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車諾比事故

一、事故簡述

1986年4月26日凌晨,前蘇聯車諾比爾核能電廠的4號反應器,因為運轉人員違法進行極危險的實驗,導致水蒸氣及氫氣爆炸。爆炸後引起反應器內石墨的燃燒,造成大量的放射性物質外釋,造成31名搶救的消防人員死亡與廣大地區遭受污染。

這項實驗違反所有電廠安全運轉規定,它必須強迫停止電廠所有安全防護系統,在西方世界簡直不可能想像;再加上反應器先天設計不良,一連串蓄意違法情況下,終於釀成核能史上最大災變。

二、台灣核能電廠絕對不可能發生類似爆炸

車諾比爾電廠所使用的RBMK-1000型反應器,是冷戰時期前蘇聯的特產。由於特殊的爐心設計,平時可作民生發電之用;戰時可迅速生產核武所用的鈽-239。

RBMK型反應器與我國目前的輕水式反應器完全不同

1. RBMK反應器使用石墨作為中子減速劑,我國所有輕水式反應器全都使用水作為減速劑。石墨缺點是反應器體積變得相當大,也更難以駕馭。而且高溫時,容易發生火災。

2. RBMK反應器的爐心結構稱作「壓力管」,在這次事故時,由於反應器產生高熱,使得很多壓力管被擠破,爐心得不到足夠的冷卻,釀成了此次悲劇。我國的反應器則完全不同,所有的燃料、控制棒、都是完全沉浸在水中,而反應器壓力容器是厚達30公分的高張力鋼桶。只要能控制反應器的水位,就能保證反應器的安全。

3. RBMK型反應器廠房沒有圍阻體(Contaminant)設計。爆炸力加上蒸氣,掀開了反應器頂板之後,碎片穿破廠房,直衝雲霄。我國反應器則有厚達2至6公尺的超強化鋼筋混凝土圍阻體,其內部有各種保護裝置。萬一反應器發生極嚴重的爐心熔燬,圍阻體就要擔負起阻止放射性物質外洩的最後一道防線。在三哩島事件中,由於圍阻體各項保護系統都適時發揮功能,所以輕易的把大部分放射性物質滯留在圍阻體內。

4. RBMK型反應器急停反應不靈敏。當反應器急停時,所有控制棒就會立刻完全插入爐心,立即終止核反應。我國各反應器的平均急停時間只要2.78秒而RBMK型反應器的急停時間是20秒,控制棒根本來不及動作,功率在23秒內暴增100倍,事態才一發不可收拾。

三、放射性物質外釋對人體健康的影響

綜合俄國國家報告[1]、OECD[2]、世界衛生組織[3]與聯合國報告[4]等權威報告,本次事件的人類健康效應摘要如下:

重度輻射暴露族群,共有237人,主要是事故發生之初的救火人員,包括電廠員工與救火隊員。他們都有非常明顯的急性輻射效應,譬如噁心、嘔吐、腹瀉,嚴重者甚至昏迷、死亡。有28人在最初三個月內死於輻射傷害,另有2位死於與輻射非相關的疾病。有11位病患發生消化道傷害。事故10年間,另有4位死亡,但其死因與輻射傷害的效應無關。

受輻射響地區小孩甲狀腺癌的明顯增加,是車諾比爾災變中,唯一可以清楚確定的輻射健康效應,至1995年底,共發現約1,800例的15歲以下兒童甲狀腺癌病例。事故發生時已出生及事故後六個月內出生的小孩,其甲狀腺癌上升極明顯,但事故後六個月才出生的小孩,其甲狀腺癌罹患率與未受曝露民眾相同。但甲狀腺癌只要手術治療即可痊癒,至今只有3位兒童死於甲狀腺癌。

血癌是與輻射曝露主要相關的疾病,到1995年底,20萬人中只有40人罹患血癌。因此,至今的結論為︰除了甲狀腺癌以外,似無明顯證據顯示,血癌或其他癌症有升高的現象。

我們綜合各項研究,結論本事件對於民眾健康影響如表1。

 

*
工作人員
受影響民眾
全球
參考資料
死亡人數
( 輻射致死)
28
0
0
《OECD報告》
《UNSCEAR2000報告》
《EC/IAEA/WHO聯合報告》
(非輻射致死)
3
0
0
急性輻射疾病
208
0
0
癌症增加率

(與自然病例相較)
+2.8%
+0.8%
< 0.004%
《OECD報告》
《EC/IAEA/WHO聯合報告》
《V. K. Ivanov》
遺傳效應
+0.035%
+0.015%
0
《EC/IAEA/WHO聯合報告》
甲狀腺癌症
(非致命癌)
增加1,800例
*
《UNSCEAR2000報告》
《NRER-1999》
死亡率
*
無顯著
變化
無顯著變化

《俄國報告》
《Mortality Table 1, 》

嬰兒出生率
*
無顯著
變化
無顯著變化

表1 車諾比爾事故對於人體健康影響

我們必須強調,此次事件後國際建立了受影響民眾健康效應長期追蹤觀察體系,俄國的國家輻射與流行病學登記中心(National Radiation and Epidemiological Registry, NRER),統計了超過50萬民眾的劑量與醫療紀錄(1997年底)。從俄羅斯國家醫學與劑量登記檔案(Russian National Medical and Dosimetric Registry, RNMDR),可以查證民眾健康紀錄[5,6],歡迎各位上網查詢。(http://phys4.harvard.edu/%7Ewilson/radiation/rrS1998/RRSI.html)

四、輻射外釋對環境造成的影響

1. 受污染區域絕非不能恢復,現今放射性活度僅為僅為事故發生時的1/180。影響最大核種為Cs-137。(詳如圖1)

2. 農作物中Cs-137活度急速下降,在1994年之後即已達安全標準,1995年之後即檢測不出。(詳如圖2)

3. 超過自然背景3倍以上的污染區(Cs-137活度超過555 kBq/m2(15 Ci/km2))只有2,440平方公里,絕非誇張的數萬平方公里。詳如表2。

Cs-137濃度(Ci/平方公里)
面積(平方公里)
1-5
49,760
5-15
5,450
15-40
2,130
> 40
310
合計
57,650
超過15 Ci/平方公里
2,440

表2 俄羅斯境內土壤Cs-137濃度分布

 

 

 



圖1 事故發生後主要放射性核種活度衰變分率



圖2 受污染區農產品活度急速下降, 1995年後已檢測不出放射性物質


參考資料
[1] 俄國報告,Ministry of Russian Federation on Civil Defence, Emergencies and Elimination of Conseguences of Natural Disasters ," Chernobyl Accident : Ten years on, " Russia National Report, Moscow, 1996.
[2] OECD報告,Organization of Economic Cooperation & Development, " Chernobyl Ten Years on Radiological and Health Impact, " OECD- Nuclear Energy Agency, 1995.
[3] UNSCEAR2000報告,United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, " UNSCEAR 2000 Report to the General Assembly, " Vienna, 2000.
[4] EC/IAEA/WHO聯合報告,On Decade After Chernobyl International Conference: Summing Up the Consequences of the Accident, " Summary of the Conference Results, " Vienna, 1996.
[5] NRER-1998," Bulletin of the National Radiation and Epidemiological Registry Special Issue, 1998, " Moscow, 1998.
[6] NRER-1999," Bulletin of the National Radiation and Epidemiological Registry Special Issue2 - Thyroid Cancers in Belarus and Russia , " Moscow, 1999.

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