2011年5月10日 星期二

核能、反核、核恐懼

週六在台北,恰好遇見反核的遊行。參加遊行的,不只是以反核為主要訴求的團體,還包括了其他各種訴求的團體,像是性別平等、地方利益、宗教團體等,彩虹聯盟的各色光譜都聚在反核的大旗下,安靜平和的行進。偶有熱心一點的,還跟我這呆站在路邊的閒人遞傳單。我微笑點頭,接了傳單,看了看主要訴求,又看後一隊性質和扮相都截然不同的團體迤邐行來。大半個鐘頭過去了,隊伍還是源源不絕,彷彿城市裏外的人都加入了這個行列。

有點雨,我斜倚在騎樓下,與龐大的人群有點疏離,但心是掛在隊伍裏。想,這一整群人真的知道自己在反什麼嗎?反對核能不必是有核工的專長,每個人都有權力表達對公共事務的意見,就像有權投票的不必是政治家一樣的道理;但是投票前看看候選人的政見、資歷,是行使投票權起碼的良心責任。

我學習的專業與核物理稍有淵源,是以比較有機會接觸到相關的事物。先說一件生活中可以遇的到的事好了。在中大型醫院中,有一個檢測站叫MRI (Magnetic Resonance Imaging)[1],中文的翻譯是磁共振攝影,但以前不是這麼叫的,以前是NMR (Nuclear Magnetic Resonance) ,核磁共振,這是我在書本上學到的名稱,也是以前醫院檢測站的名稱。它的原理是先利用強磁場來對齊人體裏軟組織原子核的磁矩 (magnetic moment),像是用一個大磁鐵來讓許多小指南針排列指向同一個方向。然後用無線電波來擾動這些已經排列整齊的磁矩。這些磁矩吸收了無線電波的能量之後有可能改變它的方向。當無線電波停止時,這些磁矩會傾向於回復原來排列的方向,這時候會以釋出光子的方式放出原先的吸收的能量。藉由這些放出光子的位置、時間等參數,建構人體軟組織的影像。原理不懂沒有關係,重要的是在MRI整個過程中只用到強磁場及無線電波,不像X光或電腦斷層掃瞄(Computer Tomography; CT) 利用了游離化幅射 (ionizing radiation)。我們一般對核的恐懼應該是來自於其幅射及放射性粒子,主要有三種粒子:α粒子(基本上是拿掉電子的氦原子)β粒子(就是電子,不過能量較高)以及γ粒子(高能量的電磁波)MRI用的強磁場及無線電波不是這些幅射粒子。它唯一與核沾的上邊的是它利用了原子核的磁矩,但這與幅射線是八竿子打不著的事。前一陣子福島核電廠幅射外洩事件有媒體將幅射值與醫療儀器的幅射值相較,MRI赫然列於醫療用具幅射的榜首,令我驚訝不已。由於NMR的名字與核沾上了邊,讓就醫的民眾起了疑慮,而醫院裏的護理人員也難耐病患再三的質詢,所以在八零年代後(距其問世不過十年) ,名字就改成MRI,以避免不必要的誤解。這個事情也說明了一般民眾與媒體是怎麼樣看待與「核」相關的一切事物,以及專業人員面對這些恐懼處理的方法與態度。

我求學中的一些經歷也可以對前述的現象下註腳。研究生時做高能物理實驗,組裝粒子偵測器。實驗室在研究大樓九樓,指導教授要我到五樓的核物理教授實驗室去借弱β幅射源來校正粒子偵測器。到了五樓核物理教授問明了用處,拿出了一個透明的硬殼塑膠盒,裏頭當然是弱β幅射源,盒子上頭還有一個顯眼的幅射警告標幟。核物理教授和我都知道是弱β幅射源,其幅射劑量遠低於健康安全標準,因此毋需以鉛之類的金屬容器予以屏蔽。我道謝再三,臨出實驗室門前,核物理教授突然叫住我,問我怎麼上樓?我愣了一下,心裏揣測這到底是什麼樣的問題,上樓不是坐電梯就是爬樓梯,上四層樓我選擇坐電梯,但還是答了:「當然是坐電梯。」核物理教授跟我眨了眨眼睛說:「那,這需要額外的防護。」當我還在滿心狐疑時,核物理教授從抽屜中抽出一張紙來,我更驚訝了,紙能屏蔽幅射麼?核物理教授什麼也沒有說,只是用紙張將塑膠盒遮蓋,當然也掩去了幅射警告標幟。剎那間我明白了,他是擔心我拿了一個有幅射警告標幟的物品進電梯,恐怕會引起群眾從電梯奪門而出的大騷動。在研究大樓出入的人都是基礎科學的教授或研究生,他尚且有此顧忌,遑論一般的民眾。而遮去幅射警告標幟與將核磁共振的「核」字拿掉有異曲同工之妙。雖然都清楚知道對健康無礙,但是一時三刻說不明白,只好從權了。

由於學科專長的學習過程,我自己也經歷了一些類幅射事件。在大學修習近代物理實驗時,有個女同學先輪到她做Frank-Hertz[2]實驗,這個實驗是1914年由兩位德國科學家用來證實波爾原子模型的實驗,對於近代量子物理的發展有關鍵性的支撐作用。實驗的觀察牽涉到量測電子的能譜。電子的能譜最終是顯示在示波器上,但是她做了一下午的實驗卻得不到預期的結果,只好向教授求助。教近代物理實驗的教授是個很有實做經驗的實驗物理學家,他看了看示波器的圖形以及實驗儀器的擺設,心裏有了想法。我時任班代,教授讓我找全班同學圍在實驗桌台邊。說也奇怪,當人一圍攏上來,示波器上顯示的能譜就宛如教科書所示的圖形,明確無誤。教授也沒解釋些什麼,只叫同學一一往後退。在有一個同學退後之後,示波器的波型又回到之前雜亂無章的狀況。教授這時候才說,在這位同學的身後有強電子源 (strong β source)。於是循著偵測器與這位同學的連線,在三四公尺外的櫃子中找到了一個幅射源。實驗室由於儀器的關係,在當時物質匱乏的環境中是整棟建築唯一裝有冷氣的地方,因而也是夏天時同學喜歡流連的地方。天知道同學及學長在那邊吸收了多少幅射劑量。

研究所時在美國長島布魯克海汶 (Brookhaven) 國家實驗室做高能物理實驗。照例會由資深的學長先給一次導覽以及必須的安全教育。我抵達時加速器正在運行出光 (beam time),加速器的建築中必須淨空,因為高能粒子的撞擊會產生幅射線,雖然它的幅射性不會如核能發電廠中鈾、鈽的重金屬同位素經由核分裂過程產生的幅射性那麼持久。由於加速器建築不能進去,只得在建築周邊閒繞。到了一個排氣口,那位學長拿了他胸前的幅射感應記錄牌子在排氣口前做勢幌了幌,說當加速器運行時,得繞開排氣口,因為加速器運行時空氣也可能有幅射性。還以老鳥的身份跟我私授個秘訣,說如果想要放個假的話,就像他那樣做,幅射感應記錄超標,醫生就會強迫休假,連老闆也沒有權利說個不字。沒想到二星期後到了例行的幅射感應記錄牌月檢查,這位學長被檢出幅射感應超標,他當時的戲言,竟一語成讖。我也被要求受檢,所幸兩人都沒事。

回到反核的議題。核能之飽受爭議,首先是由於它出場亮相的方式。1945年在廣島、長崎的兩個原子彈little boyfat man[3],奪走了約二十萬日本人的生命。之後美、蘇之間的冷戰,又一直以核武器為主軸,譬如古巴危機。在核武的陰影下過日子,沒有人過的安生。核能用於毀滅用途,所有的人都不樂見。由此起頭的全球非核化,大部份人會舉雙手贊成。

但是用於核能呢?這個議題看法就比較容易有分岐。核電廠有史以來有三次主要的核安全事件,分別是1979年的美國三哩島事件[4]1986年前蘇聯的車諾比事件[5]以及日前才發生的日本福島事件。福島事件還是現在進行式,其最終的影響很難蓋棺論定,但前二者至少也經歷了十五年,累計的研究報告大概可以描述這兩個事件的衝擊。

三哩島事件沒有人死於急性幅射症候群 (Acute Radiation Syndrome; ARS),其周圍十英里的居民因此事件所增加的平均累計幅射劑量為8 milliremMillirem的單位大家可能不熟悉,簡單來說,大概等於一次X光的幅射劑量,而一年美國居民的自然背景幅射劑量約為300 millirem。由於此微量幅射劑量增加所可能導致的致癌增加率,根據統計醫學的估算,在十英里的範圍內大概會增加一至二人。其它後續的追蹤研究都無法確定此事件導致對健康的其它影響。

車諾比事件雖然是後發,但結果遠比三哩島嚴重,其原因是先天設計不良,兼之後續的多重處理失誤。事件發生時,有237位救火員或緊急事件處置人員得了急性幅射症候群,其中31個人在三個月內死亡。但之後就沒有因之而死亡的案例。聯合國世界衛生組織於2006年出了一份報告,在72,000緊急事件處理工作人員中在1991~1998年間,有216名非因癌症死亡的案例與事件的發生是有關連的,至於癌症的罹患率則無異於一般人。另一個聯合國底下的組織原子幅射效應科學委員會(United Nations Scientific Committee of the Effects of Atomic RadiationUNSCEAR) 對事件長期追查,其結論是至2005年,在車諾比附近貝拉魯斯的居民,有6000名事件當時受過幅射感染的兒童及青少年患有甲狀腺癌,在下個十年間預期這個數字還會增加。雖然此數據有可能是因為加強篩檢而增加,但咸信這些病例應該是暴露於幅射線所致。其它可能因幅射造成的健康影響,譬如白血症,經廿年的長期觀察沒有發現顯著增加。

但甲狀腺癌是可以治癒的;甲狀腺癌五年及三十年的存活率分別是96%92%。因此車諾比事件導致的提早死亡約為500人。

核能的負面效益自然不只是在核災發生時人員的傷亡,還有事件直接、間接導致的經濟損失、土地的污染、廢棄、核廢料的處理等一籮筐的問題。但是傷亡應該是核恐懼的核心。以核能運作數十年的累計經驗來看,如果願意採信這些聯合國底下各個機構的數據,全球因核災難而死亡的累計人數到目前為止應略少於一千人。站在人道的立場,每一個生命都有獨特的存在價值。但是政治是討論眾人之事,經濟是討論是全體人類最大的福祉,因此以此數據與其它可能的解決方案相比,不能說是太殘酷。這個累計數十年的數字,不如單只由一年煤礦礦災所奪走的生命。再舉一個每個人每天都要承擔的一些風險--汽車好了,一年全球死於車禍的人口約一百三十萬,受傷的人數約為五千萬之譜。用這些數字來比較,我沒有看過大規模的反火力發電政治運動,而致死率在幾個數量級以上的汽車產業,好像從來沒有成為政治運動的對象。難道是真的因為礦工的性命是別的國家的、開車及坐車是個人的選擇的這樣的原因而對此不聞不問麼?

火力發電與汽車造成的碳排放量,更是難以計數。台灣有些致力於低碳綠能的企業就是因為使用台電的電力、而台灣的火力發電比例過高而未竟其功,而台灣幅員雖小,經濟實力在全球十五至廿名之間浮沈,卻是世界前十名的排碳大國,也多少與此有關。

發展和使用安全、永續的新能源,應該是所有人的共同願望,這一點大概沒有人會有異議。但是怎樣從目前使用火力、核能為主的現況到達彼岸中間的歷程、手段以在一些價值之間的取捨,這就是意見分岐的所在。找解決方案當然不是老百姓的責任,這是政府的責任。但是要舉牌表達理念,至少也要知道自己在反些什麼吧!至於政治人物因為口號的時尚性 (topical) 因而領導這些政治運動籌集政治資本,卻對議題提不出建設性的替代性方案,就更等而下之了。

References:
http://en.wikipedia.org/wiki/Chernobyl_disaster

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