环境与社会

劉金源國立中山大學海洋科學學院院長海下科技暨應用海洋物理研究所教授兼所長劉金源核能、環境與社會核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展大綱•核能發電原理•核能作為替代性能源•國內核能發電簡介•核能與環境•核電廠意外事件之探討•核能與社會（反核運動）•能源政策•結語（含單元報告）核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展核能發電原理核能發電的原理與火力發電相似，核能發電是利用鈾燃料進行核分裂連鎖反應時所產生的熱，將水加熱成高溫高壓的蒸汽，用以推動汽輪機，再帶動發電機發電。核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展NuclearPowerasanAlternativeEnergy(USA)•In1953,DwightD.Eisenhowerpresidentdescribesanoptimisticvisionofthefutureofatomicpower,called“atomsforpeace.”•In1954,thechairmanoftheAtomicEnergyCommissionaddressedtothesciencewriter,predictedthatnuclear-poweredgeneratorswouldprovidepowersocheap,sonearlyunlimited,andsocleanthatwewouldneverneedtometerit.•By1978,morethanahundrednuclear-poweredplantshavebeenbuilt.核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展核能作為替代性能源•核能發電成本穩定，沒有石化能源發電所產生的二氧化碳、酸雨等環保問題。•面對京都會議二氧化碳減量及化石能源即將用盡，使世界上先進國家選擇核能為其發電能源之一。•台灣為能源高度倚賴進口國家，為分散能源使用及考慮成本、環保等因素，政府亦選擇核能為目前的發電能源之一。•核一、核二、核三、核四（？）核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展第一核能發電廠（核一廠）位於淡金公路上，緊臨聞名全台的十八王公廟，依山傍海，風景秀麗，交通方便。核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展核一廠•民國五十九年奉准興建，六十年底開始施工，第一部機反應爐於六十四年五月吊裝完成，六十六年十月裝填鈾燃料，十一月併聯發電，六十七年十二月十日開始商業運轉。•第二部機反應爐於六十五年十一月吊裝完成，六十七年十月裝填鈾燃料。十二月併聯發電，六十八年七月十五日開始商業運轉。核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展核一廠•主要之蒸汽產生系統採用美國奇異公司所承造之沸水式反應爐。每小時產生每平方吋985磅壓力的飽和蒸汽7,620,000磅。•汽輪發電機原由美國西屋公司承造，民國88年汽輪機轉子，已全部改用愛波比(ABB)公司產品，惟發電機仍屬西屋產品。•採再熱生式汽力循環，熱效率可達35%。各部機每年可發電40億度，經由三十四萬五千伏之超高壓輸電線分四路送至台北地區匯入系統。核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展第二核能發電廠（核二廠）•台灣北部。•六十三年九月開工興建，一號機於七十年一月完成鈾燃料裝填。•第二部機較第一部機延後一年開工，七十一年三月完成鈾燃料裝填。•一、二號機分別於民國七十年十二月及七十二年三月商業運轉。核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展核二廠•第二核能發電廠廠房佈置採雙機式，各部機擁有一座產生蒸汽的沸水式反應爐（奇異公司設計發展的第六代沸水式反應爐）。每小時能產生985磅壓力的飽和蒸汽1,245萬磅。•汽輪發電機組由美國西屋公司承造，發電。所發電力經由345,000(34萬5千)伏特超高壓輸電線分三路送至台北地區匯入系統。核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展第三核能發電廠（核三廠）•在台灣北部相繼建立核能一、二廠後，為了南北電力平衡，減少電力輸送，政府決定在南部的恆春建立第三核能發電廠。•型式：輕水型壓水式•機組：兩部機•發電量：每部機951百萬瓦(951千瓩)•建廠費用：947億元•反應爐：美國西屋公司製（三迴路壓水式）•汽輪發電機：美國奇異公司製核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展核三廠核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展核能與環境：核燃料週期核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展輻射物質進入人體之途徑核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展核電廠意外：三哩島事件美國賓夕凡尼亞州的三哩島核能電廠核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展三哩島事件紀要•1979年3月28日凌晨四時，美國賓夕凡尼亞州的三哩島核能電廠二號機發生跳機。早晨7時，圍阻體內的放射性強度已較正常時的讀數高出數倍。大都會愛迪生電力公司於是宣佈電廠進入所謂的「廠址緊急狀態」由於狀況的持續惡化，電廠於7時30分宣佈進入「全面緊急狀態」。•8時15分美國核管會自附近城市派遣數架直昇機到電廠做環境偵測。結果顯示三哩島電廠上空的輻射劑量強度為每小時0.20~0.30毫西弗。在•離電廠2~3英哩處的空中輻射劑量強度則為每小時0.05~0.07毫西弗，這一訊息透露出三哩島核能電廠發生了非常嚴重的意外。核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展三哩島事件紀要（續）•3月29日美國核管會宣佈，三哩島事故為美國商用反應器運轉以來所發生的最嚴重事故。電力公司也透露部份燃料棒有可能已經受損的訊息。根據他們的估計，受損燃料棒的比例約為1%。•3月30日美國核管會估計，受損燃料棒比例已達60%。電力公司也首次承認反應器爐心尚無法適當的冷卻。•3月30日，電廠周圍3英哩半徑範圍內的輻射劑量強度為每小時0.25毫西弗。賓州州長下令將電廠周圍5英哩範圍內的學齡前兒童及孕婦撤離，並通知電廠附近四個鎮的90萬居民準備疏散。特別行動小組派遣核管會的哈諾德．鄧肯赴三哩島電廠，全權處理事故。電廠的混亂情況獲得改善。工程師和專家們逐漸將反應器冷卻，成功的遏止了事故的惡化。•4月1日，卡特總統親赴三哩島電廠巡視，以具體行動向民眾宣示三哩島事故的威脅已告解除。核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展三哩島事件紀要（續）•讓核能界感到慶幸的是，深度防禦概念中，作為最後一道防線的圍阻體的確可以發揮功能，將爐心熔毀後所釋出的放射性物質包封住，不讓它排到外界環境中，造成環境的衝擊和民眾的輻射傷害。有人將三哩島事件的發生，怪罪於運轉人員的失誤。要是運轉人員沒有錯誤的將高壓注水系統關閉的話，整個事件也不會惡化。•該事件使得核能界了解到：運轉人員的臨場應變對核能電廠安全的重要性，電廠控制室的人機介面也需要適當的改善，以及電力公司間運轉經驗相互交流的必要性。•基本上，三哩島事件是多重安全系統同時喪失功能所造成。理論上來說，這些組件絕非百分之百的可靠，亦即每個組件仍有壞的可能性；換句話說，雖說是微乎其微，但多個重要組件還是有可能同時發生故障或損壞。核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展車諾比爾核電廠災變核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展車諾比爾核電廠災變始末•1986年4月26日凌晨，蘇聯車諾比爾，核能電廠的4號反應器發生水蒸氣及氫氣爆炸。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。蘇聯政府迅速的疏散了車諾比爾區域的5萬居民，但是並未將電廠發生災變的新聞對外發佈。•4月28日清晨，瑞典福斯馬克核能電廠偵測到電廠工作人員受到輻射污染。瑞典根據測到的核種做進一步的分析，結果顯示放射性物質係來自於核能電廠反應器的爐心。•根據放射性物質在北歐諸國分佈的情形，以及過去數天的氣象資料，研判可能是蘇聯的車諾比爾核能電廠發生意外。•28日晚上9時，莫斯科電視新聞報導中，簡短提到位於車諾比爾電廠的反應器在意外中受損。•29日早晨，蘇聯的駐外人員向瑞典及西德政府詢問撲滅石墨火災的方法。核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展車諾比爾核電廠災變始末•美國雷根政府主動表示可以提供任何必要的援助，協助控制事故的惡化，但是蘇聯拒絕接受。•4月29日凌晨，美國衛星照片顯示反應器屋頂已經不見，且反應器內石墨殘餘物仍在冒煙，但廠區其它三部機組仍完好。•4月30日，蘇聯表示電廠的輻射外釋狀況在持續改善中，水源並未遭到污染，同時以照片顯示廠區的石墨燃燒已經撲滅。•5月1日，美國衛星照片證實石墨燃燒已經停止。•據到蘇聯協助醫療傷患的美國骨髓移植專家所提供的資料顯示，總共有299人住院接受治療，這些人大部份為電廠工作人員及救火隊員，到5月3日為止，有11人死亡。•1986年8月，蘇聯政府在維也納的國際原子能總署五天會議中對車諾比爾災變的前因後果作了毫不保留的交代。核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展車諾比爾核電廠災變後核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展車諾比爾核電廠災變污染區域核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展車諾比爾災變發生原因探討•追根究底，車諾比爾災變之所以會發生的最根本原因是反應器設計錯誤。•該型反應器的功率反應度回饋系數在低功率時為正值會產生極度的不穩定的狀況。•車諾比爾災變的發生是運轉人員為了在既定時程內完成實驗，完全不管運轉規範的安全限制，強行在低功率下運轉反應器，並且大量抽出控制棒，使得功率反應度的正回饋現象更為嚴重。•車諾比爾災變之後，對反應器基本設計有所了解的核能專家，根據專業知識研判，一致認為類似車諾比爾的事故不可能發生在輕水式反應器上。（華航飛安事件？）核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展車諾比爾災變後續影響•車諾比爾災變的輻射傷害而死亡的人數，可能尚未超過50人，但居住在污染區與禁制區的民眾，更長期生活在輻射的陰影中，這種心理上的傷害，可能更強過生理的實質傷害。•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800例的15歲以下兒童甲狀腺癌病例。核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展核能與生態•珊瑚白化：自七十年代起，墾丁核三廠附近海域不定期的出現珊瑚白化現象。核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展核能與生態：畸形魚•八十二年七月下旬，台北縣金山鄉環保人士於核二廠溫排水出水口近旁捕獲體長一至二公分的花身雞魚及大鱗鯔（豆仔魚）的畸形魚苗及幼魚，因其形狀頗似布袋戲被的駝背怪客（秘雕），由環保聯盟戲稱為「秘雕魚」，於同年八月經傳播媒體報導後，畸形魚問題即廣受國人的關切與重視。核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展贊成使用核能的觀點•不會釋放CO2所以沒有全球增溫的問題。•不會造成空氣污染，也不會產生硫化物、硝酸等，所以不會產生酸雨。•假如核反應爐是設計為商業用途，則可用的核燃料將可大幅增加。•1980年之後，美國即停止建立核電廠，但2001年加州能源危機之後，美國重新評估。布希贊成繼續使用核能。核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展反對使用核能的觀點•安全問題（輻射污染）！•核能作為替代性能源，其所產生的電量（美國：20%；台灣：10%）可以被其它能源所取代。•德國有33%能源依賴核能，但在未來25年內將關閉所有核電廠。核能、環境與社會現今科技與社會：能源科技與永續發展核能與社會：台灣反核運動•198804.22：反核團體代表至立法院陳情抗議，發表五百位教授連署之反核宣言，並於台電大樓前進行三天反核和平禁食靜坐。•199004.22：響應世界地球日及紀念車諾堡事件，發起南北反核大遊行，分別於恆春及貢寮舉行。台北縣長尤清亦參與「反核四」大遊行。•199105.04：反核學生工作隊發起夜宿台電大樓抗爭活動，包括反核劇場表演、歌曲演唱、演講，活動持續至第二天。•199105.05：近兩萬名反核群眾上街頭示威遊行，