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| 2011/12/19 00:19:55瀏覽4685｜回應0｜推薦2 | |
如我在引用文章：立即提昇核安才是當務之急！所說的，台灣這麼小，任何一座核電廠（即使已經停機＆關廠！），假若發生類似這次日本福島核電一廠的核災，若要撤離距其至少80公里半徑內的所有住戶，甚至如專家建議的150公里半徑，那麼整個北台灣都不能住人了，台灣就完蛋了！ 所以，政治人物要吵去吵，執政之行政團隊應責成原能會，要求台電儘速提出改善方案，去提昇現有核電廠之核安設施，這才是當務之急，要馬上去做。 而於2006年，世界首富，微軟的比爾·蓋茲（Bill Gates）參與投資了泰拉能源公司(Terra Power)，幫助其研發一種核電技術「行波堆」(Travelling Wave Nuclear Reactor)，或稱「旅波反應堆」，本文就將探討其安全設計的特點。另於文末介紹另一具備自穩式安全設計之PBMR爐，給有識者參考。 行波堆是第四代核反應技術，其最顯著的特點，是運行過程中幾乎不産生什麼核廢料，且可以用其他核電站的核廢料做燃料，相比目前的核反應堆技術，行波堆技術不但更環保、更安全，且更經濟(因為其能利用核廢料做燃料)。而PBMR為Pebble Bed Modular Reactor 之簡稱，PBMR反應爐為具有獨特之自穩式安全設計特性與優越之熱效率的次世代核能發電爐。 ＊ 現用核電反應爐技術是不安全的： 其實所謂反應爐，就是個火爐，添加燃料就發熱，不添加燃料，就不發熱。這熱度加熱水，產生水蒸氣，液態的水變成氣態的水蒸氣，體積膨脹產生壓力，推動氣渦輪機，讓與其連動的發電機（發電機就是個反轉的電動馬達）運轉，就能產生電力。 如我在引用文章：台灣核電廠的安全防護設計為何？說過的，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或設計，使系統狀態能夠自動收斂，而不發散。 但現有的核電反應爐，其系統的設計是發散的，需要人為不斷的監控與循環冷卻水來降溫，否則反應爐會越燒越熱，邁向失控爆炸。即使停止向核電反應爐提供新燃料，但現有核電反應爐的設計，系統內的現有燃料，若無人為降溫，就會也會互相增溫，造成系統不可控制的升溫，甚至融穿爐壁或產生氫爆等。這種不穩定設計，系統有正回饋，若不加以控制（即移除該正回饋），就像火上加油，系統回復其不穩定的發散狀態。 這種天生不穩定而靠後天控制的反應爐系統設計，即該火爐若不加人為控制降溫，火就會越燒越旺，最後會失控爆炸，叫它不出事都很難。若至今這種設計的反應爐，還未發生毀滅性的核災事故，我認為那完全是因為老天保佑，大家都有去燒香，還有全世界各地的系統操作人員都盡心盡力防止災害的發生。真的，我們人類還未被核電反應爐這種白癡的「天生不穩定設計」搞到滅種，我們實在是太僥倖了。 而除核電外的其他種類的火爐，不管是燒哪種燃料，系統的設計都是收斂的。也就是說，如果你不添加新的燃料進入系統，或不予任何控制，那個系統就會自行收斂與降溫，燃燒無以為繼，等它燒盡了燃料，自然會熄火停機。系統對於外部控制的需求，是持續添加燃料以維持系統的燃燒運轉，若外部的控制失靈，系統就會自動收斂，停止運轉，回復其穩定狀態。 這是天生穩定而不靠後天控制的反應爐系統設計，即該火爐若不加以人為控制使其升溫，火就會無法繼續燃燒，最後一定會熄火停爐，極難讓它失控爆炸。這就是所謂的「自穩設計」，其系統本身有負回饋，所以若無人為操控（未添加正向輸入），系統會自動收斂至其穩定狀態。這樣才對嘛，這樣的「天生穩定設計」，即使天災人禍來，也不會出事，不會爆炸，人類才不會被核災搞到滅種。 ＊ 我國現用核電反應爐都是不良設計品： 我國運轉中之核一與核二核電廠用的是GE公司沸水式反應爐（BWR），核三廠用的是西屋公司（2006年被日本東芝收購）之壓水式反應爐（PWR），而興建中的核四廠用的，是GE公司之進步型沸水式反應爐（ABWR）。 但如前GE公司企劃工程管理主任菊地洋一於「BWR與ABWR之間共通的危險性」一文所說的，「GE、日立、東芝的沸水型核子爐都是瑕疵商品」！ 他說，原子爐圍阻體與配管不能避免地震位移所引發之應力破損，輻射照射與焊接不良等產生的配管腐蝕瑕疵所在多有，而「核子爐事故中最可怕的，應屬「冷卻水短缺事故」；一旦爐內的冷卻水出現短缺的現象，核分裂的連鎖反應將失去控制，最終將引發無法想像的可怕事故。倘若核子爐底部出現穿孔或縫隙的話，冷卻水勢將迅速流失。在現場實際操作中，其實類似的漏水情況可說經常發生」。 ＊ 現有核電反應爐技術是浪費的： 還有，我在東電事故發生時，看到他們需要不斷替堆滿用過的核燃料棒的所謂冷卻池添加冷水，避免爆炸，就覺得這種核電反應爐的設計，真的有夠白癡的。這些用過的核燃料如果還存留有這麼大的熱能，就該拿來發熱，燒水，產生蒸氣，好去推動蒸氣渦輪機發電呀，怎麼就這樣白白浪費掉了，還要耗用外部電力，讓冷卻水產生循環，以帶走這些多餘的熱能（還會造成冷卻水排出口海水增溫，珊瑚白化死亡等問題），不然就會自動增溫燒乾冷卻水，然後爆炸，釀成核災，真是讓人搞不懂。 所以，我覺得現用之第一代一直到第三代的核電反應爐，以安全性與系統控制性來說，都是極為差勁的工業設計。想到他們還在世界各地運轉，台灣這個小島就有６座，還即將添加２座這種白癡設計的反應爐，真是令人膽戰心驚。 ＊ 第四代核電反應爐技術： 下一代核能發展的主力，稱做第四代核能反應系統（http://legendofflyinghorse.blogspot.com/2009/12/blog-post_9101.html），包括:
＊ 「旅波反應堆」(travelling-wave nuclear reactor)： 比爾蓋茲投資的Terra Power之「行波堆」技術，或稱「旅波反應堆」(travelling-wave reactor)，屬於第四代核電反應系統之鈉冷卻反應爐系統，則採用核轉變方式（nuclear transmutation）把劣質鈾，核廢料等等，直接拿來作燃料，利用液態鈉作為冷卻劑。由於核燃料不需要特別加工，成本也減輕。 單單美國估計就有大約70萬噸核廢料需要再處理，可為此旅波反應堆提供源源不絕的燃料，所以旅波反應堆不但能安全發電，它也能夠解決核廢料問題。而且，其亦已通過對地震和海嘯等的模擬試驗，新反應堆的安全性也大幅提高。
其原理與TerraPower公司介紹請看下列網站。
旅波反應堆(Travelling Wave Nuclear Reactor)預計可以運轉百年，不用更換燃料，除最初的啟動源需要濃縮鈾，日後其他燃燒熱能都可以來自天然的材料，因此不需要分離濃縮鈾，或製成燃料棒。以具體形象來說，行波堆就像一隻大蠟燭，用火柴點燃一端後，該部分逐漸燒盡，並可以陸續點燃蠟燭之剩餘部分。
TerraPower也已經與日本東芝合作發展此行波堆反應爐（TWR）技術，此是因為東芝已經成功開發出可連續運轉30年、不用更換原料、可輸出1萬千瓦的「4S」超小型核子反應堆技術，正在聲請美國原能署生產認證中，預計2014年開始商業製造（http://source.takungpao.com/news/10/03/24/KJXZ-1233262.htm）。 東芝的4S爐的全名為“Super Safe, Small and Simple reactor”取其四個S而名之。由於是小型高速反應爐，因此燃料的冷卻劑不使用水。鈉具有液狀化時比較輕（可抑制廠內所需動力）且可讓中子減速的性質，因此不僅反應爐內（1次系）之冷卻劑連同與1次系配管熱交換的2次系配管內也使用鈉。2次系鈉將熱傳給蒸汽產生器之傳熱管，將流於其中之水變為蒸汽以推動汽輪機。由於出力小，用盡辦法抑制廠內所需動力，其代表性技術為“電磁pump”。在pump配管之周圍安裝電磁石，通電後產生磁界藉著電磁力推動液體鈉。與一般的機械式pump驅動方式相比，不需要轉動pump的馬達，防止水漏的seal，潤滑油等。由於沒有機械式驅動的部分，因此故障的機率甚低。東芝的技術部門宣稱：“幾乎不需要設備維修”（參新式反應爐簡介一文）。
由於「採用目前數據完備的材料進行設計」（東芝電力系統公司原子能業務部技術總監尾崎章），因此可行性較高。包覆管方面，計劃採用公認爐料膨脹特性優異的鐵素體鋼「HT9」。 4S的特點是，在注入了燃料濃縮鈾的原子反應爐四週，設置有反射中子移動反射體。移動反射體只有某一部分達到臨界狀態。通過緩緩移動該反射體，可使燃燒區域在30年時間內不斷移動。 （參比爾·蓋茲出資的核電公司在幹什麼？（下）） 這種4S反應堆和TWR在技術上有很多相同之處，東芝評估後認為4S八成技術可轉用於TWR，今後的課題是開發足以承受長期核子反應的反應堆爐身材料，預期耗費十年完成此項材料研究。 如前所述的，TWR將使用貧化鈾（鈾濃縮所產生的副產物）為燃料，而非傳統型的以濃縮鈾為燃料。由於TWR不需要調整核分裂反應速度的控制棒，安全性提高，輸出規模可從小型的10萬千瓦級到目前主流的100萬千瓦級，和現在要數年更換一次燃料的輕水反應堆相比，維修管理容易，建設運作成本亦較低。 所以，Terra Power有研發技術，而東芝已具備生產類似系統的製造能力，其合作是相輔相成的。 ＊ 比爾蓋茲在中國推銷此第四代核電反應爐技術： 既使日本福島發生核災，預期中國發展核電的決心仍不會改變，業內人士判斷，明年3月後核電有可能步入恢復發展的軌道，中國未來將是世界最大的核電市場。 日前，比爾·蓋茲再次到訪中國，拜訪科技部和中核集團的相關負責人，尋求在核電領域的進一步合作。在接受媒體採訪時，比爾·蓋茲透露，自己正與中國探討聯合開發一種更安全的新型核反應堆技術，計劃未來五年投入10億美元的研發經費，希望能解決這種核反應堆的技術瓶頸，從而實現以更低成本，更安全、更環保的方式生産核能（http://finance.sina.com/bg/tech/sinacn/20111213/1337414328.html）。 ＊ 核安運轉與設計資訊要透明化 如我在引用文章：立即提昇核安才是當務之急！所說的，當務之急是借鏡他國核災經驗，與國際核安組織接軌，做好現有三座運轉中的核電廠以及建造中之一座核電廠有關安全防護設計與施工的總體檢，將其安全防護設計與措施提昇到可以應付複合式與高強度的天災人禍之發生。當然，台電的運轉維護與管理，核能會的監管與抽測，都要切實徹底的去做，才能確保安全。 老話一句，若想要贏得公眾對核電產業的支持，提高其設計與管理透明度是一個關鍵。期望人民盲目相信政府與台電會做好核安，是不切實際的，是荒謬的，更何況台電的核電廠運轉紀錄又不光彩，讓人很難對它有信心。 我國核電廠的核安設計與運轉資訊一定要透明化，千萬不要重蹈日本東京電力的後轍。 另一種具有固有安全性，也是自穩設計，不易釀成核災，由德國發展的第四代反應爐技術，PBMR反應堆，也值得介紹（參新式反應爐簡介一文）。 ＊ PBMR 反應爐： PBMR為Pebble Bed Modular Reactor 之簡稱，PBMR為具有獨自之安全特性與優越之熱效率的次世代核能發電爐，以德國之具有運轉實績的發電用原型爐(THTR-300)的技術為基礎。PBMR之燃料物質為鈾氧化物，再加上多孔質carbon 或碳化矽等ceramic 的三層被覆而成為被覆粒子燃料。將約15,000個的被覆粒子燃料以石墨覆蓋，弄成為約網球大的燃料球即為pebble 球。 爐心由約45萬個之燃料球所構成，由石墨構造物圍住。中心部也有石墨構造物，燃料球裝填於由石墨構造物所形成之環狀空間。此石墨構造物之作用為中子之減速體也是反射體，爐心與石墨構造物全體由爐心槽支持，而爐心槽則收容於反應爐壓力容器內。由於燃料為球狀，故運轉時由反應爐壓力容器上方裝填燃料，並將已燃燒之燃料球從反應爐壓力容器下方排出，運轉中可進行更換燃料為其特色。 使用具有優越之熱傳導性以及化學上安定之氦氣將爐心之熱傳送到汽機,發電後又回到反應爐。此熱．電氣變換系統構成稱為“Brayton cycle”之熱系統。 PBMR之安全性 PBMR之爐心之單位體積之出力為壓水型輕水爐(PWR)之30分之1，因此具有大的熱容量。這些特性與負之回饋特性（feedback，即爐心之溫度上升時會發生抑制核分裂反應之效果）具有相乘效果，萬一事故時其爐心之衰變熱可藉自然冷卻來冷卻，燃料最高溫度只會達到不到1,6000C左右，因此不會引起燃料熔融，因而放射性核分裂生成物(FP)便可封閉於被覆粒子燃料內。因此被稱為具有固有之安全性的反應爐。 如此這般，萬一事故時也不需要靠操作閥等的動態事故時對策即可保持電廠之安全性，因而沒有必要設置比如“緊急爐心冷卻系統”(ECCS)之設備。收容一次系機器的建築物設計為可抵抗飛機相撞或龍捲風的建築物，然而因為燃料本身具有可將放射性核分裂生成物封閉於被覆粒子燃料內之性能，因此沒有所謂的“圍阻體”(containment)。 我見我思－「福島壯士」真冤 在日本東電公司隱瞞重要資訊下，「福島壯士」形同送死，其中兩人更恐遭截肢。日本搶救核電的性命交關時刻，需要資訊透明進行生死試煉，才不會重蹈福島壯士悲歌；台灣希望落實非核家園願景，同樣需要政府資訊透明以提供理性論辯空間，才不會讓人民在資訊匱乏下變成「白老鼠」。 日本核電危機爆發至今，「福島壯士」的犧牲讓全球為之動容。但隨著相關內情的揭露，外界逐漸了解，在人命安全考量下，這些或被動、或主動回到工作崗位的勇敢鬥士，仍須依照搶救核電的標準程序進行輪班，不可能任其如同敢死隊般赴死捐驅，這也是部分搶救人員事後強調「我們不是英雄」的原因。 不論「福島壯士」是不是英雄，完整告知所有資訊，是東電公司最起碼的責任。所有人都知道搶救核電機組很危險，但危險到什麼程度，卻是搶救人員據以評估願意付出到什麼程度的關鍵。部分搶救人員誓死如歸令人感佩，但政府與電力公司都無權在隱瞞資訊下要求搶救人員送死。 可悲的是，東電公司竟然到最後關頭還不願告知搶救人員，電廠地下室積水含超高輻射這項事實，導致三名工人踩進輻射量超標萬倍的積水中，不但罹癌風險上升，其中兩人腳部更恐遭截肢。東電公司雖對此公開道歉，卻已引發日本各界憤怒譴責，一致質疑東電處理核電危機的能力。 回頭來看台灣的核電爭議，當各界質疑核電安全之際，從原能會到台電只是一再複誦核電安全論，甚至連「蓮花座」這樣的比喻都出爐；然而，連國際媒體都質疑全球十四座高危險核電廠「台灣四座全都入列」，原能會與台電究竟提出了那些充分資訊讓民眾相信核能安全？ 而在核能安全未能釋疑的情況下，經濟部、台電採取的卻是恫嚇論：核一到核三無法延役就會讓工廠企業倒閉，核四無法商轉就一定會缺電，問題是從「反核」到「缺電」間明明就還有非常多道關卡，這些關卡是否可能透過調整產業政策、力行節電措施乃至適度調高電費進行有效因應？台電只以「非核家園不切實際」就想打發相關質疑，實在嚴重低估了人民的智慧。 前總統李登輝強調，核電政策公投的前提是資訊透明，人民才能做出判斷。這句話講得非常對，但李登輝自己應該率先反省，其主政十二年究竟提供了那些資訊讓人民了解核電利弊？李登輝政府沒做，標榜非核家園的陳水扁政府也沒做多少，如今行政院長吳敦義連非核家園都不提了，民眾對於核電政策論辯的資訊已更加匱乏。 大家都知道台灣現階段難以廢核，但未來要不要廢核及如何廢核，應該由各界思辨而非相關部會專斷決定，希望日本核災對台灣的啟示，正是台灣核電利弊資訊透明、理性論辯的開始。 東電發言人稱福島核電站事故可能是工人失誤造成的 國際在線專稿：據《日本時報》5月18日報道，東電公司發言人齋藤本宿稱，發生在3月11日的福島第一核電站爆炸事故，或許是由於工人失誤所導致的。在此之前，日本政府方面認為福島核電站核反應堆在3月11日運轉正常，東電公司的這一說法駁斥了政府的觀點。 本周二，日本內閣官房長官枝野幸男在新聞發布會上指出，“我從媒體報道中聽說了人工關閉核反應堆的事情，政府方面也要求核能與工業安全局以及相關機構對此說法給予詳細的解釋。”另一方面，核能與工業安全局也要求東京電力公司在本月23日以前，對此說法進行解釋。 本周一，東電公司在其內部的文件中指出，“地震發生后3點左右，福島核電站核反應堆的冷凝器被關閉，3點30分左右核反應堆遭海嘯破壞。” 海嘯來臨之前，核電站工人應該手動關閉核反應堆閘門，從而阻止冰冷的海水涌入炙熱的核反應堆，阻止爆炸事故發生。東電公司的核電站操作指南上規定，“如果核反應堆溫度升高過快，工人可以採取人工方法關閉核電站閘門。”（徐霖） 日政府稱福島核災已基本平息 專家吐槽 日本首相「野田佳彥」十六號宣佈，福島核一廠已經實現「冷停爐」，也就代表事故本身已經基本平息，不過，日本的核安專家卻不給野田面子，甚至有人直指日本政府根本就是「騙人」。 日本共同社引述日本「九州大學」「核能工程學」特聘教授「工藤和彥」的話表示，日本政府不能夠光認為，使用目前的檢測方法沒問題，就代表已經絕對安全了。 日本東京電力公司說，反應爐整體已經冷卻了，因此沒有問題，不過工藤卻反駁東電說，應該要進行更大規模的測量。 |
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| ( 時事評論｜環保生態 ) |
