2011/04/10  賀立維

最簡單的話來說說原子爐是什麼，既然會它會爆炸又為什麼要去蓋它呢？先說原子吧，原子就是物質的最小單位，能保持它原有化學性質。一個原子包含一個精密的原子核及幾個圍繞在原子核周圍的電子，電子帶負電。原子核是由帶正電的質子和沒帶電的中子組成，原子核是中性的。根據質子和中子數量的不同，原子的類型也不同。如鈾235是鈾的一種同位素，它能夠發生核裂變，引發連鎖反應，可以用作核能發電也可以用作核子武器。這是自然界至今唯一被發現能裂變的同位素，它通常與鈾238共存在鈾礦中，但它的比例相當低，只有0.7%。若用一些科學的濃縮方法，可以將它的濃度升高到3％，這就是一般核電站發電用的低濃縮鈾，若濃縮到90%就可以當核子武器來用。當一顆鈾235原子核被其它原子核所釋放出來的中子撞擊而裂變時，它就會釋放出新的中子，這些新的中子又去撞擊其它的原子核，又引起其他鈾原子的裂變，這就叫做連鎖反應。連鎖反應的結果會釋放出熱能以及其它帶有放射性的同位素。核反應爐就是用這個原理來產生能量的，利用這些熱能讓通過的水產生蒸氣，這些蒸氣再去推動發電機。發電的過程與一般傳統燒煤或燒石油的發電方式差不多，只是產生熱能的方法不一樣而已。

控制方法是非常精密，由不得有差錯。像這次日本的地震與海嘯，損毀重要的冷卻與控制系統，所以一發不可收拾。如果將鈾235濃縮到90%以上時，讓它瞬間爆炸，就是核子武器了。一般人可能不清楚二者有什麼不同，也許上面的解釋大家會稍微清楚一些。經常有人問，原子爐會像原子彈一樣爆炸嗎？答案是要看何種的爆炸？原子彈的爆炸是由它的鈾235或鈽239原料因連鎖反應直接爆炸，它的威力是不得了，有如二次大戰美國丟在日本的那原子彈。

核電廠的燃料因為濃度很低，不會直接爆炸。但是當它的冷卻水因管路斷裂或電力中斷，會讓爐心溫度急遽升高，使冷卻水產生氫氣，這些氫氣會爆炸。氫氣的爆炸會將保護的週邊建築物炸毀，輻射線就會外洩，造成環境嚴重的汙染。若這時還不立刻降溫，爐心的核燃料就會繼續升溫，將它們由固體變成液體，就如煉鋼廠將鋼鐵燒成鐵水一樣。這就叫做爐心熔毀，一旦爐心熔毀，會造成不可收拾的場面。所以為何日本發生災變時，要不停的由外部灑水的原因。

核電廠既然這麼可怕，為什麼它會存在呢？核電廠在平時永遠是默默的為人類服務，它沒有像火力發電廠排出黑煙冒出二氧化碳，它也不會因石油漲跌而使電費起伏緊張，它發電的成本又比其他方法為低。有時候遇到選舉時，有人拿它來吸選票，拿它來消費，雖然消費它的候選人並不一定瞭解它是什麼。在它出狀況時，環保人士會抗議，來引起社會注意；但它每天就是在那裏靜靜的發出巨大的電力。美國有核電機組一百多座、法國與日本都有有五十多座，全世界有四百多座核電機組正在運轉。日本在未來十年預計再興建十多部核電機組，所謂核電機組也就是指發電用的原子爐，它們供應了全球百分之十五的電力。台灣有三座核電廠，總共有六個原子爐，供應了台灣百分之二十的電力。當核四完工時，又多了二座原子爐，台灣核電廠的密度已列世界第一。

（作者係美國愛荷華州立大學核子工程博士，曾任職行政院核能研究所）