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輻射塵雲的曝露

對大氣中排放的輻射物質將會漸漸擴散,並對環境造成很大的影響。當事故發生時,圍阻體內的氣體是在高溫高壓狀態之下,外洩時隨著氣流風向擴散,除了稀有氣體之外,碘、銫、鍶等元素會形成微粒子塵埃型式漂浮,這叫做輻射塵雲。當輻射塵雲被吹向下風處時,粒子較大的輻射性物質會沈降落到地面污染土地,使下風處的人、動植物等,會遭到輻射塵雲及從地面的γ射線曝露,與由呼吸道把空氣中輻射塵吸進身體而遭到體內曝露。

    輻射塵雲如何擴散並對週遭環境造成何種影響,將由當時的風向,風力及氣候條件發生很大的變化,風力較強與較弱的兩個狀態下,曝露劑量表示在【圖12】。假設100萬瓩發電容量的壓水式核電廠,從爐心外洩一大半的輻射物質(稀有氣體元素90%,碘70%、銫50%、碲30%及其他),在下風處10公里以外地區停留7天時,全身曝露劑量表示在扇形面積的中心線上,在扇形面積的邊界線上的曝露劑量,大約為中心線的30%。如果能在輻射性物質外洩後24小時以內疏散避難,曝露劑量可以減少一半。

.當整天吹著強風時,輻射塵雲不會過於擴散,但會迅速吹向下風處,因此離發生事故的核電廠80公里處,也會顯示高強度的曝露劑量。

.當風力在每秒3公尺以下時,輻射塵會被稀釋,曝露劑量雖然會減小,但是受影響的範圍極為廣大。由呼吸道等途徑進入體內的輻射性碘131會集中在甲狀腺,為此,實際上對甲狀腺的曝露劑量會是【圖12】數值的10倍以上。

【圖12】氣象條件與曝露劑量的關係

台北盆地在西部麓山帶、桃園台地以及大屯火山群的包圍之下,形成一個自然的封閉地形,非常不利於各種空氣污染物的擴散。同樣的,如果北部的核一、核二或未來的核四廠(參考【表01】),發生嚴重的核子事故時,將會比三哩島事故的影響層面更廣更嚴重。

【圖13】台北盆地概況圖

雖然有一千公尺以上的高山阻隔,還是有很多地帶足夠讓輻射塵來去自如,就像是淡水河谷、基隆河谷以及內雙溪與萬里鄉交界的風櫃嘴等地。台灣大學大氣系在1990至1991年間,於核二廠煙囪釋放化學物質SF6,並在半徑4∼24公里範圍內設置空氣樣本採集點,實驗時間自早上10點至下午5點,實驗結果顯示,最快只要兩小時,SF6化學物質就可以到達台北市的內湖、雙溪等地區,而且可以在台北盆地內停留36小時之久(張能復、莊秉潔1993年研究)。1993年中央大學黃清勇教授所做的電腦模擬,顯示當核一、核二廠發生輻射塵外洩時,在4個小時之內,輻射塵最快可以影響到新竹地區。在弱風及大氣穩定時,台北盆地內的輻射劑量可達核電廠址的一半。若與美國三哩島、車諾堡的地理條件比較起來【33】,可以看出事態的嚴重性。相對的,如果核四廠出事,將會影響到蘭陽平原,當然也包括基隆市等地,同時輻射塵沿著雪山山脈將抵達翡翠水庫。因此可以確定的是,高山無法阻擋輻射污染的擴散。一旦核子事故發生,更會因為台灣的特殊地理條件,形成涵蓋整個北台灣的輻射污染區域。

【表33】核子事故之嚴重性比較

     

美國三哩島、前蘇聯車諾堡

核一、二、四廠

受影響地區地形

平坦

台地、盆地、山區

輻射塵雲長度

1000公尺

 

3公尺/秒

輻射塵停留時間

5分33秒

36小時

估計住民曝露強度

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