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核四即使壯士斷腕 仍可能禍及子孫

核四即使壯士斷腕  仍可能禍及子孫
行政院長江宜樺(中)未能了解「斷然處置措施」背後風險,卻多次以此保證核安。(攝影/陳俊銘)

陳彥廷

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攝影/陳俊銘、UDN.COM、資料來源:台灣電力公司

855期

2013-05-09 14:12

馬英九與江宜樺一再如鸚鵡般地口中複誦著台電所謂的「斷然處置措施」,是否真的是一顆杜絕所有核安狀況的萬靈丹?很不幸地,根據多位專家學者評估,答案顯然是否定的……。

今年三月十日,就在反核大遊行落幕的隔日,馬英九總統信誓旦旦地宣稱,台電設計的核電廠「斷然處置措施」,使核四廠比日本福島電廠更加安全。而此前行政院長江宜樺也數次以斷然處置措施向民眾保證核安。

究竟什麼是斷然處置措施?簡言之,它是一套標準作業程序,當地震、海嘯侵襲造成核電廠外接的交流電斷電,促使冷卻水循環系統失效時,台電將透過這套作業程序,將備用水灌注到反應爐中使其冷卻,防止爐心熔毀。台電稱斷然處置措施一旦啟動,雖等於「斷然」廢廠,卻能確保核災不會發生。

 

專家高分貝抨擊處置措施

 

對於台電與政府高官們當作護身法寶的這套作業程序,清華大學動力機械系榮譽退休教授彭明輝,在部落格上發表數篇文章質疑其有效性;並引用原能會核研所主任廖俐毅針對斷然處置措施提出的質疑,說明這套程序即使套用到福島的情況,依然避免不了一場毀滅性的核災!

「台電一直說斷然處置沒有問題,這不是理工人講的話!」五月一日在新北市府舉行的「非核台灣論壇」中,彭明輝高分貝抨擊。他表示,斷然處置若要成功,必須立基於冷卻水管路無洩漏、高壓注水系統可持續運轉一小時以上、儀器顯示正常、直流電供應正常、電磁閥沒有損壞五項前提之上。這五項當中任何一項條件出問題,「它(核電廠)就開始毀滅自己!」彭明輝嚴肅地發出警告。

在斷然處置的流程中,最關鍵者,在於必須先降低反應爐的壓力。「控制降壓」與「緊急降壓」兩階段降壓,就是斷然處置措施當中,一項針對福島核災案例而特別做的修正。

核四廠的反應爐與核一、核二、福島核電反應爐一樣,爐心壓力是大氣壓力的七十五倍,使得外面低壓的替代注水灌不進去,反應爐必須先進行第一階段控制降壓,先以高壓系統注入廠內備用水,同時開啟一個洩壓閥緩慢釋放氣體,先降至十五倍大氣壓後,第二階段再進行所有洩壓閥全開的緊急降壓,並且同時啟動替代注水,灌入爐內冷卻。

整個降壓過程中,反應爐內的冷卻水會變成水蒸氣散逸出去,而緊急降壓階段,燃料棒會露出水面一小時,造成溫度急速升高,但仍能維持在華氏一五○○度的安全範圍內;而當替代注水持續灌注冷卻後,燃料棒再度回到水面以下,溫度也因此降回正常值。

以上,是台電設想的理想狀態。

然而在彭明輝的眼中,台電把情境想得太簡單,「一旦災禍到了核電廠需要斷然處置的程度,現場情況必然會比台電的假想複雜更多。」首先是,冷卻水管可能破損。

假設地震造成管路破裂,原本用來注水的管路,就變成了洩壓閥之外的另一個洩壓出口,反應爐的洩壓速度必然增快。此時,若台電仍依照斷然處置既定程序,在控制降壓階段開啟一個洩壓閥,將造成爐內水位下降幅度較正常狀況更大,以致緊急降壓階段燃料棒露出水面時間更長,而使燃料棒溫度超過華氏一五○○度安全範圍,此時便可能引發氫爆。

 

彭明輝

彭明輝質疑核四是自毀裝置,災難來臨時,斷然處置措施也救不了。(UDN.COM)

 

以福島為鑑 卻想得太簡單

 

對於彭明輝提出的模擬狀況,與他當面溝通過的廖俐毅較持保留態度,「他用較簡略的方式去模擬,時間與溫度的變化關係還是需要程式計算。」不過廖俐毅也坦承,「彭教授的假設有他的理論基礎,後續確切模擬結果,還要等台電檢討了才會知道。」

至於洩壓閥能不能夠順利啟動,又是另一個問題,台電稱核電廠內所有洩壓閥都依靠兩個電磁閥開關,只要不是兩者都故障,都能順利啟動;但所有電磁閥都失效的機率非常低。然而實情是否真是如此?

首先,這些電磁閥都是由電池提供的直流電來啟動,台電雖稱核四廠中的電池足夠維持八小時,但假若發生如福島一般的大海嘯,「大水一來,連直流電都沒了!」無法啟動降壓,斷然處置措施也就失效。

此外,在控制降壓階段所需的冷卻水,須由蒸氣渦輪機進行高壓注水,龐大的渦輪機所需之潤滑油,則須靠馬達注入,啟動馬達的開關也是電磁閥。試想,如果洩壓閥啟動了,控制潤滑油注入的電磁閥卻啟動不了,造成緊急降壓階段過程沒有高壓冷卻水補入,那麼,更容易產生氫爆危機!

事實上,電磁閥的成分中含有高溫下會熔解的橡膠,只能耐溫到攝氏一一○度,一旦超過,電磁閥就會黏住而動不了。

上述意外狀況聽起來十分可怕,但倘若工作人員觀察爐內水位、壓力、溫度等讀數,發現異常並即時反應,或許仍有補救空間。然而福島的經驗說明,一旦遭遇重大天災,工作人員賴以觀察反應的儀器讀數,也有出現錯誤的可能,誤導工作人員進行搶救程序。

彭明輝指出,日本福島電廠遭海嘯侵襲後,一號機組發生爐心熔毀,而二號機組只有局部毀損,仍可以運作,但所有電廠工作人員卻無人搶救一號機,全數忙於搶救二號機。原因在於當時二號機顯示儀器遭毀損,顯示不出讀數,大家都覺得二號機出問題了;然而爐心熔毀的一號機,其顯示儀器竟給出錯誤讀數,所有水位與壓力皆顯示正常。

「儀表最可怕的不是壞掉沒顯示,而是把不正常的顯示為正常的。」彭明輝強調,「但是台電竟然完全不提這個可能!福島事件給我們很多教訓,我們台電沒人在看、清華原科院沒人在看、沒有任何人在研究這件事。」

對彭明輝這項批評,台電事後對外聲明,核電廠儀表無法顯示正確數據是因為喪失直流電源,而台電已發展出不需要經儀表,而由值班人員直接量測水位、反應爐壓力等數據的作業方式。然而,這是否意味著,未來台電必須將人力量測也納入斷然處置措施SOP?人力量測是否又再衍生出其他目前尚未設想到的問題?仍待台電進一步解答。

除了上述彭明輝提出質疑,現任宜蘭人文基金會顧問的核工學者賀立維博士更直指,斷然處置措施當中,台電引以為傲的「生水池」,其實也潛藏著相當大的風險。

台電在核四廠廠區上方建造的生水池儲存了四.八萬噸自來水,在斷然處置措施啟動緊急降壓階段,這些水將以「重力」的方式灌入反應爐中。此設計為台灣獨創,看似蘊含巧思,但賀立維質疑,生水池下方的山坡是容易滑動的順向坡,倘若地震海嘯發生時生水池被震垮,四.八萬噸自來水將隨土石流沖入核電廠,「這種人間煉獄,要如何斷然處置?」

然台電稱順向坡已用工程方法固定,且若發生決堤,水會流向另一側。賀立維對此說法不以為然,「大自然是難以預測的,水會這麼聽台電的話嗎?」

此外,即使替代注水方案最終順利運作,台電至今仍然回答不出一個非常嚴重的問題,「這些水最終要往哪裡排?」賀立維質問,「四.八萬噸的汙水變成一座大輻射游泳池!萬一廠房震裂、汙水排出廠外汙染大地與海洋,將造成另一項世紀大災難!」

 

斷然處置措施

資料來源:台灣電力公司

 

根本不可能真的做實驗

 

身為核能電廠的監督者,原能會的廖俐毅雖也針對斷然處置措施提出諸多質疑,但與彭明輝及賀立維不同的是,他認為斷然處置措施經過這些質疑,若持續改善,仍然能夠樂觀以對。

「台電對斷然處置措施的啟動狀況設定得很保守,核四廠廠外六條外電斷電、內部七台柴油發電機失效、兩台氣渦輪發電機失效,才有可能進入斷然處置措施。」廖俐毅解釋,「但彭教授更保守,他認為那些統統都發生之外,還另外再加五個狀況,這些都要克服才行。」

然而一旦意外真的發生,大自然出的難題,絕不會只有台電所設想的狀況與彭明輝的五個假設,斷然處置措施難以讓人信服的原因,正如賀立維所說,「這些根本無法、也不可能真的做實驗,所以全部都是紙上談兵而已!」

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