《Ⅳ》為何會發生重大事故
核分裂的連鎖反應
對鈾的原子核以中子撞擊,原子核大約可以分裂成一半,並放出2∼3個中子,再次撞擊其他鈾原子,如此繼續分裂稱為連鎖反應【圖09】。如此在100萬分之一秒的極短時間內連鎖反應而產生巨大的能量,原子彈就是利用這個原理。
核能發電也是同樣利用鈾原子核分裂產生的能量,與原子彈不同之處,在於核電廠的核分裂連鎖反應,加以有效控制,不讓它發生劇烈爆炸,而是讓核分裂緩慢並持續,將能量以細水長流的方式加以利用。
【圖09】核分裂連鎖反應的運作形態
核電廠的什麼物質會產生危險?
核電廠事故危險的根源,並非像原子彈一樣的爆炸,而是在核子反應爐裡面存在著巨量的輻射劑量。發電容量100萬瓩壓水式核子反應爐內,大約有87噸的濃縮鈾的燃料棒,本身的輻射劑量並非很大。但是一經中子撞擊之後,就會產生核分裂的產物─「死灰」。半衰期短的輻射性物質,在生成後馬上消失;但是半衰期長的會隨著電廠運轉而累積【表32】在壓力容器內。經過一年運轉後儲存在反應爐內的輻射劑量是160億居里,這是廣島型原子彈爆炸後一小時殘留輻射劑量的3.5倍。
【表32】裝置容量100萬瓩核子反應爐運轉一年後,爐內的輻射物質產量
輻射性核種 |
物理半衰期 |
爐內輻射量 |
人體最大容許負荷量 |
鍶89 鍶90 碘131 碘132 銫137 |
51天 28年 8天 2.3小時 30年 |
115,000,000 4,300,000 76,000,000 110,000,000 3,200,000 居里 |
0.000004 0.000002 0.0000007 0.0000003 0.00003 居里 |