《印刻文學生活誌》2011•五月號:我不可告人的鄉愁──林俊穎
核反了!──不可不知的核知識 /孫正凡.文【《外灘畫報》授權轉載】

生不逢時,這四個字是對核能及核科學誕生的最好描述。一九三八年德國物理學家哈恩(Otto Hahn)發現了原子裂變現象,即用慢中子轟擊鈾核的時候,鈾分裂成一些更輕的核,同時伴隨大量能量釋放,哈恩因此獲得了一九四四年的諾貝爾獎。但一九三八年的歐洲已經是戰雲密布,第二年即爆發了第二次世界大戰。此後發生的事情已經成為具有傳奇色彩的歷史和科學故事,愛因斯坦等一千五百多名科學家和工程師幫助美國研製出了原子彈,結束了戰爭。人類歷史上,水力、煤炭、石油、天然氣的發現或使用都是伴隨著工業進步的歡樂頌,唯有核能這種威力最大的能量卻以瞬間毀滅一座城市的形象來到人間,「核能」這個詞從一開始就在人們心頭蒙上一層陰霾。

 
戰後人們終於有了和平利用核能的機會——建設核電廠來發電。核電有其得天獨厚的優勢,一公斤鈾-235裂變放出的能量相當於二千七百噸標準煤燃燒放出的能量,既方便運輸,又沒有煤或石油燃燒後導致的廢渣廢氣,核廢料雖然還帶有一定的放射性,但只要在合適的地方掩埋或保存就基本是安全的。或許由於原子彈的「原罪」給人的印象太深,人們深知儘管核電廠這個「光明使者」很「能幹」,但一旦出事也讓整個世界心驚肉跳。一九九○年國際原子能機構建立了「核事件分級」,來衡量與提醒潛在的危險,這個制度把核電廠可能出現的「事件」分為○∼七級,四級及以上危險程度稱為「事故」。
 

林俊穎。(陳建仲/攝影)

有驚無險的「核事件」

科斯克核電廠位於南歐的斯洛維尼亞,建成於一九八一年,核反應爐裡可容納四十八•七噸含鈾(純度3%∼4%)核燃料,發電功率達到七十兆瓦,為斯洛維尼亞和克羅埃西亞兩個國家提供電力。二○○八年這個核電廠發現冷卻水出現洩漏,被迅速停止發電。由於發現及時,這次事件中沒有放射性材料洩漏,也沒有人受到傷害,因而被評為○級事件,即「沒有安全顧慮」。

在英國發生的最嚴重的「核事件」是塞拉菲爾德核電廠反應爐大火。這個反應爐是為英國生產了原子彈所需要的鈽,後來為了製造氫彈而決定改為生產氚(具有兩個中子的氫元素),但在改造過程中,工程師錯誤地忽視了原有的安全措施,工作溫度過高而導致石墨堆心起火。大量放射性物質隨大火外洩,其中主要是放射性的碘131、銫137和氙133。放射性碘會被甲狀腺吸收而導致癌症,據估計有二百四十人因此患癌,周邊五百平方公里範圍內遭到核汙染的牛奶被倒進了愛爾蘭海。不幸中萬幸的是,參與處理善後事務的工人沒有患上影響健康的長期病痛。這個事件最後被定為三級,「嚴重」但沒有導致危險。

 

重創美國核電發展的三哩島核洩漏事故

由於一九七三年的第一次能源危機,歐美各國興起了建設核電廠的高潮,賓夕法尼亞州三哩島核電廠的一號機組就建成於一九七四年,發電能力有八○二兆瓦;二號機組建成於一九七八年,發電能力九○六兆瓦。一九七九年三月二十八日凌晨四點半,剛運行三個月的二號機組就發生了故障,由於輔助供水泵的一道閥門沒有按規定打開,導致主供水泵停止工作時,冷卻水回路失效,核反應爐心的熱量聚集,壓力上升。當工作人員發現問題所在的時候,爐心的核燃料已經有百分之四十七熔毀並發生洩漏。更糟糕的是,由於警報太多,一直持續到晚上八點冷卻水恢復正常,工作人員都沒有發現核洩漏的警報。三月三十日賓州州長下令疏散了核電廠五英里以內的兒童和孕婦,並下令對爐心進行檢查,這才發現了爐心嚴重損壞,少量放射性物質已經洩漏,主要是氣態的氙135,是塞拉菲爾德核電廠大火氙洩漏的二十五倍。由於對環境的影響「具有場外風險」,這次核洩漏被定為五級事故。

恰好在出事的十二天前,美國影院放映了一部《中國綜合症》,反應了核電廠一旦發生核燃料熔融,將會從美國穿過地心一直落到中國去。這個巧合使美國公眾對於核電安全性的信心大減,各地紛紛舉行集會示威,還成立許多民間反核組織,要求停建或關閉核電廠。一九七五年至一九八○年美國就取消了六十三個核電機組。


特大事故——車諾比核反應爐爆炸

核電歷史上最為嚴重的事故是發生在一九八六年蘇聯車諾比核電廠爆炸,這是第一個被評定為七級,即「特大」級核事故,「大量核汙染洩漏到工廠以外,造成巨大健康和環境影響」。這個核電廠位於烏克蘭首都基輔以北一一○公里,共有六座核反應爐,每座發電功率為一千兆瓦。一九八六年四月二十六日凌晨,正在檢修四號機組的操作員做了一個技術手冊上禁止的動作——關上了安全系統,導致溫度升高;隨後的後續處理失誤使反應爐功率迅速升到了額定功率的十倍,導致蒸汽爆炸並引起大火。爆炸發生後,核反應爐心直接暴露在大氣中,放射線形成的切倫科夫輻射(Cerenkov Radiation)在夜空中形成一道藍白色光線。

不到二分鐘,消防站接到了火災警報,消防隊員們一邊滅火,一邊用消防鍬清除致命的反應爐殘骸,當時的輻射強度高達二萬倫琴,而五百倫琴五小時的照射就能直接致死,首批二十八名隊員只有十六個人活過了二十年。過了十天才撲滅大火,並傾倒了二千噸碳化硼和沙子封住了反應爐。但此時已經有五十噸核燃料以煙塵的形式進入大氣層,一週後甚至飄到了瑞典和波蘭,最終汙染了整個歐洲,對生態及食品的汙染至今還存在。這場災難導致二十八人直接死於輻射(也有的稱超過50人),三十公里被劃為無人區,三十三萬六千人被迫撤離家園。


日本福島核洩漏,將再次打擊國際核電發展

二○一一年三月十一日,日本本州島外發生的九•○級大地震及伴隨的海嘯,導致福島第一核電廠冷卻失靈,爐心有熔毀的危險。雖然日本官方十三日將事故劃分為第四級事故,即「場外無顯著危險」,但法國認為問題要嚴重得多,超過了美國三哩島核洩漏事故,應是第六級「重大事故」,僅次於令人談之色變的蘇聯車諾比事故的水平。(編按:目前最新已上調至第七級特大事故)目前一到四號機組的建築物均發生了氫爆炸,並有部分核輻射材料暴露,福島附近地區已經檢測到核輻射水平上升。國際原子能機構已經向日本派出了專家組,希望事態能夠盡快得到控制。

日本核洩漏發生的時間相當玄妙。二十一世紀以來,隨著經濟發展,能源供應趨緊以及現有核電機組保持了相當長時間的良好的運行記錄,中國、東亞國家、美國、歐洲等正在計畫建設新的核電機組。二○○七年,國際能源機構發表《二○○六年世界能源展望》報告,呼籲世界各國改變現行的能源政策,著力發展能源技術和推廣核能應用。這是該機構第一次表態支援發展核電事業,但福島核洩漏及其帶來的恐慌顯然對國際核電發展是一次迎頭痛擊。

目前中國已經暫停二○○五∼二○二○年龐大的核電發展計畫,重新審議安全防護措施。德國總理梅克爾已經表示停止原計畫繼續服役的核電廠。將來的世界能源布局再次進入微妙的博奕局面...(未完,更多內容請見《印刻文學生活誌》93期.2011/五月號)

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