核能電廠的風險與安全性
一、何謂風險
風險是指某種類型損失或傷害生命的可能性,強調的是某種傷害在未來可能發生的可能性,通常以機率或頻率(單位時間內發生的機率)來表示。如果損害已然發生,稱之為災難。凡事都有風險,世界上沒有絕對安全或零風險的狀況,採取適當的防範措施,可以降低災難發生的機會,也就降低了風險。
以核能發電的發展為例,使用核能發電,必須承受核能電廠可能發生事故的風險,卻可以降低能源危機對國家經濟帶來的衝擊、對於環境生態的衝擊風險也可以減少我國未來對二氧化碳排放量設限時的困擾。
二、核能工業是最尊重生命的工業
美國核管會委Norman Rasmussen教授,研究反應器安全與風險,並於1975年出版[1]。下圖即為Rasmussen的研究結果。橫座標為事故發生後死亡的人數,縱座標為死亡人數超過橫座標值之意外事故的年發生頻率,顯示核能電廠的安全度遠遠超越其它人為及天然意外事故,100座核能電廠發生事故造成死亡的機率和慧星撞擊地表造成傷亡的機率一樣低。
儘管這項報告出版接近30年,許多數據都證實報告結論的準確性。正因為我們重視安全,所以不止透過各種安全設備,把核能事故發生的機率降到最低;也透過各種保護設備,盡量把事故的後果減到最輕微。前美國物理學會環境科學組主席Bernard Cohen曾整理生活中各種風險所造成的預期生命損失(少活日數)如表1。[2]我們發現連居家意外的風險都比核能電廠附近居民的風險高了5,000倍。甚至自然背景輻射風險也高了400倍。
三、核能電廠附近民眾致癌機率是自然致癌機率的3百萬分之1
1986年美國核管會為澄清民眾對於核能電廠安全的疑慮,特別擬定《核能電廠營運安全目標政策聲明》[3]。提出了兩項量化的健康目標(Health Objectives ),作為核能電廠設計與運轉的基本準則:a. 位於電廠界外1哩內的居民,因核子意外事故,而致個人急性死亡之風險,不應超過所有其他意外事故造成之個人急性死亡風險總合的1/1,000。b. 位於電廠界外10哩內的居民,因核能電廠營運所承受之癌症風險,不應超過所有其他原因造成之癌症風險的1/1,000。
據統計,美國人每年自然罹患癌症的死亡率約為1/500,而死於意外事故的機率約為1/2,000。據此換算,電廠的爐心損壞頻率為1萬分之1。這就是早期核能電廠安全性的設計基礎。但事實上,我國電廠的爐心熔毀機率都遠低於此。
譬如核四廠,就是這個限值的1/30以下。根據這個數據,核四廠運轉了40年,對70,000民眾致癌的總風險只增加了0.17人,這個數字是該區自然癌症機率的1/3,000,000(3百萬分之1)。[4]
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核能電廠與其他人為災害發生機率與後果嚴重度比較 |
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核能電廠與其他天然災害發生機率與後果嚴重度比較 |
原因
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壽命減少風險(日)
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為核能電廠附近
居民風險倍數
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男性未婚
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3,500
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175,000
|
男性抽香煙
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2,250
|
112,500
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心臟疾病
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2,100
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105,000
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女性未婚
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1,600
|
80,000
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體重超過標準30%
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1,300
|
65,000
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煤礦工人
|
1,100
|
55,000
|
癌症
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980
|
49,000
|
中風
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520
|
26,000
|
流行性感冒
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141
|
7,050
|
飲酒
|
130
|
6,500
|
居家意外
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95
|
4,750
|
一般性工作之意外
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74
|
3,700
|
安全性最高的工作之意外
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30
|
1,500
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發電業平均
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24
|
1,200
|
自然輻射
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8
|
400
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醫用X光檢查
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6
|
300
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核反應器意外
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0.02
|
1
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核能電廠附近居民
|
0.02
|
1
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表1 日常生活行為造成壽風命減少險比較 |
四、核能發電是最人道的發電方式
根據世界能源協會(WEC)統計資料指出[5],在1970至1992的22年間,全球發生了2次重大核能事故,即美國三哩島事件與蘇聯車諾比爾事故,共有31人死於這些事故。然而同期,卻有超過6,400人、10,200人、3,500人與4,000人分別死於燃煤、燃油、燃氣與水力發電過程中的重大事故中,這些數字還不包括燃料開採、輸送過程中犧牲的人命。數據詳列如表2。如果把犧牲的人數,除以各種發電方式所佔的電力供應比重,就可以得到每提供全球1%的電力,可能需犧牲的人數。
我們赫然發現,核能是世界最人道的能源。因為在電力生產的過程中,如果使用其他化石燃料或水力,必須要付出比核能更慘重96到747倍不等的生命損失。
發電
種類
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佔全球
電力供應
百分比
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1970-1992年間
重大事故
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單位電力供應造成
重大事故比例
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案例
|
死亡人數
|
案例
|
死亡人數
|
為核電
倍數
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核能發電
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18
|
2
|
31
|
0.12
|
1.72
|
1
|
燃煤發電
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39
|
133
|
6,418
|
3.41
|
164.56
|
96
|
燃油發電
|
8
|
295
|
10,273
|
36.88
|
1,284.13
|
747
|
天然氣
發電
|
15
|
165
|
3,492
|
11.00
|
232.80
|
135
|
水力發電
|
19
|
13
|
4,015
|
0.68
|
211.32
|
122
|
全部
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99
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607
|
24,229
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6.13
|
244.74
|
142
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表2 各種發電過程所需付出的平均生命損失 |
五、核能發電是對環境最友善的發電方式
或許大家不知道,燃煤發電造成的輻射傷害,遠超過核能發電10倍以上。很驚訝,是吧?煤或天然氣都有相當成分的放射性鐳(Ra-226)、釷(Th-232)、鉀(K-40),甚至微量的鈾(U-238)。它們原本都安靜的存在地下,卻因為開採而重現江湖;因燃燒而濃縮。所有數據都顯示,煤灰中放射性強度可以濃縮10到20倍,根據計算,如果你照常呼吸,每年造成的輻射劑量,其實比住在核能電廠附近要多上1到10倍不等(視集塵器效率而定)。
美聯社引用三個全國空氣清潔促進團體組成的聯盟進行的調查結果《全國清潔空氣》指出,在紐約州,每年有超過1,800人的死亡,是因為發電廠所洩出的粉塵污染導致健康受損,使死亡率高居全國第三位,僅次於賓州與俄亥俄州。他們更點明,位於紐約州造成污染最嚴重的21個發電廠中,有11個是燃煤的火力發電廠,另外10個則是燃油或燃油與瓦斯的火力發電廠。
根據世界衛生組織(WHO)統計,因為燃燒發生的空氣污染,每年造成三百多萬人死亡,致病者不計其數。以我國為例,去年電力部門消費了全國43%左右的化石燃料,這個比例與世界各主要國家相當。以此推論,全球至少有1,300,000人死於火力發電的空浮微粒污染。
單單以台灣為例,因為火力發電,每年至少犧牲了4,983條可貴的生命。假如傳統火力廠取代核四,每年預估要損失300位民眾的生命,40年下來,可能達到12,000人。
請問,您還要使用火力發電嗎?
六、使用化石能源的巨大災難
許多使用化石能源災難的實例,可以證明化石能源遠比核能更危險:
事件一:南韓大邱瓦斯爆炸 逾百人喪生
南韓的天然氣輸送管路爆炸之意外事件最為嚴重。1995年5月27日,南韓大邱,地下鐵工地,怪手操作員在施工時,不慎挖斷市區主要瓦斯輸送幹線,導致大量瓦斯瀰漫工地,觸及焊槍火花,因而發生強烈爆炸,引發大火,造成103人死亡,189人受傷,70棟房屋嚴重受損,100多輛大小汽車被焚。
事件二:俄瓦斯管爆炸 烈焰騰空7600公尺
俄羅斯北部科密共和國也曾發生輸送天然氣管線因老舊無法承受瓦斯強大流動壓力而爆炸,進而引發森林大火的重大事件,所幸這次重大意外因處極地遠離人群,只造成財物損失,沒有人員傷亡。
國內大規模發展天然氣發電,必須興建液態天然氣接收碼頭,以核四規模的天然氣廠為例,每天要燒掉20萬瓶家用瓦斯,如果算上安全存量,天然氣槽容量相當於120萬桶瓦斯。又有誰能保證百分之百的安全,貯氣槽不會發生爆炸?使用天然氣發電固然可以降低空氣污染,但承受的風險將遠大於核能。
由以上說明可以知道,各類型的發電方法均有風險存在,使用核能發電固然須承受輻射風險,但對絕大部份能源必須仰賴進口的國家而言,核能發電被視為準自產能源,使用核能發電可以避免其它形式的風險,例如再次能源危機的衝擊,這是其它發電方法所沒有的優勢。
參考資料[1] N. Rasmussen (1975), Reactor Safety Study: An Assessment of Accident Risk in US Commercial uclear Power Plants.
[2] B. Cohen (1991), A Catalog of risks extended and updated, Health Physics 61(3), 317-35.
[3] U.S. Nuclear Regulatory Commission (1986), Policy Statement on Safety Goals for the Operations of Nuclear Power Plants.
[4] 根據環境影響評估,至民國123年,電廠界10哩(16公里)內的居民約為70,000人。因此,核四廠運轉了40年,對70,000民眾致癌的總風險只增加了0.17人。【3/50,000,000(1/年/人)×40(年)×70,000(人)= 0.17 】
[5] 青木(2000), 世界核電型勢分析 - 西方國家停運核電站的真正原因為何?核能電廠安全、輻射防護、以及緊急應變規劃(作者:李敏、黃四昌)清蔚園網頁核能安全單元
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