台電蘭嶼核廢料貯存場核廢料桶整檢工程，上月底開工，蘭嶼核廢料貯存場表示，貯存場有23座壕溝，貯存了9萬多桶的低放射性核廢料，由於蘭嶼是高鹽分環境，導致舊的核廢料桶陸續出現鏽蝕，這一次的檢整作業正是台電公司所採取的補救措施。

台電公司強調，雖然首座開蓋檢整的壕溝所貯放的核廢料桶多數都出現鏽蝕，不過根據長期以來的監測顯示，都在安全限值以內，並未對當地環境生態造成任何傷害。核能發電與我們生活息息相關，稍不留意生態就會遭遇浩劫，就讓我們了解一下核能發電廠到底對我們有何影響？

核能發電原理

原子內部結構是由科學家拉塞福（Rutherford）於1911年以微小粒子高速撞擊金泊所發現的，中子及質子的特性也在此段時間獲得驗證；而在這股研究原子內部特性的風潮中，義大利物理學家費米（Fermi）在1934年以中子撞擊鈾元素後，發現會有新的元素產生，這也是人類第一次發現核分裂反應。

其後經過多位科學家的努力，發現天然的鈾元素中含有鈾-238及鈾-235兩種同位素，天然鈾中鈾-238的含量為99.3%，鈾-235含量則只有0.7%，而經中子撞擊後也只有鈾-235會發生。

質量化為能量

在核分裂反應裡，反應後產生兩個較輕的原子核及2至3個中子的總質量，比反應前鈾-235加上一個中子的總質量小，其間損失的質量會變成能量；而根據愛因斯坦（Einstein）在1905年提出的理論，質量變成能量時，其轉換關係為譗能量=質量×光速的平方豃，而光速是一個非常大的數值，約是每秒3億公尺，因此極小的質量即可變成極大的能量。

如1945年在日本廣島上空爆炸的原子彈，其總重量為440公斤，鈾-235含量為45公斤，而其中僅有1公斤發生核分裂反應，反應中又只有1公克的質量轉化成能量，但它的威力卻相當於16萬公噸黃色炸藥發生爆炸，瞬間摧毀了整個城市，並造成十幾萬日本人當場死亡。

核能發電是利用鈾-235分裂反應所產生的能量，將水加熱使其變成蒸汽，再推動汽輪機與發電機發電，而核分裂產生的能量則來自分裂後損失的質量。

看似很簡單的兩句話，但是真想利用這種原理來發電還須透過很精緻而複雜的工程技術；而在不同地區不同國家的工程師各自努力下，核能發電雖源自相同的物理現象，卻有不同的工程設計。目前世界上數量最多的是壓水式核電廠，其次是沸水式核電廠，而台灣核一、二廠採用後者，核三廠則採用前者之設計。

核分裂如何持續發生

圖一為沸水式核反應器的示意圖，圖中與控制棒相間較粗的紅棒為燃料棒，核分裂的主角鈾-235裝在其中，燃料棒必須一直泡在水中，而水除了吸收核分裂反應產生的能量外，還兼做中子的「緩和劑」。

因此水因有緩和快中子能量的作用而被稱為緩和劑，也因有此種現象才能使核分裂反應得以持續發生。

分裂反應：一個中子撞擊鈾-235原子核後，暫時共同形成鈾-236原子核，同時因其內部吸收了該中子的能量，故開始作劇烈的啞鈴狀震盪，最後啞鈴狀結構終因震盪過劇而瓦解，並因而產生兩個質量較小的原子核，且放出2到3個新的中子；這時如果旁邊有其他鈾-235原子核存在，則會被新的中子撞擊，繼續發生分裂反應，此即所謂的「連鎖反應」。

輻射會造成那些健康效應？

輻射對人體的健康效應，通常分為機率效應和確定效應兩大類。當人體在短時間內接受劑量超過某一程度以上時，因為許多細胞死亡或已無法修復，因而產生疲倦、噁心、嘔吐、皮膚紅斑、脫髮、血液中白血球及淋巴球顯著減少等症狀。

當接受劑量更高時，症狀的嚴重程度加大，甚至死亡，這種情況稱為確定效應。通常確定效應必須在接受劑量超過一定程度以上才會發生，否則就不會產生確定效應。

從日本核爆生存者長期調查顯示，人體只要接受到輻射，不管劑量是多少，都有引發癌症和不良遺傳的機率存在，沒有低限劑量值，而且致癌或不良遺傳的機率與接受劑量成正比（直線關係），劑量愈高，罹患的機率也愈大，這種情況稱為機率效應。

核廢料

廢料是指無法再回收使用，必須丟棄的廢棄物。如果廢棄物釋放出的輻射強度較背景輻射為高，且達到法規限制時，即稱為放射性廢料。放射性廢料必須特別處理，以防止廢棄物的放射性物質對環境或人體造成危害。

核電廠的放射性核廢料一般而言，可分成兩種來說，一是使用過的燃料，一是指電廠正常運轉所產生的氣、液及固體廢料。不同型態也有不同的處理方式：

1.使用過的燃料

放射性廢料的產生是因輕水式的反應器，須使用2~4%的鈾-235，和96~98%的鈾-238當燃料。在反應器使用過程中，鈾-238會因吸收中子，而變成鈽-239。鈽-239受中子撞擊而引發核分裂。使用過的燃料從反應器中取出後，暫時放在燃料儲存池中。

數月後，運往處理場再將鈾、鈽和分裂產物分開。其中鈾和鈽可再回收使用，剩下的分裂產物即為高強度的放射性廢料。鈽-239可當核武器，須由國際區域合作儲存監管方式以解決。

高強度放射性廢料的問題，主要是須和人類環境隔離一段很長的時間，讓它衰變成無害的含量。目前的解決方法：將放射性廢料長期過渡儲存。此方法是在偏遠地興建地上或地下的儲存室，常派人駐守和維護，以便再抽取其中可用部份或轉往永久性處理場。而運輸使用過的燃料是用周密的鋼筒以運輸。鋼筒的內面是約一吋厚的鋼筒，而外圍用8到12吋的鉛層遮蔽，最外圍再有圓筒形鋼殼以保護鉛層。

2.電廠正常運轉所產生的氣、液及固體廢料的處理

(1) 氣體廢料

正常運轉所生的廢物，放射性均較低。

核能一廠使用氧氣再結合器以減少廢氣體積，使其放射性衰變，經高效過濾器以過濾。

核能二廠是利用新式的低溫活性碳以吸附和長期滯留系統，使放射性大為下降。核能三廠是利用壓水反應器，採長溫活性碳以吸附和長期滯留系統。

(2) 液體廢料

大部份的放射性廢液是由除礦或濃縮後產生的，90%以上回收。處理廢液而生的廢料，體積很小可加水泥固化，封在鋼筒中。

(3) 固體廢料

指使用過的廢料，如過濾用的樹酯，可經脫水加入水泥固化後，封入鋼筒中。其他受污染的用具經壓縮後，放入鋼筒中。（參考資料／百科文庫（8）核能與廢料，翁寶山著作）