311 日本地震海嘯與核災

1. 311日本地震海嘯與核災

2. 什麼是輻射？ • 輻射塵的成分是什麼？可怕在哪兒？ • 核能發電的原料是什麼？是怎麼反應的？ • U238和U235的比例是多少？ • 什麼是碘131？和核電廠危機有何關係？吃碘片能防什麼？ • 為何有『氫爆』的危險？ • 輻射的單位是什麼？怎麼算的？多少才危險？

3. 核能發電廠 日本福島第一核電廠： • 1~6號機皆為沸水式反應爐 • 7~8號機(計畫階段)為改良型沸水反應爐 台灣的核能發電廠： • 核一型式:沸水式 • 核二型式:沸水式 • 核三型式:壓水式 • 核四型式:先進沸水式(Advanced Boiling Water Reactor)

5. 沸水式反應爐 Boiling Water Reactor, BWR • 沸水反應爐以輕水（普通水H2O）作為冷卻劑和中子慢化劑。反應爐冷卻系統內壓強保持在70個大氣壓。在這裡，來自汽輪機的給水進入壓力容器後，在280℃左右沸騰。汽水混合物經過堆芯上方的汽水分離器和蒸汽乾燥器過濾掉液態水後直接送到汽輪機。離開汽輪機的蒸汽經過冷凝器凝結為液態水（給水）後，迴流至反應爐，完成一個循環。 • 因沸水堆中一次蒸汽直接通往汽輪機，故該系統被稱為「直接循環系統」。由於此時堆芯的傳熱速度直接由系統中水的循環速度所決定，因此大型的沸水堆的堆芯圍筒（core shroud）外均裝有噴射泵（jet pump），以加快循環速度。 • 與壓水反應爐相比，沸水反應爐的構造更為簡單，且大大降低了反應爐的工作壓力和堆芯溫度，因此顯著提高了反應爐的安全性，降低了造價。但由於沸水堆的循環系統直接連接了堆芯和汽輪機，因此可能造成汽輪機受到放射性污染，給設計和維修帶來麻煩。

7. 壓水反應爐Pressurized Water Reactor, PWR • 壓水反應爐利用輕水（普通水H2O）作為冷卻劑和中子慢化劑。其冷卻系統由兩個循環迴路組成。一迴路連接著堆芯和二迴路中的蒸汽發生器，迴路內壓強保持在150個大氣壓左右，在此壓強下可將冷卻水加熱至約343℃而不沸騰。冷卻水在二迴路蒸汽發生器的傳熱管中將壓強約為70個大氣壓左右的二迴路水加熱至沸騰（溫度約260℃），形成的水蒸氣（過濾掉混雜的液態水後）再通過二迴路送至汽輪機，推動渦輪發動機運轉。在傳熱管中釋放了熱能的一迴路水以290℃左右的溫度迴流至堆芯，完成一迴路循環。從汽輪機流出的二迴路水經冷凝器凝結為液態水後，迴流至蒸汽發生器，完成二迴路循環。 • 反應爐堆芯位於壓力殼內，由排列為方形的燃料組件組成。燃料一般是富集程度在2%～4.4%的燒結二氧化鈾。 和沸水反應爐相比，壓水堆堆芯體積更小，堆芯的功率密度較大（大型壓水堆的堆芯功率密度可達100千瓦/升），壓水堆的發電效率約為33%；但由於堆芯中的工作壓力和溫度都較沸水堆高，因此對反應爐材料性能的要求也較沸水堆更高。

8. 核分裂反應式 • 當中子撞擊到鈾235時，會產生短暫且不穩定的鈾236，鈾236產生裂變可產生下面兩種例子。 (複核)不穩定

9. 反應爐氫氣爆炸 • 氫氣爆炸並非核子反應爐收納容器發生爆炸。 • 原因：地震所引起的海水倒灌，使福島核能發電廠的冷卻系統失靈水位計故障，燃料棒持續大幅露出，包覆核燃料的鋯合金溫度就會升高，與水反應產生氫氣，氫氣外漏到反應爐的建築物裡，和空氣中的氧氣發生反應，引發氫爆。

10. 輻射劑量單位 物質吸收輻射:1格雷(Gy)=1焦耳/公斤(J/Kg) 生物(人體)吸收輻射:西弗(Sv)=Wo*Wi*格雷(Gy) 等價劑量：指器官劑量與對應輻射加權因數(Wi)乘積之和 有效劑量：指人體中受曝露之各組織或器官之等價劑量與各該組織或器官之組織加權因數(Wo)乘積之和，單位為西弗(Sv) 西弗(Sv)=1000毫西弗(mSv)=1000000微西弗(μSv)

11. 常見輻射劑量 • 根據統計: • 台灣每人每年受到天然的輻射約1~2毫西弗 • 照一張X光約為0.02毫西弗 • 作一次斷層掃瞄攝影約2毫西弗

12. 碘片(碘化鉀)藥劑 一、碘片之介紹： 碘是一種微量元素，主要存在於海帶、海苔中，而碘片則是碘化鉀之通稱，含有穩定碘。本碘片劑量為一三 O 毫克，穩定碘含量是一 00 毫克。 二、碘片效用： （一）碘片可阻止游離碘集入甲狀腺，只要有足夠的量就可以阻止放射性碘進入甲狀腺，服用三十分鐘後，就可以發生阻塞功能。放射性碘由曝露環境吸入到甲狀腺約需十到十二小時，故在吸入後三到四小時服用本藥劑，可以阻擋百分之五十以上之放射碘進入甲狀腺內。 （二）服用碘片後，穩定碘即先蓄積於甲狀腺中，食物中適量的碘可維護甲狀腺之正常功能。唯於核子事故發生時，如有大量放射性碘經由呼吸道進入體內，將會傷害甲狀腺，影響甲狀腺功能，日後亦可能有罹患甲狀腺癌之虞。服用碘片後，放射性碘不易進入甲狀腺內，可避免或減少上述情形之發生。 （三）碘片對於核子事故發生時所釋放之其他放射性物質並無保護。