2013年3月4日 星期一

核四的機型及其安全機制




這是核四使用的反應爐類型 GE ABWR (Advanced Boiling Water Reactor)。美國核管理委員會 (NRCNuclear Regulatory Commission) 1997 核准使用。它是屬於第三代 (GIII+) 的反應爐,設計時已加入被動式防禦 (passive defense) 的概念。

核安事件一般都是經歷極端災變、一連串的人為事故、或者二者兼而有之。要靠系統正常運作時的自動安全反應或者是人工操作來應付緊急事件,其實是不夠的。像福島事件就是因為地震導致停電,而海嘯灌入海水又導致備用發電系統失靈,所以冷卻系統完全無法運作。

被動式防禦的概念是即使在極端狀況,嚴重災變再加人為失誤,系統建制入的機制仍然能對災害予以適度控制。像 GE ABWRGE ESBWRWestinghouse AP1000 均有這樣的設計概念。

核災最主要的危險因子是核芯升溫到達其融點而導致核融化 (nuclear meltdown) ,此時連防護罩也無法阻絕放射物質的大量外洩,這就是核安的最大夢魘。控制核芯的溫度主要靠冷卻水,但如果是遭遇像福島的狀況,常規及備用的冷卻系統都失靈了,災害就會發生。

第三代的被動式防護措施就是除了這些常規、備用的系統外,另外有些防護措施只依靠自然、重力運作。譬如防護罩上有大水槽,其啟動機制是如果水槽與核心的溫度、壓力超過一定閥值,水就依重力位能毋需電力灌入核芯冷卻。即使是防護罩被破壞,譬如遭恐怖攻擊,水還是會傾洩而下。另外,在防護罩上或較高處,蓄有大量淡水,足夠 34 天冷卻使用,而且可以由外再注入水。在沒有電力的狀況,仍然可依重力將水注下,冷卻核芯。如果福島使用的是這一級的系統的話,災害可能就不會這麼嚴重。

值得一提的是此被動式防禦設計遠早於福島事件,並不是針對核島事件的改進。有一些核電廠的安全設計在各次事件證明逐漸發揮作用。車諾比事件的確非常嚴重, WHO 預估累計有 4000 終將死於車諾比幅射,而 Greenpeace 更宣稱至 2004 年已有 200,000 死於車諾比幅射。但後續的三浬島及福島則迄今仍無人死於幅射,主要的差別是後二者有金屬及水泥兩層防護罩,大幅限制了幅射外洩的程度。

至於這樣的安全夠不夠?這是一個價值與比較的問題。


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