疾病與醫療期末報告 放射性物質 - 核廢料 組別 : 第二組 組員 : 4A0M0083 鍾樺甄 498C0083 王思蘋 4A1M0046 劉力瑩 4A1M0089 陳佩其 4A1M0035 許瀞文 - 1 -
目錄 壹 動機 P.3 貳 內容 一 核廢料是什麼? P.3 二 核廢料的種類 P.3 三 核輻射傷害的認識 P.4 四 輻射塵的環境污染來源 P.5 五 蘭嶼. 美國. 和俄國核廢料處理方法 P.5 六 核能輻射的救星 - 碘 P.7 參 資料來源 P.9 肆 心得感想 P.9-2 -
壹 動機 上次聽老師提到關於核能對人體的危害, 加上前陣子沸沸揚揚的核四議題, 讓我們這組對於此題目感到相當地有興趣, 其實大部分的民眾都還是不太懂核能 我們也想藉著此題目, 去做深入地探討, 研究, 然後增進自己的常識與懂得如何去防範生活環境中所隱藏的危險 對於被核能影響身體健康, 最為深受其害的, 便是蘭嶼的居民了 其實他們的核能廢料儲存量早在 1996 年的時候, 就已經達到飽和了 但核廢料還是不斷的傾倒於此處 導致此地的居民許多人罹患癌症 我想, 要他們去承受這些是非常地不公平的 加上之前在新聞看到日本核能發電廠危機, 讓我們內心感到恐慌, 因為台灣也有核能發電廠, 對於一些防範措施, 並不是說特別了解, 所以我們想去探討此議題, 接下來一起來看看, 核廢料對人體健康的危害 貳 內容 一 核廢料是什麼? 我們將處理放射性物質後所產生的廢棄物質統稱為核廢料 ( 或稱放射性質廢料 ) (1) 核廢料的來源通常有下列幾項 使用核能來產生電力的每一個相關步驟 國家性質的防禦行為, 包括核子武器的製造 醫院, 大學, 還有研究實驗室 工業 鈾礦的採集與加工 (2) 核廢料與人體健康的關係核廢料中的放射性同位素在歷經放射性衰變的過程中會同時釋放出輻射能 這些輻射能以 α β γ 的形式出現, 視個體所接受到的輻射量而定, 可以使活體細胞瓦解或是危害到人體或生物的健康 一般來說, 人類與地球上的生物都或多或少暴露在少量的自然與人造輻射能中, 而若將人體直接暴露在較高程度的輻射能中則會對健康產生危害, 例如癌症的發生 基因突變, 以及其他的異變性質疾病 二 核廢料的種類核廢料是根據三個標準來做分類的, 一為放射量的高低, 再者為其來源, 還有它對人體健康的影響程度 ; 依照這些標準可將核廢料大致分為三類 : (1) 高放射性廢料 Z 高放射性廢料這是核廢料中放射性最強的一類 它包括了核電廠反應爐所使用過的燃料棒, 還有國防所產生的廢料, 例如 : 製造或分解核子武器所產生的廢棄物, 以及核子潛艇所使用的燃料棒 高放射性廢料對人體以及其他生物都是極為 - 3 -
危險的 這些廢料必須被妥善儲存在極嚴密的防護設施中, 直到它經過足夠時間的放射性衰變而將本身的放射能降低至安全程度為止 有些高放射性廢料所含的放射性同位素衰變得很快, 而有些則在經歷數千數萬年後仍保有極高的放射性 另外, 核能燃料棒裡原本所儲存的高放射性物質會釋放出大量的熱能, 因此需要以某種方式加以吸收或移除 舉例來說, 核能電廠所使用的燃料棒內含有高放射性物質, 因此發電廠的附近會有一些內建有大水池的設施來存放它們, 由水池裡的水吸 209 收核能燃料棒所產生的熱能 高放射性廢料的處理是由專業的技術人員以遙控的機械來操作的, 並有厚重的保護遮罩隔離兩者 這些高放射性核廢料在運輸的過程中都必須被存放在有密實遮罩的容器中, 一般將這些容器稱為運輸護箱 (2) 低放射性廢料低放射性廢料通常是指含有少許放射性物質的相對大量廢料, 與高放射性廢料比起來, 它對人體較不具威脅性 大多數的低放射性廢料並不需要太多的隔離保護, 但仍有某些特定種類的低放射性廢料會使用一些必要的隔離措施 ; 例如 : 醫院 核能電廠 研究實驗室, 還有許多工廠都是低放射性廢料的產生者 另外, 製造核子武器所產生的核廢料中, 也有部分是低放射性廢料 從實驗研究 醫療設施 還有核能發電等行為所產生的低放射性廢料中可能包含有一般常用的設備, 只要它們被暴露在有放射性物質的環境裡 ; 例如 : 空的容器 抹布 廢紙張 濾器 毀損的工具, 或是已使用過的防護衣 低放射性廢料會被放入特定的容器裡, 並被掩埋在由政府發照核准的特定掩埋場裡 (3) 放射性礦渣核能電廠所使用的燃料是由鈾礦中得來的, 而鈾礦則是由地層裡採集而來的 在採集鈾礦後, 還要經過煉製, 以物理或是化學的方法將純鈾礦與雜質分開 這些提煉鈾礦後剩餘的石頭和泥土就叫做放射性礦渣 這些礦渣含有放射性氣體氡 222, 而人體在暴露於高濃度的氡氣裡時, 健康就會受到損害 因此, 放射性礦渣通常會被覆蓋以一層土壤, 以此防止氡氣被釋入空氣中 三 核輻射傷害的認識 (1) 全身高劑量和高劑量率的照射在核子戰爭 反應器 ( 俗稱原子爐 ) 或實驗室意外事件 及核試的意外情況下發生, 輻射劑量高達數百至一萬侖目 (rem), 照射的過程可能短如數秒或數小時, 多是全身被照射 骨髓症狀群劑量大抵在 450 至 1,000 侖目之間 白血球的數量在一至三週間下降 ; 當白血球減少, 細菌會從破損處白血球入侵 ; 細菌在抵抗力薄弱之下會變本加厲, 而體力在貧血 細菌感染雙重壓力之下迅速下降, 最終導致死亡 - 4 -
紅血球的減少較緩慢, 但如紅血球母細胞嚴重地減少, 則引起形成紅血球不全性貧血 Aplastic anemia( 紅血球再生不良 ) 血小板血小板減少, 凝血時間延長, 以至於大量的失血 胃腸症狀群放射線的劑量在 1,000 至 2,000 侖目時, 胃腸道的黏膜被嚴重的傷害, 黏膜脫落後無法及時新生修補, 造成黏膜下層裸露, 失去黏膜上皮應有的保護 消化 吸收等功用, 營養及水份吸收不足, 在幾天之內, 人體水份 電解質及養份的不足及不平衡, 將導致病人迅速的死亡, 即使病人獲得水份與電解質平衡的治療, 黏膜破損所引起的胃腸出血與細菌感染, 還是有死亡的可能 中樞神經系統症狀群若接受 6,000 侖目以上的劑量照射, 病人將於數小時之內發全身痙攣 失去知覺, 趨向死亡 劑量如高及一兩萬單位時, 痙攣會立即發生, 病人可在數分鐘之內死亡 低劑量時, 並無中樞神經系統症狀出現 (2) 全身小劑量和低劑量率的照射 從事輻射工作的人員, 所接受的輻射照射便屬於此類 例如 : 在醫院中主要是放射診斷與治療醫師與技術員 農業及工業中使用放射同位素做研究或特殊檢驗工作的人數 凡在反應器或其他生產輻射儀器的實驗室工作的科技人員, 都會長期全身接受低劑量的照射 核能發電廠 水中及太空中核能動力船舶的增加, 因此有更多的人, 從事關於輻射的工作 核能燃料大量開採, 因此有更多的礦工在長期低劑量的射線照射之下 全體人類都接受一個低劑量的環境射線 (Backgroundradiation) 的照射 環境射線部份是地球固有的特性, 部份是人為的污染 核能分級 四 輻射塵的環境污染來源 (1) 來自地殼中的放射性礦物自然界中的碳十四 鉀四十 以及空氣中的氡二二二, 以及來自地球外的宇宙線 - 5 -
等 從出生到三十歲的累積劑量大約 4.3 侖目, 各地區高低略有差異 (2) 核爆後輻射塵對生物與食物的連鎖污染 若無大量的核試或核子戰爭, 依目前的污染程度推算, 至三十歲時的累積劑量是 0.2 侖目 但因為歷年來核武器的發展, 擁有核子武器的國家持續增加, 核彈的威力越發巨大, 同時擁有核武的國家儲藏量也持續增加, 甚至過量 也就是說美俄兩國所儲備的核武器, 遠超過發動一次核子戰爭所需, 若發生核子戰爭, 必先在人口稠密處發動, 勢必會發生超殺傷現象 五 蘭嶼. 美國. 和俄國核廢料處理方法 (1) 蘭嶼核廢料處理方法 1971 年, 組成 放射性廢料處理技術小組, 選定蘭嶼作為核能廢料貯存場 1982 年 5 月, 開始將低放射性核廢物運往蘭嶼貯存場 依照過去兩年只有核一 二廠在使用的情況估計, 這個貯存場最久只能使用二十三年, 但如加上核三廠, 三個電廠每年總產出的核廢料將達三萬桶左右, 因此, 再不出九年便可全部填滿 目前, 核四廠的興建巳如在弦之箭, 待其正式開始運轉所產生的核廢料必然要棄置在另一個貯存場 而按照這個貯存場的施工時間來看, 從現在算起, 最遲在五年後即需另建一個更大的貯存場, 才趕得及使用而不致造成中斷 三十三萬餘桶核廢料埋在蘭嶼, 足以毀掉這個原始的 美麗的小島嶼 ; 居住在這裡的少數民族雅美族人, 過去由於錯誤的開發政策, 已遭到商業文化的污染, 現在更把他們置於攸關生存的人類最大浩劫的核能污染威脅裡 據悉, 因受核廢料的輻射影響, 蘭嶼的嬰兒已有普遍罹患腦膜炎的跡象, 連前蘭嶼衛生所主任在去年逝世之前都曾受到輻射感染 核廢料在核能發電廠經過固化處理後, 必須先儲置二 三年, 然後裝入搬運貨櫃, 由駁船經海上運輸至蘭嶼, 在蘭嶼專設碼頭卸下, 用拖車載至檢視中心, 開啟貨櫃實施檢查, 才分類貯存入水泥壕溝內 根據蘭嶼國家貯存場的資料顯示, 在第一年中, 運送人員的累積總輻射劑量高達每人七千四百毫侖目, 行政院原子能委員會資料則為五千四百五十毫侖目, 均已超過安全限值甚多, 而工作人員中, 以理貨員接受的輻射劑量最高, 是其他如拖車手 吊車手 堆高機操作手等人員的四倍至二十倍 從如此情況可以推想到核廢料放射性之高, 而其擴散也屬必然的事, 尤其核廢料大量貯在蘭嶼, 所造成的輻射擴散更屬毫無疑義 貯存場是使用鋼筋混凝土建設的壕溝, 每兩座一組, 每座寬五. 九五公尺, 高四. 五公尺, 埋於地下三公尺, 露出地面一. 五公尺, 溝內分為三層, 每層可放置核廢料八桶, 三層貯滿後頂端再覆蓋零點三五公尺厚的水泥蓋板 核廢料桶每桶是二百公升, 以現有的貯存桶數估計, 核廢料的總容量實際已達一千萬公升, 埋存在如此簡陋的壕溝中, 隨時都會有輻射外洩, 而且外洩量一定不在少量 再加蘭嶼島上多雨, 侵入壕溝的雨水都會變成污染水, 從空氣與水的擴 - 6 -
散, 蘭嶼環境的遭受污染應是毋庸置疑的, 甚至於當地的地下水及周圍海域, 也相當可能已被污染了 (2) 美國核廢料處理方法核能工業在美國自 50 代興起, 一直到 70 年代, 核電廠都是將廢料先儲存數個月, 再做處理以提煉其他幅射性材料, 但是儲存空間終究有限而且最終的低幅性廢料也沒有統一的處理政策 在 1980 通過的低幅射性廢料的策法案中 (Low-Level Radioactive Waste Policy Act) 規定低幅射性廢料由各州自行處理, 也就州政府可以允許核廢料屯積所的成立, 同時經國會通過後, 州的核廢料屯積所在 1993 年以後, 可以拒絕接受外州的核廢料 目前美國國會已允許了九個此類的核廢料屯積所, 但只有在華盛頓州 (Washington) 和南卡羅來納州 (South Carolina) 的兩個屯積所正式營業 在華盛頓州的屯積所, 只接收美國西北地區和洛山磯山脈區的核廢料 (3) 俄國核廢料處理方法 ( 靠核廢料賺錢 ) 俄羅斯是目前世界上唯一一個輸入保存其他國家廢料的國家 因其擁有先進的核技術和廣袤的土地 俄羅斯葉尼塞河畔有着大片的叢林, 密林裡可看到一些建築, 全部是灰色混凝土的牆壁, 周圍幾公里用鐵絲網圍着, 這就是俄羅斯存放核廢料的倉庫 倉庫中有和足球場一樣大的水池, 水深大約 4 米 水裏面覺着金屬箱, 每個箱子裡都是像藥片一樣的核燃料殘渣 這叫做濕存法, 據人員介紹, 倉庫和周圍都是安全的 目前俄羅斯的倉庫裡共保存有 4000 噸廢料, 其中超過 3000 噸是俄羅斯自己的 保加利亞先後往俄羅斯輸出了三組核廢料, 大約有 100 噸, 烏克蘭拉來了火車, 約有 400 噸 而匈牙利和伊朗也有望成為俄羅斯的大客戶 還有專家認為, 俄羅斯有可能正在對核廢料進行再加工, 從中提取有用的钚和鈾, 這也是一筆不菲的收入 六 核能輻射的救星 - 碘 (1) 碘片介紹碘是一種微量元素, 主要存在於海帶 海苔中, 而碘片則是碘化鉀的通稱, 含有穩定碘 穩定碘量一般為 100 毫克, 核安演習中碘片劑量為 130 毫克 (2) 碘片效用 碘片可阻止游離碘集入甲狀腺, 只要有足夠的量就可以阻止放射性碘進入甲狀腺, 服用 30 分鐘後, 就可以發生阻塞功能 放射性碘由曝露環境吸入到甲狀腺約需 10-12 小時, 故在吸入後 3-4 小時服用碘片, 可以阻擋 50% 以上之放射碘進入甲狀腺 服用碘片後, 穩定碘即先蓄積於甲狀腺中, 食物中適量的碘可維護甲狀腺之正常功能 唯於核子事故發生時, 如有大量放射性碘經由呼吸道進入體內, 將會傷害甲狀腺, 影響甲狀腺功能, 日後亦可能有罹患甲狀腺癌之虞 服用碘片後, 放射性碘不易進入甲狀腺內, 可避免或減少上述情形之發生 碘片對於核子事故發生時所釋放之其他放射性物質並無保護作用 - 7 -
(3) 服用碘片的時機有高量放射性碘降落的當天, 才服用碘片, 以減少碘 131 輻射傷害 : 是兩害取其輕 日常生活中, 每個人都會受到無害天然輻射的影響 每個人每年平均接受的天然輻射劑量為 2.4 毫西佛 msv, 例如 : 佩戴夜光錶 乘坐飛機 抽煙 X 光檢查等都會使人吸收輻射 人每天從食物中大約攝取 100~200 微克碘, 其中約 1/3 會進入甲狀腺而被吸收, 身體同時經過代謝排出碘, 維持一個碘的動態平衡 如果食物中大量含碘 131, 那麽甲狀腺吸收了一堆放射性的碘, 會不斷照射人體 破壞甲狀腺 或導致甲狀腺癌 但是如果能夠事先一次性攝入大量普通碘, 佔據 了甲狀腺和人體其他器官, 那麽放射性的碘就不能被吸收, 很快被人體排出去 所以日本政府向相關的民衆散發碘片 碘片是核應急用的一種高劑量藥物 當然, 這樣高劑量的碘攝入是可能會引發傷害的 不過在核輻射降臨的時候, 與接受碘 131 的輻射相比, 短暫服用碘片實屬兩害相衡取其輕的無奈之舉 核災時, 高輻射之核裂解放射物質會隨著雨水 雪水 灰塵降至地面 人畜身上 或水源中 因此在高輻射區的民眾, 盡量避免外出, 回家後要清洗全身, 並將身上衣物收起暫不穿戴或交由專業處理 ; 另外, 暫時不食用地面水, 及食物 (4) 碘片服用方法 服用碘片正確劑量 根據美國疾病預防控制中心 (CDC) 的指導, 這種碘化鉀片的使用方法是一天一次性 : 130 毫克 ( 這是每日正常量的 700 成年人倍, 每日建議劑量為 150 微克 ) 哺乳母親 130 毫克兒童體重 150 磅以上, 不論其年齡 130 毫克兒童 3 到 18 歲 65 毫克嬰幼兒歲之間的 1 個月到 3 歲 32 毫克新生兒從出生到 1 個月 16 毫克 應於飯後 30 分鐘內服用, 每次服用盡可能間隔 24 小時 (5) 服用注意事項 碘過敏者不可服用碘片 最長持續服用時間不得超過 10 日 應存放於兒童觸摸不到的地點 兒童服用方法之建議 : 可磨成粉末, 拌合橘子汁 糖汁 果醬使用 甲狀腺患者 孕婦及新生兒服用時, 請遵照醫師指示 (6) 不良反應 少數人服用碘片後, 可能出現皮膚疹 唾液腺腫大 金屬性味覺 嘴巴或喉嚨有燒灼感 牙齒和牙齦酸痛 感冒樣之症狀 胃不舒服和下痢 少部份人有較嚴重的過敏症狀, 包括發燒和關節痛 臉和身體部腫脹, 甚至呼吸困難, 但很少見, 應立即停止服藥並就醫 有可能出現流涎 (salivation) 唾液腺腫大(swelling of salivary gland) 頭疼 (headache) 等, 這些在停藥後將逐漸消失, 如程度嚴重可對症下藥, 由醫師處理 - 8 -
(7) 防不了碘 131 之外的輻射傷害即使依靠碘片大量攝取碘, 減少了放射性碘對甲狀腺的傷害 銫 137 等其他放射性元素造成的核輻射依然無法避免 銫 137 是水溶性, 小量即有化學毒性 生物學上, 銫 137 和鉀相似 進入體內後, 銫會分佈到全身 銫的生物半衰期很短, 約 70 天 攝入銫 137 時可以用普魯士藍 Prussian blue 治療, 普魯士藍會和銫結合, 並加速其排出身體 (8) 吃加碘食鹽 吃海帶防核 : 能吃得夠嗎? 劑量 24 小時內服用 130 毫克碘化鉀, 相當於 99.4 毫克的碘元素 加碘的食鹽中碘元素的規定含量上限是 30 mg/kg 一片碘片相當於成人一日攝入碘鹽中所含碘的 550 倍, 或相當於 2007 年世衛組織推薦的成人每日碘攝入量的 660 倍 這就是說, 要達到和服用碘片同樣的效果, 一個成人必須一次性至少吃下 3.3 公斤碘鹽! 然而, 一個體重爲 70 公斤的成人, 短時間內攝入 70 克食鹽就可能出現生命危險 比吃加碘鹽安全的是吃海帶 根據測量, 每公斤鮮海帶含碘最高量是 2.4 毫克 用上面提供的資料可以算出 : 要達到和吃 130 毫克碘片同樣的效果, 一個成人必須一次吃下 41 公斤鮮海帶! 要以吃加碘食鹽或吃海帶達到和服用碘片同樣的量的效果是不可能的 ( 但是, 喝整罐健康食品店有賣的濃縮海帶抽取液, 或許可能有些效果 ) 遇到核急難卻缺碘片時, 吃大量海帶可以得到小部分保護 (9) 輻射碘的威力會隨時間減弱嗎? 對大家影響都一樣嗎? 游離碘的半衰期大約只有 8 天, 自然情況下約數周後可自然衰敗 ( 消失 ), 但如果吃入體內沉積於甲狀腺仍可能造成人體傷害, 特別是青少年與兒童對於游離碘的忍受程度較差, 受害較嚴重, 因此, 日本政府已經宣佈核電廠周邊 20 公里範圍內撤離之民眾, 40 歲以下者依據年齡層分別服用 100 毫克以下劑量的碘片, 而 40 歲以上的成人除非遭受到超過 5 西弗 ( 相當於連續照射 25,000 張胸部 X 光 ) 以上的游離碘, 否則產生傷害或致癌的機率幾乎沒有 參 資料來源康活健康知識網 http://www.cfh.com.tw/healthtopic/general/%e7%94%9f%e6%b4%bb%e7%bf%92 %E6%85%A3%E8%88%87%E7%92%B0%E5%A2%83/Mar--2011/%E9%98%B2%E6%A0%B8%E7% 81%BD%E8%BC%BB%E5%B0%84%EF%BC%8C%E5%90%83%E7%A2%98%E7%89%87%EF%BC%9F% E7%A2%98%E9%B9%BD%EF%BC%9F%E6%B5%B7%E5%B8%B6%EF%BC%9F.aspx 食品藥物消費者知識服務網 http://consumer.fda.gov.tw/pages/detail.aspx?nodeid=576&pid=7093 核廢料是什麼? http://163.20.2.20/wsjhweb/keep/studentdata/%e6%a0%b8%e5%bb%a2%e6%96% 99%E6%98%AF%E4%BB%80%E9%BA%BC.pdf 輻射對人體的傷害 http://210.60.224.4/ct/content/1973/00010037/0012.htm 美國核廢料貯存場現形記 http://ago.gcaa.org.tw/mounth/15-3.htm sina 全球新聞 - 9 -
http://dailynews.sina.com/bg/news/int/int/chinesedaily/20101107/16541 975455.html 肆 心得感想 鍾樺甄王思蘋 藉由此次的報告, 我們已經多了解了核能, 也了解了他會對身體造成了怎樣的危害 台灣前陣子一直在吵的核四事件, 令人感慨, 明知道自己的能力不夠, 為何應要去興建這個東西呢? 今天核能也不是不好, 重點是我們的能力, 技術, 都還有很大的進步空間 硬要蓋, 真不知道安的是什麼心 後續的核廢料處理也沒有用好, 這些政府都應該好好與人民交代清楚, 而不是一昧的做自己認為對經濟有幫助的事, 使人民陷於恐慌之中 如果每個人民都可以懂得核能, 也會減低心中的懼怕 知道如何保護自己 降低核廢料對身體的危害, 或者是向政府抗爭, 努力的捍衛自己的權利 也希望無辜的人別受這種無妄之災, 人人都可以健康快樂地過生活 劉力瑩 我們這組選擇跟核能有關議題, 是目前很火熱的話題, 台灣因為日本核災的緣故, 所造成的傷害, 不僅處理不周, 還擴大, 也讓全球關注, 甚至造成人民內心恐懼, 而且核四電廠的興建加深台灣人民恐慌, 誰都不願成為下一個受害者 因此, 我們決定探討核輻射對人類的傷害及如何預防 ; 一開始其實並未知道要從何下手, 不過還好老師的幫助, 我們逐漸知道如何做, 到最後的報告, 稍稍的不完美, 內容應該加入更多的圖片, 才能讓大家知道核輻射的威力, 也才能了解到他得可怕, 給世人警惕 陳佩其 這次我們探討的是核能, 透過這一次的報告, 讓我更加了解他 之前總是不懂為何一堆人在反核, 而只知道日本因為地震而造成福島核災, 那時只知道核能對人體的傷害很大而已, 現在真正的了解到核能對我們人體的傷害是多麼的嚴重, 會因為病變而造成人體死亡 引發疾病, 而且發生核能地區周遭的輻射量大到讓人無法招架 還有我發現人們會因為緊急發生事情而造成恐慌, 大量的採購碘片, 這種行為是錯誤的, 是逼不得已才會服用, 但因為太恐懼了, 而隨意亂吃反而會造成更糟糕的結果 也許我們要去尋找 開發有沒有其他方法適合台灣發電的方法, 或者是更新核能發電廠, 讓危險降到最低, 因為台灣位於地震帶, 萬一發生 - 10 -
地震, 帶來的危機是我們無法想像的, 預防勝過於措手不及 許瀞文 對於核能, 他明明就是生活中存在的, 但我本來卻沒有花太多心思在它身上, 但因為這次報告又拉出了我對他的印象, 我從本來的一知半解, 到現在有基本了解後, 才知道核能發電廠, 和核廢料的可怕, 雖然目前我們沒有像日本福島那樣的問題, 但誰也不知道未來有一天我們是否有一場浩劫, 也使得我們有核輻射問題的產生 - 11 -