自2001年美國911恐怖攻擊事件之後，全球莫不爲該事件所震驚，而美國開始提倡重視國際貿易之安全維護。有鑒於海運系統為全球貿易複雜、龐大且重要的一環，而美國又為其中最主要國家之一。因此，爲防止恐怖份子利用貨櫃，載運核子原料或放射性物質製造恐怖活動，尤其是非法核子或其他放射性物質經由貨櫃走私、擴散，運到美國造成危害，2003年美國能源部「國家核子安全總署（National Nuclear Security Administration, NNSA）」在第二道防線方案下推動大港倡議（Megaports Initiative）。該計畫將輻射偵測設備部署到美國以外的其他國家之主要港口，針對貨櫃貨物運離該港口前，進行核物質及其他放射性物質的偵測，以防堵載有非法放射性物質的貨櫃離港，達到嚇阻、攔截特殊核物質及放射性物質非法販運的能力。

 

　　我國大港倡議於2005年8月開始籌劃，2006年5月25日與美國簽訂「大港倡議諒解備忘錄」，規劃對象為高雄港。行政方面係由國土安全辦公室負責協調作業，財政部主政，關稅總局（高雄關稅局）執行，原能會、外交部及交通部為配合單位。備忘錄中決議，美國能源部免費提供及安裝輻射偵測系統，並提供操作與維修人員訓練及後續3年維修費用，安裝完成後設備由當地人員操作，預定於2009年6月完成功能測試後正式運作。高雄港第一階段規劃裝設23組門框偵檢儀器，美方另提供12部個人劑量警報器、8部手提輻射偵測儀、8部放射性核種分析儀及3部高解析度多頻道脈高分析儀，並提供6個校正用輻射源。

 

　　大港倡議相關訓練係由美國能源部所屬之太平洋西北國家實驗室（Pacific Northwest National Laboratory，PNNL）主導規劃，訓練課程由該實驗室訓練部主任Rob Siefken先生負責設計與執行。其一系列訓練包括高階人員訓練、基礎訓練、輻射偵測和回應訓練、維護和修理訓練、訓練員訓練、進階二次檢查及建立外部支援訓練。本次訓練對象主要為高雄海關現地執行任務之基層人員，其目的為讓參與大港倡議之相關人員熟悉其任務、輻射偵測設備以及輻射警報回應之運作流程。

 

　　本代表團由高雄關稅局19人及原能會3人所組成，一行人於9月27日從台北搭機出發，經日本轉機，抵達美國華盛頓州HAMMER訓練及教育中心，展開為期5天的訓練。HAMMER訓練及教育中心為美國能源部所屬機構，位於華盛頓州Richland市，與二次大戰期間大名鼎鼎的原子彈生產基地（Hanford Site）為鄰。該中心目前由Fluor公司底下之Fluor Hanford機構負責營運及管理。Fluor Hanford機構不僅負責訓練中心之營運，還包括Hanford Site核武生產工廠的除役工作、清理受放射性污染之地下水以及超鈾廢棄物的找尋及清運等工程。該中心承辦之訓練種類廣泛，包括緊急應變、環境及廢棄物管理、國土安全、火災管控、職業工作安全、危險物品運輸等，故訓練場地廣闊且各式訓練設施齊全。

 

 

　　大港倡議為美國能源部「國家核子安全總署」在第二道防線方案下推動之兩大計畫之一。第二道防線（Second Line of Defense）包括核心計畫和大港倡議，其任務係在國際邊境各個跨越點、機場、海港和入境點，建置輻射偵測設備，加強對車輛、貨櫃及貨物進行核物料及其他放射性物料的檢查，以期阻絕不法份子獲取或非法販運核物料及放射性物質的能力。核心計畫係針對機場、邊境、小型集貨港、跨越點等，大港倡議主要對象為國際大型主要港口。大港倡議不僅可加強過濾非核心計畫地區輻射物質之走私，亦與目前正在實施之貨櫃安全倡議（Container Safety Initiative）有相輔相成之功能。大港倡議在美國選定納入計畫之國外港口後，即與該港口地主國洽談，雙方就彼此權責區分及合作事項達成共識並簽訂協定後，美國必須設計、提供及安裝該港口所需之輻射偵測設備，以及設備操作與相關處置之人員訓練，並在一定期間內免費維護該港口之輻射偵測設備。而地主國必須提供人員及後續系統維護，以使計畫能夠持續進行。美國自2003年推動大港倡議後，已於11個國家，13個國際港口安裝完成100多組輻射偵檢設備，且陸續於其他20餘個國家、13個港口進行洽簽及安裝中。大港倡議使用之設備具有以下4個特點：

 

1.可偵測加馬和中子輻射之儀器，並可於貨櫃周圍移動偵測。

2.固定式輻射監測儀器。

3.設備故障率低，適合港口環境使用。

4.適於低能量放射性物質之偵測。

 

 

　　本次訓練內容分為理論及實作兩部分，理論方面又分一般性知識介紹和輻射偵檢設備及其系統介紹。一般性知識介紹包括第二道防線計畫概要、大規模毀滅性武器的威脅、核走私、一般輻射認識、輻射散佈裝置、包裝與運輸核物料及輻射偵查概要。輻射偵檢設備及系統介紹包括手提設備概要、入口輻射監測器概要介紹、輻射警報回應程序、中央警報站輻射分布曲線分析、輻射分布曲線分析練習、入口輻射監測器系統可持續性概要。實作部份手提設備操作練習、貨櫃輻射偵檢實作、車輛/中央警報站及手提設備實際練習。以下針對幾個主題稍加介紹。

 

 

　　大港倡議主要目的在於防止減少可用於製造大規模毀滅性武器（Weapon Mass Destruction, WMD）或放射散佈裝置（Radiological Dispersal Device, RDD）之核物質，和其他在國際間走私的放射性物質，以及非法運送到美國境內的危險。從過去十多年來，美國邊境執法人員已查獲300多件放射性物質的走私，其中30多件涉及特殊核物料，然而這些數據僅是冰山一角，已經發生而未被查獲的，其規模不知有多大。顯示恐怖份子或流氓國家對這些輻射物質有高度的興趣，另一方面亦證明受核威脅的嚴重性。

 

　　核威脅一般來說可分為特殊核物料，包括鈽及鈾元素，以及可用於製造放射散佈裝置（俗稱髒彈）之放射性物質兩類。特殊核物料主要為用於製造核武器，儘管世界各國當局對鈽及鈾的運輸和儲存採取嚴格的管制措施，但仍有16公斤武器級濃縮鈾及400公克的鈽遭到扣押的紀錄，顯示特殊核物料在黑市的交易仍然大受歡迎。

 

　　髒彈，非一般核子武器，它是由傳統的炸藥加上放射性物質組合而成，其目的為散佈放射性物質，使人員或財產受到輻射污染而造成傷害。用於製造輻射散佈裝置之材料來自包括科技、工業、醫藥、學術領域中使用之放射性物質，核廢料或被遺棄的輻射源。這些輻射源若未獲妥善的管理和儲存，極有可能落入恐怖份子手中。因其對攻擊目標造成的影響足以產生巨大的經濟成本和社會成本，且具有輕巧、易於攜帶、價格便宜、製作簡易、材料取得容易等特性，所以已成為頗受青睞的新型殺傷性武器。

 

 

　　大港倡議之輻射偵測系統主要由入口輻射監測器、中央警報工作站及手提輻射偵測設備三個部分所組成。偵測流程開始為一貨櫃車輛及人員通過入口輻射監測器，如偵測到放射性物質時，監測器即會發出警報，並將訊息傳至中央警報工作站。經工作站人員依據收到之訊息判斷該警報為無害物質（如：天然放射性物質等）或合法輻射源，則予以放行，完成輻射偵測。若判斷可能為非法物質或危險物質之警報，則必須進行二次檢查，其警報回應流程如圖1所示。二次檢查係以手提輻射偵測設備進行輻射源的確認、搜尋及分析。若確定為非法輻射源，則須將該放射性物質扣留和隔離處置，並通知相關主管部門。二次檢查的輻射偵測程序大致可分為以下3個步驟：

 

1.確認輻射源之存在。

2.定位輻射源之位置。

3.輻射源之核種分析。

 

圖1　警報回應流程

 

 

　　入口輻射監測器由兩個安裝有輻射偵測器的門框組成，包括2個加馬偵測器、2個中子偵測器、佔位感測器、控制用電子裝置、電源、通訊及備用電池，屬於被動式連續輻射監測設備。每一組監測器通常裝備有多台攝影機，可將產生警報之人車影像傳至中央警報工作站，提供分析之用。入口輻射監測器為輻射偵測系統之第一道關卡，偵測通過之人員及車輛是否有輻射源的存在。此系統每小時能掃描數以百計的車輛，可連續量測加馬及中子背景計數率。其工作原理為當系統偵測之輻射強度超過預設之警報低限值（Threshold）時，即會發出警報。警報門檻值之設定係以統計的方法評估，一般低限值設定在平均天然背景輻射強度3個變動標準差以上。低限值設的太低，則會產生過多假警報；如設定值太高，則會忽略具有危害的放射性物質。警報一般可分為假警報、正常警報及真警報3種。假警報為非輻射強度實際增加而造成的警報，發生之原因係受射頻干擾、供電問題、背景輻射強度之變動或外部輻射源等影響。正常警報為輻射強度有實際增加，但不是由放射性物質的非法販運所造成，如：天然放射性物質、合法運送之放射性物質、或接受醫用同位素治療之患者體內殘留放射性同位素所致等。真警報為放射性物質的非法販運等造成輻射強度的實際增加，亦為本計畫所關注的警報。一旦觸發警報，入口輻射監測器本身即會發出響聲，並同時將資訊傳送至中央警報站，供檢查員進行分析及後續處理。有幾個因素會影響入口輻射監測器之工作效能，包括：偵測器與輻射源之間之距離、屏蔽、人或車通過之速度、所在地區之背景輻射強度。就車行速度對偵測器的靈敏度來說，車行速度愈低，輻射計數率則愈高，偵測效率愈好。反之若車行速度太高，則有可能無法偵測到某些有害之輻射物質。系統建議之最高車行速度為每小時20公里，而最佳之偵測條件為車行速度每小時8公里。另外，某些地區之天然背景輻射值偏高，亦有可能受其影響。

 

 

　　中央警報站（簡稱CAS）為輻射偵測系統之中央控制室，由操作員、數部個人電腦及伺服器所組成，為操作員觀察入口輻射監測器、分析及紀錄警報資訊的窗口。所有從入口監測器獲得的資訊，包括：輻射分布曲線、監視影像及輻射源類別等，皆傳送至CAS，以供操作員監視、判斷及分析。

 

　　輻射分布曲線為判斷假警報、正常警報及真警報的重要資訊之一，其提供輻射發生的位置、輻射強度、輻射分布、輻射種類等訊息。例如由載運天然放射性物質貨櫃顯示均勻平坦的分佈曲線，和載有非法輻射源貨櫃造成尖峰點狀的分布曲線是截然不同的。藉由這些細微的特徵端倪，操作員可先行濾除由無害射源造成的假警報和正常警報，進而協助二次檢查使用手提設備找到輻射源的位置。

 

 

 

 

　　手提輻射偵測設備主要為檢查員進行2次檢查時，作為輻射源的確認、搜尋、定位及分析核種之用。手提設備包括個人用輻射警報器、輻射偵測儀、放射性核種分析與辨識儀及高解析度多頻道脈高分析儀共4種。以下針對這4種輻射偵測設備稍加介紹說明。

 

 

　　此警報器為保障個人輻射安全之工具。檢查人員隨身佩帶，當靠近引發警報的車輛、貨櫃或人員時，透過警報器之指示，確保人員接受之輻射劑量率處於安全範圍內。此警報器為塑膠閃爍偵檢器，可偵測加馬輻射。根據偵測到的輻射強度，它會提供閃燈、聲響警示、震動或數位顯示等警報。數位顯示之數字從0～9，其相對應之輻射劑量率從0.07至38μSv/h，隨著輻射強度的增加而遞增。

 

 

　　PRM-470CGM為美國TSA SYSTEMS公司之產品，主要用於搜尋及判定放射性物質的位置。偵檢器由大面積（9x7x3cm）有機塑膠閃爍體及10公分氦3氣體管所組成，重量約1.1公斤，可偵測加馬和中子。它的靈敏度高，足以在大約0.5米處偵測到10克高濃縮鈾或1克的鈽239。警報方式有聲響及LED燈指示兩種，並有LCD面板顯示輻射劑量數值。警報層級可設從0.1到9.9個標準差（σ），預設值為3個標準差。本儀器具備有搜索及找尋輻射源兩種模式，當設定為搜索模式時，隨著輻射強度的增加，聲響之音調及頻率會隨著而改變。

 

 

　　Thermo IdentiFINDER為美國Thermo Fisher Scientific公司之產品，重量約1.3公斤。此輻射偵測裝置為一NaI(Tl)晶體和填充氦3氣體管之偵檢器，可偵測加馬和中子，其最主要功能為放射性核種能譜分析，並利用內建之放射性核種庫進行放射性核種的定性。儀器偵測之能量範圍加馬射線從15KeV到3MeV，中子從60KeV到1.6MeV。核種資料庫內建多達74種放射性物質之能譜，分別能快速鑑定核能、工業、醫學、海關及保安等5大領域。當完成核種定性時，儀器會列出鑑定之信賴度（1-10），代表核種分析的準確度。如無法完成定性，亦可從儀器內部下載資料至電腦中進行進一步的人工確認。另外，此設備亦可當作搜尋放射性物質的偵測儀和劑量率偵測，其偵測劑量率範圍可從0.01μSv/h到1Sv/h。

 

 

　　ORTEC High Resolution RIID為美國AMETEC公司所屬之ORTEC公司的產品之一，為一高解析度核種定性裝置，重量約11公斤。其偵檢頭為一50mm直徑x30 mm高純度鍺（High Purity Ge），並配備有持續運轉之機械式冷卻器，以維持其低溫之工作環境。其具有8K多頻道脈高分析儀，可儲存容量多達48個能譜檔。不用時需保持與基座連接，以保持冷卻器之持續運轉。使用時電力由內部電池提供，預估可持續達3小時之久。本設備具有自動校正功能，其提供分析之放射性核種庫包括核子、工業用、醫用及天然放射性物質4類，分析功能強大，主要用於輔助碘化鈉放射性核種分析儀不足之功能，能更準確的分析與鑑定放射性核種，提升偵測效能。表1為4種手提偵測設備基本功能之比較。

 

表1 手提設備功能比較

類 型	個人安全	確認及定位	分析	γ	中子
個人輻射警報器	Ö			Ö
輻射偵測儀	Ö	Ö		Ö	Ö
NaI放射性核種分析與鑑定儀	Ö		Ö	Ö	Ö
高解析度多頻道脈高分析儀	Ö		Ö	Ö

 

 

　　實作訓練亦在本次訓練中佔有很大比重，大致可分成手提輻射偵測設備實作、核物質及放射性物質介紹及貨櫃偵檢實務演練3部分，概述如下：

 

 

　　針對4種手提設備教導儀器操作，熟悉儀器的使用、功能及特色。課程設計利用鉛板、鐵片、塑膠等屏蔽，實際體驗不同輻射物質、距離、屏蔽對輻射強度的影響。此外，課程中進一步更教導如何搜尋輻射源。教材上亦提供各種不同的輻射源，包括：鋇133、鈷60、銫137、鋂241等，使學員體驗不同射源與輻射劑量的關係。

 

 

　　在本課程中，訓練中心提供罕見之核物料鈽元素及鈾礦，並介紹鈽之由來、用途、輻射特性及恐怖份子竊取後可能對人類造成之危害。另外亦有常見之人造放射性物質銫137及鈷60，及含有天然放射性物質鐳226及釷232等之日常用品，包括鐘錶、指南針、燈芯、焊條、石材、大理石、瓷磚、相機等。利用手提偵檢設備實際偵測各種放射性物質的輻射劑量及核種，實際體驗日常生活中常見之輻射物質，印象深刻。

 

 

　　戶外場地之訓練課程，講師設計4種情境案例，實際以手提設備偵蒐藏匿於貨櫃中之核物質及放射性物質。經由實作訓練，學員可實際體驗輻射偵檢的三個步驟：搜尋、定位及核種分析。此外，另一堂課則採分組模擬走私貨櫃通過入口輻射監測、CAS輻射分布曲線的判讀、以及以手提輻射偵測設備進行二次檢測。學員輪流扮演各個角色，實際參與大港倡議輻射偵測系統的整個運作流程，並了解輻射偵測設備的使用及操作。

 

 

　　參加美國大港倡議操作員訓練為期5天的課程，茲就訓練內容及感想歸納出以下7項心得：

 

一、本次訓練場所HAMMER訓練及教育中心，其提供之軟硬體設備充足，小至每一位學員課堂上使用之手提輻射偵測設備，大至戶外整套的輻射偵測系統，可實際模擬整個大港計畫的輻射偵檢流程，充分滿足本訓練之目的。另外，該中心教學用的輻射源種類齊全，包括常見之天然放射性物質及人造射源，尤其是罕見之鈽元素及鈾礦，令人印象深刻，可見其不愧為一國家級之訓練中心。

 

二、爲了確保入口輻射監測器的監測效能，貨櫃車速則須降至每小時20公里以下，這對高雄港貨櫃通關速度勢必會造成一定程度的衝擊。如何降低車速？且又不會造成塞車的狀況？目前初步規劃為設置23座入口輻射監測器，這個數量是否能紓解龐大的貨櫃車流量，也是未來大港倡議能否順利運作的重要關鍵。另外，須進行二次檢查的車輛，其動線安排的規劃，在系統設計階段必需要納入考量的重點之一。

 

三、大港倡議施行之後，對海關目前繁重之業務量亦是一大挑戰。不僅必須增派人力執行該計畫相關之工作，對於一些無害警報（如：含天然放射性物質物品、合法放射性物質、醫用同位素等）的篩選，或是二次檢測之輻射偵測，都會影響到貨櫃通關時間。海關人員則須加強輻射偵檢、防護、輻射分布曲線判讀及核種分析等能力的訓練，以便能在第一時間處理相關案件。

 

四、輻射分布曲線是協助操作員做出二次檢測、扣押或釋放貨櫃等決定的重要訊息之一。然而曲線可能是很顯著、具有威脅的點源分布曲線，或載運無害貨物的正常曲線，亦有可能是天然放射性物質中夾帶非法射源等，這類曲線的特徵通常是很細微、不易辨識的。而且，隨著車輛速度的不同，展現出的輻射分布曲線亦不相同。這些都必須靠著操作員經驗的累積才能逐漸駕輕就熟的。有下列幾種輻射分布曲線是值得注意的：1.載貨明細或艙單資料未列出具有放射性物質的貨物，而警報卻顯示貨櫃含放射性物質。2.輻射分布曲線含有尖峰，或曲線非呈均勻分布者，其代表可能夾雜某些點狀輻射源在其中。3.輻射強度明顯高於以往的警報，或輻射強度顯著超出預期。

 

五、課程內容係以未來大港倡議操作員的需求和角度設計，從基礎輻射知識、手提輻射偵測設備介紹、輻射偵測實務到貨櫃偵檢，課程中不會涉及太深之理論基礎，而且著重實際操作和演練，循序漸進，確切掌握主題及重點。另外課後亦對講師教學結果作出評核，藉由此互動方式不僅可了解課程的設計是否適當，更能清楚學員在課程中的吸收成效等。另外，在教材設計方面，著重講師與學員的互動，藉由小卡片、遊戲、問答及競賽等方式，提升學習興趣，加深學員印象。另外，訓練單位將每一部儀器之簡易操作程序製作成單張圖或小冊子，方便學員隨時查閱使用，可節省翻書及人員記憶的時間，容易在短時間內讓學員對儀器操作有深刻的了解，提升訓練成效，值得我們學習。

 

六、在訓練過程中不外乎發現，「安全」是該訓練不斷對學員強調的重點，這與過去對西方重視工作安全的印象不謀而合。不論在理論或實作課程中，講師總會提醒打開個人輻射警報器及儀器設備，才可接近作業場所及輻射源，以確保自身之輻射安全。

 

七、大港倡議計畫中使用之手提式高純度鍺多頻道脈高分析儀，屬於較精進之可攜式輻射偵檢設備。高純度鍺偵檢器目前一般於實驗室內，主要作為環境輻射偵測之用，其具有精準、廣泛之核種分析能力，對混合輻射場或低能量放射性物質之偵測更能發揮其功效。而手提式高純度鍺分析儀因具有高度的機動性，特別適合於反恐、輻射彈等緊急應變，或特殊放射性物質之場合，於事故現場即可完成核種分析等工作，實一不可多得之利器。

 

 

　　美國能源部「國家核子安全總署」在第二道防線方案下推動大港倡議計畫。計畫任務為在貨櫃運離國外港口之前，先用輻射偵測設備加以掃描檢視，防堵非法核子或放射性物質的非法進入美國。台灣首度參與美國大港倡議，預定於2009年6月正式運作。爲使關稅局執行人員了解大港計畫之運作程序，以及熟悉輻射偵測系統之操作，於是在美國華盛頓州HAMMER訓練中心特舉辦為期5天的訓練，以理論及實作並行授課。本人有幸能代表原能會輻射偵測中心參與此次訓練，不僅一窺美國國家級訓練中心完善之訓練設備以及生動的課程內容，且美國注重實務教學及個人安全的精神亦在訓練中展露無遺，令人留下深刻的印象，值得我國學習與借鏡之處。

 

　　大港倡議在國內屬於反恐緊急應變體系之一環，台灣亦首度參與跨國際反恐合作方案，各參與單位之間仍存有部分介面有待整合及克服。海關應加速培訓並建立貨櫃輻射偵測、核種鑑定及輻射源處置等能力，以便爭取貨櫃通關之時效。另一方面，原能會站在一個輻射源監督及管制者的立場，除了應適時提供處置建議外，更應建立一套完善且迅速之應變通報體系，確實做好輻射源追蹤及管制等工作，以維輻射安全。大港倡議實施之後，相信不僅對我國貿易安全之形象有顯著提升，更能強化我國輻射源安全管制工作，有助於提升我國在國際核能安全之貢獻。

 

 

1.第二道防線超級港口操作員訓練手冊

2. Thermal Scientific identiFINDER Isotope Identifier Catalogue

3. PRM-470CGN Gamma Neutron hand Held Detector Catalogue

4. ORTEC HPGe-based Hand-held Radioisotope Identifier Catalogue