 第 65 號 出 版 物 在 住 宅 與 工 作 場 所 防 護 氡 222 對 於 肺 癌 危 險 度 估 計 與 住 宅 行 動 基 準 以 及 在 職 業 曝 露 的 年 劑 量 限 度 作 建 議 在 同 年 英 國 國 家 放 射 防 護 委 員 會 (NRPB) 的 主 管 克 拉 克 接 替 班 尼 森 為 ICRP 的 主 席, 門 荷 為 副 主 席 依 序 傑 梅 接 替 班 尼 森 為 第 4 委 員 會 的 主 席 目 前 各 分 組 委 員 會 的 主 席 為 (1) 辛 克 萊 於 生 物 效 應,(2) 高 爾 (Alexander Kaul) 於 二 次 限 度,(3) 傑 梅 於 醫 務 防 護,(4) 班 尼 森 於 委 員 會 建 議 的 應 用 目 前 主 要 的 工 作 為 公 眾 成 員 年 齡 別 的 劑 量 及 探 討 潛 在 曝 露 機 率 性 評 估 政 策 的 方 案 在 ICRP 之 外, 曾 致 力 於 糧 農 組 織 國 際 原 子 能 總 署 國 際 勞 工 組 織 經 濟 合 作 與 發 展 組 織 / 核 能 署 泛 美 衛 生 組 織 世 界 衛 生 組 織 等 機 構 準 備 基 本 安 全 標 準, 以 及 在 歐 洲 共 同 297

306 第 十 四 章 輻 射 防 護 百 年 回 顧 體 的 指 令 歐 洲 標 準, 以 保 護 公 眾 與 工 作 人 員 對 付 游 離 輻 射 的 危 險 我 國 於 這 一 段 期 間 [ 民 80 年 (1991)7 月 10 日 ], 由 行 政 院 公 布 第 二 版 的 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準, 內 容 與 ICRP 第 26 號 出 版 物 相 似 自 民 國 87 年 (1998) 起 又 草 擬 輻 射 防 護 法,91 年 1 月 完 成 立 法 另 根 據 部 分 ICRP 第 60 號 出 版 物 的 新 防 護 安 全 標 準, 已 於 91 年 9 月 12 日 完 成 並 通 過 審 查 參 考 文 獻 1. B. Lindell, The History of Radiation Protection, Radiat Protect. Dosim. 68, (1996) 2. R.L. Kathren and P.L. Ziemer (ed.), Health Physics: A Backward Glance, Pergamon Press, New York (1981) 298

307 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 第 十 五 章 未 來 輻 防 的 趨 勢 15.1 前 言 國 際 放 射 防 護 委 員 會 於 1990 年 11 月 提 出 一 項 關 於 輻 射 防 護 的 新 建 議, 這 項 建 議 在 1991 年 以 ICRP 第 60 號 出 版 物 (ICRP-60) 發 行, 比 各 國 當 時 採 用 的 ICRP-9 或 ICRP-26 建 議 更 嚴 謹, 引 起 了 輻 射 防 護 界 相 當 程 度 的 注 意 ICRP-60 出 版 之 後 將 近 10 年, 世 界 上 主 要 的 射 防 護 相 關 組 織 暨 先 進 國 家 均 先 後 對 這 項 新 建 議 有 熱 烈 回 應, 在 公 元 2000 年 後, 許 多 國 家 已 陸 續 施 行 以 ICRP-60 建 議 為 基 礎 的 輻 射 防 護 法 規 15.2 游 離 輻 射 防 護 法 本 法 已 於 民 國 91 年 (2002)1 月 4 日 經 立 法 院 三 讀 通 過, 同 年 1 月 31 日 經 總 統 公 布, 民 國 92 年 2 月 由 行 政 院 公 布 實 施 其 全 文 係 列 於 本 書 末 的 附 錄 三, 而 其 總 說 明 則 列 於 下 我 國 於 民 國 44 年 (1955) 間 與 美 國 簽 訂 原 子 能 和 平 用 途 的 雙 邊 協 定, 隨 後 於 國 立 清 華 大 學 設 置 教 學 用 核 子 反 應 器 一 座, 除 進 一 步 促 進 國 內 原 子 能 科 學 的 研 究 外, 亦 奠 下 放 射 性 同 位 素 在 農 業 工 業 及 醫 療 應 用 的 發 展 基 礎 有 鑑 於 原 子 能 的 和 平 應 用 日 漸 蓬 勃 發 展, 更 於 民 國 57 年 頒 布 原 子 能 法, 制 訂 我 國 原 子 能 的 基 本 國 策, 並 從 法 律 面 保 障 大 眾 健 康 然 自 原 子 能 法 發 布 實 施 至 民 國 88 年 已 31 年, 國 內 原 子 能 應 用 範 圍 隨 著 經 濟 成 長 而 日 益 擴 張, 如 三 座 核 能 電 廠 的 設 置, 工 研 醫 用 放 射 性 物 質 及 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 使 用 日 益 廣 泛, 如 何 加 強 各 項 輻 射 作 業 的 游 離 輻 射 防 護 管 理 工 作, 並 確 實 要 求 經 營 者 管 制 其 放 射 性 物 質 或 可 發 生 游 離 輻 射 設 備, 以 提 昇 生 活 品 質, 增 進 人 民 福 祉, 追 求 國 內 經 濟 的 永 續 發 展, 實 有 必 要 制 定 游 離 輻 射 防 護 法 藉 著 周 延 而 配 合 時 勢 的 法 規, 以 保 護 輻 射 工 作 人 員 及 公 眾, 防 止 其 接 受 游 離 輻 射 的 危 害, 從 而 使 原 子 能 的 應 用 為 眾 人 造 就 最 大 效 益 本 法 案 的 草 擬, 乃 參 考 現 行 原 子 能 法 原 子 能 法 修 正 草 案 ( 行 政 院 核 定 本, 民 國 83 年 ) 國 際 放 射 防 護 委 員 會 1990 年 提 出 的 ICRP-60 號 出 版 物 國 際 原 子 能 總 署 於 1996 年 發 行 的 IAEA-115 與 芬 蘭 的 輻 射 法 (Radiation Act, 1991) 英 國 的 游 離 輻 射 法 規 (The Ionising Radiations Regulations, 1985) 299

308 第 十 五 章 未 來 輻 防 的 趨 勢 瑞 士 的 放 射 防 護 法 (Radiological Protection Act, 1991) 及 歐 洲 共 同 體 公 報 L-159 等 國 外 法 案, 並 依 據 輻 射 防 護 基 本 原 則 : 輻 射 作 業 的 正 當 性 防 護 措 施 的 最 適 化 與 人 員 劑 量 應 限 制, 制 訂 條 文 本 法 案 共 分 5 章, 計 57 條, 茲 分 述 其 重 點 如 下 : 1. 明 定 本 法 的 立 法 目 的 用 詞 定 義 主 管 機 關 及 不 適 用 本 法 的 規 定 ( 第 1 條 至 第 4 條 ) 2. 明 定 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 及 放 射 性 物 質 安 全 運 送 規 則, 揭 示 輻 射 防 護 實 務 上 的 標 準 ( 第 5 條 至 第 6 條 ) 3. 明 定 經 營 者 從 事 輻 射 作 業, 應 訂 定 輻 射 防 護 計 畫, 實 施 輻 射 防 護 管 理, 確 保 輻 射 工 作 場 所 外 輻 射 強 度 等 應 符 合 規 定, 實 施 輻 射 工 作 場 所 管 制 及 環 境 輻 射 監 測, 接 受 檢 查, 採 行 緊 急 曝 露 及 遭 遇 重 大 意 外 事 故 報 告 與 處 理 的 義 務, 以 確 實 落 實 輻 射 防 護 作 業 ( 第 7 條 至 第 13 條 ) 4. 明 定 人 員 從 事 輻 射 作 業 的 年 齡 限 制 及 防 護, 輻 射 工 作 人 員 劑 量 的 監 測 度 量 紀 錄 保 存 及 輻 射 工 作 人 員 的 體 格 檢 查 健 康 檢 查 與 特 別 醫 務 監 護, 以 保 護 輻 射 工 作 人 員 健 康 ( 第 14 條 至 第 16 條 ) 5. 明 定 醫 療 機 構 於 其 使 用 的 放 射 性 物 質 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 或 相 關 設 施, 應 實 施 醫 療 曝 露 品 質 保 證 工 作, 使 接 受 醫 療 曝 露 的 病 患 或 志 願 協 助 病 患 人 員 得 到 更 好 的 安 全 防 護, 以 提 昇 輻 射 在 醫 療 上 的 效 益 ( 第 17 條 至 第 18 條 ) 6. 明 定 主 管 機 關 應 實 施 環 境 輻 射 監 測 並 公 告 監 測 結 果, 於 公 私 場 所 或 商 品 所 含 輻 射 對 大 眾 健 康 有 影 響 之 虞 時 得 進 行 檢 查 或 偵 測, 對 建 築 材 料 或 建 築 物 得 採 取 防 範 放 射 性 污 染 的 措 施 及 限 制 商 品 添 加 放 射 性 物 質, 以 加 強 公 共 安 全 措 施 ( 第 19 條 至 第 27 條 ) 7. 明 定 放 射 性 物 質 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 或 其 輻 射 作 業 應 申 請 許 可 或 登 記 備 查, 生 產 放 射 性 物 質 或 製 造 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 及 其 設 施 建 造 須 經 許 可 及 人 員 操 作 放 射 性 物 質 或 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 須 持 有 執 照 或 經 訓 練 ( 第 28 條 至 第 30 條 ) 8. 明 定 許 可 證 的 有 效 期 與 其 換 照 及 許 可 許 可 證 或 登 記 備 查 記 載 事 項 的 變 更 登 記 規 定 ( 第 31 條 至 第 32 條 ) 9. 明 定 放 射 性 物 質 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 的 停 止 使 用 或 其 生 產 製 造 設 施 停 止 生 產 製 造 須 報 請 核 准, 永 久 停 止 使 用 或 運 轉 及 視 同 永 久 停 止 使 用 或 運 轉 的 處 理 ( 第 33 條 至 第 35 條 ) 10. 明 定 核 子 原 料 核 子 燃 料 或 放 射 性 廢 棄 物 不 適 用 第 3 章 的 規 定 ( 第 36 條 ) 11. 明 定 違 反 本 法 所 規 定 義 務 的 懲 處 罰 則 ( 第 37 條 至 第 49 條 ) 12. 明 定 主 管 機 關 得 委 託 有 關 機 構 辦 理 事 項 收 取 規 費 及 訂 定 豁 免 管 制 標 300

309 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 準 ( 第 50 條 至 第 52 條 ) 13. 明 定 軍 事 機 關 的 放 射 性 物 質 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 或 其 輻 射 作 業, 由 主 管 機 關 會 同 國 防 部 另 定 輻 射 防 護 及 管 制 辦 法 作 管 理 ( 第 53 條 ) 命 令 已 經 訂 定 依 本 法 授 權 訂 定 的 法 規 命 令 如 表 15.1 所 示, 以 配 合 本 法 的 公 布 施 行 另 上 述 輻 防 法 第 23 至 25 條 關 於 放 射 性 污 染 鋼 筋 的 法 條 正 在 修 訂 14. 明 定 本 法 公 布 施 行 前 已 持 照 者 的 改 善 及 補 正 ( 第 54 條 至 第 55 條 ) 游 離 輻 射 防 護 法 授 權 的 法 規 表 15.1 游 離 輻 射 防 護 法 授 權 訂 定 的 法 規 命 令 表 項 次 法 規 名 稱 1 游 離 輻 射 防 護 法 施 行 細 則 2 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 3 放 射 性 物 質 安 全 運 送 規 則 4 輻 射 防 護 管 理 組 織 及 輻 射 防 護 人 員 設 置 標 準 5 人 員 輻 射 劑 量 評 定 機 構 認 可 及 管 理 辦 法 6 輻 射 防 護 人 員 管 理 辦 法 7 嚴 重 污 染 環 境 輻 射 標 準 8 商 品 輻 射 限 量 標 準 9 放 射 性 物 質 與 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 及 其 輻 射 作 業 管 理 辦 法 10 輻 射 防 護 服 務 相 關 業 務 管 理 辦 法 11 輻 射 工 作 場 所 管 理 與 場 所 外 環 境 輻 射 監 測 作 業 準 則 12 放 射 性 物 質 或 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 操 作 人 員 管 理 辦 法 13 放 射 性 物 質 生 產 設 施 運 轉 人 員 管 理 辦 法 14 高 強 度 輻 射 設 施 種 類 及 運 轉 人 員 管 理 辦 法 15 軍 事 機 關 輻 射 防 護 及 管 制 辦 法 16 輻 射 源 豁 免 管 制 標 準 17 游 離 輻 射 防 護 管 制 收 費 標 準 18 放 射 性 污 染 建 築 物 事 件 防 範 及 處 理 辦 法 15.3 防 護 體 系 的 新 趨 勢 我 國 現 行 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 係 參 考 ICRP-26, 其 所 提 出 的 劑 量 限 制 體 系 主 要 的 設 計 是 應 用 於 正 常 操 作 民 國 92 年 元 旦 即 將 開 始 實 施 的 新 游 離 輻 射 防 護 法 所 參 考 的 ICRP-60 則 涵 蓋 更 廣, 包 括 :(1) 建 築 物 內 氡 氣 的 防 護,(2) 核 子 事 故 後 緊 急 應 變 公 眾 的 防 護,(3) 固 體 廢 棄 物 處 置 ( 曝 露 不 一 定 會 發 生, 且 事 件 發 生 是 機 率 性 的, 即 潛 在 曝 露 ) 但 目 前 現 行 的 體 系 也 造 成 一 些 困 惑, 例 如 :(1) 輻 射 防 護 術 語 (terminology) 的 複 雜, 缺 乏 簡 單 定 義 的 一 致 性, 使 公 眾 及 決 策 者 對 輻 射 防 護 體 系 的 信 心 下 降,(2) 集 體 劑 量 的 評 估 成 本 效 益 使 301

310 第 十 五 章 未 來 輻 防 的 趨 勢 用, 將 許 多 無 限 小 的 劑 量 對 無 限 大 人 口 經 由 地 質 的 長 時 間 累 加 起 來, 造 成 今 日 承 諾 以 巨 大 的 資 源 以 防 護 未 來 世 代 而 引 起 的 爭 議 等 總 和, 且 經 常 被 誤 解, 因 為 一 個 限 值 有 時 會 被 認 為 是 安 全 與 不 安 全 的 邊 界 尤 其 是 公 眾 的 曝 露, 當 室 內 氡 氣 行 動 基 準 被 設 定 為 3 至 10 毫 西 弗 / 圖 15.1 受 到 許 多 射 源 照 射 的 單 個 個 人 的 個 人 相 關 防 護 ( 左 圖 ) 和 受 到 單 一 射 源 照 射 的 許 多 個 人 的 射 源 相 關 防 護 ( 右 圖 ) 的 概 念 說 明 1. 防 護 體 系 的 困 惑 對 射 源 的 曝 露 限 制 稱 為 劑 量 約 束, 約 束 是 個 人 相 關 ( 見 圖 15.1) 的 準 則, 但 應 用 於 單 一 射 源, 以 確 保 不 會 超 過 劑 量 或 危 險 度 限 值, 強 化 個 人 防 護 的 考 量 ICRP 現 在 建 議 的 最 大 約 束 值 為 0.3 毫 西 弗 / 年 對 輻 射 作 業 的 曝 露 限 制 稱 為 劑 量 限 度, 輻 射 作 業 的 執 行 須 考 慮 正 常 操 作 及 潛 在 的 意 外 事 故 曝 露 當 評 估 一 輻 射 作 業 時, 事 故 及 緊 急 情 況 將 視 為 潛 在 曝 露 的 來 源 若 其 發 生 時, 可 能 須 採 行 干 預 干 預 一 般 不 能 應 用 在 射 源, 而 必 須 應 用 在 環 境 或 公 眾 ICRP 已 釐 清 目 前 防 護 系 統 的 輻 射 作 業 ( 增 加 劑 量 與 危 險 度 ) 與 干 預 ( 抑 減 劑 量 與 危 險 度 ) 的 不 同 劑 量 限 制 應 用 於 一 組 受 限 制 的 射 源 或 環 境 的 劑 量 年, 公 眾 的 年 劑 量 限 值 為 1 毫 西 弗 就 帶 來 一 些 困 惑 發 生 意 外 事 故 時, 當 公 眾 期 待 有 了 好 的 防 護 時, 劑 量 限 制 並 未 立 即 被 應 用, 且 也 未 採 行 干 預, 直 到 劑 量 可 能 在 5 至 50 毫 西 弗 的 範 圍 2. 未 來 曝 露 的 控 制 過 去 ICRP 接 受 一 個 社 會 的 倫 理 政 策, 使 用 以 設 施 為 基 礎 (utility-based) 的 準 則, 而 使 用 集 體 劑 量 的 加 總, 尤 其 是 在 成 本 效 益 分 析 的 應 用, 以 決 定 一 個 射 源 控 制 的 最 適 化 花 費 現 在 發 展 的 是 一 更 以 個 人 為 基 礎 (individual- based) 的 倫 理 哲 學, 一 個 以 公 平 為 基 礎 (equity-based) 的 準 則 基 本 原 則 是 對 曝 露 最 高 的 個 人 健 康 危 害 的 危 險 度 若 是 可 接 受 的, 則 總 危 險 度 也 是 可 接 受 的, 而 與 多 少 人 受 302

311 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 到 曝 露 沒 有 關 係 個 人 劑 量 的 單 一 範 圍 是 未 來 一 個 實 際 可 行 的 方 法, 其 建 議 值 如 表 15.2 說 明 現 行 的 防 護 體 系, 無 論 對 輻 射 作 業 的 職 業 曝 露 或 干 預 的 公 眾 曝 露, 均 在 數 十 毫 西 弗 時 採 取 行 動 很 顯 然 劑 量 大 於 此 水 平 者, 僅 為 不 可 控 制 的 意 外 事 故, 或 是 為 了 救 命 而 需 要 採 取 緊 急 行 動 的 醫 療 程 序 致 死 危 險 度 劑 量 ( 微 西 弗 ) 擬 議 的 體 系 現 行 判 準 劑 量 不 應 超 過 此 一 基 準, 惟 僅 於 對 個 人 有 利 或 劑 量 難 以 減 低 或 避 免, 則 可 趨 近 職 業 劑 量 限 度 氡 的 上 行 動 基 準 遷 徙 的 干 預 基 準 電 腦 斷 層 掃 描 可 能 有 必 要 減 低 或 防 止 劑 量, 尤 其 是 對 受 曝 露 個 人 無 利 益 的 情 況 掩 蔽 及 碘 化 鉀 的 下 個 人 基 準 氡 的 下 行 動 基 準 平 均 背 景 診 斷 基 準 由 一 射 源 接 受 無 直 接 利 益 的 個 人 最 大 劑 量 來 自 單 一 射 源 的 最 大 約 束 背 景 變 動 ( 氡 除 外 ) 30 對 個 人 的 低 微 危 險 度 豁 免 基 準 清 潔 基 準 10-6 圖 15.2 柯 拉 克 於 1999 年 提 出 的 可 控 制 劑 量 示 意 圖 表 15.2 建 議 的 個 人 劑 量 等 級 (individual dose scale) 程 度 劑 量 ( 毫 西 弗 ) 嚴 重 (Serious) 高 (High) 3-30 中 (Moderate) 低 (Low) 低 微 (Trivial) < 0.03 表 15.1 係 ICRP 主 席 柯 拉 克 (R. Clarke) 於 國 際 輻 射 防 護 協 會 第 10 屆 大 會 (IRPA-10) 提 出 的 建 議, 會 議 地 點 為 日 本 廣 島 另 以 實 際 活 動 (endeavour) 取 代 輻 射 作 業 (practice) 此 處 Endeavour 係 取 自 探 險 澳 洲 的 一 艘 船 名 奮 進 號 有 一 太 空 梭 亦 名 奮 進 號 稍 早 柯 拉 克 於 1999 年 提 出 可 控 制 劑 量 (controllable dose) 的 概 念 如 圖 15.2 所 示 3. 防 護 體 系 的 新 趨 勢 合 理 抑 低 (as low as reasonably achievable, ALARA) 與 成 本 效 益 分 析 及 集 體 劑 量 的 使 用 有 了 密 切 的 關 303

312 第 十 五 章 未 來 輻 防 的 趨 勢 聯, 而 需 要 被 個 人 劑 量 作 為 決 定 準 則 所 取 代 未 來 防 護 原 則 可 能 成 為 :(1) 控 制 最 高 曝 露 群 體 中 最 具 代 表 成 員 的 劑 量,(2) 確 保 最 終 劑 量 是 合 理 可 行 抑 低 (as low as reasonably practicable, ALARP) 防 護 體 系 的 簡 化 與 無 法 區 別 輻 射 作 業 與 干 預 的 困 惑 移 除, 且 無 需 再 區 分 職 業 公 眾 及 醫 療 曝 露 ; 相 同 的 指 引 可 對 各 種 分 類 的 防 護 作 相 同 的 應 用 對 未 出 生 胎 兒 的 防 護 也 涵 蓋 在 數 毫 西 弗 調 查 基 準 的 分 數 約 束 中, 無 需 有 公 眾 的 1 毫 西 弗 / 年 的 劑 量 限 制 存 在 個 人 劑 量 控 制 的 可 能 管 制 體 系 詳 如 表 15.3 說 明 表 15.3 個 人 劑 量 控 制 的 可 能 管 制 系 統 類 別 量 有 效 劑 量 ( 毫 西 弗 ) 行 動 基 準 既 存 的 劑 量 (existing dose) ~30 調 查 基 準 既 存 的 劑 量 ~3 單 一 射 源 約 束 附 加 的 劑 量 (additional dose) <0.3 豁 免 基 準 附 加 的 劑 量 0.03 從 表 15.3 中 可 看 出 無 論 是 在 工 作 中 的 輻 射 作 業 或 是 公 眾 的 干 預, 採 取 行 動 基 準 為 較 天 然 背 景 值 高 約 10 倍 相 同 地, 個 別 射 源 的 管 制 值 約 為 天 然 背 景 值 的 1/10, 豁 免 管 制 值 設 定 為 天 然 背 景 值 的 1/ 未 來 的 防 護 理 念 使 用 輻 射 100 年 來, 過 去 建 議 主 要 是 針 對 其 危 害 效 應 作 防 護, 而 不 希 望 限 制 其 效 益 從 19 世 紀 末 直 至 20 世 紀 中 葉, 防 護 是 考 慮 保 持 個 人 劑 量 低 於 確 定 效 應 的 低 限 值 低 劑 量 的 輻 射 視 為 有 益 的, 且 大 多 數 是 含 放 射 性 的 消 費 產 品 從 年 期 間 ICRP 致 力 於 處 理 機 率 性 的 危 險 度, 此 機 率 性 的 危 險 的 危 害 機 率 正 比 於 劑 量 危 險 度 的 可 接 受 度 成 為 問 題 點, 因 沒 有 低 限 值 ( 即 低 於 此 值 為 零 危 險 度 ), 這 可 接 受 度 由 ALARA 來 決 定, 而 其 方 法 係 利 用 集 體 劑 量 來 做 成 本 效 益 分 析, 原 則 上 其 重 點 為 社 會 的 防 護, 惟 個 人 也 被 適 度 地 防 護 最 近 10 年 ICRP 建 議 控 制 個 人 最 大 機 率 性 危 險 度, 此 反 映 了 從 設 施 或 社 會 為 基 礎 的 價 值 觀, 轉 向 公 平 的 或 個 人 為 基 礎 的 政 策, 亦 即 更 關 心 個 人 的 福 祉 目 前 線 性 無 低 限 (linear non-threshold, LNT) 模 式 的 使 用 ( 預 測 低 劑 量 的 危 險 度 ) 面 臨 挑 戰, 這 似 乎 是 對 關 切 受 污 染 廠 址 的 除 污 費 用 及 使 用 空 間 和 時 間 無 任 何 限 制 的 集 體 劑 量 作 回 應 未 來 ICRP 將 利 用 射 源 的 可 控 制 304

313 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 性 (controllability) 概 念, 即 個 人 為 基 礎 的 理 念 這 將 使 得 防 護 機 率 及 確 定 性 兩 種 效 應, 可 提 供 一 個 單 一 的 防 護 基 準 此 優 點 類 似 其 它 管 制 非 放 射 性 污 染 物 的 方 法, 因 除 了 可 提 供 一 完 整 政 策 的 可 能 性 外, 也 允 許 環 境 及 人 類 以 外 物 種 對 輻 射 危 害 的 防 護 向 前 發 展 15.4 ICRP 未 來 新 建 議 芻 議 被 適 當 的 主 管 機 關 視 為 正 當 化 的 輻 射 源, 其 輻 射 防 護 的 原 理 為 : 就 每 一 輻 射 源, 基 本 的 防 護 標 準 係 用 於 最 受 曝 露 的 人 們, 因 此 也 可 保 護 社 會 約 束 進 一 步 的 責 任 為 減 少 劑 量, 當 切 實 可 行 時, 可 達 成 高 層 次 的 防 護 這 是 導 致 授 權 基 準 最 適 化 1. 防 護 系 統 基 本 概 念 (1) 可 控 制 射 源 (controllable source): 指 本 身 或 造 成 的 曝 露 可 以 合 理 控 制 的 射 源 (2) 可 選 擇 射 源 (optional source): 指 其 存 在 及 特 性 是 由 人 為 選 擇 所 產 生 的 可 控 制 射 源 (3) 不 可 避 免 射 源 (unavoidable source): 指 存 在 及 特 性 與 選 擇 無 關 的 可 控 制 射 源 (4) 防 護 行 動 基 準 (protection action level): 指 採 取 防 護 行 動 的 個 人 劑 量 基 準, 取 代 現 有 的 劑 量 限 度 劑 量 約 束 行 動 或 干 預 基 準 2. 實 際 活 動 的 正 當 性 原 則 (1) 實 際 活 動 (endeavour): 取 代 輻 射 作 業 (practice) 一 詞 (2) 實 際 活 動 的 正 當 性 : 指 判 斷 引 進 實 際 活 動 或 繼 續 進 行 一 項 實 際 活 動 是 否 正 當 的 原 則 (3) 現 行 系 統 正 當 性 原 則 的 內 涵 : a. 利 多 於 弊 (do more good than harm) b. 判 斷 原 則 : 成 本 與 效 益 的 量 化 平 衡 (4) 新 系 統 適 用 對 象 a. 新 建 議 僅 適 用 於 可 控 制 射 源 或 ( 及 ) 可 控 制 個 人 劑 量 的 途 徑 b. 原 則 上 僅 適 用 已 被 認 定 為 正 當 的 可 選 擇 射 源 (justified optional sources) 及 不 可 避 免 射 源 的 防 護 3. 防 護 行 動 基 準 (1) 指 特 定 的 個 人 劑 量 基 準, 當 劑 量 超 過 各 該 基 準 時, 即 要 求 採 取 一 切 可 行 步 驟 以 降 低 劑 量 此 術 語 可 能 被 廢 止 (2) 關 切 個 人 年 有 效 劑 量 的 區 分 (bands) a. 以 背 景 輻 射 的 倍 數 及 分 率 為 指 標 b. 如 表 15.4 表 15.4 個 人 年 有 效 劑 量 的 關 切 區 分 305

314 第 十 五 章 未 來 輻 防 的 趨 勢 關 切 水 平 有 效 劑 量 (msv) 高 (high) >100 昇 高 (raised) > 數 10 個 低 (low) 1-10 很 低 (very low) <1 無 (none) <0.01 註 1: 全 球 年 平 均 自 然 背 景 來 自 所 有 輻 射 源 的 有 效 劑 量 =2.4 msv (UNSCEAR-2000 年 ) 註 2: ICRP-60 改 變 了 劑 量 限 度 的 定 義 : 劑 量 限 度 為 一 邊 界 值, 高 於 此 值 其 結 果 的 危 險 度 視 為 不 可 接 受 的 (3) 新 建 議 可 能 改 變 之 處 如 表 15.5 所 示 表 15.5 新 建 議 預 期 主 要 改 變 的 簡 要 摘 錄 議 題 現 行 建 議 新 建 議 線 性 線 性 無 低 限 (LNT) 澄 清 觀 念 及 可 用 範 圍, 高 於 數 msv/a (a= 年 ) 有 效 劑 量 是 是 輻 射 加 權 因 數 ICRP-60 修 訂 質 子 和 中 子 的 值 組 織 加 權 因 數 ICRP-60 新 值 是 基 於 修 訂 危 險 度 因 數 和 簡 化 的 基 礎 標 稱 危 險 度 因 數 ICRP-60 總 的 癌 致 命 數 目 相 似, 但 個 別 器 則 改 變, 遺 傳 係 用 UNSCEAR-2001 年 限 度 ICRP-60 工 作 人 員 與 公 眾 併 入 修 訂 的 約 束 值 約 束 值 見 表 15.4 減 少 數 目 和 複 雜 性 集 體 劑 量 ICRP-60 解 集 並 以 加 權 矩 陣 取 代 正 當 性 ICRP-60 保 留 並 延 伸 至 病 人 的 曝 露 最 適 化 ICRP-60 利 益 攸 關 者 參 與 豁 免 ICRP-60 以 排 除 取 代 個 人 定 義 ICRP-29 作 新 的 考 慮 輻 射 作 業 ICRP-60 保 留 干 預 ICRP-60 併 入 約 束 值 環 境 ( 非 人 類 ) ICRP-60 假 定 可 保 護 清 楚 講 明 天 然 輻 射 源 只 論 氡 222 全 盤 處 理 註 :LNT = linear non-threshold 利 益 攸 關 者 = stakeholder UNSCEAR = United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation 聯 合 國 原 子 輻 射 效 應 科 學 委 員 會 解 集 = disaggregation 個 人 = individual 排 除 = exclusion 4. 防 護 最 適 化 (1) 最 適 化 的 意 義 : 採 取 所 有 合 理 行 動 以 降 低 曝 露 的 過 程 (2) 合 理 抑 低 (ALARA) 修 正 為 合 理 可 行 抑 低 (ALARP) 適 用 於 剩 餘 劑 量, 即 預 期 劑 量 減 去 可 避 免 劑 量 (3) ALARP 適 用 個 人 及 群 體 (4) 最 適 化 要 求, 選 擇 的 判 斷 不 依 據 集 體 劑 量 (5) 集 體 劑 量 概 念 的 修 正 a. 群 體 劑 量 (group dose)-- 接 受 特 定 劑 量 及 時 間 間 隔 的 群 體 的 306

315 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 總 劑 量 b. 整 體 工 作 人 員 劑 量 (workforce dose) 適 用 於 職 業 曝 露 的 群 體 劑 量 15.5 結 語 質, 可 直 接 分 泌 進 入 血 液, 在 身 體 遠 端 部 位 發 揮 特 定 的 效 應 1997 年 美 國 環 保 署 定 義 為 : 內 分 泌 分 裂 者 為 一 外 生 劑, 會 干 擾 生 產 釋 出 體 內 運 送 結 合 功 能 或 分 解 體 內 擔 負 維 持 體 內 環 境 的 恆 定 (homeostasis) 以 及 調 節 發 育 和 生 殖 的 過 消 費 電 太 陽 火 力 風 力 枯 竭 有 限 生 命 力 能 源 鈾 車 諾 比 爾 石 油 發 電 廠 原 子 能 危 險 發 電 游 離 輻 射 發 電 機 效 率 電 力 公 司 原 子 核 環 境 問 題 污 染 破 壞 暖 化 環 境 環 境 荷 爾 發 電 自 然 綠 化 宇 宙 射 線 有 害 X 光 人 命 醫 療 過 失 治 療 醫 療 α β γ 射 線 癌 症 發 達 醫 生 地 球 生 命 藥 物 醫 院 圖 15.3 游 離 輻 射 和 發 電 能 源 環 境 三 者 的 關 係 ( 資 料 來 源 : 本 章 參 考 文 獻 6) 游 離 輻 射 的 相 關 科 技 以 及 涉 及 非 科 技 部 分 的 範 圍 很 廣, 因 此, 輻 射 防 護 的 範 疇 也 很 廣 為 方 便 說 明 起 見, 特 以 圖 解 的 方 式 作 說 明, 如 圖 15.3 所 示 圖 中 係 闡 述 游 離 輻 射 和 發 電 能 源 環 境 三 者 的 關 係, 且 以 最 普 遍 且 為 眾 所 熟 知 的 項 目 列 明 另 第 十 章 工 業 應 用 尚 未 包 括 在 內 註 : 環 境 賀 爾 蒙 (environmental hormone) 舊 稱 內 分 泌 分 裂 者 (endocrine disruptor) 賀 爾 蒙 係 指 由 內 分 泌 腺 產 生 的 化 學 物 程 因 此, 它 是 一 種 有 害 劑, 會 擾 亂 了 我 們 的 分 泌 的 功 能 以 及 對 我 們 的 後 裔 有 不 良 的 影 響 內 分 泌 為 賀 爾 蒙 促 成 生 殖 發 育 成 長 以 及 行 動 的 舞 台, 故 不 稱 為 內 分 泌 分 裂 者 而 改 稱 為 環 境 賀 爾 蒙 苯 環 (benzene ring) 即 為 環 境 賀 爾 蒙 的 一 種 環 境 中 常 見 的 殺 蟲 劑 及 除 草 劑, 如 兩 者 結 合 起 來, 其 總 效 應 要 比 個 別 的 效 應 高 1000 倍, 可 能 導 致 有 害 於 內 分 泌 系 統 由 圖 15.3 和 第 十 章 的 內 容, 不 難 307

316 第 十 五 章 未 來 輻 防 的 趨 勢 想 像 輻 射 防 護 是 一 種 專 門 知 識 和 職 業, 範 圍 廣 而 分 支 多, 極 具 挑 戰 性 主 導 輻 射 防 護 未 來 的 發 展, 學 術 研 究 仍 是 最 堅 實 的 基 石 自 民 國 44 年 (1955) 成 立 原 子 能 委 員 會 開 始 計 起, 在 過 去 48 年, 臺 灣 的 輻 射 應 用 與 防 護 從 萌 芽 至 今 日 的 蓬 勃 發 展, 是 產 官 學 各 界 密 切 合 作 和 共 同 努 力 的 結 果 今 後 更 應 在 學 術 研 究 上 深 耕, 使 輻 射 防 護 成 為 年 青 人 嚮 往 的 事 業 ICRP 把 現 行 近 30 種 不 同 情 況 下 的 劑 量 限 值 簡 化 為 4 種, 且 把 重 點 放 在 輻 射 源 而 非 來 自 所 有 輻 射 源 的 劑 量 限 值 新 的 標 準 劑 量 約 束 值 是 來 自 單 一 輻 射 源 所 能 耐 受 的 劑 量 基 準, 因 此,ICRP 建 議 : 一 般 人 的 劑 量 約 束 值 是 1 msv/a, 工 作 人 員 或 居 家 的 氡 的 劑 量 約 束 值 是 20 msv/a, 排 除 基 準 為 0.01 msv/a, 終 生 劑 量 達 500 msv 為 疏 散 的 干 預 基 準 一 般 人 的 劑 量 約 束 值 1 msv 具 特 別 的 意 義, 它 也 是 劑 量 限 度 稍 早 的 建 議 為 來 自 單 一 輻 射 源 的 劑 量 約 束 值 為 小 於 0.3 msv 這 兩 者 的 差 異 對 於 公 眾 曝 露 於 核 能 工 業 的 營 運 沒 有 太 大 的 影 響, 但 是 對 於 除 役 的 廠 址 就 具 有 不 同 的 意 義 它 代 表 清 理 工 作 可 以 更 實 事 求 是, 不 必 花 費 昂 貴 的 代 價 去 清 除 低 微 水 平 的 放 射 性 核 種 參 考 文 獻 1. International Commission on Radiological Protection, 1990 Recommendations of the International Commission on Radiological Protection, ICRP Publication 60, Annals of the ICRP 21 (1-3) 1, (1991) 2. National Council on Radiation Protection and Measurements, Limitation of Exposure to Ionizing Radiation, NCRP Report 116, Bethesda (1993) 3. International Atomic Energy Agency, International Basic Safety Standards for Protection Against Ionizing Radiation and the Safety of Radiation Sources, IAEA Safety Series No.115, Vienna (1996) 4. R.H. Clarke, Control of Low-level Radiation Exposure: Time for a Change? J. Radiol. Prot. 19(2) 1, (1999) 5. 魯 經 邦 葉 偉 文 翁 寶 山 ICRP-60 與 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 發 展 趨 勢 核 研 季 刊 42,62-78 (2002) 6. I. Urabe, Some Consideration on the Relevance Concepts Based on the Probability Distribution of Words Reminded by Stimulus Terms Concerning Atomic Energy and Radiation Utilization, Jpn. J. Health Phys. 37, (2002) 308

317 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 7. R. H. Clarke, Radiological Protection at the Start of the 21st Century: A Progress Report, Japanese Journal of Health Physics 37, (2002) 8. I. Urabe, Some Consideration on the Relevance Concepts Based on the Probability Distribution of Words Reminded by Stimulus Terms Concerning Atomic Energy and Radiation Utilization, Japanese Journal of Health Physics 37, (2002) 9. R. Clarke, The Evolution of the System of Radiological Protection: the Justification for New ICRP Recommendations, J. Radislo Prot. 23, (2003) 309

318 第 十 五 章 未 來 輻 防 的 趨 勢 310

319 臺灣輻射防護史話 附錄一 臺灣輻射工作人員的劑量統計 A1 前言 截至民國 89 年(2000)統計為止我國 輻射工作的人數已接近有 3 萬人 每年平 均增加比率為 5.5% 依據 游離輻射防 護安全標準 第 31 條的規定 於甲種狀 況下的工作人員均應實施個別人員劑量 偵測 有關工作人員劑量的偵測 佩帶人 員劑量計為一適當的偵測方法 目前輻射 工作人員劑量評定機關(構)共有 8 個 分 別為行政院原子能委員會核能研究所 國 中子 以及肢端等劑量資料送至劑量中 心 經確認後匯入劑量資料庫中 以建立 全國劑量資料的統計年報 以上措施除能 配合輻防安全管制作業外 也能達到 游 離輻射防護法 規定 建立劑量資料庫中 心 A2 專有名詞 1. 年集體有效劑量 S N S = Ei (A1) i =1 立清華大學原子科學技術發展中心 臺灣 式中 Ei 是第 i 個工作人員接受的年有 電力公司放射試驗室(室本部 核二分隊 效劑量 N 是工作人員的總人數 註 及核三工作隊) 行政院同步輻射研究中 E 是在一年中由體外照射劑量加上由 心 財團法人中華民國輻射防護協會 以 及貝克西弗公司等 分別儲存了各自所服 務的人員劑量資料 為能掌控國內輻射工 作人員與劑量資料 達到輻射安全管制的 攝入的約定劑量 在實用上 S 是經 由整理過的劑量區間計算而得 故可 表為另一形式如下 r S = N je j (A2) j=1 目標 行政院原子能委員會乃指定核能研 式中 r 是有效劑量的區間數 Nj 是有 究所建立全國輻射工作人員劑量資料庫 效劑量區間內的人數 其平均年有效 中心(簡稱劑量中心) 進行彙整與統計分 析我國輻射工作人員與劑量等資料 各劑 劑 量 為 Ej UNSCEAR(英 文 全名見 A3)早期報告係用 M 而非 S 年齡取 自 18 歲至 69 歲 量評定機關(構)定期將劑量資料包括 佩 章使用單位 佩章使用人員資料 體外 E= S N (A3) 311

320 附錄一 臺灣輻射工作人員的劑量統計 2. 人數分布比(number distribution ratio, NR) 民用飛行 石油與天然氣工業 教育機 構 獸醫 其他等 19 類 NR E = N(> E ) N (A4) 行政院原子能委員會發布的 輻 射工作人員體外劑量評定技術規範 式中 N(>E)是工作人員接受年劑量超 則分為 研究用類 醫用類 非醫用 過 E msv 的人數 由於 N 的界定不明 類 以及核能電廠類等 4 類 細部類 確 是指受監測(monitored)或受曝露 別為 政府單位 學術單位 研究應 (exposed)者 會導致誤解 UNSCEAR 用 放射治療 放射診斷 核子醫學 建議採用 SR E 則取 非破壞檢測 消費品 其他非醫用類 msv 以及核能電廠的運轉 維護 保健物 3. 年集體劑量分布比(annual collective 與臨時工等 16 類 dose distribution ratio, SR) SR = S(> E ) S 理 化學 一般輻射 其他核能電廠 (A5) 式中 S(>E)是年集體有效劑量中個人 年劑量超過 E msv 者 UNSCEAR 早 期報告係用 MR 而非 SR E 則取 msv A4 統計分析的結果 臺灣輻射工作人數每年平均約 人 且逐年有增加的趨勢 增加 主要來自醫用及非醫用工作別的輻射工 作人員 西元 2000 年較 1999 年增加約 2000 人 每年人員劑量佩章平均使用數 A3 輻射工作類別 量約 226,000 枚 逐年亦有增加的趨勢 依據聯合國原子輻射效應科學委員 2000 年較 1999 年增加約 枚 有 會(United Nations Scientific Committee 劑量值人數從 1995 至 2000 年比例則逐 on the Effects of Atomic Radiation, 年降低 每年總集體劑量值平均 UNSCEAR)的輻射工作別分類為 核子 人 西弗 主要的劑量值來源為非醫用 燃料循環 醫用 工業用 天然輻射源 類 核燃料循環類及工業用類 有劑量 其他等 5 類 然而 細部類別為 反應 值人員的平均劑量隨年集體劑量而變 器運轉 核燃料循環研究 放射診斷 動 從 1995 至 1998 年有降低趨勢 從 放射牙科 核子醫學 放射治療 所有 1998 至 1999 年則上升 23% 而 1999 至 其他醫學應用 工業照射 工業放射照 2000 年則下降 13% 平均劑量經對數轉 相 發光應用 放射性同位素製造 測 換後評估歷年之間是否有統計上顯著的 井 加速器運轉 所有其他工業應用 差異 只有在 1995 與 1996 年及

321 臺灣輻射防護史話 與 1999 年間有差異 如圖 A1 所示 此 量值的劑量分布成近似常態分布 應用 處的平均值是經由對數轉換 以使有劑 統計 t 檢定分析 年 圖 A1 對數轉換平均劑量值的統計 t-檢定 表 A1 及表 A2 為歷年 16 個劑量區 對立假設則否 間人數與集體劑量的分布情形 從 1995 圖 A2 圖 A3 為 SR 值 NR 值分布 至 2000 年 在小於最低可測值部分逐 結果 得知在高劑量區間之累積劑量相 年增加 這可歸於佩章使用人數也逐年 對減少 歷年分布趨勢相近 圖 A4 為 增加 它們的分布係在 75%至 81%之 輻射工作人員個人年劑量大於法規限值 間 而其他區間歷年分布大致相近 使 50 毫西弗的人數統計結果 在 1995 用科拉斯格爾 華力士(Kruskal-Wallis) 1996 及 1998 年為 1 位 在 1999 及 2000 無母數統計檢定得知歷年的劑量分布 年均為 2 位 而在 1997 為 0 位 輻射工 是有少許差異 但無顯著的趨勢 註 作人員個人年劑量大於 20 毫西弗的人 科拉斯格爾 華力士檢定法是科拉斯 數歷年分布在 91 至 161 位之間 格爾和華力士於 1952 年提出用來檢定 k 個不同的獨立樣本是否來自同一母體 的檢定法 所有樣本的數值依大小排 列 虛無假設為樣本來自同一母體 其 參考文獻 1. 陳德照 分析 翁寶山 職業性體外曝露的 核子科學 21, (1984) 313

322 附錄一 臺灣輻射工作人員的劑量統計 2. P.S.Weng and T.C.Chen, 3. 謝錦隆 全國輻射工作人員劑量資 Occupational Radiation Exposure in 料之調查與統計分析 Taiwan, , Health Physics 執行原能會(90)會輻字第 1894 號報 48, (1985) 告 桃園龍潭(2002) 表 A1 各劑量區間偵測人數與平均劑量(1995 至 2000 年) 1995 年 各劑量區間 (毫西弗)* 人數 核能研究所 1996 年 百分率% 人數 1997 年 百分率% 人數 1998 年 百分率% 人數 1999 年 百分率% 人數 2000 年 百分率% 人數 百分率% 劑量值 >100 總偵測人數 有劑量值人數 5540 各劑量區間的偵測人數 小於最低可測值(LLD) 總集體劑量(人西弗) 平均劑量 (總偵測人數) (毫西弗) (有劑量值人數) * 劑量區間 定義 大於最小區間值 小於等於最大區間值 例如 表示劑量值大於 1 毫西弗 小於或等於 2.5 毫西弗 (註)劑量值已包含部分使用中子佩章的劑量 表 A2 各劑量區間 (毫西弗)* 各劑量區的集體劑量(1995 至 1999 年) 1995 年 1996 年 1997 年 1998 年 1999 年 2000 年 集體劑量 百分率% 集體劑量 百分率% 集體劑量 百分率% 集體劑量 百分率% 集體劑量 百分率% 集體劑量 百分率% 劑量值 各劑量區間之集體劑量 小於最低可測值(LLD) 人(西 弗 ) > 總集體劑量(人西弗) * 劑量區間 定義 大於最小區間值 小於等於最大區間值 例如 表示劑量值大於 1 毫西弗 小於或等於 2.5 毫西弗 (註)劑量值已包含部分使用中子佩章的劑量 314

323 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 年 圖 A2 輻 射 工 作 人 員 SR E 值 分 布 年 圖 A3 輻 射 工 作 人 員 NR E 值 分 布 315

324 附 錄 一 臺 灣 輻 射 工 作 人 員 的 劑 量 統 計 圖 A4 個 人 年 劑 量 大 於 50 及 20 毫 西 弗 的 人 數 年 316

325 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 附 錄 二 氡 問 題 的 簡 史 B1 前 言 氡 問 題 的 歷 史 根 源 可 追 溯 到 15 世 紀, 雖 然 在 臺 灣 尚 未 發 現 礦 山 和 住 宅 內 氡 的 問 題, 但 它 畢 竟 是 歷 史 上 最 早 的 體 內 曝 露 問 題, 應 可 從 這 歷 史 中 吸 取 教 訓 B2 肺 疾 病 大 約 於 1470 年 在 Erzgebirge (Ore Mountains) 北 坡 德 國 薩 克 森 (Saxony) 的 一 個 小 城 斯 尼 伯 格 (Schneeberg) 地 區 開 始 大 規 模 開 採 銀 礦 大 約 於 同 時, 在 此 山 脈 之 南 的 波 希 米 亞 (Bohemia) 一 側 的 契 審 斯 達 [Joachimstal, 現 在 的 亞 希 莫 夫 (Jachymov)] 地 區 也 開 採 銀 德 國 人 Georg Bauer ( ) 的 拉 丁 名 字 亞 戈 里 可 拉 (Agricola) 描 述 並 說 明 了 16 世 紀 初 在 這 兩 個 地 區 所 採 用 的 開 採 技 術, 他 被 稱 為 礦 物 學 奠 基 人 他 的 名 著 金 屬 礦 物 的 本 質 (De Re Metallica) 由 美 國 採 礦 工 程 師 胡 佛 (Herbert C. Hoover) 夫 婦 從 拉 丁 文 譯 成 英 文 胡 佛 後 來 成 為 美 國 第 31 任 總 統 亞 戈 里 可 拉 指 出, 在 亞 希 莫 夫 銀 礦 的 開 採 位 於 地 表 或 近 於 地 表, 而 在 斯 尼 柏 格 已 在 較 深 處 開 採 礦 石, 某 些 礦 井 深 度 約 達 400 公 尺 亞 戈 里 可 拉 於 年 作 為 一 位 醫 生 在 契 審 斯 達 工 作 16 世 紀 初 在 斯 尼 伯 格 地 區 的 礦 工 中 觀 察 到 較 年 輕 的 工 人 肺 疾 病 死 亡 率 罕 見 的 高 第 一 份 報 告 來 自 巴 拉 色 沙 斯 (Paracelsus, ) 的 關 於 Bergsucht 及 其 他 礦 工 疾 病 一 書, 而 Bergsucht 一 詞 是 在 礦 工 中 所 觀 察 到 的 肺 疾 病 的 總 稱 巴 拉 色 沙 斯 於 1537 年 寫 完 這 本 書, 但 在 其 死 後 才 出 版 這 種 肺 疾 病 後 來 稱 為 斯 尼 伯 格 肺 疾 病 (Schneeberger Lungenkrankheit) 的 發 生 率 在 17 和 18 世 紀 增 加, 當 時 正 加 緊 開 採 銀 鈷 和 銅 該 疾 病 最 後 被 Haerting 和 Hesse 二 人 (1879) 確 認 為 肺 癌 最 初, 假 定 該 疾 病 為 淋 巴 肉 瘤, 發 生 於 支 氣 管 淋 巴 結 處, 而 稍 晚 些 時 候 被 歸 類 為 支 氣 管 癌 Haerting 和 Hesse 指 出, 大 約 在 此 時, 斯 尼 伯 格 地 區 75% 的 礦 工 死 於 肺 癌 ; 現 有 的 報 告 表 明, 在 契 審 斯 達 礦 工 中 該 百 分 數 可 能 低 些 B3 病 因 探 討 巴 拉 色 沙 斯 把 斯 尼 伯 格 肺 疾 病 317

326 附 錄 二 問 題 的 簡 史 稱 為 Mala Metallorum, 假 定 肺 癌 是 由 吸 入 的 含 各 種 金 屬 的 礦 塵 引 起 的 認 為 促 癌 因 子 包 括 結 核 病 及 礦 塵 砷 的 存 在 1898 年, 居 里 夫 婦 從 亞 希 莫 夫 礦 石 中 提 出 鐳 ( 226 Ra) 和 釙 ( 210 Po), 所 謂 鐳 射 氣, 後 來 稱 為 氡 ( 222 Rn), 被 確 認 為 鐳 衰 變 產 生 的 放 射 性 惰 性 氣 體 從 Elster 和 Geitel 二 人 進 行 的 首 次 氡 測 量 開 始, 接 著 觀 察 到 斯 尼 伯 格 和 亞 希 莫 夫 礦 下 空 氣 中 氡 濃 度 很 高 於 20 世 紀 初 報 導 了 鐳 輻 射 的 X 射 線 引 起 的 第 一 批 癌 症, 尤 其 是 皮 膚 癌 根 據 這 些 研 究 結 果, 假 定 了 肺 癌 與 這 些 礦 中 高 氡 含 量 之 間 的 關 係, Schuttmann (1988) 認 為 薩 克 森 的 茨 維 考 (Zwickau, Saxony) 礦 礦 長 H.E.Müller, 是 識 別 出 該 病 因 聯 繫 的 第 一 人 H.E.Müller 得 出 結 論, 斯 尼 伯 格 肺 癌 是 一 種 特 殊 的 職 業 病, 由 這 些 礦 中 的 礦 石 鐳 含 量 及 空 氣 中 高 氡 含 量 所 引 起, 吸 入 後 這 些 物 質 在 肺 氣 道 中 引 起 致 癌 過 程 20 世 紀 20 年 代, 在 斯 尼 伯 格 和 亞 希 莫 夫 礦 中 進 行 的 較 準 確 的 氡 測 量 支 持 了 這 一 假 說 然 而, 氡 的 作 用 被 看 作 是 斯 尼 伯 格 肺 癌 的 病 因 並 沒 有 普 遍 被 接 受 在 1926 年 發 表 的 德 國 德 勒 斯 頓 (Dresden) 市 的 病 理 學 家 小 組 的 匯 總 報 告 中, 所 闡 述 的 看 法 是, 這 類 癌 可 能 是 由 吸 入 有 毒 礦 塵 引 起 的, 後 來 Lorenz (1944) 認 為, 砷 和 其 他 礦 中 污 染 物 以 及 礦 工 健 康 狀 況 不 良 是 主 要 原 因 由 美 因 (Main) 河 畔 法 蘭 克 福 (Frankfurt) 的 Kaiser-Wilhelm 生 物 物 理 研 究 所 ( 後 來 的 Max-Plank 研 究 所 ) 中 的 B. Rajewsky, 於 1936 年 開 始 的 德 國 的 一 個 研 究 項 目 進 一 步 闡 明 了 氡 濃 度 與 肺 癌 之 間 的 關 係 這 個 綜 合 性 的 研 究 包 括, 斯 尼 伯 格 附 近 礦 中 氡 測 量, 組 織 樣 品 中 α 活 度 測 量, 以 及 死 於 肺 癌 的 礦 工 肺 組 織 的 組 織 病 理 學 分 析 那 時, 在 斯 尼 伯 格 大 多 數 礦 中 平 均 氡 濃 度 範 圍 為 kbq m -3, 而 在 一 個 礦 中 觀 察 到, 其 平 均 值 約 為 500 kbq m -3 已 知 這 個 礦 的 大 多 數 工 人 死 於 肺 癌, 該 礦 被 稱 為 死 亡 礦 根 據 這 些 觀 察 結 果 及 有 力 的 生 物 學 研 究 得 出 結 論, 在 斯 尼 伯 格 的 礦 中, 吸 入 氡 必 定 是 斯 尼 伯 格 地 區 礦 工 中 肺 癌 發 生 率 高 的 可 能 原 因 下 面 概 述 1945 年 該 領 域 的 知 識 範 圍, 從 斯 尼 伯 格 和 亞 希 莫 夫 所 獲 得 的 數 據 中 不 能 給 出 氡 曝 露 量 與 肺 癌 之 間 關 係 的 定 量 估 計 此 外, 尚 未 認 識 到 吸 入 短 壽 命 氡 子 核 可 能 起 到 的 作 用 B4 鈾 礦 開 採 及 氡 子 核 作 用 20 世 紀 40 年 代 為 軍 用 目 的 開 始 大 規 模 關 採 和 加 工 鈾, 當 時 主 要 來 源 是 比 屬 剛 果 (Congo), 現 在 的 薩 伊 (Zaire) 又 稱 查 日 加 拿 大 及 美 國 科 羅 拉 多 的 鈾 礦 床 1946 年, 在 蘇 聯 政 府 指 揮 下, 於 東 德 斯 尼 伯 格 的 奧 厄 (Aue) 舊 開 採 區 開 始 加 緊 開 採 鈾 繼 在 亞 希 莫 夫 開 始 鐳 的 生 產 以 後, 於 1948 年 在 波 希 米 亞 開 始 318

327 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 鈾 的 開 採 同 時, 在 法 國 開 始 開 採 鈾 在 鈾 礦 開 採 的 早 期, 很 少 注 意 工 作 人 員 的 輻 射 防 護 問 題 當 時 認 為, 在 這 些 新 礦 中 的 氡 水 平 比 在 Ore 山 脈 老 礦 中 的 低 得 多, 在 此 期 間 只 報 導 了 少 數 幾 個 氡 測 量 結 果 在 美 國 科 羅 拉 多 (Colorado) 礦 中,1950 年 前 未 取 過 氡 樣 品, 在 東 德 鈾 礦 中, 只 在 1955 年 以 後 才 有 氡 的 數 據 在 此 期 間, 劑 量 學 研 究 及 吸 入 氡 可 能 產 生 效 應 的 放 射 生 物 學 研 究 正 在 繼 續, 然 而, 僅 用 氡 氣 吸 入 來 解 釋 肺 癌 發 生 的 所 有 嘗 試 均 宣 告 失 敗, 直 到 美 國 羅 徹 斯 特 (Rochester) 的 William F. Bale (1951) 提 出 關 於 氡 衰 變 產 物 可 能 是 致 病 因 素 的 想 法 John Harley (1953) 用 測 量 結 果 證 實 了 空 氣 中 存 在 高 濃 度 氡 衰 變 產 物 Bale 在 其 備 忘 錄 中 指 出 : 在 這 些 及 其 他 過 去 與 氡 有 關 的 危 害 評 估 中, 看 來 幾 乎 完 全 忽 略 了 一 個 極 其 重 要 的 事 實, 即 在 有 氡 存 在 的 大 多 數 條 件 下 空 氣 中 氡 衰 變 產 物 產 生 的 輻 射 劑 量 可 以 想 像, 該 劑 量 可 能 遠 超 過 氡 氣 本 身 及 在 支 氣 管 內 的 氡 形 成 的 衰 變 產 物 所 產 生 的 輻 射 劑 量 在 其 後 的 年 代 裏, 在 羅 徹 斯 特 大 學 及 美 因 河 畔 法 蘭 克 福 Max-Planck 生 物 物 理 研 究 所 中, 完 成 了 有 關 吸 入 的 氡 和 釷 射 氣 衰 變 產 物 在 肺 中 沉 積 和 滯 留 的 實 驗 研 究 這 些 研 究 結 果 可 給 出 吸 入 氡 衰 變 產 物 所 致 支 氣 管 上 皮 平 均 α 劑 量 的 定 量 估 計 還 提 出 了 沿 支 氣 管 通 道 活 度 和 劑 量 分 布 評 估 的 肺 劑 量 學 模 型 從 這 些 不 同 的 研 究 中 得 出 結 論, 預 計 呼 吸 道 段 支 氣 管 靶 細 胞 的 α 劑 量 最 大, 吸 入 短 壽 命 氡 衰 變 產 物 現 在 稱 為 氡 子 核 的 肺 劑 量 學 仍 是 一 個 重 要 的 並 有 爭 論 的 研 究 領 域 由 於 這 些 研 究 結 果, 接 著 提 出 更 為 可 靠 的 礦 下 氡 子 核 監 測 方 法 在 美 國, 提 出 了 空 氣 中 氡 子 核 α 潛 能 濃 度 的 概 念, 即 所 謂 的 WL 概 念, 實 踐 經 驗 進 一 步 證 實, 這 一 簡 化 的 概 念 對 於 監 測 及 評 估 礦 工 氡 子 核 曝 露 量 都 是 合 適 的 約 在 同 時, 美 國 公 共 衛 生 局 職 業 衛 生 處 完 成 一 項 於 科 羅 拉 多 鈾 礦 工 健 康 狀 況 及 其 與 輻 射 曝 露 關 係 的 研 究, 初 步 結 果 表 明, 在 這 些 礦 工 中 肺 癌 顯 著 增 加 1967 年 美 國 國 會 原 子 能 聯 合 委 員 會 (Joint Committee on Atomic Energy of the Congress) 聽 取 意 見 以 後, 美 國 聯 邦 研 究 委 員 會 (Federal Research Council, FRC) 通 過 了 鈾 礦 開 採 輻 射 災 害 控 制 修 改 導 則 Lundin 等 人 (1971) 發 表 了 年 間 美 國 鈾 礦 工 隊 列 (cohort) 研 究 的 第 一 份 定 量 分 析 報 告 一 年 以 後, 報 導 了 有 關 捷 克 斯 洛 伐 克 鈾 礦 工 的 相 似 研 究 結 果 這 兩 份 研 究 結 果 得 出 結 論, 肺 癌 危 險 度 (risk) 隨 氡 子 核 累 積 曝 露 量 呈 單 一 性 增 加, 而 劑 量 - 回 應 關 係 的 斜 率 對 於 捷 克 礦 工 要 高 得 多, 此 後 追 蹤 訪 問 調 查 了 其 他 幾 個 鈾 礦 工 的 隊 列 ICRP 第 65 號 出 版 物 中, 匯 總 了 現 有 最 新 的 有 319

328 附 錄 二 問 題 的 簡 史 關 追 蹤 約 30,000 鈾 礦 工 的 所 有 研 究 結 果 將 這 些 研 究 結 果 平 均, 得 出 的 肺 癌 超 額 相 對 危 險 度 大 約 為 3 值 得 注 意 的 是, 這 一 超 額 危 險 度 明 顯 地 高 於 廣 島 和 長 崎 原 爆 倖 存 者 壽 命 研 究 中, 所 有 類 型 癌 症 給 出 的 超 額 相 對 危 險 度 應 當 強 調, 流 行 病 學 隊 列 研 究 只 包 括 一 小 部 分 鈾 礦 工 例 如, 已 獲 得 的 資 料 表 明, 東 德 鈾 礦 中, 在 年 的 關 鍵 年 代, 約 有 250,000 人 在 井 中 工 作, 其 氡 子 核 平 均 曝 露 量 估 計 約 為 每 年 WLM, 但 迄 今 還 沒 有 從 這 些 研 究 中 獲 得 流 行 病 學 數 據 因 此, 可 以 假 定, 從 1945 年 至 1992 年 全 世 界 總 計 約 有 500,000 人 在 鈾 礦 工 作 在 非 鈾 礦 山 也 觀 察 到 高 氡 水 平, 這 些 採 礦 隊 列 的 某 些 流 行 病 學 調 查 指 出, 例 如, 在 加 拿 大 紐 芬 蘭 (Newfoundland) 熒 石 礦 工 中 國 錫 礦 工 及 瑞 典 鐵 礦 工 中, 肺 癌 危 險 度 增 加 B5 住 宅 內 氡 問 題 與 礦 山 情 況 相 比, 最 近 才 發 現 氡 對 公 眾 肺 癌 危 險 度 可 能 帶 來 的 影 響 發 現 氡 後 一 年,Elster 和 Geitel (1901) 的 測 量 結 果 顯 示 出, 氡 ( 那 時 稱 為 鐳 射 氣 ) 是 大 氣 中 普 遍 存 在 的 組 成 部 分 在 提 交 給 1907 年 4 月 加 拿 大 會 議 的 題 目 為 有 關 放 射 性 的 某 些 宇 宙 問 題 的 文 章 中, 拉 塞 福 (Ernest Rutherford) 指 出, 我 們 必 須 記 住, 我 們 大 家 均 不 斷 地 吸 入 鐳 和 釷 射 氣 及 其 產 物 還 有 游 離 空 氣, 某 些 人 認 為, 放 射 性 物 質 和 被 游 離 的 空 氣 的 存 在 可 能 在 生 理 過 程 中 起 一 定 作 用 值 得 注 意 的 是, 在 其 後 的 年 代 裏 開 始 了 氡 的 浴 療 學 利 用,1912 年, 在 德 國 巴 特 克 羅 伊 茨 納 赫 (Bad Kreuznach) 啟 用 了 第 一 座 鐳 吸 入 設 施 ( 更 恰 當 地 說 應 稱 為 氡 吸 入 設 施 ) 早 期 環 境 氡 測 量 大 多 限 於 室 外 空 氣 Hultqvist (1956) 發 表 了 瑞 典 225 所 住 宅 室 內 氡 第 一 批 測 量 結 果, 由 西 弗 (Rolf Sievert) 開 始 的 這 一 研 究 表 明, 在 用 鐳 含 量 高 的 明 礬 頁 岩 混 凝 土 建 造 的 幾 所 房 屋 內 氡 水 平 非 常 高 這 一 發 現 沒 有 引 起 國 際 上 的 注 意, 因 當 時 認 為 這 是 一 個 瑞 典 的 局 部 問 題 大 約 20 年 以 後, 在 幾 個 國 家 中 進 行 了 規 模 較 大 的 室 內 氡 的 調 查, 其 結 果 匯 總 在 UNSCEAR 報 告 中 (1977, 1982, 1988, 1993) 這 些 研 究 表 明, 居 室 內 氡 水 平 變 化 極 大, 從 幾 Bq m -3 直 到 Bq m -3, 這 意 味 著, 某 些 公 眾 成 員 所 曝 露 的 室 內 氡 水 平 高 的 居 室 內, 其 主 要 來 源 不 是 建 築 材 料, 而 是 氡 從 土 壤 中 對 流 進 入 該 發 現 對 於 設 計 有 效 的 干 預 措 施 以 降 低 氡 水 平 是 非 常 重 要 的 根 據 這 些 國 家 的 研 究, 室 內 氡 子 核 水 平 平 均 值 範 圍 以 平 衡 等 效 濃 度 來 表 示 約 為 5-50 Bq m -3 UNSCEAR-1988 假 定, 全 球 平 均 值 約 為 15 Bq m -3, 支 氣 管 上 皮 歸 因 的 等 效 劑 量 平 均 值 約 為 每 年 15 msv, 該 值 約 是 其 他 所 有 天 然 320

329 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 輻 射 源 所 致 肺 以 外 組 織 平 均 劑 量 的 10 倍 因 此, 按 全 世 界 平 均, 天 然 輻 射 源 所 致 總 有 效 劑 量 中 大 約 一 半 是 吸 入 住 宅 內 氡 子 核 引 起 的 目 前, 室 內 氡 子 核 照 射 可 能 產 生 的 肺 癌 危 險 的 估 計 是 基 於 曝 露 於 氡 的 地 下 礦 工 的 流 行 病 學 數 據 Stidley 和 Samet (1993) 指 出, 由 於 其 他 混 淆 因 素 的 嚴 重 影 響, 直 接 的 地 理 學 或 生 態 學 相 關 研 究 看 來 價 值 不 大, 最 近 發 表 的 有 關 奧 地 利 蒂 羅 爾 (Tyrol) 的 一 個 小 村 庄 烏 姆 豪 森 (Umhausen) 肺 癌 發 生 率 的 研 究 結 果 可 能 是 個 例 外 在 幾 個 國 家 中 有 關 室 內 氡 的 病 例 - 對 照 研 究 是 較 有 希 望 的, 已 發 表 了 一 些 較 小 的 該 類 研 究 的 初 步 結 果 儘 管 這 些 初 步 研 究 結 果 展 示 了 室 內 氡 水 平 與 肺 癌 之 間 的 正 相 關 性, 且 與 礦 工 數 據 範 圍 一 致, 但 統 計 學 誤 差 範 圍 是 大 的 總 之, 對 住 宅 內 氡 問 題 的 認 識 有 三 點 :(1) 室 內 水 平 變 化 範 圍 大 ;(2) 敏 感 的 支 氣 管 上 皮 所 受 等 效 劑 量 較 高 ;(3) 有 關 曝 露 於 氡 的 礦 工 肺 癌 超 額 危 險 度 其 令 人 信 服 的 流 行 病 學 證 據 關 於 室 內 氡 及 其 子 核 的 照 射 所 產 生 致 癌 效 應 的 評 價, 包 括 吸 煙 的 協 同 影 響, 仍 有 較 大 的 不 確 定 性, 對 這 個 重 要 問 題 尚 待 可 靠 的 定 量 解 答 B6 術 語 匯 編 行 動 基 準 (Action level): 建 議 採 取 干 預 以 降 低 住 宅 或 工 作 場 所 中 照 射 的 氡 濃 度 支 氣 管 樹 (Bronchial tree): 從 氣 管 到 肺 中 氣 體 交 換 的 入 口 或 肺 區 的 呼 吸 道 的 支 氣 管 氣 道 凝 聚 核 (Condensation nuclei): 能 作 為 蒸 氣 凝 聚 點 的 任 何 小 粒 子 或 離 子 劑 量 約 定 轉 換 (Dose conversion convention): 根 據 同 等 危 害 將 用 WLM 表 示 的 氡 子 核 曝 露 量 與 用 msv 表 示 的 有 效 劑 量 聯 繫 起 來 的 方 法 平 衡 等 效 濃 度 (Equilibrium equivalent concentration) Ceq: 氡 的 放 射 性 濃 度, 與 其 處 於 平 衡 的 短 壽 命 子 核 同 實 際 的 不 平 衡 混 合 物 具 有 相 同 的 α 潛 能 濃 度 平 衡 因 子 (Equilibrium factor) F: 平 衡 等 效 濃 度 與 氡 氣 濃 度 之 比 值 α 潛 能 濃 度 (Potential alpha energy concentration) C p : 用 完 全 衰 變 到 釙 214 期 間 所 釋 放 出 的 α 能 量 來 表 示 的 空 氣 中 短 壽 命 氡 子 核 的 濃 度 α 潛 能 曝 露 量 (Potential alpha energy exposure) P p (T): 個 體 所 曝 露 的 空 氣 中 α 潛 能 濃 度 C p 在 給 定 時 間 T 內 例 如 1 年 的 時 間 積 分 氡 子 核 (Radon progeny): 氡 222 衰 變 產 物, 在 更 局 限 意 義 上 講 這 裏 所 用 的 是 從 釙 218 至 釙 214 的 短 壽 命 衰 變 產 物 氡 易 析 出 地 區 (Radon prone): 由 於 地 面 待 徵 使 其 具 有 比 一 般 地 區 多 的 建 築 物 含 有 升 高 的 氡 水 平 的 地 區 321

330 附 錄 二 問 題 的 簡 史 參 考 基 準 (Reference level): 用 以 建 立 諸 如 紀 錄 基 準 或 調 查 基 準 等 測 出 的 量 的 數 值, 超 過 此 值 就 應 採 取 某 些 規 定 的 行 動 或 決 策 危 險 度 (Risk): 這 裏 一 併 分 類 有 關 危 險 度 的 術 語 危 險 度 : 在 ICRP-65 中, 為 致 死 性 肺 癌 發 生 的 機 率 相 對 危 險 度 (Relative risk): 受 照 人 群 的 危 險 度 與 相 似 的 非 受 照 人 群 的 危 險 度 之 比 值 超 額 相 對 危 險 度 (Excess relative risk): 相 對 危 險 度 減 1 絕 對 危 險 度 (Absolute risk): 致 死 性 肺 癌 發 生 的 機 率 超 額 或 歸 因 危 險 度 (Excess or attributable risk): 由 於 曝 露 而 引 起 的 絕 對 超 額 或 歸 因 危 險 度 危 險 度 係 數 (Risk coefficient): 單 位 曝 露 量 的 危 險 度 危 險 度 預 測 模 式 (Risk projection model): 描 述 危 險 度 隨 曝 露 時 間 變 化 的 模 式, 它 可 能 以 一 個 因 子 與 年 齡 別 基 線 危 險 度 相 關 聯 ( 相 乘 ) 或 加 到 基 線 危 險 度 上 ( 相 加 ) 土 壤 氣 體 (Soil gas): 在 土 壤 體 積 內 部 自 由 空 間 中 的 氣 體 未 附 著 份 額 (Unattached fraction): 未 附 著 在 環 境 氣 溶 膠 上 的 短 壽 命 氡 子 核 α 潛 能 濃 度 的 份 額 工 作 基 準 (Working level, WL): 導 致 發 射 MeVα 潛 能 的 一 升 空 氣 中 短 壽 命 氡 子 核 的 任 何 組 合 工 作 基 準 月 (Working level month, WLM): 吸 入 濃 度 為 1 WL 的 大 氣 一 個 工 作 月 (170 h) 所 產 生 的 累 積 曝 露 量 參 考 文 獻 1. 翁 寶 山 建 築 物 內 氡 含 量 的 探 討 核 子 科 學 30, (1993) 2. International Commission on Radiological Protection, Protection Against Radon-222 at Home and at Work, ICRP Publication 65, Annals of the ICRP 23 (2), 1, Pergamon Press, Oxford (1993) 322

331 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 附 錄 三 游 離 輻 射 防 護 法 中 華 民 國 九 十 一 年 一 月 三 十 日 華 總 一 義 字 第 九 一 一 九 號 總 統 令 制 定 公 布 全 文 五 十 七 條 C1 總 則 第 一 條 為 防 制 游 離 輻 射 之 危 害, 維 護 人 民 健 康 及 安 全, 特 依 輻 射 作 業 必 須 合 理 抑 低 其 輻 射 劑 量 之 精 神 制 定 本 法 ; 本 法 未 規 定 者, 適 用 其 他 有 關 法 律 之 規 定 第 二 條 本 法 用 詞 定 義 如 下 : 一 游 離 輻 射 : 指 直 接 或 間 接 使 物 質 產 生 游 離 作 用 之 電 磁 輻 射 或 粒 子 輻 射 二 放 射 性 : 指 核 種 自 發 衰 變 時 釋 出 游 離 輻 射 之 現 象 三 放 射 性 物 質 : 指 可 經 由 自 發 性 核 變 化 釋 出 游 離 輻 射 之 物 質 四 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 : 指 核 子 反 應 器 設 施 以 外, 用 電 磁 場 原 子 核 反 應 等 方 法, 產 生 游 離 輻 射 之 設 備 五 放 射 性 廢 棄 物 : 指 具 有 放 射 性 或 受 放 射 性 物 質 污 染 之 廢 棄 物, 包 括 備 供 最 終 處 置 之 用 過 核 子 燃 料 六 輻 射 源 : 指 產 生 或 可 產 生 游 離 輻 射 之 來 源, 包 括 放 射 性 物 質 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 或 核 子 反 應 器 及 其 他 經 主 管 機 關 指 定 或 公 告 之 物 料 或 機 具 七 背 景 輻 射 : 指 下 列 之 游 離 輻 射 : ( 一 ) 宇 宙 射 線 ( 二 ) 天 然 存 在 於 地 殼 或 大 氣 中 之 天 然 放 射 性 物 質 釋 出 之 游 離 輻 射 ( 三 ) 一 般 人 體 組 織 中 所 含 天 然 放 射 性 物 質 釋 出 之 游 離 輻 射 ( 四 ) 因 核 子 試 爆 或 其 他 原 因 而 造 成 含 放 射 性 物 質 之 全 球 落 塵 釋 出 之 游 離 輻 射 八 曝 露 : 指 人 體 受 游 離 輻 射 照 射 或 接 觸 攝 入 放 射 性 物 質 之 過 程 九 職 業 曝 露 : 指 從 事 輻 射 作 業 所 受 之 曝 露 十 醫 療 曝 露 : 指 在 醫 療 過 程 中 病 人 及 其 協 助 者 所 接 受 之 曝 露 十 一 緊 急 曝 露 : 指 發 生 事 故 之 時 或 之 後, 為 搶 救 遇 險 人 員, 阻 止 事 態 擴 大 或 其 他 緊 急 情 況, 而 有 組 織 且 自 願 接 受 之 曝 露 323

332 附 錄 三 游 離 輻 射 防 護 法 十 二 輻 射 作 業 : 指 任 何 引 入 新 輻 射 源 或 曝 露 途 徑 或 擴 大 受 照 人 員 範 圍 或 改 變 現 有 輻 射 源 之 曝 露 途 徑, 從 而 使 人 們 受 到 之 曝 露, 或 受 到 曝 露 之 人 數 增 加 而 獲 得 淨 利 益 之 人 類 活 動 包 括 對 輻 射 源 進 行 持 有 製 造 生 產 安 裝 改 裝 使 用 運 轉 維 修 拆 除 檢 查 處 理 輸 入 輸 出 銷 售 運 送 貯 存 轉 讓 租 借 過 境 轉 口 廢 棄 或 處 置 之 作 業 及 其 他 經 主 管 機 關 指 定 或 公 告 者 十 三 干 預 : 指 影 響 既 存 輻 射 源 與 受 曝 露 人 間 之 曝 露 途 徑, 以 減 少 個 人 或 集 體 曝 露 所 採 取 之 措 施 十 四 設 施 經 營 者 : 指 經 主 管 機 關 許 可 發 給 許 可 證 或 登 記 備 查, 經 營 輻 射 作 業 相 關 業 務 者 十 五 雇 主 : 指 僱 用 人 員 從 事 輻 射 作 業 相 關 業 務 者 十 六 輻 射 工 作 人 員 : 指 受 僱 或 自 僱 經 常 從 事 輻 射 作 業, 並 認 知 會 接 受 曝 露 之 人 員 十 七 西 弗 : 指 國 際 單 位 制 之 人 員 劑 量 單 位 十 八 劑 量 限 度 : 指 人 員 因 輻 射 作 業 所 受 之 曝 露, 不 應 超 過 之 劑 量 值 十 九 污 染 環 境 : 指 因 輻 射 作 業 而 改 變 空 氣 水 或 土 壤 原 有 之 放 射 性 物 質 含 量, 致 影 響 其 正 常 用 途, 破 壞 自 然 生 態 或 損 害 財 物 第 三 條 本 法 之 主 管 機 關, 為 行 政 院 原 子 能 委 員 會 第 四 條 天 然 放 射 性 物 質 背 景 輻 射 及 其 所 造 成 之 曝 露, 不 適 用 本 法 之 規 定 但 有 影 響 公 眾 安 全 之 虞 者, 主 管 機 關 得 經 公 告 之 程 序, 將 其 納 入 管 理 ; 其 辦 法, 由 主 管 機 關 定 之 C2 輻 射 安 全 防 護 第 五 條 為 限 制 輻 射 源 或 輻 射 作 業 之 輻 射 曝 露, 主 管 機 關 應 參 考 國 際 放 射 防 護 委 員 會 最 新 標 準 訂 定 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準, 並 應 視 實 際 需 要 訂 定 相 關 導 則, 規 範 輻 射 防 護 作 業 基 準 及 人 員 劑 量 限 度 等 游 離 輻 射 防 護 事 項 第 六 條 為 確 保 放 射 性 物 質 運 送 之 安 全, 主 管 機 關 應 訂 定 放 射 性 物 質 安 全 運 送 規 則, 規 範 放 射 性 物 質 之 包 裝 包 件 交 運 運 送 貯 存 作 業 及 核 准 等 事 項 第 七 條 設 施 經 營 者 應 依 其 輻 射 作 業 之 規 模 及 性 質, 依 主 管 機 關 之 規 定, 設 輻 射 防 護 管 理 組 織 或 置 輻 射 防 護 人 員, 實 施 輻 射 防 護 作 業 前 項 輻 射 防 護 作 業, 設 施 經 營 者 應 先 擬 訂 輻 射 防 護 計 畫, 報 請 主 管 機 關 核 准 後 實 施 未 經 核 准 前, 不 得 進 行 輻 射 作 業 第 一 項 輻 射 防 護 管 理 組 織 及 人 員 之 設 置 標 準 輻 射 防 護 人 員 應 具 備 之 資 格 證 書 之 核 發 有 效 期 限 換 發 補 發 廢 止 及 其 他 應 遵 行 事 項 之 管 理 辦 法, 由 主 管 機 關 會 商 有 關 機 關 定 324

333 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 之 第 八 條 設 施 經 營 者 應 確 保 其 輻 射 作 業 對 輻 射 工 作 場 所 以 外 地 區 造 成 之 輻 射 強 度 與 水 中 空 氣 中 及 污 水 下 水 道 中 所 含 放 射 性 物 質 之 濃 度, 不 超 過 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 之 規 定 前 項 污 水 下 水 道 不 包 括 設 施 經 營 者 擁 有 或 營 運 之 污 水 處 理 設 施 腐 化 槽 及 過 濾 池 第 九 條 輻 射 工 作 場 所 排 放 含 放 射 性 物 質 之 廢 氣 或 廢 水 者, 設 施 經 營 者 應 實 施 輻 射 安 全 評 估, 並 報 請 主 管 機 關 核 准 後, 始 得 為 之 前 項 排 放, 應 依 主 管 機 關 之 規 定 記 錄 及 申 報 並 保 存 之 第 十 條 設 施 經 營 者 應 依 主 管 機 關 規 定, 依 其 輻 射 工 作 場 所 之 設 施 輻 射 作 業 特 性 及 輻 射 曝 露 程 度, 劃 分 輻 射 工 作 場 所 為 管 制 區 及 監 測 區 管 制 區 內 應 採 取 管 制 措 施 ; 監 測 區 內 應 為 必 要 之 輻 射 監 測, 輻 射 工 作 場 所 外 應 實 施 環 境 輻 射 監 測 前 項 場 所 劃 分 管 制 輻 射 監 測 及 場 所 外 環 境 輻 射 監 測, 應 擬 訂 計 畫, 報 請 主 管 機 關 核 准 後 實 施 未 經 核 准 前, 不 得 進 行 輻 射 作 業 第 一 項 環 境 輻 射 監 測 結 果, 應 依 主 管 機 關 之 規 定 記 錄 及 申 報 並 保 存 之 第 二 項 計 畫 擬 訂 及 其 作 業 之 準 則, 由 主 管 機 關 定 之 第 十 一 條 主 管 機 關 得 隨 時 派 員 檢 查 輻 射 作 業 及 其 場 所 ; 不 合 規 定 者, 應 令 其 限 期 改 善 ; 未 於 期 限 內 改 善 者, 得 令 其 停 止 全 部 或 一 部 之 作 業 ; 情 節 重 大 者, 並 得 逕 予 廢 止 其 許 可 證 主 管 機 關 為 前 項 處 分 時, 應 以 書 面 敘 明 理 由 但 情 況 急 迫 時, 得 先 以 口 頭 為 之, 並 於 處 分 後 七 日 內 補 行 送 達 處 分 書 第 十 二 條 輻 射 工 作 場 所 發 生 重 大 輻 射 意 外 事 故 且 情 況 急 迫 時, 為 防 止 災 害 發 生 或 繼 續 擴 大, 以 維 護 公 眾 健 康 及 安 全, 設 施 經 營 者 得 依 主 管 機 關 之 規 定 採 行 緊 急 曝 露 第 十 三 條 設 施 經 營 者 於 下 列 事 故 發 生 時, 應 採 取 必 要 之 防 護 措 施, 並 立 即 通 知 主 管 機 關 : 一 人 員 接 受 之 劑 量 超 過 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 之 規 定 者 二 輻 射 工 作 場 所 以 外 地 區 之 輻 射 強 度 或 其 水 中 空 氣 中 或 污 水 下 水 道 中 所 含 放 射 性 物 質 之 濃 度 超 過 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 之 規 定 者 本 款 污 水 下 水 道 不 包 括 設 施 經 營 者 擁 有 或 營 運 之 污 水 處 理 設 施 腐 化 槽 及 過 濾 池 三 放 射 性 物 質 遺 失 或 遭 竊 者 四 其 他 經 主 管 機 關 指 定 之 重 大 輻 射 事 故 主 管 機 關 於 接 獲 前 項 通 知 後, 應 派 員 檢 查, 並 得 命 其 停 止 與 該 事 故 有 關 之 全 部 或 一 部 之 作 業 第 一 項 事 故 發 生 後, 設 施 經 營 者 除 應 依 相 關 規 定 負 責 清 理 外, 並 應 依 325

334 附 錄 三 游 離 輻 射 防 護 法 規 定 實 施 調 查 分 析 記 錄 及 於 期 限 內 向 主 管 機 關 提 出 報 告 設 施 經 營 者 於 第 一 項 之 事 故 發 生 時, 除 採 取 必 要 之 防 護 措 施 外, 非 經 主 管 機 關 核 准, 不 得 移 動 或 破 壞 現 場 第 十 四 條 從 事 或 參 與 輻 射 作 業 之 人 員, 以 年 滿 十 八 歲 者 為 限 但 基 於 教 學 或 工 作 訓 練 需 要, 於 符 合 特 別 限 制 情 形 下, 得 使 十 六 歲 以 上 未 滿 十 八 歲 者 參 與 輻 射 作 業 任 何 人 不 得 令 未 滿 十 六 歲 者 從 事 或 參 與 輻 射 作 業 雇 主 對 告 知 懷 孕 之 女 性 輻 射 工 作 人 員, 應 即 檢 討 其 工 作 條 件, 以 確 保 妊 娠 期 間 胚 胎 或 胎 兒 所 受 之 曝 露 不 超 過 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 之 規 定 ; 其 有 超 過 之 虞 者, 雇 主 應 改 善 其 工 作 條 件 或 對 其 工 作 為 適 當 之 調 整 雇 主 對 在 職 之 輻 射 工 作 人 員 應 定 期 實 施 從 事 輻 射 作 業 之 防 護 及 預 防 輻 射 意 外 事 故 所 必 要 之 教 育 訓 練, 並 保 存 紀 錄 輻 射 工 作 人 員 對 於 前 項 教 育 訓 練, 有 接 受 之 義 務 第 一 項 但 書 規 定 之 特 別 限 制 情 形 與 第 四 項 教 育 訓 練 之 實 施 及 其 紀 錄 保 存 等 事 項, 由 主 管 機 關 會 商 有 關 機 關 定 之 第 十 五 條 為 確 保 輻 射 工 作 人 員 所 受 職 業 曝 露 不 超 過 劑 量 限 度 並 合 理 抑 低, 雇 主 應 對 輻 射 工 作 人 員 實 施 個 別 劑 量 監 測 但 經 評 估 輻 射 作 業 對 輻 射 工 作 人 員 一 年 之 曝 露 不 可 能 超 過 劑 量 限 度 之 一 定 比 例 者, 得 以 作 業 環 境 監 測 或 個 別 劑 量 抽 樣 監 測 代 之 前 項 但 書 規 定 之 一 定 比 例, 由 主 管 機 關 定 之 第 一 項 監 測 之 度 量 及 評 定, 應 由 主 管 機 關 認 可 之 人 員 劑 量 評 定 機 構 辦 理 ; 人 員 劑 量 評 定 機 構 認 可 及 管 理 之 辦 法, 由 主 管 機 關 定 之 雇 主 對 輻 射 工 作 人 員 實 施 劑 量 監 測 結 果, 應 依 主 管 機 關 之 規 定 記 錄 保 存 告 知 當 事 人 主 管 機 關 為 統 計 分 析 輻 射 工 作 人 員 劑 量, 得 自 行 或 委 託 有 關 機 關 ( 構 ) 學 校 或 團 體 設 置 人 員 劑 量 資 料 庫 第 十 六 條 雇 主 僱 用 輻 射 工 作 人 員 時, 應 要 求 其 實 施 體 格 檢 查 ; 對 在 職 之 輻 射 工 作 人 員 應 實 施 定 期 健 康 檢 查, 並 依 檢 查 結 果 為 適 當 之 處 理 輻 射 工 作 人 員 因 一 次 意 外 曝 露 或 緊 急 曝 露 所 接 受 之 劑 量 超 過 五 十 毫 西 弗 以 上 時, 雇 主 應 即 予 以 包 括 特 別 健 康 檢 查 劑 量 評 估 放 射 性 污 染 清 除 必 要 治 療 及 其 他 適 當 措 施 之 特 別 醫 務 監 護 前 項 輻 射 工 作 人 員 經 特 別 健 康 檢 查 後, 雇 主 應 就 其 特 別 健 康 檢 查 結 果 曝 露 歷 史 及 健 康 狀 況 等 徵 詢 醫 師 輻 射 防 護 人 員 或 專 家 之 建 議 後, 為 適 當 之 工 作 安 排 第 一 項 健 康 檢 查 及 第 二 項 特 別 醫 務 326

335 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 監 護 之 費 用, 由 雇 主 負 擔 第 一 項 體 格 檢 查 健 康 檢 查 及 第 二 項 特 別 醫 務 監 護 之 紀 錄, 雇 主 應 依 主 管 機 關 之 規 定 保 存 第 二 項 所 定 特 別 健 康 檢 查, 其 檢 查 項 目 由 主 管 機 關 會 同 中 央 衛 生 主 管 機 關 定 之 輻 射 工 作 人 員 對 於 第 一 項 之 檢 查 及 第 二 項 之 特 別 醫 務 監 護, 有 接 受 之 義 務 第 十 七 條 為 提 昇 輻 射 醫 療 之 品 質, 減 少 病 人 可 能 接 受 之 曝 露, 醫 療 機 構 使 用 經 主 管 機 關 公 告 應 實 施 醫 療 曝 露 品 質 保 證 之 放 射 性 物 質 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 或 相 關 設 施, 應 依 醫 療 曝 露 品 質 保 證 標 準 擬 訂 醫 療 曝 露 品 質 保 證 計 畫, 報 請 主 管 機 關 核 准 後 始 得 為 之 醫 療 機 構 應 就 其 規 模 及 性 質, 依 規 定 設 醫 療 曝 露 品 質 保 證 組 織 專 業 人 員 或 委 託 相 關 機 構, 辦 理 前 項 醫 療 曝 露 品 質 保 證 計 畫 相 關 事 項 第 一 項 醫 療 曝 露 品 質 保 證 標 準 與 前 項 醫 療 曝 露 品 質 保 證 組 織 專 業 人 員 設 置 及 委 託 相 關 機 構 之 管 理 辦 法, 由 主 管 機 關 會 同 中 央 衛 生 主 管 機 關 定 之 第 十 八 條 醫 療 機 構 對 於 協 助 病 人 接 受 輻 射 醫 療 者, 其 有 遭 受 曝 露 之 虞 時, 應 事 前 告 知 及 施 以 適 當 之 輻 射 防 護 第 十 九 條 主 管 機 關 應 選 定 適 當 場 所, 設 置 輻 射 監 測 設 施 及 採 樣, 從 事 環 境 輻 射 監 測, 並 公 開 監 測 結 果 第 二 十 條 主 管 機 關 發 現 公 私 場 所 有 遭 受 輻 射 曝 露 之 虞 時, 得 派 員 攜 帶 證 明 文 件 進 入 檢 查 或 偵 測 其 游 離 輻 射 狀 況, 並 得 要 求 該 場 所 之 所 有 人 使 用 人 管 理 人 或 其 他 代 表 人 提 供 有 關 資 料 前 項 之 檢 查 或 偵 測, 主 管 機 關 得 會 同 有 關 機 關 為 之 第 二 十 一 條 商 品 非 經 主 管 機 關 許 可, 不 得 添 加 放 射 性 物 質 前 項 放 射 性 物 質 之 添 加 量, 不 得 逾 越 主 管 機 關 核 准 之 許 可 量 第 二 十 二 條 商 品 對 人 體 造 成 之 輻 射 劑 量, 於 有 影 響 公 眾 健 康 之 虞 時, 主 管 機 關 應 會 同 有 關 機 關 實 施 輻 射 檢 查 或 偵 測 前 項 商 品 經 檢 查 或 偵 測 結 果, 如 有 違 反 標 準 或 有 危 害 公 眾 健 康 者, 主 管 機 關 應 公 告 各 該 商 品 品 名 及 其 相 關 資 料, 並 命 該 商 品 之 製 造 者 經 銷 者 或 持 有 者 為 一 定 之 處 理 前 項 標 準, 由 主 管 機 關 會 商 有 關 機 關 定 之 第 二 十 三 條 為 防 止 建 築 材 料 遭 受 放 射 性 污 染, 主 管 機 關 於 必 要 時, 得 要 求 相 關 廠 商 實 施 原 料 及 產 品 之 輻 射 檢 查 偵 測 或 出 具 無 放 射 性 污 染 證 明 其 管 理 辦 法, 由 主 管 機 關 定 之 前 項 原 料 產 品 之 輻 射 檢 查 偵 測 及 無 放 射 性 污 染 證 明 之 出 具, 應 依 主 管 327

336 附 錄 三 游 離 輻 射 防 護 法 機 關 之 規 定 或 委 託 主 管 機 關 認 可 之 機 關 ( 構 ) 學 校 或 團 體 為 之 第 一 項 建 築 材 料 經 檢 查 或 偵 測 結 果, 如 有 違 反 前 條 第 三 項 規 定 之 標 準 者, 依 前 條 第 二 項 規 定 處 理 第 二 項 之 機 關 ( 構 ) 學 校 或 團 體 執 行 第 一 項 所 訂 業 務, 應 以 善 良 管 理 人 之 注 意 為 之, 並 負 忠 實 義 務 第 二 十 四 條 直 轄 市 縣 ( 市 ) 主 管 建 築 機 關 對 於 施 工 中 之 建 築 物 所 使 用 之 鋼 筋 或 鋼 骨, 得 指 定 承 造 人 會 同 監 造 人 提 出 無 放 射 性 污 染 證 明 主 管 機 關 發 現 建 築 物 遭 受 放 射 性 污 染 時, 應 立 即 通 知 該 建 築 物 之 居 民 及 所 有 人 前 項 建 築 物 之 輻 射 劑 量 達 一 定 劑 量 者, 主 管 機 關 應 造 冊 函 送 該 管 直 轄 市 縣 ( 市 ) 地 政 主 管 機 關 將 相 關 資 料 建 檔, 並 開 放 民 眾 查 詢 放 射 性 污 染 建 築 物 事 件 防 範 及 處 理 之 辦 法, 由 主 管 機 關 定 之 第 二 十 五 條 為 保 障 民 眾 生 命 財 產 安 全, 建 築 物 有 遭 受 放 射 性 污 染 之 虞 者, 其 移 轉 應 出 示 輻 射 偵 測 證 明 前 項 有 遭 受 放 射 性 污 染 之 虞 之 建 築 物, 主 管 機 關 應 每 年 及 視 實 際 狀 況 公 告 之 第 一 項 之 輻 射 偵 測 證 明, 應 由 主 管 機 關 或 經 主 管 機 關 認 可 之 機 關 ( 構 ) 或 團 體 開 立 之 其 辦 法, 由 主 管 機 關 定 之 前 項 之 機 關 ( 構 ) 或 團 體 執 行 第 三 項 所 訂 業 務, 應 以 善 良 管 理 人 之 注 意 為 之, 並 負 忠 實 義 務 第 二 十 六 條 從 事 輻 射 防 護 服 務 相 關 業 務 者, 應 報 請 主 管 機 關 認 可 後 始 得 為 之 前 項 輻 射 防 護 服 務 相 關 業 務 之 項 目 應 具 備 之 條 件 認 可 之 程 序 認 可 證 之 核 發 換 發 補 發 廢 止 及 其 他 應 遵 行 事 項 之 管 理 辦 法, 由 主 管 機 關 定 之 從 事 第 一 項 業 務 者 執 行 業 務 時, 應 以 善 良 管 理 人 之 注 意 為 之, 並 負 忠 實 義 務 第 二 十 七 條 發 生 核 子 事 故 以 外 之 輻 射 公 害 事 件, 而 有 危 害 公 眾 健 康 及 安 全 或 有 危 害 之 虞 者, 主 管 機 關 得 會 同 有 關 機 關 採 行 干 預 措 施 ; 必 要 時, 並 得 限 制 人 車 進 出 或 強 制 疏 散 區 域 內 人 車 主 管 機 關 對 前 項 輻 射 公 害 事 件, 得 訂 定 干 預 標 準 及 處 理 辦 法 主 管 機 關 採 行 第 一 項 干 預 措 施 所 支 出 之 各 項 費 用, 於 知 有 負 賠 償 義 務 之 人 時, 應 向 其 求 償 對 於 第 一 項 之 干 預 措 施, 不 得 規 避 妨 礙 或 拒 絕 第 二 十 八 條 主 管 機 關 為 達 成 本 法 管 制 目 的, 得 就 有 關 輻 射 防 護 事 項 要 求 設 施 經 營 者 雇 主 或 輻 射 防 護 服 務 業 者 定 期 提 出 報 告 前 項 報 告 之 項 目 內 容 及 提 出 期 限, 由 主 管 機 關 定 之 328

337 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 C3 放 射 性 物 質 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 或 輻 射 作 業 之 管 理 第 二 十 九 條 除 本 法 另 有 規 定 者 外, 放 射 性 物 質 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 或 輻 射 作 業, 應 依 主 管 機 關 之 指 定 申 請 許 可 或 登 記 備 查 經 指 定 應 申 請 許 可 者, 應 向 主 管 機 關 申 請 審 查, 經 許 可 或 發 給 許 可 證 後, 始 得 進 行 輻 射 作 業 經 指 定 應 申 請 登 記 備 查 者, 應 報 請 主 管 機 關 同 意 登 記 後, 始 得 進 行 輻 射 作 業 置 有 高 活 度 放 射 性 物 質 或 高 能 量 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 之 高 強 度 輻 射 設 施 之 運 轉, 應 由 合 格 之 運 轉 人 員 負 責 操 作 第 二 項 及 第 三 項 申 請 許 可 登 記 備 查 之 資 格 條 件 前 項 設 施 之 種 類 與 運 轉 人 員 資 格 證 書 或 執 照 之 核 發 有 效 期 限 換 發 補 發 廢 止 及 其 他 應 遵 行 事 項 之 辦 法, 由 主 管 機 關 定 之 第 二 項 及 第 三 項 之 物 質 設 備 或 作 業 涉 及 醫 用 者, 並 應 符 合 中 央 衛 生 法 規 之 規 定 第 三 十 條 放 射 性 物 質 之 生 產 與 其 設 施 之 建 造 及 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 之 製 造, 非 經 向 主 管 機 關 申 請 審 查, 發 給 許 可 證, 不 得 為 之 放 射 性 物 質 生 產 設 施 之 運 轉, 應 由 合 格 之 運 轉 人 員 負 責 操 作 ; 其 資 格 證 書 或 執 照 之 核 發 有 效 期 限 換 發 補 發 廢 止 及 其 他 應 遵 行 事 項 之 辦 法, 由 主 管 機 關 定 之 第 一 項 生 產 或 製 造, 應 於 開 始 之 日 起 十 五 日 內, 報 請 主 管 機 關 備 查 ; 其 生 產 紀 錄 或 製 造 紀 錄 與 庫 存 及 銷 售 紀 錄, 應 定 期 報 送 主 管 機 關 ; 主 管 機 關 得 隨 時 派 員 檢 查 之 第 一 項 放 射 性 物 質 之 生 產 或 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 之 製 造, 屬 於 醫 療 用 途 者, 並 應 符 合 中 央 衛 生 法 規 之 規 定 第 三 十 一 條 操 作 放 射 性 物 質 或 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 之 人 員, 應 受 主 管 機 關 指 定 之 訓 練, 並 領 有 輻 射 安 全 證 書 或 執 照 但 領 有 輻 射 相 關 執 業 執 照 經 主 管 機 關 認 可 者 或 基 於 教 學 需 要 在 合 格 人 員 指 導 下 從 事 操 作 訓 練 者, 不 在 此 限 前 項 證 書 或 執 照, 於 操 作 一 定 活 度 以 下 之 放 射 性 物 質 或 一 定 能 量 以 下 之 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 者, 得 以 訓 練 代 之 ; 其 一 定 活 度 或 一 定 能 量 之 限 值, 由 主 管 機 關 定 之 第 一 項 人 員 之 資 格 訓 練 證 書 或 執 照 之 核 發 有 效 期 限 換 發 補 發 廢 止 與 前 項 訓 練 取 代 證 書 或 執 照 之 條 件 及 其 他 應 遵 行 事 項 之 管 理 辦 法, 由 主 管 機 關 會 商 有 關 機 關 定 之 第 三 十 二 條 依 第 二 十 九 條 第 二 項 規 定 核 發 之 許 可 證, 其 有 效 期 間 最 長 為 五 年 期 滿 需 繼 續 輻 射 作 業 者, 應 於 屆 滿 前, 依 主 管 機 關 規 定 期 限 申 請 換 329

338 附 錄 三 游 離 輻 射 防 護 法 發 依 第 三 十 條 第 一 項 規 定 核 發 之 許 可 證, 其 有 效 期 間 最 長 為 十 年 期 滿 需 繼 續 生 產 或 製 造 者, 應 於 屆 滿 前, 依 主 管 機 關 規 定 期 限 申 請 換 發 前 二 項 許 可 證 有 效 期 間 內, 設 施 經 營 者 應 對 放 射 性 物 質 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 或 其 設 施, 每 年 至 少 偵 測 一 次, 提 報 主 管 機 關 偵 測 證 明 備 查, 偵 測 項 目 由 主 管 機 關 定 之 第 三 十 三 條 許 可 許 可 證 或 登 記 備 查 之 記 載 事 項 有 變 更 者, 設 施 經 營 者 應 自 事 實 發 生 之 日 起 三 十 日 內, 向 主 管 機 關 申 請 變 更 登 記 第 三 十 四 條 放 射 性 物 質 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 之 使 用 或 其 生 產 製 造 設 施 之 運 轉, 其 所 需 具 備 之 安 全 條 件 與 原 核 准 內 容 不 符 者, 設 施 經 營 者 應 向 主 管 機 關 申 請 核 准 停 止 使 用 或 運 轉, 並 依 核 准 之 方 式 封 存 或 保 管 前 項 停 止 使 用 之 放 射 性 物 質 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 或 停 止 運 轉 之 生 產 製 造 設 施, 其 再 使 用 或 再 運 轉, 應 先 報 請 主 管 機 關 核 准, 始 得 為 之 第 三 十 五 條 放 射 性 物 質 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 之 永 久 停 止 使 用 或 其 生 產 製 造 設 施 之 永 久 停 止 運 轉, 設 施 經 營 者 應 將 其 放 射 性 物 質 或 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 列 冊 陳 報 主 管 機 關, 並 退 回 原 製 造 或 銷 售 者 轉 讓 以 放 射 性 廢 棄 物 處 理 或 依 主 管 機 關 規 定 之 方 式 處 理, 其 處 理 期 間 不 得 超 過 三 個 月 但 經 主 管 機 關 核 准 者, 得 延 長 之 前 項 之 生 產 製 造 設 施 或 第 二 十 九 條 第 四 項 之 高 強 度 輻 射 設 施 永 久 停 止 運 轉 後 六 個 月 內, 設 施 經 營 者 應 擬 訂 設 施 廢 棄 之 清 理 計 畫, 報 請 主 管 機 關 核 准 後 實 施, 應 於 永 久 停 止 運 轉 後 三 年 內 完 成 前 項 清 理 計 畫 實 施 期 間, 主 管 機 關 得 隨 時 派 員 檢 查 ; 實 施 完 畢 後, 設 施 經 營 者 應 報 請 主 管 機 關 檢 查 第 三 十 六 條 放 射 性 物 質 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 或 其 生 產 製 造 設 施 有 下 列 情 形 之 一 者, 視 為 永 久 停 止 使 用 或 運 轉, 應 依 前 條 之 規 定 辦 理 : 一 未 依 第 三 十 四 條 第 一 項 規 定, 報 請 主 管 機 關 核 准 停 止 使 用 或 運 轉, 持 續 達 一 年 以 上 二 核 准 停 止 使 用 或 運 轉 期 間, 經 主 管 機 關 認 定 有 污 染 環 境 危 害 人 體 健 康 且 無 法 改 善 或 已 不 堪 使 用 三 經 主 管 機 關 廢 止 其 許 可 證 第 三 十 七 條 本 章 有 關 放 射 性 物 質 之 規 定, 於 核 子 原 料 核 子 燃 料 或 放 射 性 廢 棄 物 不 適 用 之 C4 罰 則 第 三 十 八 條 有 下 列 情 形 之 一 者, 處 三 年 以 下 有 期 徒 刑 拘 役 或 科 或 併 科 新 臺 幣 三 百 萬 元 以 下 罰 金 : 一 違 反 第 七 條 第 二 項 規 定, 擅 自 或 未 依 核 准 之 輻 射 防 護 計 畫 進 行 輻 射 作 業, 致 嚴 重 污 染 環 境 330

339 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 二 違 反 第 九 條 第 一 項 規 定, 擅 自 排 放 含 放 射 性 物 質 之 廢 氣 或 廢 水, 致 嚴 重 污 染 環 境 三 未 依 第 二 十 九 條 第 二 項 第 三 項 規 定 取 得 許 可 許 可 證 或 經 同 意 登 記, 擅 自 進 行 輻 射 作 業, 致 嚴 重 污 染 環 境 四 未 依 第 三 十 條 第 一 項 規 定 取 得 許 可 證, 擅 自 進 行 生 產 或 製 造, 致 嚴 重 污 染 環 境 五 棄 置 放 射 性 物 質 六 依 本 法 規 定 有 申 報 義 務, 明 知 為 不 實 事 項 而 申 報 或 於 業 務 上 作 成 之 文 書 為 不 實 記 載 前 項 第 一 款 至 第 四 款 所 定 嚴 重 污 染 環 境 之 標 準, 由 主 管 機 關 會 同 有 關 機 關 定 之 第 三 十 九 條 有 下 列 情 形 之 一 者, 處 一 年 以 下 有 期 徒 刑 拘 役 或 科 或 併 科 新 臺 幣 一 百 萬 元 以 下 罰 金 : 一 不 遵 行 主 管 機 關 依 第 十 一 條 第 一 項 或 第 十 三 條 第 二 項 規 定 所 為 之 停 止 作 業 命 令 二 未 依 第 二 十 一 條 第 一 項 規 定, 經 主 管 機 關 許 可, 擅 自 於 商 品 中 添 加 放 射 性 物 質, 經 令 其 停 止 添 加 或 回 收 而 不 從 三 違 反 第 二 十 二 條 第 二 項 或 第 二 十 三 條 第 三 項 規 定, 未 依 主 管 機 關 命 令 為 一 定 之 處 理 四 未 依 第 三 十 五 條 第 二 項 規 定 提 出 設 施 清 理 計 畫 或 未 依 期 限 完 成 清 理, 經 主 管 機 關 通 知 限 期 提 出 計 畫 或 完 成 清 理, 屆 期 仍 未 遵 行 第 四 十 條 法 人 之 負 責 人 法 人 或 自 然 人 之 代 理 人 受 雇 人 或 其 他 從 業 人 員, 因 執 行 業 務 犯 第 三 十 八 條 或 前 條 之 罪 者, 除 處 罰 其 行 為 人 外, 對 該 法 人 或 自 然 人 亦 科 以 各 該 條 之 罰 金 第 四 十 一 條 有 下 列 情 形 之 一 者, 處 新 臺 幣 六 十 萬 元 以 上 三 百 萬 元 以 下 罰 鍰, 並 令 其 限 期 改 善 ; 屆 期 未 改 善 者, 按 次 連 續 處 罰, 並 得 令 其 停 止 作 業 ; 必 要 時, 廢 止 其 許 可 許 可 證 或 登 記 : 一 違 反 第 七 條 第 二 項 規 定, 擅 自 或 未 依 核 准 之 輻 射 防 護 計 畫 進 行 輻 射 作 業 二 違 反 第 九 條 第 一 項 規 定, 擅 自 排 放 含 放 射 性 物 質 之 廢 氣 或 廢 水 三 違 反 第 十 條 第 二 項 規 定, 擅 自 進 行 輻 射 作 業 四 違 反 第 二 十 一 條 第 一 項 規 定, 擅 自 於 商 品 中 添 加 放 射 性 物 質 五 未 依 第 二 十 九 條 第 二 項 規 定 取 得 許 可 或 許 可 證, 擅 自 進 行 輻 射 作 業 六 未 依 第 三 十 條 第 一 項 規 定 取 得 許 可 證, 擅 自 進 行 生 產 建 造 或 製 造 七 違 反 第 三 十 五 條 第 二 項 規 定, 未 於 三 年 內 完 成 清 理 第 四 十 二 條 有 下 列 情 形 之 一 者, 處 新 臺 幣 四 十 萬 元 以 上 二 百 萬 元 以 下 罰 331

340 附 錄 三 游 離 輻 射 防 護 法 鍰, 並 令 其 限 期 改 善 ; 屆 期 未 改 善 者, 按 次 連 續 處 罰, 並 得 令 其 停 止 作 業 ; 必 要 時, 廢 止 其 許 可 許 可 證 或 登 記 : 一 違 反 主 管 機 關 依 第 五 條 規 定 所 定 之 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 且 情 節 重 大 二 違 反 主 管 機 關 依 第 六 條 規 定 所 定 之 放 射 性 物 質 安 全 運 送 規 則 且 情 節 重 大 三 違 反 第 八 條 第 十 條 第 一 項 第 十 三 條 第 四 項 或 第 三 十 四 條 規 定 四 規 避 妨 礙 或 拒 絕 依 第 十 一 條 第 一 項 第 十 三 條 第 二 項 第 三 十 條 第 三 項 或 第 三 十 五 條 第 三 項 規 定 之 檢 查 五 未 依 第 十 三 條 第 一 項 規 定 通 知 主 管 機 關 六 未 依 第 十 三 條 第 三 項 規 定 清 理 七 違 反 第 十 八 條 規 定, 未 對 協 助 者 施 以 輻 射 防 護 八 商 品 中 添 加 之 放 射 性 物 質 逾 越 主 管 機 關 依 第 二 十 一 條 第 二 項 規 定 核 准 之 許 可 量 九 規 避 妨 礙 或 拒 絕 主 管 機 關 依 第 二 十 二 條 第 一 項 規 定 實 施 之 商 品 輻 射 檢 查 或 偵 測 十 違 反 第 二 十 九 條 第 四 項 或 第 三 十 條 第 二 項 規 定, 僱 用 無 證 書 ( 或 執 照 ) 人 員 操 作 或 無 證 書 ( 或 執 照 ) 人 員 擅 自 操 作 十 一 未 依 第 三 十 五 條 第 二 項 規 定 提 出 清 理 計 畫 第 四 十 三 條 有 下 列 情 形 之 一 者, 處 新 臺 幣 十 萬 元 以 上 五 十 萬 元 以 下 罰 鍰, 並 令 其 限 期 改 善 ; 屆 期 未 改 善 者, 按 次 連 續 處 罰, 並 得 令 其 停 止 作 業 : 一 違 反 第 七 條 第 一 項 第 十 四 條 第 一 項 第 二 項 第 三 項 第 十 七 條 第 一 項 或 第 二 項 規 定 二 未 依 第 十 三 條 第 三 項 規 定 實 施 調 查 分 析 三 未 依 第 十 五 條 第 一 項 規 定 實 施 人 員 劑 量 監 測 四 未 依 第 二 十 九 條 第 三 項 規 定 經 同 意 登 記, 擅 自 進 行 輻 射 作 業 五 違 反 第 三 十 一 條 第 一 項 規 定, 僱 用 無 證 書 ( 或 執 照 ) 人 員 操 作 或 無 證 書 ( 或 執 照 ) 人 員 擅 自 操 作 六 未 依 第 三 十 五 條 第 一 項 規 定 處 理 放 射 性 物 質 或 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 第 四 十 四 條 有 下 列 情 形 之 一 者, 處 新 臺 幣 五 萬 元 以 上 二 十 五 萬 元 以 下 罰 鍰, 並 令 其 限 期 改 善 ; 屆 期 未 改 善 者, 按 次 連 續 處 罰, 並 得 令 其 停 止 作 業 : 一 違 反 主 管 機 關 依 第 五 條 規 定 所 定 之 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 二 違 反 主 管 機 關 依 第 六 條 規 定 所 定 之 放 射 性 物 質 安 全 運 送 規 則 三 未 依 第 十 四 條 第 四 項 規 定 實 施 教 育 訓 練 332

341 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 四 違 反 主 管 機 關 依 第 十 五 條 第 三 項 規 定 所 定 之 認 可 及 管 理 辦 法 五 違 反 第 十 六 條 第 二 項 第 三 項 或 第 二 十 七 條 第 四 項 規 定 六 違 反 第 二 十 三 條 第 一 項 或 第 二 十 四 條 第 一 項 規 定, 未 依 主 管 機 關 或 主 管 建 築 機 關 要 求 實 施 輻 射 檢 查 偵 測 或 出 具 無 放 射 性 污 染 證 明 七 違 反 第 二 十 五 條 第 三 項 開 立 辦 法 者 八 違 反 第 二 十 六 條 第 一 項 規 定 或 主 管 機 關 依 同 條 第 二 項 規 定 所 定 之 管 理 辦 法 規 定 九 依 本 法 規 定 有 記 錄 保 存 申 報 或 報 告 義 務, 未 依 規 定 辦 理 第 四 十 五 條 有 下 列 情 形 之 一 者, 處 新 臺 幣 四 萬 元 以 上 二 十 萬 元 以 下 罰 鍰, 並 令 其 限 期 改 善 ; 屆 期 未 改 善 者, 按 次 連 續 處 罰, 並 得 令 其 停 止 作 業 : 一 依 第 十 五 條 第 四 項 或 第 十 八 條 規 定 有 告 知 義 務, 未 依 規 定 告 知 二 違 反 第 十 六 條 第 一 項 第 四 項 或 第 三 十 三 條 規 定 三 規 避 妨 礙 或 拒 絕 主 管 機 關 依 第 二 十 條 第 一 項 規 定 實 施 之 檢 查 偵 測 或 要 求 提 供 有 關 資 料 四 違 反 第 三 十 一 條 第 一 項 規 定, 僱 用 未 經 訓 練 之 人 員 操 作 或 未 經 訓 練 而 擅 自 操 作 第 四 十 六 條 輻 射 工 作 人 員 有 下 列 情 形 之 一 者, 處 新 臺 幣 二 萬 元 以 下 罰 鍰 : 一 違 反 第 十 四 條 第 五 項 規 定, 拒 不 接 受 教 育 訓 練 二 違 反 第 十 六 條 第 七 項 規 定, 拒 不 接 受 檢 查 或 特 別 醫 務 監 護 第 四 十 七 條 依 本 法 通 知 限 期 改 善 或 申 報 者, 其 改 善 或 申 報 期 間, 除 主 管 機 關 另 有 規 定 者 外, 為 三 十 日 但 有 正 當 理 由, 經 主 管 機 關 同 意 延 長 者, 不 在 此 限 第 四 十 八 條 依 本 法 所 處 之 罰 鍰, 經 主 管 機 關 限 期 繳 納, 屆 期 未 繳 納 者, 依 法 移 送 強 制 執 行 第 四 十 九 條 經 依 本 法 規 定 廢 止 許 可 證 或 登 記 者, 自 廢 止 之 日 起, 一 年 內 不 得 申 請 同 類 許 可 證 或 登 記 備 查 第 五 十 條 依 本 法 處 以 罰 鍰 之 案 件, 並 得 沒 入 放 射 性 物 質 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 商 品 或 建 築 材 料 違 反 本 法 經 沒 收 或 沒 入 之 物, 由 主 管 機 關 處 理 或 監 管 者, 所 需 費 用, 由 受 處 罰 人 或 物 之 所 有 人 負 擔 前 項 費 用, 經 主 管 機 關 限 期 繳 納, 屆 期 未 繳 納 者, 依 法 移 送 強 制 執 行 C5 附 則 第 五 十 一 條 本 法 規 定 由 主 管 機 關 辦 理 之 各 項 認 可 訓 練 檢 查 偵 測 或 監 測, 主 管 機 關 得 委 託 有 關 機 關 ( 構 ) 學 校 或 團 體 辦 理 前 項 認 可 訓 練 檢 查 偵 測 或 監 測 333

342 附 錄 三 游 離 輻 射 防 護 法 之 項 目 及 其 實 施 辦 法, 由 主 管 機 關 會 商 有 關 機 關 定 之 第 五 十 二 條 主 管 機 關 依 本 法 規 定 實 施 管 制 核 發 證 書 執 照 及 受 理 各 項 申 請, 得 分 別 收 取 審 查 費 檢 查 費 證 書 費 及 執 照 費 ; 其 費 額, 由 主 管 機 關 定 之 第 五 十 三 條 輻 射 源 所 產 生 之 輻 射 無 安 全 顧 慮 者, 免 依 本 法 規 定 管 制 前 項 豁 免 管 制 標 準, 由 主 管 機 關 定 之 第 五 十 四 條 軍 事 機 關 之 放 射 性 物 質 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 及 其 輻 射 作 業 之 輻 射 防 護 及 管 制, 應 依 本 法 由 主 管 機 關 會 同 國 防 部 另 以 辦 法 定 之 第 五 十 五 條 本 法 施 行 前 已 設 置 之 放 射 性 物 質 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 之 生 產 製 造 與 其 設 施 輻 射 工 作 場 所 已 許 可 之 輻 射 作 業 及 已 核 發 之 人 員 執 照 證 明 書, 不 符 合 本 法 規 定 者, 應 自 本 法 施 行 之 日 起 二 年 內 完 成 改 善 辦 理 補 正 或 換 發 但 經 主 管 機 關 同 意 者 得 延 長 之, 延 長 以 一 年 為 限 第 五 十 六 條 本 法 施 行 細 則, 由 主 管 機 關 定 之 第 五 十 七 條 本 法 施 行 日 期, 由 行 政 院 定 之 334

343 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 附 錄 四 國 家 游 離 輻 射 標 準 實 驗 室 D1 前 言 民 國 80 年 (1991) 核 能 研 究 所 受 經 濟 部 標 準 檢 驗 局 的 委 託 成 立 國 家 游 離 輻 射 標 準 實 驗 室 (National Radiation Standards Laboratory, NRSL), 主 要 任 務 為 建 立 及 維 持 全 國 最 高 輻 射 量 測 標 準 與 追 溯 體 系, 傳 播 與 推 廣 量 測 標 準 資 訊, 以 及 建 立 全 盤 檢 校 追 溯 體 系 游 離 輻 射 的 量 測 標 準 含 光 子 貝 他 中 子 等 的 輻 射 劑 量 以 及 射 源 活 度 等 4 種 標 準 D2 大 事 紀 要 年 表 民 國 80 年 經 濟 部 標 準 檢 驗 局 ( 前 中 央 標 準 局 ) 委 託 核 研 所 成 立 國 家 游 離 輻 射 標 準 實 驗 室, 同 年 並 執 行 第 一 次 人 員 劑 量 計 能 力 試 驗 民 國 81 年 成 立 第 一 期 五 年 的 建 立 與 維 持 國 家 游 離 輻 射 標 準 計 畫 民 國 82 年 以 自 製 圓 柱 型 游 離 腔, 建 立 137 Cs 60 Co 空 氣 克 馬 率 的 原 級 標 準 民 國 83 年 以 自 製 球 型 游 離 腔 建 立 137 Cs 60 Co 空 氣 克 馬 率 的 原 級 標 準 民 國 84 年 建 立 輻 射 源 4πβ-γ 符 合 計 測 的 原 級 標 準 民 國 85 年 以 自 製 自 由 空 氣 游 離 腔 建 立 X 射 線 kv 空 氣 克 馬 率 的 原 級 標 準 民 國 86 年 成 立 第 二 期 五 年 的 建 立 與 維 持 國 家 游 離 輻 射 標 準 計 畫, 同 年 並 完 成 100 kev-3 MeV 單 能 中 子 通 量 率 的 原 級 標 準 民 國 87 年 擔 任 亞 太 計 量 組 織 / 游 離 輻 射 技 術 委 員 會 (APMP/TCRI) 的 主 席 ( 年 ) 民 國 88 年 申 請 加 入 亞 太 計 量 組 織 (APMP) 民 國 89 年 於 泰 國 主 辦 亞 太 地 區 第 一 次 的 游 離 輻 射 技 術 委 員 會 會 議 民 國 90 年 實 驗 室 通 過 中 華 民 國 實 驗 室 認 證 體 系 (CNLA) 的 認 證, 同 年 新 實 驗 室 (035 館 ) 落 成 啟 用 D3 量 測 追 溯 體 系 在 上 一 節 所 論 及 的 4 種 標 準, 透 過 335

344 附錄四 國家游離輻射標準實驗室 區域性與國際性的雙邊比對 將量測標 D4 X 射線原級標準 準追溯到國際度量衡局 圖 D1 為量測 1. 低能量 kv 追溯體系 構造 國際米制公約(May 20,1875) Treaty of the Meter 國際度量衡大會(CGPM) General Conference of Weights & Measures 國際度量衡委員會(CIPM) International Committee of Weights & Measures 電量與 磁量 CCEM 光照度 CCPR 溫度 CCT 長度 CCL 時間與 頻率 CCTF 游離 輻射 CCRI 公制 單位 CCU 質量 CCM 物質量 CCQM 聲量 超音波 與振動 CCAUV 國際度量衡局(BIPM) International Bureau of Weights & Measures 中國 大陸 NIM 英國 NPL 德國 PTB 中華民國 國家游離輻射標準 實驗室 NRSL 美國 NIST 澳洲 ARPANSA 日本 AIST 檢校實驗室 最終使用者 --- 其他行業 核能電廠 製造工廠 圖 D1 量測追溯體系(traceability of measurement) 三筒式自由空氣游離腔 一個 醫用診療

345 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 mm 的 固 定 中 心 鋁 圓 柱 筒, 及 兩 個 可 前 後 移 動 70 mm 的 鋁 圓 柱 筒 尺 寸 30 cm 13.5 cm 13.5 cm 量 測 原 理 在 電 子 平 衡 狀 況 下, 利 用 全 開 信 號 減 去 全 關 信 號 來 量 測 電 子 於 空 氣 中 游 離 的 電 荷 量, 以 決 定 X 射 線 場 的 空 氣 克 馬 (air kerma) 射 質 NIST M 及 H 系 列, 此 處 M 及 H 系 列 為 美 國 國 家 標 準 與 技 術 研 究 所 (NIST) 對 射 束 的 編 號, 例 如 測 試 輻 射 防 護 級 的 低 能 光 子 係 用 M50 射 束 X 光 機 為 Pantak 100 kvp 2. 中 能 量 kv 構 造 三 筒 式 自 由 空 氣 游 離 腔, 一 個 300 mm 的 固 定 中 心 鋁 圓 柱 筒, 及 兩 個 可 前 後 移 動 150 mm 的 鋁 圓 柱 筒 量 測 原 理 在 電 子 平 衡 狀 況 下, 利 用 全 開 信 號 減 去 全 關 信 號 來 量 測 電 子 於 空 氣 中 游 離 的 電 荷 量, 以 決 定 X 射 線 場 的 空 氣 克 馬 射 質 NIST M 及 H 系 列 BIPM 以 及 250 kv 對 外 服 務 項 目 : 標 準 游 離 腔 校 正, 人 員 劑 量 計 校 正, 輻 射 偵 檢 儀 器 能 依 性 測 試 D5 銫 鈷 的 空 氣 克 馬 與 鈷 的 水 中 吸 收 劑 量 Cs 和 60 Co 的 空 氣 克 馬 原 級 標 準 利 用 自 製 的 球 型 游 離 腔, 材 質 為 高 純 度 的 石 墨, 體 積 為 3 cm 3 10 cm 3 及 30 cm 3 來 決 定 137 Cs 60 Co 加 馬 輻 射 場 的 空 氣 克 馬 率 Co 的 水 中 吸 收 劑 量 原 級 標 準 利 用 自 製 的 圓 餅 型 游 離 腔, 材 質 為 高 純 度 的 石 墨, 體 積 為 8.4 cm 3, 來 決 定 水 中 深 度 5 g/cm 2 的 60 Co 吸 收 劑 量 D6 校 正 服 務 醫 用 直 線 加 速 器 的 游 離 腔 校 正 貝 他 組 織 吸 收 劑 量 校 正 醫 用 直 線 加 速 器 衍 生 的 中 子 劑 量 度 量 ( 利 用 活 化 P 2 O 5 粉 末 ) 中 子 偵 檢 儀 器 校 正 放 射 性 藥 物 活 度 的 量 測 與 校 正 阿 伐 和 貝 他 粒 子 發 射 率 校 正 D7 活 度 標 準 的 追 溯 與 應 用 輻 射 源 活 度 標 準 的 追 溯 和 應 用 列 於 圖 D2 D8 國 際 事 務 與 活 動 目 前 國 際 度 量 衡 局 (BIPM) 正 積 極 推 動 多 邊 相 互 承 認 協 定 (MRA), 透 過 國 際 度 量 衡 委 員 會 (CIPM) 或 各 區 域 計 量 337

346 附錄四 國家游離輻射標準實驗室 組織舉辦的國際量測比對活動 使全球 各國的計量標準能趨於一致 達到世界 各國計量標準相互認可的目的 見圖 D3 為達 MRA 之目的 國家游離輻射 標準實驗室積極參與各項國際量測比對 國際量測比對活動 (BIPM,APMP或雙邊比對) 比對 比對 放射源活度原級標準 (4πβ-γ符合計測系統) 發射率原級標準 (2π比例計數器) 校正 校正 4πγ高壓游離腔系統 (液體射源) HPGe能譜系統 (點射源) 校正 校正 校正 校正 一般校正用核種 Am-241, Be-7, Ba-133, Cd-109, Ce-139, Co-57, Co-58, Co-60, Cr-51, Cs-134, Cs-137 Eu-152, Eu-154, Fe-59, Hg-203, Ho-166m, Mn-54, Na-22, Na-24, Sc-46, Sc-47, Sn-113,Sr-85 Y-88, Zn-65等 放射性藥物核種 F-18, Ga-67, I-125, I-131, In-111, Mo-99, P-32, Re-188, Sm-153, Sr-89, Tc-99m, Tl-201 Y-90等 α或β粒子發射體 Am-241, C-12,Cl-36, Co-60,Cs-137, Pm-147, Tl-204, Ru-106/Rh-106 Sr-90/Y-90等 校正 校正 校正 校正 核醫製藥 品管部門 校正 放射性核種測試或校正實驗室 醫院 服務 病患 (器官功能或腫瘤診 斷 治療) 服務 環境核種監測 圖 D2 338 服務 污染物質追蹤 服務 生物試樣分析 國際量測比對活動 服務 輻射源校正 服務 其他

347 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 地 區 A 主 要 比 較 BIPM 地 區 B 主 要 比 較 參 與 BIPM 關 鍵 比 對 的 國 家 計 量 機 構 CIPM 主 要 比 較 其 他 國 家 計 量 機 構 雙 邊 關 鍵 比 對 地 區 D 主 要 比 較 地 區 C 主 要 比 較 圖 D3 相 互 承 認 協 定 亞 太 計 量 組 織 (APMP) 秘 書 處 TCAUV 音 量 技 術 委 員 會 TCL 長 度 技 術 委 員 會 TCFF 流 量 技 術 委 員 會 TCPR 光 度 技 術 委 員 會 TCQM 物 質 量 技 術 委 員 會 TCTF 時 頻 技 術 委 員 會 TCEM 電 磁 量 技 術 委 員 會 TCM 質 量 技 術 委 員 會 TCRI 游 離 輻 射 技 術 委 員 會 TCT 溫 度 技 術 委 員 會 TCQS 品 質 系 統 技 術 委 員 會 ARPANSA, 澈 洲 ( 劑 量 ) ANSTO, 澳 洲 ( 活 度 ) NIM, 中 國 大 陸 BARC, 印 度 P3KRBiN, 印 尼 AIST, 日 本 OAEP, 泰 國 KRISS, 韓 國 MINT, 馬 來 西 亞 PNRI, 菲 律 賓 CSIR, 南 非 NSCL, 敘 利 亞 INST, 越 南 INER, 中 華 民 國 圖 D4 亞 太 計 量 組 織 圖 339

348 附 錄 四 國 家 游 離 輻 射 標 準 實 驗 室 活 動 及 加 入 區 域 性 計 量 組 織, 並 於 2001 年 順 利 加 入 亞 太 計 量 組 織 (APMP) 成 為 其 會 員 國, 並 參 與 游 離 輻 射 技 術 委 員 會 (TCRI) 的 各 項 活 動, 見 圖 D4 參 考 文 獻 1. 黃 文 松 個 人 請 益 核 能 研 究 所 保 健 物 理 組 桃 園 龍 潭 (2002) 340

349 臺灣輻射防護史話 附錄五 有效等效劑量與有效劑量的銜接 當地代表以下的防護量例如器官吸收劑 E1 前言 自 從 國 際 放 射 防 護 委 員 會 (ICRP-26)1977 年的建議書發表以後 國 際輻射單位與度量委員會(ICRU)提出了 一 套 可 以 度 量 的 實 用 量 (operational quantity) 用來補充由 ICRP 建議用於人 體 的 哪 些 劑 量 學 的 量 [有 時 將 這 些 量 稱 為防護量(protection quantity)] ICRP-60 在 1990 年的建議書中又對這些防護量 的定義做了若干修改 因此 成立了由 ICRP 和 ICRU 組成的聯合工作小組 主 要的任務是確定這些實用量例如周圍 量 器官等價劑量 有效劑量 其結論 是 除了一些對輻射防護無關緊要的特 殊情況下 實用量仍能實現其預定的目 標 ICRP 74 號出版物是提供一套廣泛 而具有權威性的數據 把描述輻射場的 量 實用量和防護量聯繫起來 它們將 有助於輻射防護工作人員的方便使用 又 ICRP 與 ICRU 兩 個 委 員 會 雙 方 於 1995 年 8 月同意正式批准的最後報告在 ICRP 1996 年報中出版 兼作為 ICRU 的 一份報告 物理量 通量 Φ 克馬 K 吸收劑量 D 用 Q(L)和假體樣本(球形或板 狀)進行計算 並經測量和計 算予以確認 用 WR,WT 和擬人假體作計算 實用量 周圍等效劑量 H*(d) 定向等效劑量 H (d,ω) 個人等效劑量 Hp(d) 防護量 器官吸收劑量 DT 器官等價劑量 HT 有效劑量 E 藉由測量和計算結果(用 WR,WT 和擬人假體)的相互比較 藉由校正和計算聯繫 註 WR 輻射加權因數 偵測的量 儀表回應 圖 E1 WT 組織加權因數 Q(L) 射質因數 為直線能量轉移 L 的函數 為輻射防護偵測目的所用的各種量之間的相互關係 定向 個人等三種等效劑量是否仍能適 E2 實用量和防護量的關係 341

350 附錄五 有效等效劑量與有效劑量的銜接 有效劑量 E 有效等效劑量 HE 實用量和防護量的關係如圖 E1 所 示 計算和實驗的結果則如圖 E2 至圖 E4 AP 前後照射 PA 後前照射 LAT 側面照射 ROT 旋轉照射 ISO 各向等性照射 光子能量(MeV) 圖 E2 就一些照射幾何條件 E/HE 為光子能量的函數 有效劑量與周圍等效劑量之比 E/H* E(AP)/H*(10) E(PA)/H*(10) E(ROT)/H*(10) 光子能量(MeV) 圖 E3 342 就不同的照射幾何條件 E/H*(10)為光子能量的函數 101

351 臺灣輻射防護史話 所示 惟僅以光子與核能電廠作為例子 化幾無影響 因此這也是國外核能 10.0 E(AP)/Hp,slab(10,0 ) E(AP)/H (10,0 ) 防護量與實用量之比 光子能量(MeV) 圖 E4 在前後照射的幾何條件下 E/Hp,slab(10,0 )與 E/H (10,0 )之比 為光子能量函數 註 個人等效劑量符號中的 slab 係指 ICRU 板狀假體 30cm 30cm 15cm 0 係指垂直於板狀假體入射 10 指 人體 10 mm 深處 並以最重要的實驗結果為主 中子和電子 電廠在實務上將體外曝露造成的 須參照 ICRP-74 本文 新舊制全身劑量以 1:1 換算的主 E3 結論與建議 因 故對核能發電廠劑量管制實務 1. 綜合前面的論述 可以得到下列結論 (1) 對於 100 kev 以上所有能量的光 子 在所有照射條件下 有效劑量 E 與有效等效劑量 HE 的差異 不 超過 12 % 且在 1 MeV 以上時 E/HE 值對所有照射條件而言都趨 近於 1 一般核能電廠加馬能量分 布在數百 kev 至數 MeV 雖然核 能電廠輻射場為貝他與加馬射線 混合者 但貝他射程甚短 占有效 劑量的比例極低 對舊劑量間的變 而言 貝他與加馬射線體外曝露造 成的有效劑量與有效等效劑量間 採 1:1 換算是合理可接受的 (2) 對眼球水晶體 皮膚及四肢而言 管制眼球水晶體 皮膚及四肢的確 定效應 過去所用的等效劑量及現 在採用的等價劑量 雖然名稱不 同 但本質上為等同者 故在劑量 管制實務上 新舊劑量間應毋需換 算 可直接比較與加成(即視為 1:1) 343

352 附錄五 有效等效劑量與有效劑量的銜接 (3) 一般國外來我國核能設施工作的 其體內劑量(約定有效劑量 EC 與約 人員所提出的供銜接管制的劑量 定有效等效劑量 HE,C) 且一般國 紀錄幾乎都是體外劑量 且劑量的 外來我國核能設施工作的人員所 來源絕大多數都來自加馬射線 因 提出的供銜接管制的劑量紀錄幾 此國外工作人員劑量紀錄若未特 乎都是體外劑量 故正常情況下並 別聲明包括中子劑量 貝他劑量或 無換算的需求 若萬一有換算需求 體內劑量 在劑量銜接管制實務 時 可按 ICRP 相關文獻建議估算 上 得視為來自加馬射線的體外劑 (例如 ICRP-68) 量 故若須將有效劑量 E 與有效等 2. 建議劑量管制實務上處理新舊制劑量 效劑量 HE 比較或換算 得視為 換算的程序如下 1:1 (1) 國外人員來我國核能設施工作時 (4) 對中子來說 E 與 HE 之間確有極 為顯著的差別 且在不同能量區間 適用於已施行 ICRP-60 劑量系 統的國家派來的人員 E 與 HE 的比值變化極大(最高可達 國外工作人員劑量紀錄若未特 7 倍多) 除了對 10 MeV 以上的高 別聲明包括中子劑量 貝他劑量 能中子外 E 與 HE 不宜視為 1:1 或體內劑量 視為來自加馬射線 在劑量管制實務上須將新舊制劑 的體外劑量 劑量紀錄上的有效 量換算的機會微乎其微 惟萬一有 劑量 E[或 HP(10)]與我國法規有 特殊狀況而涉及新舊制劑量換 效等效劑量 HE(或深部等效劑量) 算 不宜逕自以 1:1 換算 應依據 視為 1:1 眼球水晶體 皮膚及 相關中子能量估算 若中子能量資 四 肢 的 等 價 劑 量 [HP(3) 及 訊不充分 宜採合理保守的假設 HP(0.07)] 與 對 應 等 效 劑 量 之 間 (5) 在核能電廠的管制區內並無純貝 亦視為 1:1 並據以銜接管制 他(電子)的輻射場 在貝他與加馬 註 ICRP-60 劑量系統落實在法 混合的輻射場 貝他粒子由於射程 規實務上 是以個人等效劑量 短 在體外劑量所占的比例微乎其 HP(d)代表體外劑量 在核能電 微 故就劑量管制實務而言 原則 廠因輻射場是以中高能量的光 上無需考慮新舊制貝他劑量換算 子 為 主 故 HP(10)( 即 d=10 (6) 關於體內曝露 由於 ICRP 相關文 mm 對應於舊制的深部等效劑 獻已提供了相當完整的資料 通常 量)可代表體外有效劑量 可 以 按 照 適 用 的 法 規 體 系 HP(3)(即 d=3 mm 對應於舊制 (ICRP-60 或 ICRP-26) 分別計算 的眼球等效劑量)代表眼球水晶 344

353 臺灣輻射防護史話 等價劑量 HP(0.07)(即 d=0.07 若當事人的體外有效等效劑量 mm 對應於舊制的淺部等效劑 紀錄含有中子劑量者 中子劑量 量)代表皮膚及四肢等價劑量 部分應依 ICRP-74(或 ICRU-57) 在以低能光子輻射場(尤其是 20 所提供的新舊制劑量比值資料 kev 以下)為主的輻射場 體外 換算修正 有效劑量必須考慮同時考慮 HP(10)及 HP(0.07) 若國外工作人員劑量紀錄中有 中子劑量的紀錄 且經保健物理 部門判斷對工作期間的有效等 效劑量管制實務有影響而有換 算 必 要 時 應 依 ICRP-74( 或 若當事人的總有效等效劑量在 紀錄上為體內外合併者 則體內 劑量部分 應將其體內攝入量依 ICRP-68 提供的劑量係數計算 其約定有效劑量作修正 E4 國際經驗回饋 ICRU-57)所提供的新舊制劑量 據透過 WANO 國際組織和其他核 比值資料換算 若相關輻射能量 能電廠資訊顯示 劑量名詞表示的使 資訊不充分時 得採合理保守的 用 對實務管制工作的變革以體內劑量 假設 若國外工作人員劑量紀錄中將 約定有效劑量與體外有效劑量 分項且合併計算時 則應將其 體內攝入量按我國游離輻射防 護安全標準附錄五規定的公式 的評估較具差別 體外劑量部分則因仍 使用原體外評估的 TLD 或其他人員劑 量計 應有的誤差及劑量轉換係數 除 低能量的光子 中子(原有的誤差就很大) 有差異外 較高能量的光子(尤其核電廠 計算其與年攝入限度之比值 常見核種的光子) E/HE 差異不大 仍以 或依 ICRP-30 提供的劑量轉換 等效劑量 HP(1)及 HP(0.07)表示人員的劑 係數計算其約定有效等效劑 量 並將新舊劑量視同相等 不做重新 量 再與體外劑量合併並據以 計算 區域和環境的量測則是按 銜接管制 ICRP-60 及 ICRP-74 的建議採用新的實 (2) 我國人員赴國外核能設施工作且 用量及防護量 體內劑量評估部分 日 依對方要求提供換算為新制劑量 本已採用 ICRP-68 新的劑量轉換係數 的紀錄時 歐盟的西班牙電廠 Cofrentes 亦按新的 由熱發光劑量計偵測所得的體 呼吸模式及採用套裝軟體 INDAC 作體 外深部等效劑量 眼球等效劑量 及淺部等效劑量均以 1:1 分別換 算為新制實用量 HP(10) HP(3) 及 HP(0.07) 內劑量評估 韓國水力及核能(Hydro & Nuclear)公司亦僅還在技術標準研議階 段 但據其表示 2003 年將可按新建議值 345

354 附錄五 有效等效劑量與有效劑量的銜接 實施 WANO 莫斯科中心的資訊稱 體 生部門公告的指引 新舊的比例換算為 內劑量表示及計算的改變 是在將過去 1 電廠實用則以 0.8 作為管制 表 E1 不可測量的量如等效劑量轉換為較具實 為國際經驗回饋匯總 務可測量的量如等價劑量 根據蘇聯衛 表 E1 國家及核電廠 日本關西電力公司 Kansai Electric Power 日本九州電力公司 Kyushu Electric Power 莫斯科 WANO 中心 國際經驗回饋匯總 新法規實施經驗 已採用 ICRP-60 (2001 年 4 月) 體外劑量 1. 採用 ICRP-74 劑量轉換係數 2. 仍使用原 TLD 3. 未做新舊量的加成或重新計算 體內劑量 1. 採用 ICRP-68 劑量轉換係數及 ICRP-74 劑量係數 已採用 ICRP-60 體外劑量 1. 採用 ICRP-74 劑量係數 2. 仍使用原 TLD 3. 未做新舊量的加成或重新計算 韓國水力與核能公司 Hydro & Nuclear 體內劑量(觀念上以不可測的量改為可測的量) 1. 採用劑量轉換係數 1/ 輻射安全標準規定各種劑量管制限值 已採用 ICRP-60 體外劑量 1. 採用 ICRP-74 劑量係數 2. 仍使用原 TLD 3. 未做新舊量的加成或重新計算 西班牙 Cofrentes (BWR-6) 體內劑量 1. 仍採用 ICRP-26/30 劑量轉換係數 2. 正草擬體內劑量評估指引 預計 2003 年採用 3. 現用 IAEA IBSS(國際基本安全標準) 1996 年 已採用 ICRP-60 體外劑量 1. 採用 ICRP-74 劑量係數 2. 仍使用原 TLD 3. 未做新舊量的加成或重新計算 體內劑量 1. 採用 ICRP-60/66 新的呼吸模式及劑量轉換係數 2. 使用套裝軟體(INDAC)作劑量評估 346

355 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 參 考 文 獻 1. International Commission on Radiological Protection, Conversion Coefficients for Use in Radiological Protection Against External Radiation, ICRP Publication 74, Pergamon Press, Oxford, UK (1997) 2. 魯 經 邦 個 人 請 益 臺 灣 電 力 公 司 核 能 發 電 處, 臺 北 市 (2002) 3. 張 繼 聖 個 人 請 益 第 二 核 能 發 電 廠, 臺 北 縣 (2002) 347

356 附 錄 五 有 效 等 效 劑 量 與 有 效 劑 量 的 銜 接 348

357 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 索 引 二 畫 人 數 分 布 比 312 三 畫 下 水 道 系 統 59 工 作 基 準 66,322 工 作 基 準 月 66,286,322 上 界 值 226 干 預 61,267,270,272,274,275,324 四 畫 介 入 放 射 學 79 中 子 通 率 55,58 公 平 為 基 礎 302 不 可 避 免 射 源 305 可 防 止 的 年 劑 量 268 分 析 技 術 191 分 析 樹 技 術 185 中 華 民 國 放 射 醫 學 會 76 中 華 民 國 核 能 學 會 103 中 華 放 射 線 醫 學 雜 誌 76 天 然 背 景 輻 射 272 天 然 游 離 輻 射 55,58 天 然 輻 射 曝 露 58 公 眾 中 之 個 人 64 公 眾 曝 露 65,67 五 畫 西 弗 288 生 物 正 性 256 生 物 負 性 256 生 物 效 應 機 制 未 附 著 份 額 322 加 馬 攝 影 機 87 比 能 45 比 轉 換 能 45,47 比 釋 動 能 45 可 控 制 射 源 305 可 控 制 劑 量 303 可 發 生 游 離 輻 射 設 備 323 可 選 擇 射 源 305 主 管 機 關 61 平 衡 因 子 321 平 衡 等 效 濃 度 321 六 畫 年 55,59,64 年 集 體 有 效 劑 量 311 年 集 體 劑 量 分 布 比 312 年 攝 入 限 度 59,225 亞 戈 里 可 拉 279,

358 索 引 污 水 下 水 道 65 污 染 環 境 324 西 弗 324 同 步 輻 射 研 究 中 心 ,179 宇 宙 線 55,58,62 有 效 等 效 劑 量 39 有 效 劑 量 42,63 危 害 64 合 理 可 行 抑 低 303,306 合 理 抑 低 226,255,303 危 險 度 321 防 護 行 動 基 準 305 七 畫 貝 克 勒 爾 5,8,9,97 吸 收 劑 量 8,37,45,55,59,63,99 低 限 劑 量 232 技 術 增 強 天 然 放 射 性 物 質 222 克 魯 克 士 2-4 克 魯 克 士 管 73 車 諾 比 爾 事 故 101,110 沉 積 能 44 八 畫 其 他 技 術 203 附 加 年 劑 量 270 阿 伐 潛 能 66 居 里 10-13,17,22-24,37,55,97 定 向 等 效 劑 量 41,63 定 向 等 效 劑 量 率 42,63 放 射 性 17,54,58,62,323 放 射 性 污 染 62 放 射 性 污 染 鋼 筋 放 射 性 物 料 管 理 局 103 放 射 性 物 質 62,323 放 射 性 待 處 理 物 料 管 理 處 103 放 射 性 殘 存 物 272 放 射 性 廢 棄 物 66,323 放 射 免 疫 分 析 85 放 射 毒 性 55 放 射 照 相 術 189 放 射 試 驗 室 放 射 學 71 非 限 制 區 65 非 密 封 放 射 性 物 質 202 非 破 壞 檢 測 207 非 機 率 效 應 59 非 醫 用 科 185 空 浮 放 射 性 物 質 65 長 期 曝 露 62 直 線 加 速 器 81 直 線 能 量 轉 移 256,295 侖 琴 1-5,7,9,56,97,98,281 周 圍 等 效 劑 量 41,63 周 圍 等 效 劑 量 率 41,63 九 畫 氡 既 存 年 劑 量 227, ,275 相 加 危 險 度 237 相 乘 危 險 度 237 相 對 危 險 度 237,322 肺 吸 收 類 別

359 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 約 束 228,271 急 性 曝 露 62 約 定 有 效 等 效 劑 量 39,59 約 定 有 效 劑 量 43,66 約 定 等 價 劑 量 39,59 軍 事 機 關 333 活 度 58,62 耐 受 劑 量 56,98 保 健 物 理 科 129 保 健 物 理 課 保 健 物 理 學 會 99 美 國 保 健 物 理 學 會 臺 灣 分 會 103 計 畫 特 別 曝 露 58 背 景 輻 射 62,305 紅 斑 劑 量 56 持 續 曝 露 261 十 畫 核 一 廠 保 健 物 理 課 核 一 廠 廢 棄 物 核 二 廠 保 健 物 理 課 核 二 廠 廢 棄 物 核 三 廠 保 健 物 理 課 核 三 廠 廢 棄 物 核 四 廠 保 健 物 理 課 核 子 醫 學 71,84,85,92 核 種 54,58,62 核 醫 學 學 會 94 個 人 為 基 礎 304 個 人 等 效 劑 量 43 個 人 劑 量 等 級 303 個 別 人 員 監 測 65 原 子 能 法 52-54,102 原 子 能 委 員 會 36,49-53,56, ,179,308 原 子 能 委 員 會 ( 美 國 ) 287 原 子 彈 災 害 委 員 會 99,233 特 別 許 可 劑 量 限 度 67 被 防 止 的 年 劑 量 268 倫 理 審 議 委 員 會 65 迴 旋 加 速 器 90 財 團 法 人 中 華 民 國 輻 射 防 護 委 員 會 60,103,127,128 倍 增 劑 量 239 氣 膠 66 郝 濟 時 醫 師 101,102 十 一 畫 推 定 空 氣 濃 度 59 商 品 66 訪 客 66 設 施 為 基 礎 302 設 施 經 營 者 63,324 曼 哈 頓 工 程 區 99 排 除 220,223 深 部 等 效 劑 量 38,39,59 淺 部 等 效 劑 量 39,59 異 常 61 異 常 曝 露 61 眼 球 等 效 劑 量 39,59 清 華 大 學 49, ,179 處 置 209 情 節 227 國 家 科 學 院 游 離 輻 射 生 物 效 應 委 員 會 351

360 索 引 100, 國 家 游 離 輻 射 標 準 實 驗 室 國 際 放 射 防 護 委 員 會 39,56-58,98,99 105,107,108,246, , 國 際 原 子 能 總 署 37,57,99, ,109,185,290,297 國 際 輻 射 防 護 協 會 100,293 國 際 輻 射 單 位 與 度 量 委 員 會 8,41,98 281, 十 二 畫 雇 主 63,324 單 次 相 互 作 用 43 單 次 事 件 43 場 所 主 管 59 等 效 劑 量 37,38,41,55-58,62 等 價 劑 量 42,63 量 規 技 術 193 最 終 處 置 最 適 化 63 絕 對 危 險 度 游 離 輻 射 58,61,324 游 離 輻 射 防 護 安 全 標 準 49,53-57, 103,104,111 游 離 輻 射 防 護 法 103,104,207,208, , 集 體 劑 量 42,63 集 體 劑 量 負 擔 225 稀 釋 226 十 三 畫 鈷 60 治 療 機 80,82,83 意 外 事 故 62 意 外 曝 露 55,58,62 損 害 64 滯 留 226 照 射 技 術 199 微 粒 65 電 腦 斷 層 掃 描 儀 77 腸 轉 移 因 數 66 群 體 劑 量 306 十 四 畫 齊 向 場 43 管 制 地 區 55,59 管 制 區 65 罰 則 330 赫 畏 希 287 廓 漬 66 臺 灣 輻 射 偵 測 工 作 站 103,167 十 五 畫 確 定 效 應 64,235 緊 急 曝 露 55,58,62,323 熱 粒 子 274 熱 發 光 劑 量 計 252 監 測 區 65 實 用 量 341 實 際 活 動 305 影 像 醫 學 79 影 響 遺 傳 劑 量 100,

361 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 十 六 畫 聯 合 國 原 子 輻 射 效 應 科 學 委 員 會 99,109,242,263,285, 312 潛 在 曝 露 66 線 性 無 低 限 306 線 能 44 器 官 劑 量 42,63 輻 射 工 作 64 輻 射 工 作 人 員 64,324 輻 射 作 業 61,324 輻 射 作 業 場 所 59,65 輻 射 作 業 場 所 負 責 人 65 輻 射 防 護 人 員 59,65 輻 射 防 護 處 50,68,103 輻 射 效 應 基 金 會 100 輻 射 專 業 人 員 55 輻 射 偵 測 中 心 輻 射 程 度 62 輻 射 腫 瘤 學 71,80 輻 射 源 58,61,324 濃 集 226 劑 量 38,41,58,62 劑 量 約 束 63 劑 量 限 度 64,324 劑 量 與 劑 量 率 效 能 因 數 240 劑 量 積 存 37,38,55 機 率 效 應 59,64,243 遺 傳 劑 量 37,55 整 體 工 作 人 員 劑 量 306 十 七 畫 關 切 區 分 305 關 鍵 群 體 59,230 豁 免 ,306 環 境 科 167 環 境 賀 爾 蒙 307 十 八 畫 醫 用 科 97 醫 用 曝 露 58 擴 展 場 41,42,63 擴 展 與 齊 向 場 41,63 職 業 曝 露 64 醫 療 曝 露 65,323 十 九 畫 職 業 曝 露 58,323 曝 露 58,61,323 二 十 畫 瀰 散 226 蘭 嶼 貯 存 場 103 二 十 三 畫 體 內 游 離 輻 射 55,58 體 內 曝 露 58,61 體 外 游 離 輻 射 55,58 體 外 曝 露 58,61 353

362 索 引 英 文 A 類 188 B 類 188 C 類 188 F 類 66 M 類 66 S 類

363 國 家 圖 書 館 出 版 品 預 行 編 目 (CIP) 資 料 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 / 翁 寶 山 編 著. -- 臺 北 縣 永 和 市 ; 原 能 會, 民 92 面 ; 公 分 ISBN ( 平 裝 ) 1. 輻 射 防 護 書 名 : 臺 灣 輻 射 防 護 史 話 編 著 者 : 翁 寶 山 出 版 機 關 : 行 政 院 原 子 能 委 員 會 電 話 :(02) 地 址 : 臺 北 縣 永 和 市 成 功 路 一 段 80 號 二 至 八 樓 網 址 : 出 版 年 月 : 中 華 民 國 九 十 二 年 十 二 月 定 價 :NT$750 展 售 處 : 國 家 書 坊 台 視 總 店 地 址 : 臺 北 市 八 德 路 三 段 10 號 B1 電 話 :(02) #643 三 民 書 局 重 南 店 地 址 : 臺 北 市 重 慶 南 路 一 段 61 號 電 話 :(02) 三 民 書 局 復 北 店 地 址 : 臺 北 市 復 興 北 路 386 號 電 話 :(02) 五 南 文 化 廣 場 地 址 : 臺 中 市 中 山 路 6 號 電 話 :(04) 新 進 圖 書 廣 場 地 址 : 彰 化 市 中 正 路 二 段 5 號 電 話 :(04) 青 年 書 局 地 址 : 高 雄 市 青 年 一 路 141 號 3 樓 電 話 :(07) GPN: ISBN: