首頁最新消息讀經日引環保新知往日信息網上資源聯絡我們
綠色箴言

他使我躺臥在青草地上,領我在可安歇的水邊。
詩篇 23:2


 
關於我們
最新消息
主題信息
環保活動
創意環保
為地球祈禱
節約資源與生態保育
食衣住行與反璞歸真
污染與健康
環保新知
往日信息
信息目錄導覽
教會機構專欄精選
網上奉獻與支持
故障申告
聯絡我們
網站維護

設為首頁
加入「我的最愛」
瀏覽流量統計
人數: 51,571 
頁數: 5,458,536 
下載:




沙塵豹UDN環保BLOG
  
   

Bookmark and Share   
 
日本地震的撼動 - 人預估能力的死角 (blind side)
3/16/2011




自三月十一日以來,全球許多人都在關注日本大地震後 Fukushima 第一核電廠的危機控制情形,各大媒體都湧到東京附近採訪,網路上也是充斥著各種似真又假的消息。為何冷卻系統發生問題?海水冷卻為何不發生功效?核燃料棒(含 UO2 或 PuO2)會因溫度升高而全部熔化嗎?會有何後果?對人體傷害如何?這樣的核電意外有可能避免嗎?

以上問題,新聞裡已有一些討論,日本 Fukushima 第一核電廠 meltdown 危機,正提供我們一個很好的機會去了解核能且面對可能的核災害問題。

日本的都市與工業建築結構,在這一次本州大地震中,通過了嚴峻的考驗,這是很值得推崇與學習的,其中也包括核能電廠的硬體結構。筆者曾詢問從事結構工程與設計的大女兒的看法,他指出若是美國西岸大城遇上像這樣罕見的大地震,可能不少城市建築結構承當不起劇烈又長時間的搖晃,這可能是因為設計時假設的地震強度,只是七至八級。大女兒去年曾加入美國結構工程師協會志願工作隊到 Haiti, 參加災後結構檢驗與重整工作,他說那兒許多水泥建築根本沒有依照法規設計,甚至沒有明確規定,所以一震就垮,死傷數十萬。這讓我想起二○○八年中國四川省汶川大地震,筆者曾在災區幾天,所見情形相當悽慘,造成原因與 Haiti 很相似。

雖然結構做的不錯,可是,日本對於海水的巨大威力這一次可能是低估了。日本沿海地區,常遇到 tsunami (津波,一連串的海潮),所以沿海都建有「擋海牆」,過去 tsunami 沖過沿海高牆的情形,也曾發生過,但是產生了一定的阻絕功效,所以日本政府還是興建。可是這次情形嚴重數十倍,擋海牆可能只發生數秒鐘的功效,也許挽救了一些人命。造成核電廠冷卻水備用系統失效,主要因為海水沖壞了備用 diesel generator,所以無法啟動,在電力受損的狀況下,只好靠備用電池應急,但僅能維持數小時。

一個核電廠使用很多燃料棒,核燃料棒是將鈾或鈽氧化物包裹在陶瓷金屬內形成。數十枝燃料棒形成一組一組的燃料版,一個核反應器可能有數百組燃料版,都置放在反應器中,但為了控制溫度,它們必須浸在冷卻水內,水是一直循環不停的,這是為什麼核電廠都有巨型冷卻塔的原因(水同時還有控制核分裂反應速率的功效)。

若說核燃料棒是反應器的心臟,水就是懸環不息的血液。現在,水無法循環,血就無法更新,心臟會「壞死」。糟糕的是:核反應器內靜止的水會被燃料棒不斷釋出的熱給蒸發,甚至水蒸氣都因高熱而分解成氫氣與氧氣,氫氣極易引起爆炸,爆炸很可能損壞建築物與反應器本身,也因此釋出放射物進入大氣(註1)。沒有冷卻水的燃料棒,更會因本身的高熱而熔化或焚燒,因此釋出許多核分裂 (nuclear fission) 產生的放射物質。若反應器與週邊裝置因地震或爆炸破裂,固液態混合的熔解燃料就可能進入土壤與地下水,或凝成一團具高輻射性、極難處理的金屬,這是  meltdown 最可怕之處(與1986年 Chernobyl 核災的後果相似,26年後至今仍無法解決,可能幾千年後都無人可以接近 )。

為什麼對地震與 tsunami 有多年經驗又準備充分的日本人,會將備用柴油發電機組與燃料放在核電廠低地(據說是在地下室)?有什麼特殊原因必須如此?這是讓人想不通的事。是不是他們太信任「擋海牆」,而低估了大海的威力?百密一疏,大水沖毀了備用發電機,而電廠又沒有在輻射量仍低的情形下,儘快修復受損電力系統,使冷卻水循環可以恢復啟動,因此造成核災害(這是另一樁讓人費解的事,是緊急應變程序有問題?)。現在即使拼命洒水來冷卻核燃料棒,已經遲了,進展緩慢,污染擴散(這是不是東京電力公司決策失誤?美國政府覺得日本處理不當,資訊緩慢又不夠透明,且低估輻射危害範圍,美國的安全標準定在 50 miles 之內居民必須撤離,日本起初只定在 12 miles 內居民撤出)。

GE 公司設計的沸水式核反應器包括多層保護設計(
註2),對防範輻射外洩有良好的控管,使用後的燃料棒多數存放在反應器上層週邊的冷卻水槽中,一般來說沒什麼問題,經過一段時間的冷卻後,就可載運到核廢料儲存場去(註3)。但如今,也因為冷卻水無法循環,廢燃料棒竟「死灰」復燃,開始因熱產生核分裂連鎖反應 (nuclear fission chain reaction)。這衍生出另一個大問題,因為裂解後的廢燃料組成複雜,含有許多原來核分裂的衍生物,主要是介於原子量 90 – 140 間的元素,尤其以 cesium (鍶) 與 iodine (碘) 為最多,且多數有放射性,它們釋出放射線強度與半衰期都與原來的鈾燃料不同,傷害力可能更大(它們隨著雨水與浮懸顆粒,進入水源、土壤、植物、或牲畜體內,會造成長期的影響)。有誰想到,這樣的廢燃料棒儲存方式,竟也成為另一災難的起頭?這是不是另一個工程上的百密一疏?

面對地震、海嘯、與核放射三重傷害,看到日本人防備災難的努力與付出,以及他們在傷害痛苦中展現出強韌的堅持力,我們能不同情與佩服?

試問:在我們居住的環境裡,尤其是加州美地(註4)、台灣海島上,有多少工業、電廠、建築設施是在地震帶上、是在低窪地區、是在海岸水邊?在設計上,它們的安全係數為何?能承受幾級的地震?tsunami 襲來擋的住嗎(這一次海嘯,北加州的 Santa Cruz 與Crescent City 港口受到相當大的沖擊,損失數千萬美元)?也許我們更該問自己:有無做好災難應變預備呢?

在全球災難連連、中東北非多處動盪不安、氣候異常變遷、能源價格愈來愈高的情形下,發展核電值得嗎?有沒有別的選擇?

日本這次大災難提醒我們:人雖自以為聰明,仰靠科技,在山崗水岸開發建設,搜求各種資源礦產,但在預估環境風險時,卻顯得那麼缺乏遠見,日本如此,其他國呢?大地一動,海水一沖,就顯露出工程品質。人對上天的能力真是了解的太有限了。

圖與文//沙塵豹默哀致意 3-16-2011

註1:請參看EPA資料http://www.epa.gov/radiation/radionuclides/cesium.html
註2: Boiling Water Reactor 設計見 http://nrc.gov/reactors/bwrs.html 或 GE 網頁
http://www.gepower.com/prod_serv/products/nuclear_energy/en/new_reactors
註3:
核廢料處理是核能發電最難解決的問題,可能影響數千數萬年之久。
http://nrc.gov/waste/spent-fuel-storage.html 現在安全穩固的儲存場難找。

註4:加州在地震帶上的核電 http://www.energy.ca.gov/nuclear/california.html 它們距離府上多遠?http://money.cnn.com/news/specials/nuclear_power_plants_locations/index.html

相關訊息

為什麼浪濤無語、偏鄉沒落? 
為什麼大老遠地要跑來偏鄉訪晤?為什麼要放棄高科技事業卻來山城當有機農夫?為什麼環保單位還是這麼被動?為什麼若是居民不抗爭、媒體不爆料,官府就任憑污染留在海岸邊?...

Harvey 颶風的洗禮 
Harvey 颶風的洗禮給我們幾個提示: 都會開發需要有智慧、有規範與限制;居民要覺醒,不能只顧個人的享受;生活要簡單一點,少製造CO2與廢棄物;有一個汽車bumper sticker如是說 “There is no Planet B”,沒錯,地球僅此一個,暖化與氣候異常已經威脅到每個人了;人溺己溺,看見鄰舍有難,就當伸出援手。

人的未來是在雲端霧裡? 
中國燃煤連帶產生的空氣污染與霧霾問題相當嚴重,我自己的經驗是:非必要絕不出門,若是出門,一定帶口罩;除了燃煤外,滿街的車是另一空氣殺手;但歷年來,當權者在其僵化教條的引導下訂定的計畫,可能才是造成問題的真正原因…

我們髒亂的家園 - 教宗對環境危機的公開信(Encyclical) 
教宗認為環境危機肇因於富裕國家與人們對資源財富的劫掠,只是自私的為著少數人的享受,卻蔑視窮人的需要,這絕對是不公義的(injustice),他對富人、大企業、以及所有坐著不動不管、不聞不見的人發出譴責,他呼籲大家生活要簡樸,更多慈悲憐憫的心。

霧霾上的藍天 - 微粒罩頂下的中國 
到底追求發展的代價有多大?中國有可能從霧霾的險境逆轉而出?至少領導人立志要減低CO2排放,但PM2.5微微粒空氣浮懸物怎麼辦?請看紐時的報導...

客家庄人文與生態體驗 -- 森林大學研習訪學 
多數人喜愛城市的熱鬧,願意從都會來鄉下服事的人無多,能偶一為之者或許有,肯長期服務的絕少...在有需要之處,燃起一盞心燈,遠勝過十億善款...其實,鄉下與都會距離不遠,關懷僅是一心之遙。

好書推薦 --《當新教宗遇見聖方濟》 
什麼是方濟疼惜自然生物、關愛貧病弱者、自甘謙小微末、八百年來為眾人喜愛的根源?我們的生命之旅何去何從?今日有賴此書的探索與激勵,期盼人人與方濟的生命相遇,轉化出熱愛地球眾生的潛能。

選擇貧窮 -當新教宗遇到窮人方濟 
為何要成為「為窮人而設的教會」?什麼又是「貧窮教會」?為何要擁抱貧窮?這豈不是反社會之道而驰?到底誰是窮人方濟?...今年當羅馬教會新選出的教宗,他遇見了...

憂活?攸活?How shall we live? 
人到水邊是要尋個柔適美感,品嚐一點自然,可尋到什麼?凌亂取代了美與合諧,環境破壞了,誰來善後?憂活?幽活?到底為何而活?

沒有牛驢的馬槽 – 聖誕歡慶之後 
學生告訴我,中國社會現在也很瘋聖誕歡慶,有好多商業促銷,各種派對慶祝,瘋著買禮物,可是人們到底在慶祝什麼?它的環境代價多大?

臭氧是什麼顏色? 
臭氧的色彩與政治風向有關?..聖誕節期 Occupy Shopping Center 狂潮開展之際,請想想「人多車多,臭氧肯定也多」的事實,為了自己與他人的健康,少跑幾趟,才是祝福。

99 與1 是誰佔領「高牆」大街- Occupy Movement 要什麼? 
受到 Arab Spring 的影響,Occupy Wall Street,從紐約市曼哈頓區開始,蔓延到世界好多大城市,「高牆街之春」正在萌芽,99% 的一份子該站在那裡?環保又與「高牆」何干?

「工作」先生的創意 - 打造一顆綠「蘋果」? 
過去十餘年,Apple 在「史地夫•工作」引領下,的確相當耀眼,但也飽受批評,只顧搶佔市場,推出新玩意,卻在環保工作上落後。在post-Jobs 時代,Apple 有可能變的更青翠嗎?

霧台魯凱之旅 - 焚而不毀的毅力 
兩年前,八八水災帶給魯凱族人生活與文化巨大衝擊,誰知,今年 (2011)八月,颱風又掃過南台灣,使霧台山區原住民再受威脅。到底他們的未來會如何呢?...

你的 Disposable Plastic Footprint 有多大? 
許多國家都面對塑膠品氾濫的問題,到底人們使用多少塑膠品?這個問題目前沒人能確切的回答出來,為什麼?你到底用多少塑膠袋、薄膜、免洗刀叉...?

其他文章有關"核廢料"

溫水裡的青蛙 
在我們生活環境裡,真有許多「不定時」的恐怖與災難事件,正等待著或是悄悄的發生著,我們可曾警覺到?

道德的人vs.不道德的核四+公投 (1) 
..神學家尼布爾(1892-1971)的名著《道德的人與不道德的社會》,提及人往往不知道自己有限,而妄以自己為生命的主宰、命運的支配者;以虛張的傲慢來掩飾自己的軟弱與無能....

禍水 - 日本福岛核災的難題 
在天災甚難測、疏失無可避免、核廢料不知何處棄置的情形下,僅為了短暫的經濟利益,就興建核電廠,這可真是明智之舉?

本目錄中最多閱覽的文章

新年可做的七件美事 
過去十年,人們愈來愈明白,為我們劬勞的地球,經歷了什麼樣的艱難與「困苦」。我們豈不該思量一下能做什麼來補償?

我們都是 e 家人 - 你的 water footprint 有多小? 
為什麼 e 這個小字母是這世代最惹眼的符號? e is for...?? 這又與水何干?

想節約能源? - 請不要浪費食物 
您知道美國每年浪費多少食物,其能源代價有多大?據調查顯示,浪費的食物所耗的能源,比墨西哥灣抽出的油所提供的能源還多!

想要年年有魚?- 請節能減碳 
可曾想到 CO2 排放除了使氣候變異的可能性增高,還會使海水酸化?海水中「沉默的」大多數,可遭了「池魚之殃」。

你的碳黑腳印有多小?- (carbon footprint?) 
為什麼我們認為出家人、無家可歸者不會有什麼環境衝擊、不留什麼碳黑腳印,可是竟會使用高過全球平均值的能源?原因是...

尋回綠色地球 - 儉樸心靈、永恆盼望    Email: info@eternalgreen.org    Powered by Web4Jesus (W4J) Ministry