【博評】William:寫於「三・一一」十周年 棄核等於摧毀未來

2021-03-07 16:23:29 最後更新日期:2021-03-15 00:05:20
William Lam

現實中只是個小職員的軍武 / 科普愛好者

receiv2福島核事故中,第三號反應堆氫氣爆炸瞬間畫面。(YOUTUBE擷圖)

 

三・一一大地震及福島核事故今年剛好十週年,十年間世界局勢亦翻了幾翻,整個世界不斷「變熱」,且也變得愈來愈不安全,更有甚者,網絡某程度上更促進各類謠言及反科學論述的流行。環境惡化之嚴峻,與及網絡上反科學論述的急劇升溫,都令形勢變得愈來愈不樂觀。

但更要命的是,就算很多人已意識到環境與網絡上的危機,但他們的反抗方法卻也不著邊際。也許有人會說:不是出了個環保少女,令氣候暖化議題進入青少年視界嗎?OK!縱然環保少女桑伯格吸引年輕人支持環保,但除示威罷課之外,還有什麼作為?他們的論調,反而更像只顧埋怨「大人們」毀了他們的未來,而且有「新勞德主義(Neo-Luddism)」的傾向,即反對資本主義長期經濟增長,這一代應做到減少享受、減少物質生活甚至減少電腦化。明眼人都知,這是不可能了。


TDASS勞德主義"意味放棄部分現有技術與生活,例如電腦化,請問這可能嗎?這幾乎是地球上所有國家都做不到的,因為這可能代表經濟衰退及今天人類各種生活鏈的瓦解;另一方面,他們對於全球科學家對減少氣候暖化的科技研發似乎也不太理會。這樣究竟可搞出什麼來啊?(YOUTUBE擷圖)

這種覺醒還算好,但有更多卻是在不顧現實地反對核能上……

 

文青式反核操作無用:

三・一一大地震引發的核事故,引發全球反核浪潮,並導致部分國家走上棄核之路(包括其中一個最不應棄核的燃煤大國-德國),不過這浪潮在數年後已平伏下去,唯在港台兩地卻仍然持續。對台港兩地政治及輿論稍有認識的都知道,這後面本來就是一種接近文青、民粹的政治操作,純粹出於愛惡而不是科學或證據而貶損核能。

787eca2a6059252da47132e03e9b033b5ab5b973福島核事故後的低級核謠言之一—變異之蕃茄。事實上,蕃茄根本就是這樣發芽的!而且只要環境合適,蕃茄未完全變壞,種子都照樣可以發芽! (網絡圖片)

 

除了一些很低裝的恐嚇恥笑文章或連人家防護措施都未弄清楚的警告文(例如陽江或大亞灣直面颱風吹襲,必定X街,但人家可透過降載或啟用更多備用系統以減少危險性,而且人家這二十年來不知面對過多少次了),這些反核論述多是一些一味片面誇大核能的昂貴與危險性的技倆,用的就是各類網絡流言,以及現實中各類文藝宣傳或行為藝術,以人文方向質疑核電功效及安全性,口號非常煽性(或極具創意),但數據多是欠奉,說法更多是違反各類科學定律,甚至是基本邏輯都沒有!

Screenshot 20210307 161932 Samsung Internet例如,蔡英文總統數年前臉書在比較他們已無法服役的新核電廠耗資比去火星還貴很多,暗示費用過高,根本行不通。這裏已不講他們在2000至2015年當政及在野時多次阻撓、剎停核電廠的建設,導致費用過高,事實上兩件完全不同作用與性質的事情,你怎樣等價比較起來?或者轉一句你能聽懂的話:上火星能發電發足四十年嗎?(Facebook 擷圖)

 

更有趣的是,這班人有部分是因應某些政黨執政而改變其抗爭手段烈度,例如某當執政後,即使幹出極端違背過去環保承落的事,他們也會保持沉默,或只攻擊在野黨領導的縣份;有些則好像是職業反對派或前述的勞德主義者一樣,核、火、天然氣都通通反對,只靠可再生能源發電,他們究竟想怎樣?把台灣拉回日治時期都不如的經濟規模?

簡單來說,核能的問題,是科學問題,只有相關的工程與物理、能源學家才有能力評估,至少也應用科學角度去探究,以文藝或煸情的口號去反核,其實是對科學的踐踏。

 2013年臺灣309反核四大遊行之核廢料太危險 Taiwanese Protest against the 4th Nuclear Power Plant and Radioactive Waste台灣反核人士的反核程度比外國人更甚,而且可以反到修改學說甚至完全無視物理定律,例如外國所講的能源正義(即低碳能源加上能源的公平分配 / 公平承擔)並非必然排斥核能,但傳到台灣某些陣營,卻修改成反核超級神主牌;又例如某些人(如劉姓情色小說家及著名反核KOL)指核廢料全都可以變成核物質,要是這樣,那每個國家都可以造出數以萬計的核武,地球文明應該早就滅絕了。更離奇的是,這些外國人都覺得驚奇的說法,卻為台灣部分受過高等教育的人士(如大學生)所接受,若說奇怪,倒不如說是對台灣人的侮辱?(圖片來源:Flickr)

不求甚解比核災更可怕

核事故總有其原因,甚至是多重原因,也分很多級別及很多類型,更不是什麼都和核電廠有關或者必然遺害千里,例如號稱最嚴重的核事故(爐心溶毀)甚至也有大小之分,第一次爐芯溶解其實是美方故意讓一個小型反應堆「暴走」看看影響,完事後大約處理了7200平方米的表土並將反應堆埋掉。現在那裏基本上沒有任何後遺影響。50-60年代,有部分小型軍用或實驗用反應堆曾發生溶毀事故,但規模很小,環境影響相當有限,反為日後一些大型核事故處理手法及反應堆安全處理教範提供了相當寶貴的第一手經驗。

Borax 1 nuclear reactor explodingBorax 1反應堆溶毀爆炸,是史上第一次堆芯溶毀,更是至現時為止唯一一次故意的堆芯熔毀事故,目的就是嘗試理解當中機制及可能造成的污染。實驗完成後,美國進行了相對簡單的清理工作,至現在該區輻射值還在正常水平。該反應堆的規模約相當於後面提及的SMR小型模組化反應堆。(圖片來源:A Green Road Journal

 

有人指70年以來涉及民用反應堆溶毀的核事故就有五次,是不安全的云云。問題來了,只要核對一下現時發生過爐芯溶毀的民用反應堆(包括三里島、福島及切爾洛貝爾,以及其他小型實驗用反應堆),全都早期核反應堆,1970年代及以後設計及投入使用的反應堆根本就沒發生過核溶毀事故,甚至連軍用的都沒有,而且至今所涉核事故,最高也只是第3級而已!

 HPR1000 reactor coolant system華龍1號反應堆,基本就是一種法式三重蒸氣發生器(兩個備用)結構,以法國M310反應堆為基礎的法式第二、三世代反應堆,出了名就是一種高冗餘的反應堆。(圖片來源:網絡圖片)

 

又有人拿著法國Areva公司多年的錯誤紀錄與零件不達標紀錄,來說明法國核能安全都是騙人的。此事究竟涉及什麼核反應堆的零件及嚴重程度,由於我不懂法文,只能透過二手的英文報告擇要了解,但反過來一想,這公司研發的七十個反應堆(包括至少10多個外銷及授權生產的),不但佔現時運行中的反應堆一半以上,安全度更極高,46年運轉史中未發生過三級以上的核事故,更沒有一個意外是在運作用的反應堆發生的(最多只涉及圍阻體內其他儀器系統),而所有事故調查都有獨立機構進行調查及評估的。若果真的用了質素較次的零件但仍有高標準的的安全性,通常只有兩個可能:1, 零部件設計值比真正所需強度或耐高溫耐壓能力高得多;2. 系統設計上更多安全措施,讓安全冗餘度更高。無論如何,法國核電使用的優秀紀錄是擺在眼前,根本無可辯駁。

無論如何,真正的對事不對人,是在任何危機事故中探究真正原因,無論是天災、設計缺陷或者人為過失都要詳細檢討。這才是解決科學問題或公共設施問題的方法,而不是一味抗拒思考,並把問題不斷誇張化、扭曲化,並把原本嚴肅的問題不斷美化 / 扭曲成一些聽下去美麗,實質卻空洞無物的修辭 (例如台灣版本、反核倒成主體的「能源正義」)!這樣對事情毫無幫助!

 157799865 102225063545210B自從社交媒體興起後,自認「專家」,無視科學與專業的論述鵲起,如同各種各樣的核流言,近日連疫苗流言或「打」死人之事都甚囂塵上。只是,作為醫生,要確定死因是一個很複雜、可驗證且邏輯推理嚴緊的過程,如果「磚家」胡亂講就是,那要醫生來幹什麼?要醫學來幹什麼?這種「磚家」,才是社會的最大禍害。左邊的,是小弟一位醫生朋友看到近日亂像後的感概……(圖片來源:YOUTUBE擷圖)

 

減碳唯一出路與人類未來

必須指出,溫室氣體排放持續增長才是人類文明最急切的危機之一。若不改變現在的趨勢,有可能令地球環境突然極速暖化至人類沒法適應的地步,情況有如5500萬年前的古新世始新世極熱事件一樣(當然,這可能有利新物種及雨林極速擴散,只是人類及相當大部分的消失而已)。要解決的問題,你當然可以學馬沙或滅霸那樣,但這明顯沒有操作性。

更具可行性的辦法,當然是大幅減低能源的溫室氣體排放,現時仍大量使用的煤及石油,肯定須大量減少使用並由其他能源所代替。包牯台灣人在內,很多人自然想到用各類天燃氣製品,不過基於甲烷是超溫室氣體,仍然有較高碳排,且運送及使用過程中難免滲透至大氣層,究竟可減碳還是增排,真是未知之數。至於其他可再生能源如風能及太陽能,製程也製造大量重金屬污染,而且……它們的供電不但少,且基於天氣因素,很不穩定!在沒有長期穩定的儲能系統下,是否環保及化算,真的見仁見智了。只是,這似乎是很多人迴避的問題。

20170313 031711 U7356 M256618 2cd4多項統計都表明,核電的碳排量極低,而且以其數量與發電能力而言,短期再增產並非不可能代替燃氣發電。事實上,若然沒有福島及切廠事故,法式第二世代反應堆數量有機會比今天增加兩至三倍以上,而且成本會因產量足夠而更低,碳排放形勢也未至於今天這樣惡劣。圖為日本電力來源分布……(圖片來源:Electricity Review Japan)

 

核能在發電過程中幾乎不排碳,核燃料提煉的碳排放也遠比燃煤低,原是其中最好且可大量代替煤碳石油、作為基載電力的選項,但經歷1986年及2011年兩次大型核事故(請緊記,兩個反應堆都是1960年代中期及之前設計的反應堆),反而嚴重影響了備用系統水平及安全冗餘更高的第二(法式)、三世代壓水式反應堆的普及程度,殊為可惜。

SMRPlant小型模組化反應堆是一種以核潛艇反應堆為基礎的一體化反應堆,能量較低但燃料容量、體積及內部壓力也較低,且由於一次循環系統都在壓力殼容器內,基本可實現自然循環,省卻機器泵的輔助,省去了其中一個最易出事故的環節;另方面,由於燃料少,單堆即使出事故也可更易控制受污染範圍及減少損害。(網絡圖片)

 

當然,這十年來還是有很多令人雀躍的變化,例如美國的小型模組化反應堆(SMR)熱潮。特朗普對於美國以至全球社會的破壞甚或可能永不能復原,對於地球暖化陰謀論的擴散也有不可推卸的責任,唯獨核能的推廣是他的少數德政之一。他也沒有甚麼創新舉動,但在軍用與民用小型模組化反應堆的推廣上,他都開了綠燈,這些小堆在替代大量美國的六十年代設計的發電用反應堆上將十分有效。更重要的是,這些小反應堆不單更安全,而且更易處理,甚至部分可以停機後吊進大貨櫃車直接運回廠。這種小型而節單的反應堆,更容易解決偏遠地區的用電問題,也更節約能源(例如運輸上)。

beloyarskrosenergoatom俄國的BN-800鈉冷快中子反應堆,是一種特殊的、發電量高又可生產更多核燃料的池式反應堆,冷卻劑(液態鈉)溫度更高但反應壓力需求低很多,能量轉換效率亦更高管道負荷較低,而且使用電磁泵(沒月搞動流體的機器)就可保持循環。液鈉有機會變成高輻射的同位素鈉24,但半衰期只有15小時,幾日後就會全衰變成穩定態的鎂24。較大的缺點是鈉遇上空氣會爆炸,所以整個冷欲液池都要多重真空防漏保護。(圖片來源:Rosenergoatom)

 

另一方面,高階核廢料的燃料再製正逐步推行,而俄國亦正式投入新型海上核能發電站,為極北地區提供低碳電力;同時,俄國首個商轉的新式液態納金屬反應堆 / 快中子堆BN-800,不但有較大發電量,更可為其他反應堆生產更多核物質;法國也設計、建造單堆淨電輸出功率提高接近80%的EPR,是現時發電能力最強大的單一反應堆,而且一次循環的熱交換器由法式一貫的3個變成4個,有更強安全冗餘。連同其他新微型反應堆(如海神核動力魚雷的超小型氣冷反應堆)的建成,核能發電的前景。但最大進展其實在中國-可當成法式M310反應堆授權生產版的CPR-1000及華龍一號(HPR-1000)第三代反應堆已陸續投產,對於全球碳排最高國家(當然,人均仍低於歐洲)而言,其減碳之路似乎還是比較順利的;另外中國也投入了新式核廢料處理與發電兩用的新型粒子加速器核嬗變次臨界反應堆研究工作,並於日前開始運作實驗堆,若這技術能成功,則全球高階核廢料的問題等於幾乎完全解決。

Fev3DwpqidolFTTHVW4Cb 54JgalMdgSu7l4gLu5eIA核嬗變反應堆(Accelerator Driven Sub-critical System)是利用粒子束射擊次臨界狀態的核廢料或非穩定態的核物質,讓其引發核嬗變發放中子轟擊其他核物質,引發核反應而發電,若粒子束關機,反應就會停止。若最終能搞成大量正輸出,則反應堆不但可以自持發電,在不需外部電能借應下處理核廢料,更能進行發電工作(扣去粒子束所需電力後),這就能大量利用已存在的高階核廢料繼續發電,從而解決核裂變發電中最棘手的廢料處理問題。圖為中科院次臨界反應堆試驗堆用的質子加速器樣機。(圖片來自新華社)

 

MzczNjg5NgNASA遠征火星的NTP核動力太空船預想圖,基本上是軌道組裝的。其最保守的方案,都足以將所需時間縮短一半,並讓太空人免受更多宇宙射線(能量隨時比後面的反應堆高得多)所傷害;另一方面,核反應亦可讓太空船有更充足的能源供應及載荷,讓太空人在火星活動的時間與研究更長更豐富。類似計劃已有幾間太空科技公司提出更詳細的規劃了。(圖片及資料來源:NASA)

現在太空發展也需要核能,而且更是以前人都張口結舌的形式!例如NASA火星載人登陸就開始籌劃以核動力推動的可行性,即以核熱火箭作為主要推進動力!其比衝可以達到900-1000秒,而且70年代測試時已可連續噴射運作長達110分鐘!使用核引擎,可以將往返火星所需時間由一年縮至半年,若改用更為激進的設計,甚至可以在三個月內往返!若以核動力前往火星的計劃能成功,遠期而言核能也是在太空中進行工業營運的唯二希望之一,不單在於充足的發電能力,有助太空工業生產,更在於有足夠動力可進行資源運送(如小行星或已提煉好的礦產)。只有核能,才可開啟太空的工業生產大門。可以說,沒有核能,人類就休想進入太空時代,等「屈」死在地表上吧!

 

結語:

2011年的福島核事故,某程度上比切爾洛貝爾核電廠更驚心動魄(當然,不是威力上),三個失去冷卻水的反應堆在鏡頭前一個接一個爆炸,加上事後得知操作方在停堆上時機的遲疑,終至大禍,令人無語。然而人類已沒可能被允許放棄核能,可能來到的氣候災難,將比核事故更致命、對生物圈影響更嚴重。事實上,現時已被證實具足夠安全性的二、三代堆已初其規模,第四代核反應堆亦大力研發中,各類監察與災後控制手段亦大有發展,甚至連核廢料都可重用再重用,其實已經與60年代那些舊反應堆不可同日而語,人類實亦應把握機會大力發展,聯同可再生能源,盡可能代替更多的化石燃料消耗,否則,到時不單空污害死人,天氣變異帶來的傷亡只會更多,甚至危及文明的永續,慎之慎之!

發佈於 博評
By 2021-03-07

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