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2011/03/15 19:08:31瀏覽6646|回應0|推薦5 | |
日本福島核電廠的輻射危機愈來愈擴大,六座反應爐已有四座出了大問題,三座先後冷卻系統失靈又發生氫爆,負責運轉的東京電力只能孤注一擲緊急灌入海水以求降溫,另一座停機檢修的反應爐又發生火災。 看到日本政府與東電面對這種複合型的災難(地震加海嘯)時,因為所有安全防護措施失靈所產生的倉皇恐慌與一籌莫展的窘境,我不禁要問,採用類似設計的台灣核電廠的安全防護設計到底為何?我們的核委會與台電會做得比發生事故之日本東電福島核電廠好嗎? 看到電視報導裡,核委會與台電人員在跟質詢的立委打包票,說我們有設在高處的至少四萬噸的生水池,利用重力就可供冷卻使用,我們另有設在半山腰的氣渦輪機發電機組,我們還有雙備份的柴油發電機組,供緊急發電之用,看來我們的多重安全設計是比日本福島發電廠好很多。但是他們應該多跟國人用簡易好懂的圖示來做說明,以免國人恐慌,於是我想找相關資料,看看能不能找到前述多重安全防護設計之示意圖,好替他們對國人做點釋疑工作。 但我找來找去,在核委會網站上竟然看不到任何有關核電廠運轉安全防護設計與具體措施的說明,我只能在台電提供之核安資訊透明化資訊系統的「核能電廠的安全設計與營運」(http://wapp4.taipower.com.tw/nsis/Safety1.asp#topic2)看到有關的資訊,但前述這些生水池,氣渦輪發電機組,雙備份柴油發電機組等,通通都沒提呀。核委會與台電,你們既然有做這些多層次安全防護設計與措施,怎麼都不好好說明呢? 縱讀數千卷奇書,無施行,不謂識字 2011/03/16 01:17 留言: 上面那張輕水反應器的圖有問題,那是壓水式(PWR),不是福島用的沸水式(BWR),沸水式直接在反應器產生水蒸氣來推渦輪機。 另外,氫原子太小,不論是特殊鋼製反應爐與內襯鋼板的水泥圍阻體都關不住,所以反應爐裡之核燃料棒若裸露熱溶所產生的高壓氫氣,就會洩漏出來,因為氫氣輕,所以會聚積在廠房之屋頂內側,因為廠房(二次圍阻體)很厚,且為負壓設計,所以無法排洩出去。日本東電福島核電廠人員,在一號機組氫爆後,應該就知道怎麼樣也都要手動打開屋頂之排氣閥(不可使用電動,因為開關會產生火花),好排出含有中度輻射汙染物之危險含氫氣體(因為4%以上的氫氣碰到火星與空氣中的氧氣就會爆炸),新聞報導說日本政府已經准許他們這樣做了,但結果還是連三爆,連停機檢修中的四號機也是無故失火,我看人為疏失的可能性蠻大的(或者現場面對的危機,比我們能想像的更危急,更無計可施!),台電與核委會要引為殷鑑,找出能夠防止或消彌類似人為錯失,保證不會使危機擴大的設計方案,並趕快補強實行之。 總之,任何安全防護措施應該都以「防呆」(Fool Proof)設計為首要,不讓人為疏失能夠發生。而且,既使系統操作上真的出現任何無法防止的人為錯失,或者遭遇遠超過設計規格的天然災害,則系統設計上仍然必須具有自穩之負回饋裝置,使系統狀態能夠收斂,而不發散。以防止爐心過熱溶解的手段來說,我對核能反應爐是個大外行,但我能夠立即想像到的,就有:(一)移除燃料棒,(二)插入控制棒(吸收中子),(三)注入中子吸收劑或凝膠,(四)填入金屬隔離片等,這些都可在反應爐設計與建置時備便,不知核能工程師有無探討過這些自穩設計。 而反應爐之外的各種保持爐心冷卻的手法,反而比較次要,如圖示的核能熱交換設計,都分內部熱交換循環管路與外部冷卻水管路兩部分,且以爐心冷卻水與熱交換器間之內部熱交換液體循環管路順暢運作為前提。如福島核電廠此次核災所顯示的,即使內部循環運作正常,但若其外部冷卻水循環管路幫浦缺電不能運作,管路有所滲漏,或進水口、出水口阻塞等等,則此熱交換系統會馬上進入自我累積加熱之發散狀態,最後會因為反應爐心熱到無法控制而溶解爆炸。 最後,若不能持續將爐心的熱量交換出來,即使灌了海水進去,也只是延緩其爐心溶解或爆炸的發生而已。所以,還是要設法恢復供電,好讓外部冷卻水循環恢復才對,而內部冷卻水循環當然也要繼續維持其運作,所以並不是灌了海水,放棄核反應爐後,大家就可以拍拍屁股走人的,還要維持這個冷卻循環管路順暢運作到系統沒有自燃的可能性為止。也就是說,我們要保持電力供應,好讓幫浦不斷的運作,好澆注冷海水到熱交換器,然後排出經加熱後的熱海水回大海。但若東電如媒體報導的,這次是直接澆注海水至爐心(我認為,也希望這應該是媒體的誤報),那我真的不知道這些具有高度放射性輻射汙染物的海水到底能排到哪裡去? 令人擔憂,可見得日本這些核反應爐的防護設計,真的不夠。那我們學到了嗎?又做了什麼? --- 我剛剛看了一位麻省理工學院(MIT)教授寫的福島核災之簡要與精確說明文章,非常具有可讀性,在這裡: Fukushima Nuclear Accident – a simple and accurate explanation(http://bravenewclimate.com/2011/03/13/fukushima-simple-explanation/)Posted on 13 March 2011 by Barry Brook 該文之簡體中文版,在這裡: 這篇文章可以讓那些被台灣媒體嚇得要得恐懼症的人們得到一些必要的保證與安慰。 === 今晚清大核工所和工科系合辦的「日本核能電廠事故說明會」概要,協助轉貼只是希望各位不要太驚恐,請相信真正核能專家的意見,而非只當一兩天核能專家的名嘴和媒體,他們或許連事故過程都看不懂,連ECCS和電廠全黑的定義都不懂,只會亂唬爛,核能工業是個嚴肅的產業,需要受到全民及國際間監督的,真正的核能專家學者所說的話代表著"專業責任"與"學術權威",請尊重真專業!!!
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許文勝博士 (日本東北大學核工所博士),這兩天皆由許文勝博士於原子能委員會與日方進行第一手的訊息接觸,且充當台日間的訊息即時翻譯,因此得到的消息可信度絕對比台灣媒體來的高許多!!!
日本福島第一核能電廠事故說明: 1 460MW 急停 2 784MW 急停 (熱停機,緊急插入控制棒) 3 784MW 急停 4 784MW 大修中 沒事 5 784MW 大修中 沒事 6 1100MW 大修中 沒事 停機後還有6%的功率繼續放熱,要到100-C以下,1atm才算安全 問題開始: 1.地震和海嘯阻斷外部電網(喪失外電)(屬常見狀況) 2.十三台柴油發電機被海嘯破壞 3.供給海水的pump也被摧毀 →LOCA(Loss of Coolant Accident) →內部的注水系統雖然可以降溫,但還需要餘熱移除系統→熱交換器(跟海水交換) (※但是打海水pump報銷,完全無法跟外界交換熱)
一廠1號機狀況(按照時間排列)
→僅剩下RCIC(爐心隔離冷卻系統)(用蒸氣渦輪,利用餘溫的熱來推動)來注水降溫 降壓(※但是此為輔助系統,搭配冷凝水貯存槽只有八小時的額度),最後連液壓池也被煮沸了,產生極多的氫氣 →通報電廠全黑(完全沒有基礎電力) →偵測到Cs-137=推估反應爐已經變形了=燃料棒裸露 →福島的圍阻體只能承受8-atm,所以決定打開釋壓閥 (※但必定有輻射物質跑出,但可以保護圍阻體不會爆裂) Zr在2200F溫度下會跟水反應,產生氧化鋯和氫氣(放熱反應) 廠房累積大量的氫氣(氫氣爆炸範圍:4%~80%) →氫氣爆炸(反應器廠房,不是圍阻體) →開始利用消防管線注入海水,3/13灌水抵達安全範圍(危機解除)
福島第二核電廠 1號 1100 急停 2號 1100 急停 3號 1100 急停(3/12 11:15完全冷卻,安全) 4號 1100 急停
一廠三號機
→通報喪失注水能力 →圍阻體降壓 →開始注入淡水 →開始注入海水(消防管線) →氫氣爆炸(廠房,不是圍阻體)(功率高,所以氫氣更多。日本政府很擔心圍阻體是否完好,後來偵測內部的氣壓,發現始終維持3.6atm,所以確定沒有外洩,也沒有偵測到中子射源) →圍阻體內注入海水(大約要五、六日抵達安全水位)
※輻射線的來源主要是排放氫氣時連帶放出的,並非外洩 最高劑量:在排氣口是一小時1200μmSv (等於一小時內照兩張X光片) ※(一號機和三號機屬於老式電廠,比台灣核一還老) ※輻射強度和距離平方成反比(2000km^2)
~~~~~~~~~重點區~~~~~~~~~~~~ 整個事故的經過太過繁瑣不贅述 簡單來說就是多重災難導致所有系統失靈 (外部電源、13組柴油發電、用來和海水熱交換的渦輪.etc) 簡單的歸納重點:
1.福島第一核電廠的一號、三號機組熔毀了(二號機可能也會步上後塵) 2.兩次氫爆的原因都是因為圍阻體內的氫氣濃度太高(為何會有氫氣看上文),不排放會導致圍組體瓦解,排放時一定會導致氫爆(有金屬落地就可以爆了) ,但炸掉的是隔壁的廠房,不是圍阻體 ※兩次爆炸人員傷亡事件,第二次並非沒有記取教訓, 而是工作人員為了全體國民的安全,堅持把自己推向險境 3.所有新聞上宣稱的「輻射外洩」,只是排放氫氣時連帶放出的 (當然降壓後就封起來了),並不是防護不周。 1200μSv / hr 的劑量相當於一小時內照兩次X光片 4.目前一號機已經穩定了、三號機還要注水5~6日,但也大致穩定 5.第二號核電廠的三號機完全穩定,一、二、四大致穩定沒有太多新聞 6.核電廠不會爆炸!(X果的動新聞畫到整個電廠炸掉)。也不應該拿車諾比來對照,因為兩者的機型完全不同,現在也沒有人在用車諾比的那種型號了 7.美國沒有空運什麼冷卻水或是硼酸,完全沒有。 整體評價:在多重性災難中(芮氏9.0第五大地震),而且ECCS(Emergency Core Cooling Systems) 全面失靈,還守住了兩道防線,其實是肯定核電廠的安全性; 即使災難的程度超出設計範圍,但最終還是控制住了,全世界都要給予日本高度的肯定。大家都說核能不安全,但仔細探究,會發現福島核電廠的整體結構幾乎沒有受到地震和海嘯的摧毀。 就像說明會中白寶實教授說的:這很像是上帝在幫人們做實驗,想要測試看看人類的核能安全能到什麼程度,每一次的災難對往後的核電廠反而是祝福,因為這樣就知道哪裡可以改進、如何去避免類似的事情再度發生了面對媒體聳動又未經考證的消息(有些甚至是杜撰的),大家一定要冷靜思考!!! === 東北角的核二廠有個展覽館! 那個MIT教授囉哩八說講得那一堆BWR/PWR原理,N層防護,多重防失效...在展覽館裡都有解說,還有動態模型可看,問題是,有多少人去東北角玩會興起參觀核電廠的念頭? 所以,台電對於核能多層防護措施與各種安全設計,自己平常就要多作宣導。但是系統設計得再安全,若維修與操作的人員素質不良,各種訓練與裝備不足也是無用。所以台電的各種操作規範,檢測與維修作業,都要完全徹底的落實,而台電自己的運轉紀錄也要能反映真實事實才是(千萬不要學東電,它有造假28次檢修作業紀錄的極度不良行為)。 還有,人家福島核電廠補強到可耐0.6g,才撐得過這次發生於其150公里外海的地震,我們的核電廠才能夠耐0.3g,又離斷層比較近,應該要馬上研究是否需要趕快發包補強的,不要鐵齒,也不要天真的期望這樣規模的地震,不會在台灣近海或陸地上發生。(不過只要圍阻體完好,冷卻管路健全,外部廠房即使被炸掉,好像也沒事,所以要往這方面去思考,去做補強設計。) 另外,這MIT教授說的,還是不能解我的一個疑惑。既然這些氫氣是被故意由圍阻體(第三層防護罩)之釋壓閘門釋放出來的,而氫原子太小,其實不論是特殊鋼製反應爐與內襯鋼板的水泥圍阻體,本來就都關不住氫原子,運轉時間久了,就會洩漏出來,而且因為氫氣很輕,所以本來就會聚積在廠房內部空間之屋頂內側,因為廠房(二次圍阻體)很厚,且為負壓設計,所以無法自然排洩出去,會有造成氣爆之危險。我認為日本東電福島核電廠之現場操作人員,在一號機組氫爆後,就應該就知道怎麼樣也都要手動打開屋頂之排氣閥(不可使用電動,因為開關會產生火花),好排出含有該MIT教授所稱之低度輻射汙染物之極度危險含氫氣體(因為只要4%以上的氫氣碰到火星與空氣中的氧氣就會爆炸),而且新聞報導說日本政府已經准許他們這樣做了,但結果還是連三爆,連停機檢修中的四號機也是無故失火(據報導也是因為使用過之核燃料儲存槽缺電不能冷卻,氫氣聚集所產生之氫爆)。我認為,要嘛核能電廠之設計人員,可能低估了含氫氣體的危險性,要嘛沒在屋頂開設緊急洩漏閥門,要嘛該閥門因年久失修而失效,或者閥門沒法用人工開啟,不然怎麼會一直看著氫爆的危險繼續升高,任由他一直爆呢?台電與核委會,必須記取這個教訓,做出必要之補正措施。 === 備用電源是為了啟用冷卻降溫 讓反應爐不再繼續升溫 台電強調比福島電廠應變更為優異,是因為有備援電力:包括柴油發電機和「氣渦輪機」。福島核電廠之所以發生反應爐氫爆,原因出在強震讓機組急停,反應爐燃料棒停止運轉;但反應爐還有餘溫,只不過冷卻隔離系統又被海嘯沖毀電源,無法啟動「備用電源」、因而無法散熱,造成「圍阻體」內受壓力而不斷升溫,最後引發氫爆。 不過台電的備援電力比福島電廠更多,而且電廠多半興建在高處,因此認定在應變上比較優異。台電核一廠副廠長吳才基表示,後備電力就是兩台氣渦輪,它的位置高在22.4公尺,發電量有四萬千瓦,最重要是它是氣冷式,不需要靠海水或其他水來冷卻。第五台柴油發電機也是氣冷式,不是靠海水,都是提供緊急電力。 備援電力的柴油發電機和「氣渦輪機」都靠柴油發電,但一般使用「水冷式」散熱,就需要海水;而台電機組屬於「氣冷式」,不斷抽入空氣排熱,設計上比較先進。 === 6具反應爐已有4座出問題 日本福島第一核電廠2號反應爐今天清晨6時10分(台灣時間5時10分)傳出爆炸聲,不久後4號機也發生氫氣爆炸,這是4天內第4起氫氣爆炸。由於2號機爆炸造成盛裝冷卻水和控制內部氣壓的容器底部抑壓池出現部分破損,而4號機接著又起火,使得輻射外洩量急劇升高。日本首相菅直人表示,核電廠周圍的輻射量大幅升高,要求20公里疏散區之外10公里範圍內的居民留在室內。稍後4號機火勢撲滅。 菅直人10時在電視上表示,4號反應爐起火,電廠周圍輻射量大增,政府會盡一切可能防止災禍擴大,他並呼籲人民冷靜。至此,福島核電廠6具反應爐有4座已出問題。共同社等日本媒體稍後引述 核電廠 人員的話報導,4號機火勢已撲滅。 日本內閣官房長官枝野幸男則在稍早指出,並未檢測到輻射量劇增的跡象。東京電力公司則說,從輻射量未暴增的事實推斷,圍阻體沒有遭受類似破洞的損害。圍阻體是密封燃料棒的外殼,抑壓池組成圍阻體基座。 但枝野幸男後來也更正說法,指輻射量升高,會危及人體健康,提醒民眾防範。 最高輻射量逾8000微西弗 【東京特派員陳世昌/15日電】 日本福島核電廠的輻射危機愈來愈擴大,日本首相菅直人下令,核電廠周圍30公里的居民禁止外出。 內閣官房長官枝野幸男說,三號發電機附近所檢測到的輻射量最高已經超過8000微西弗,是對人體健康會帶來危害的輻射量。 日本首相菅直人對造成的此一危機,繼續向民眾呼籲「冷靜對應」,30公里半徑的居民不要外出。他也表示,輻射線濃度很高,今後放射線濃度還會繼續增高。 === 台灣核電廠緊急應變 疏散範圍
馬英九總統昨天召集「重大災害因應作為研討會」,會後陳貴明在新聞局記者會表示,我國核一到核四廠分別可抵抗八至十一公尺高的海嘯,台灣核電廠高度的設計上,應該足夠。 至於日本福島核電廠發生的爆炸事件是否可能發生在台灣?陳貴明說,台灣核電廠有四萬噸的深水池可緊急冷卻,且和日本抽水的柴油發電機組不同,緊急冷卻是用重力和氣渦輪發電機抽水;若這些都無法降溫,就會採取最後的「斷然手段」,引進海水降溫,以人民生命優先。 原子能委員會主委蔡春鴻指出,各國對於核能災變疏散區域範圍沒有一定標準,日本分成三公里以內、三公里至十公里兩階段疏散、掩蔽,我國則是一律把標準訂在五公里;原能會將檢討相關規範是否需要改進。 原能會指出,依據分布台灣各地的三十個輻射偵測站,測到的數值如超過每小時零點二微西弗,就會通報、加強偵測;若超過每小時二十微西弗,才會採取緊急措施。而每年要吸收五至六西弗輻射量,才會影響人體。 【2011/03/14 聯合報】 外部接電、灑水降溫、鑽孔防爆,這些措施,早就該做了,總算為時尚非太晚。 --- 核廠恢復供電 機組開始降溫 2011-03-20 經過279名留守工程師的努力舖設外接電纜,福島第一核電站的5、6號反應爐終於「來電」,國際原能總署於日本時間18日晚上11點通報,5、6號機備用柴油發電機已恢復工作,東電已在19日早上啟動5號反應爐的抽水幫浦,冷卻系統開始運作,5、6號機組開始降溫;20日通電範圍擴及3、4號機組。 NHK、日本時事通信社、新華社報導,東電高層表示,19日一整天,留守核電廠的工程師戴口罩、護目鏡、穿著以膠帶密封的防護裝,奮力在殘破的建築內鋪設1480公尺長的電纜,連接來自東北電力公司輸電線的電力,試圖讓1、2號機的冷卻設備運轉。18日深夜,東電高層首次公開對因輻射威脅而被迫撤離的福島居民致歉,並就賠償問題提出「將和政府進行商議」的說法。 廠房鑽孔防氣爆 日本原子能安全保安院表示,目前的進度是19日接通1、2、5、6號機組的外部電源,啟動冷卻系統;20日通電範圍擴及3、4號機組。 不過,由於許多儀器在海嘯中被海水浸泡,即使有電力支援,工程師還得先檢測所有機組設備,依次啟動沒有受損的儀器。 在此同時,消防員與自衛隊依然向情況最危險的3號反應爐噴水。由於現場輻射量較高,為確保消防人員不受輻射落塵影響,東京消防廳19日派遣第2批、約100名消防隊員分乘14輛消防車赴福島第一核電站,接替第一批消防員。這批生力軍從凌晨起,使用可從距地面22公尺高度噴水的折疊噴水車,繼續對3號機組進行冷卻作業;19日早上與下午,14輛噴水車分別向3號機組射入約60公噸海水。 國際原能總署19日證實先前媒體報導:東電分別在5、6號機組的廠房頂部鑽了3個直徑介於3公分至7.5公分的小洞,並在聲明中指出,「開天窗」是為了防止氫氣在廠房內積聚、發生氫氣爆炸。 替代能源的成本多高,各位知道嗎? 你願意去付十倍電價,很多人卻不願意,更何況如果台電是提供這樣昂貴的能源成本,會讓我國廠商馬上失去價格上的競爭力,所有的廠商也只能立即外移求生。 現階段替代能源的成本還是太高,現在還不能替代核能與火力發電,現在只能採取重點扶植、關鍵技術研發的替代能源產業發展政策,等待其自身技術與發電成本有所突破。 例如,太陽能發電不但成本高、效能低、維護不易,還要遮蔽大量寶貴台灣土地不能利用。風能發電不但不穩定(風太大或太小都不能發電),還有噪音、景觀、用地、謀殺候鳥等不利因素。水力發電很環保,但我國能建水庫的地方都建了,而且會造成生態破壞,水庫淹沒區等不利事項。現在沒有那麼好的事情啦,並沒有又便宜,又環保的能源。 我的意見是,我國已經有三座核能廠設在那裡了,正在建第四座,當務之急是要立即做總體檢,吸取福島核災的教訓,增加安全防護措施與安全控管方案,好讓它們更安全,所以,我國政府應該要求台電在核電廠的建造、管理與維修上要更謹慎,而原能會的監管要更落實,不必跟我們打包票,反正人民也不信,你們應該做的事,事告訴我們要做什麼事、要花費多少時間與金錢,來增加我國核電廠抵禦類似日本福島外海大地震與大海嘯的天然災害發生的安全防護能力。如果你們連研討都沒有,就來跟我們掛保證,空口說白話,說我國的核電廠比日本的還安全,誰能信呢? 其實,工程師們已經設計出了能夠減輕核能發電風險的解決方案﹐如今的第三代核反應爐考慮了冷卻泵系統失靈和氫壓增大的可能性。美國西屋電氣(Westinghouse)建造的AP1000反應堆擁有一系列不需要外部電源或柴油發電機的被動冷卻系統﹐也不需要操作人員起動。這個反應堆還配備了防止氫爆炸的複合裝置。而三菱重工(Mitsubishi)的新APWR反應堆擁有被動和主動後備冷卻系統。阿海琺集團(Areva)的EPR反應堆擁有四個獨立的緊急被動冷卻系統﹐反應堆外面還有一個額外的核心包圍區﹐目前正在芬蘭、法國和中國建造中。原委會與台電的問題,是已經有三座核電廠在運轉中,到底如何在不造成核能外洩的情況下,去增強既有反應堆的安全設計與增加安全防護裝置,以抵禦複合式的天然或人為災難的發生。 類同日本福島第一核電站的沸水式反應堆設計已經正式被中國採納﹐在沿海地區興建,並推廣到所有中國內陸地區的核電站專案﹐而這些地區發生地震的危險要大於沿海地區。所以,對於台灣來說,除了要求原委會落實核能安全監管與責成台電加強核能安全設計、建造與維護作業外,由於我方與大陸非常鄰近,其核子事故對於我方的影響會遠比日本福島核電廠事故大,因此我國還應要求大陸地區的核電廠要採用新式安全設計,而兩岸核能安全事故通報,與事前與事後防範措施的互相支援,更是兩岸協商要項中的當務之急。 日本無視核電站安全漏洞釀慘禍 |
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