乏燃料知識大補帖，兼駁黎廣德先生所言

作者: William Lam

香港著名可再生能源工程師、投資者兼反核人士黎廣德先生，日前發表文章，提到中國連雲港反核示威，並如往常一樣誇大沿岸興建核燃料再循環設施的害處。文章不但對乏燃料處理有很多謬誤，而且刻意誇大危險性以嚇怕讀者，令本人實在不吐不快，故才寫這篇科普文以證視聽，望各位指教指教。

 

乏燃料，其實就是指已在反應爐用過的核燃料。當中包括未「燒」完的鈾235、平常狀態不會參與裂變的鈾238，以及其他裂變生成物，而這些生成物部分以放射性同位素形式存在，例如鈈、鍶-90、銫-137、鎝-99和碘-129等等。由於大部分同位素都具放射性，部分裂變生成的同位素甚至具高放射性，故這些乏燃料所具備的放射性比一般核廢料高，故又稱高階核廢料(1)。

 

不過，常溫常壓狀態下，只要分開一定距離存放，無論任何形式的高階核廢料，都不會自己發生鏈式反應，更不會自己爆炸，只會放出衰變熱(2)，核廢料處理廠最先要做的，就是用水不斷冷卻及帶走衰變熱，一般的大型水循環冷卻系統已經可以做到。這放置過程可持續幾年至十年時間，讓初期放出衰變熱較多的同位素衰變成其他放射性更低的物質為止。(圖片是一大塊準備用於核電池的高純度鈈，鈈所產生的衰變熱算是很高(熱力相當於一公斤570 WATTS/一小時)，而輻射(尤其高能量輻射)相對低很多，你帶了手套都可拿著一小片幾小時而不會有危險。當然一整個冷卻水池中鈈的含量可能就只等於幾十公斤這種東西而已)(3)。

 

好了，乏燃料再處理廠究竟做什麼？其實就是將放置了相當長時間，已經冷卻的乏燃料取出，然後再進行處理，將大部分物質變回可繼續「燒」的核燃料。要知道現時的鏈式反應堆效率其實不太好，一般只能裂變掉核燃料當中的大約20-30%的可裂變物質，其他有用的可裂變物根本就浪費掉，故最好就不要浪費，把它們弄回來循環再造了!

 

再處理也有多個方法，其中最簡單的是把一些放射性高的同位素拿走後，直接將乏燃料削成合適外形，然後拿回重水反應堆「燒」！因為重水反應堆是可以直接讓鈾235濃度較低的核燃料進行鏈式反應。另外一個現時較常見的方法是將乏燃料中的可裂變物質，例如鈾235, 233, 238與鈈等和「裂變毒素」(可影響核反應的放射性同位素)分離，這可採取一般的化學反應，然後再調配比例成為新的核燃料，其中比較常提到的就是MOX(4)。這過程基本上就和各大核燃料生產設施沒有大分別，只是第一次提煉的鈾燃料中，鈈的數量極少。現時一般核燃料由於量少，每次都是以少量方式進行配制，過程已是機械化及隔離式操作，且操作環境有如實驗室級別。由於每次處理都只是處理少量燃料，即使發生最嚴重的情況(即燃料因為濃度超越臨界而發生極短時間的小規模鏈式反應，例如東海道JCO臨界事故)，也不涉及爆炸，絕大部分的輻射都只是影響室內，最多是波及附近的工作間而已。

 

至於殘餘高階核廢料的處理手法，過去七十年已證明是行之有效的，加之再處理過後體積進一步縮小，其實反而更容易處理(5)。乏燃料再處理手段其實是處理高階核廢料的最佳手段，因為它本著的是重用再重用的原則，而且殘餘的高階核廢料體積亦會更小，現時的處理手法更加游刄有餘。

 

好了，講了一大堆背景資料，究竟黎先生錯在哪裏？

1. ｢乏燃料儲存的安全性｣：乏燃料由於不涉及連鎖反應，處理廠也不涉及高壓蒸氣設施，爆炸危險性是非常非常非常低，所以其保護設施其實也不需要達到核電廠級數，事實上如果有持續的次級冷卻源(如海水)，幾乎沒有爆炸的可能…… 現時涉及核燃料殘餘物的意外中最嚴重的, 是60年前蘇聯一次意外(6), 其他涉及乏燃料再處理的事故最多就只有三級事故而已(7)。
2. ｢乏燃料處理設施可能污染環境｣：乏燃枓儲存池的安全性其實極高，因為水兼具屏蔽及冷卻的效果，在輻射屏蔽效果上比鉛更好。事實上，池面的水，本身的輻射含量可能比自然環境的背景輻射還要低(8)。而由於核燃料本身有鋯合金外殼保護，池水本身亦不會接觸到內部的裂變物質。池水內的少量雜質在受輻射轟擊後可能帶有少量放射性，但處理手法其實和一般核電廠的冷卻水一樣：用過一段時間後放入另一個水池，待其衰變完後排出或者流回循環系統再用，而平時這些水也不會直接流出大海，因為其冷卻系統和一般核電廠一樣，都是二次循環系統。
3. ｢乏燃料廠選址因素｣：世上大部分乏燃料處理設施都在海邊或大河邊上，何解? 因為這可以為乏燃料冷卻系統提供幾乎不會｢斷供｣的冷卻源，這是其安全的最大保證! 還有，英文維基上有全球再處理設施的資料, 看清楚究竟有多少是在海邊及大城市附近!!!怎麼有人會認為甘肅大西北是好選址?你多找幾滴水給我好嗎?(9)另外選址在連雲港也不是沒有原因。首先，除附近有田灣核電廠外，地理上也是中國沿海的中心位置，無論南方還是北方核電設施運輸乏燃料至此其實十分方便，任何核電廠開出的特種運輸船可在一日半內到達這裏；其次，上文已提過燃料再處理的最簡單手段就是切削成合適形狀再丟回重水堆「燒」，而中國最大的重水反應堆發電廠就在300多公里外的秦山三期(其實最初期選址是在福建北部，更近)。順便在這裏要補充一下，黎生在文章中提到甘肅北山是最初期廠址選址, 但細看其他新聞資料, 北山其實是高階核廢料的最終深埋選址! (10)

 

4. ｢乏燃料運輸方式與安全性｣：核廢料運輸車？黎生一定以為自己身在歐洲。現時中國所有核電廠都在沿海，你用核廢料運輸車幹什麼? 一條二重底 / 三重底重防禦兼冷卻系統齊備的千噸級特種運輸船已可以搞妥一個核電廠十年量的核廢料有餘了! 外加上海軍/ 海巡船護航，請問你怕什麼？怕恐襲？以日本為例，八十年代訂購的敷島級大型海巡船，其中一個主要任務就是為日本來往歐洲的核燃料 / 乏燃料運輸船進行護航，人家每年至少來回一次啊! 而且核廢料儲存容器其實已有相當足夠的防護(11)，加上走高速公路時警察 / 軍隊沿路開路護航及封路，旅客想看到？只怕所有旅客此生都沒機會看一看運輸車的尊容啊(如果真要用上)!

退一萬步來說，核廢料船沉沒後，核廢料裝載器的危險性反而可能不大呢；冷戰以來全球共有大約5艘核潛艇在公海沉沒(美國2, 蘇聯3)，長年以來都有環保組織監察這些船的核洩漏情況，他們發現，部分潛艇的確有核洩漏，但主要涉及艦上核武器內少量核材料(而核彈頭因為要保持較輕重量，不會考慮超高水壓情況下的防護)，反應堆中鈾235濃度極高的軍用核燃料在超高水下壓力下到現時仍沒有任何洩漏情況。何解？海洋本來就是一個永不枯竭的超大型冷卻池，而已關掉的反應爐本身就是一個高強度防護容器(12)。何況，沉在淺水區，你撈不起來嗎？

說回來，內地市民的抗爭，在相當程度上也是對核能缺乏認識，以及NIMBY(鄰避效應)所造成，情況上和抗議PX廠沒有兩樣(PX生產在化工中是低危險性且污染水平也較低的工業)。抗議在某程度上已是民粹主義的反映。一個工程師竟然因為民粹主義勃興，蓋過理性及科學思考而覺得高興，甚至藉誇大恐慌及運用錯誤資訊進一步刺激民粹，似乎有違自己的職業道德及操守。再講，黎先生下次講另外一些自己不熟悉的工程項目時，煩請認真的Google search，兼核實所有資料，免得連一個文科生都可以指出你的謬誤，好嗎？

P.S. 黎先生有否撫心自問，現實世界有哪種能源能代替煤及石油等的化石燃料，如何顯著減少碳排？你年紀也不小了，未必看到惡果，但全世界七十多億人及其後代就…….

註： (1)詳細見http://pansci.asia/archives/95368

(2) http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=19138

(3) https://en.wikipedia.org/wiki/Plutonium#/media/File:Fueling_of_the_MSL_MMRTG_001.jpg (4) https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_reprocessing (5) http://zh.nuke.wikia.com/wiki/核廢料要怎麼辦%EF%BC%9F

(6) http://www.environmentandsociety.org/arcadia/nuclear-disaster-kyshtym-1957-and-politics-cold-war。事實上，那次意外嚴格來說不涉及發電乏燃料，而是提煉武器級高濃縮鈾及鈈後的殘餘物。蘇聯核事故比率一直較高，其實和他們早年的核擴軍政策有關，而且此廠址正正不在岸邊，且由於廢料內含有大量氮化物，擺放方法亦有問題(不是今天的大型池式，而是深埋垂直鋼筒式，且當時亦缺乏持續監控手段)，結果當溫度上升，氮化物氣化，形成一個超級大型肥料炸彈。然而，今天任何形式的乏燃料根本不會有氮化物這回事……..

(7)https://web.archive.org/web/20070928003307/http:/www.hse.gov.uk/nuclear/llc/2005/sella2.htm#incidents 。這次事故也只是涉及的83立方米溶液流進了保護殼內，但仍能吸回，沒有流出廠外

(8) https://chaoglobal.wordpress.com/2013/09/26/nuclear-3/

(9) 當中法國Marcoule的處理設施不但在河流邊，離海岸線不算遠，離馬賽更只有50公里，南法人口密度並不低啊；La Hague則在加萊半島頂端，英倫海峽的入口，這裏不但處理法國本土的乏燃料，更處理世界其他核電廠的乏燃。其他處理設施位置可見https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_reprocessing

(10) http://www.infzm.com/content/101619

(11)http://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/transport-of-nuclear-materials/transport-of-radioactive-materials.aspx

(12) http://www.nationalgeographic.com/k19/radiation_main.html

 

科學中沒有「科學主義」

社會普遍對科學方法有很多誤解。因爲不明白科學所説的問題而心生畏懼和不信任，所以形成一種觀念認爲「科學非常自大」，以爲科學說它能「解答一切問題」，然後稱之爲「科學主義」。於是，凡是科學家提出某樣科學理論，不明白科學的人就可以用「科學主義」去否定他，所以就聽不到科學家所提出的證據和事實。這種概念在社會蔓延，結果將會是事實和證據都不被重視，所有爭論都衹會圍繞「對土地的關心」、「人情味」、「道德價值」、「處事態度」等等情感元素。說到底，這樣子提出某種立場衹不過爲了讓自己心裏好受，讓恐懼衝昏理智而已。

科學并不會說它能解答一切問題，事實上，如果非常極端的去想，科學甚至不會說它解答了任何問題，因爲科學方法的基本原則之一是去證明什麽是錯，而不是什麽是對。科學家的思想過程是這樣：現在有人提出一個主意，我接不接納這個主意取決于這個論述中有沒有矛盾之處，我能不能用事實推翻它；如果用盡我所知的現實都不能推翻它，在發現更多證據之前，我可以暫時說這個主意并沒有錯。

因此，科學所提出的任何結論在概念上都衹是階段性和暫時性。如果有人能提出證據推翻一個結論，科學就會接受新的結論。今天一位反轉基因食物運動者出來説明他因爲科學證據而改變立場，就是上述科學方法的最佳演繹。這原則適用於所有科學理論，牛頓的引力論被愛恩斯坦的廣義相對論所推翻，就是因爲科學家願意讓新發現改變他們的立場，因爲科學中沒有不變的真理。

但科學家會稱一些現象爲事實，例如物種的進化。這并不代表科學家「信奉」進化是真理，而是在現實中我們找不到任何證據去推翻進化論。另外，進化論所提出的預測一次又一次的應驗，并且能合理地接受衆多物種形成和生物變化的原因。經過多種嚴格測試都不能推翻進化這個主意，科學界就會稱呼它爲理論，而理論在科學中是具有最權威的地位，比定律、定理、原則還要崇高。

社會對科學有誤解，其中一個原因就是對理論這詞有歧義。普遍來説，理論這個詞帶有想法、估計的意思；一個人說「這是我的理論」，他其實是說「我對某事情有一個想法」。與之相反，科學家說理論，他們其實是在說「我們找不到任何證據推翻這個論述，而且論述有很强的預測能力，所以我們考慮科學問題是會將它看成是事實，除非有人能提出反證」。這道理適用於世界所有問題，因爲除了這方法以外，我們沒有更有效的方法。單是在腦袋裏面推想，不去看現實世界和找事實驗證，這就是空想，它并不是尋找知識的好方法。

將科學方法應用一些具爭議性的問題上，例如福島事故產生輻射對附近居民的健康產生巨大的負面影響，我們就可以看出正反方面何者更爲準確。反核的人有沒有提出能爲科學方法所接納的證據和數據？有沒有引用專家和國際學術報告？有沒有嚴格的測試和實驗去證明他們的論述爲事實支持？還是衹能用「陰謀論」去說所有國際機構和學術界都不能信任，就反核者提出的論説就必然正確？以目前的情況看，他們全都沒有通過科學方法的測試。

反之，支持核能的人會承認輻射的確是大問題，衹不過沒有反核人士所說的那麽誇張，也不需要爲此恐慌，因爲現實中有方法應對。他們會大量引用學術報告和國際公認可靠的數據，多國專家也説明最大的健康問題是來自心理而非生理，福島附近的輻射量不比其他地方的自然背景輻射爲高。福島海水受到輻射污染，當局就可以制定監控措施去控制風險。風險在任何場合都會以一定概率出現，要有效的管理它，除了明白是什麽因素讓風險出現之外，別無更好的方法。不明白事實就不能有效的管理風險，這也是一個科學事實。

現代生活中幾乎所有事情都跟科學有關，我難以想象放棄科學會產生什麽樣的災難。那些批評「科學主義」的人又願不願意放棄使用科學所帶來的一切發明和便利？假如我們到他們家裏沒收一切科學所帶來的產品，我相信他們很快就會知道科學的重要性。與其莫名其妙的恐懼，不如去學明白科學方法是什麽一回事，衹要明白科學和根據事實改變立場，我相信很多人都會像上面提到那位反轉基因運動者一樣，改變看法之餘更會提出一些對人類社會有實際貢獻的提議來。

再生能源的數字遊戲

昨天IFLS（I Fucking Love Science），一個普遍認爲不俗的科普網站，連續發出兩篇文章，一篇說太陽能足以提供全世界的電力，另一篇則說太陽能已經能提供德國50%的電力。這兩篇文章在探討能源政策的圈子中引來一陣爭議，雖然文章所説的在技術上不能說是錯，但也不能説它對（在科學上，「不能説是錯」是一宗嚴重罪行），因爲它們將複雜的問題過度簡化，衹是片面的描述一幅美好圖畫，太陽能發電的技術障礙卻一點都沒有提到。這種言論有誤導公衆之嫌，因爲大多數人對電力生產的技術問題不甚了了，如果不仔細思考就接納這些資訊，他們不夠全面的想法就會阻礙國家制定適當能源政策，而這將會是一件非常危險的事。

首先要説明一點，電力的使用以天爲單位，然後再分時段計算，而不是年。說一年的電力供應和需求並沒有太大意義，因爲電力需求在一天和不同季節間可以有很大變動（周末和工作天也有不同），所以電力的生產必須要滿足這個按每天不同時段而變化的需求，否則就會發生缺電，而描述這個每天電力需求變化走向的圖表，我們稱之爲「負載曲綫」（load curve）：

就算在電力需求最少的時段中，我們也需要一定的電力供應，因爲有某些服務，例如醫院，是不能停止的。凡是知道地球如何繞著太陽運行的人，都一定會知道太陽能有一個特性，就是在晚上你看不見它。因此，太陽能有一個根本的物理限制：在晚上、陰天、下雨天都不能用太陽能電力。因爲太陽能和風力這兩種再生能源時多時少，所以我們稱之爲間歇性能源。

太陽能板衹能在白天接受陽光發電，而它的發電高峰在正午左右。如果它的電力生產多於當時的電力需求，因爲電力以目前的技術不能存儲的關係，不管當時的產量有多高，我們都不能用這些過剩的電力去覆蓋晚間和下雨天的需要，這些多出來的電力就是浪費。因此，所謂德國太陽能已經達50%，其實衹不過是在最理想的狀態中（夏天），一天幾個小時間達到該時段的50%。其餘時間，亦即是絕大多數時間，需要用常規電力支持，如果出現空缺，例如下圖中24日的傍晚，就要從他國輸入電力。

另外，就算太陽能真的在這個時段達到50%，它的大部分都衹會變成過剩能源。因爲太陽能物理限制的關係，電力供應需要常規的基載電力，例如煤、天然氣、水力或核能，去提供全天候穩定的電源。除了天然氣之外，這些基載設施並不能説停就停，因爲要啓動它們需要很長的時間，可能需要數日，所以就算太陽能能在尖峰時期提供足夠的電力，這些基載設施都必須要開動，增加太陽能並無助於減少基載電力的使用。既然基載電力已經是全天候供應，太陽能的一部分衹能用作補充，而多出來的部分就會成爲浪費。

故此，希望擴大間歇性的太陽能和風力去取代常規能源，例如核能，就會衍生出一道兩面同體的問題：1）突然過多而不能控制的電源會讓電網超出負荷，產生電網受損和停電的風險；2）依賴間歇性能源會產生電力缺口，需要尋找替代的基載電力。

既然這麽多人都認爲德國是再生能源的模範，我們就看德國是如何應付這兩道問題，或者準確點說，爲吸納選票堅持停用核電而產生什麽惡果。對第一道問題，德國的應付方法是利用歐洲電網出口過剩的能源到他國，自己生產的太陽能不能使用之外，更將電網超出負荷，產生電網受損和停電的風險的問題和成本轉嫁到歐洲其他國家的頭上。

而且，爲了填補廢核所帶來的基載電力空缺，它選擇大量興建燃煤電廠，更用上了污染性極大的褐煤。好多媒體說德國太陽能達到50%的同時卻忘了問另外的50%是什麽，他們對德國燃煤發電也達到50%這個現實無動於衷。德國並不是再生能源和廢核的成功典範，或者這樣說，它是用環境污染、氣候轉變和德國人民的健康來換取再生能源在字面上的成就。

更何況，製造太陽能板和風機需要開礦取得重金屬，而這個過程會製造土壤和水源污染，爲當地的人帶來健康問題，這個問題正發生在現在的中國。開礦需要土地，這就代表政府需要徵地。看來對某些人而言，在自己生活的範圍附近徵地是萬萬不能，但他人生活範圍中的徵地，尤其是自己想要通過徵地而產生的一些產品之時，這倒是一點問題都沒有。

如果暫時不理污染問題（除了金屬污染之外，還因低頻率噪音而引發的疾病和傷害鳥類），使用是用風力又怎樣？歐洲有很多國家的再生能源比例很高，北歐國家，如挪威，的甚至可以到達60%以上：

答案其實很簡單，水力也是再生能源的一種，而北歐國家大多以來水力，瑞典就是水力和核電大約各佔一半。

丹麥是風力發電最「成功」的國家，因爲北海和丹麥半島的西部是全球風力最足夠的地方。但它的電費依然是歐盟之中最爲昂貴的，因爲爲鼓勵對風機的投資，政府發放大量補貼，在2001-2005年間，政府補貼大約用了17-26億丹麥克朗（~3.2-4.8億美元）。它著名的社區型風電的比率也不斷的下跌，其中一個原因是風機會老化，隨著年齡增長，它們的功率會逐漸下降，這也是風電的成本比煤和核電高的原因之一。

另外，如上所言，風力也是間歇行能源，丹麥也會面對德國同樣的問題。因此，就算沒有上述的成本、功率衰退和社區減產，丹麥大約1/3的電力依然是來自燃煤，風力衹能提供另外的1/3，其餘的就要靠入口，其中有10%是核能。它可以這樣做，是因爲它同爲歐洲兩大電網的一部分，它可以依賴挪威和瑞典的水力、德國的煤和核電去填補它的基載缺口。換句話說，它衹是爲用電力缺口去避免風力過多的問題，在將基載發電這個任務交給他人。如果我們要用丹麥作爲一個單獨的個體去衡量它的風力政策成功與否，我們可以説它衹是一場頗爲成功的數字遊戲。

說回臺灣和香港的能源政策，它們缺少北海的風力和足夠的土地去發展太陽能，再生能源根本連想都不用想。但德國跟丹麥的例子依然能給我們一個很重要的啓示：如果臺灣和香港要嘗試發展和實驗再生能源，它們必須加入中國的電網，讓中國的核電提供基載。當然，如真的這樣做，再生能源的支持者就衹能拿一組沒有意義的數字去炫耀一番，真正在減排和爲大衆提供所需電力的，依然是他們所深痛惡絕的核電。

如果說不能連接中國電網又要同時使用再生能源，這就衹能說是一場夢囈，連被人認真批評也沒有資格。

日本很危險？核輻射知識入門

 

作者：Curtis Lai

之前跟陽劍文討論有關日本福島核災時，討論到一般人對核輻射有著很多不必要的誤解，而這些誤解則會影響到他們在很多方面的判斷。所以我希望在這裡簡單介紹一下核輻射的基本資料，及它對我們的影響。

問：什麼是「核輻射」？
答：首先，世上所有的物質都是由原子所組成，不同的原子的不同組合構成了我們世界千千萬萬種不同的物質。不過，當中有些原子並不穩定，並會慢慢（有時候是極速）衰變成其他穩定的原子。「衰變」的意思簡單點說就是一個原子變成另一個原子的過程；而在這個變化的過程中，就會釋放核輻射。而會發射出核幅射的物質，我們則稱它們具有放射性。
也就是說，核輻射就是一些不穩定的原子衰變成其他原子時產生的東西。

問：「核輻射」？我平常聽的是「輻射」啊！中間有什麼不同嗎？

答：「輻射」可以說是在民間使用得最為混亂的一個詞語了。在科學上，「輻射」對應的英文為「radiation」，而輻射其實包含了很多特性非常不同的東西在內。大家請先參看下圖（下圖資料有經簡化）：

首先，根據是否為實際的粒子，輻射可分為「粒子輻射」及「電磁輻射」。而日常最常接觸到的粒子輻射亦可分為alpha輻射及beta輻射；而「電磁輻射」更包含收音機使用的無線電波、任何發熱物體（包括你的身體）均會發出的紅外線、我們賴以視物的可見光、「女人天敵」紫外線、醫院使用的X光等等。而這些種種不同的輻射中，只有「電離輻射」是致癌的（*註），或從俗一點說，是「有害的」。而「電離幅射」當中的一部分才是由核衰變形成的核輻射。
不過在民間，「核輻射」一詞卻經常被簡化成「輻射」，然後再跟其他類型的輻射混淆不清，弄得大家聞「輻射」就色變，亦引發大家對很多不同類型的「電磁輻射」有著很多不同的誤解，這裡就不一一引舉了。
所以大家以後看到「輻射」一詞時，先不要驚慌，反而要先弄清楚它說的是哪一種輻射，才不會引起不必要的恐慌。記著，我也可能稱呼電燈為「輻射產生器」。

註：部分高能的紫外線也屬於電離輻射。

問：核輻射聽起來超危險的，我真想完全避免接觸它們，有可能嗎？
答：很可惜，這是不可能的。因為即使是我們日常接觸的物質中，也會存在一些會衰變，具放射性的原子，甚至構成人體主要部分的宏量元素中，也存在著碳14、鉀40等放射性元素，所以在日常生活中要完全躲避核輻射是不可能的（你怎樣躲避構成你腦部細胞的碳14原子？）。
而我們日常生活所接觸到的輻射，就稱為「背景輻射」。

問：既然我躲避不了核輻射，那我不是應該死掉了嗎？我好好的活著不就代表你說的東西是錯的嗎？
答：等一下，我們來溫習一下帕拉塞爾蘇斯的名句：「 The dose makes the poison」，意即一種物質是否有毒，是在乎它的劑量，天下所有物質，包括水及鹽，超過某個劑量也是可致人於死的；相反，任何物質低於某個劑量，也是可對人體無害的。這個關注毒性的描述也適用於放射性物質。我們日常接觸到的核輻射是非常小量的，遠低於可致人於死或致癌的數量，所以你不用擔心某一天會被自己體內的核輻射照死。

問：我又看不見核輻射，我怎麼知道我受多少核輻射照到？
答：放心，我們雖然看不見核輻射，但我們有多種的輻射探射器（例）可幫助我們量度核輻射的多寡。而量度核輻射對我們身體破壞力的單位是西弗，不過由於西弗是一個很大的單位，所以日常生活中常用的單位為毫西弗及微西弗（1000微西弗=1毫西弗，1000毫西弗=1西弗）；另外為了量度每小時的輻射量，我們也經常使用「毫西弗/小時」及「微西弗/小時」。

問：聽說日本因為福島核災後，核輻射都滿天飛，核輻射水到處流，超危險的，是真的嗎？
答：要判斷日本是否非常危險，我們不能單靠我們的想像力及道聽塗說，而是要「讓數據說話」。根據日本國家旅遊局的資料，截至2014年6月22日，除福島縣的核輻射量略高外，日本其他地區的輻射劑量均小於0.6微西弗，較紐約、倫敦、香港、北京等還要低，換句話說，你真的想吸收愈少核輻射愈好的話，你該做的反而是前往日本。
當然，你可以說日本旅遊局為了旅遊業而隱瞞實際的核輻射量，不過其實不單日本當局在監測輻射量，國際原子能機構也在對日本的核輻射量作出嚴密的監控，結果顯示核輻射量的下降速度比預期還快。下圖為福島縣於2013年尾量得的輻射量，可以看到除了事發的福島核電站及部分地區外，即使福島縣本身的輻射量也在2微西弗或以下。

（圖片來源：國際原子能機構網頁）

希望大家透過這些介紹，了解到核輻射的本質，從而減少對輻輻射有不必要的恐慌。記著，對核輻射的恐慌對人們的害處，較核輻射本身還要厲害啊！

讓知識戰勝恐懼：理性的思考核能

山中雜記

臺灣核四爭議暫時以一號機封存，二號機全面停工而告一段落，最後營運與否還得等公投決定，而公投又會引發另一論重大爭議。這次反核運動，從林義雄絕食，到包圍立法院，到癱瘓忠孝西路，一連串事件所反映的是一場民粹主導民主的危機，公衆所多關注得不是政策的得失和合理與否，而是竭斯底里的根據莫名的恐懼而反。結果是，合理的政策會因爲民衆的無理恐懼而消失，假如這套政策的目的是爲了減少公害，民眾的無理恐懼就會導致公害增加。

臺灣經歷今次衝突，不管最後結果怎樣，這樣的反對形式勢必影響核能在能源政策中的地位，而能源政策牽涉極廣，而現時最重要的一部分是如何使用潔净能源取代化石燃料來逆轉氣候轉變的趨勢。因爲核能的溫室氣體排放量極低，效益比其他發電方式要高的多，它對逆轉氣候轉變有舉足輕重的地位。假如我們認爲核能有很大風險，這種風險不會比氣候轉變更高，比燃煤發電還要爲低；衹要正當的考慮事實，更廣泛的使用核能其實是很合理的。問題衹是大衆願不願意去正視事實，還是願意被恐懼衝昏理性，既然制定無理愚蠢的政策，反而製造更大的禍害。

制定政策要考慮三件事：政策目標、成本收益和風險。假如核能能夠低成本、高收益地達到政策目標，風險又是可控，它就是有效的政策措施。如果與其他政策措施比較，核能的成本收益計算更爲有效，它就應在政策排序上佔更高的位置。衹有采用合理的分析方法，我們才可以讓知識和理性告訴我們什麽是適當的政策，這樣社會就不會被恐懼牽著鼻子走，因爲無知而陷入恐慌。讓知識戰勝恐懼，社會才能合理而有效的解決問題。

我不是核子物理專家，我衹能列舉制定政策時應考慮什麽事實，關於核能的技術性問題請參考其他資料（核能流言終結者是一個很好的起點）。

刻不容緩的世界性危機

要討論核能的重要性，我們要首先清楚現在世界所面對的是什麽問題。聯合國跨政府氣候轉變工作組才剛發表了第五份評估報告（以下簡稱AR5），清楚説明了氣候轉變的危害和迫切性：

（IPCC WGII AR5 SPM p39）

現時科學界提出要在2100年前將溫度上升控制在兩度之内（亦有科學家認爲兩度的上限並不足夠），如果超出這個上限，重大的環境危機就會出現，會危害到人類整體的生存。至於會發生什麽具體的危機，報告有詳細的論述，我們不妨看幾項重要的：糧食生產大幅減少、海平面上升、陸地減少、海流乾枯（WGII AR5 SPM p27-34）。如果這個危機變成事實，人類的生活模式將會大大改變，本來就已經不平等的社會會變得更不平等，因爲糧食價格大幅上漲，土地減少。生活最基本的食水也難以維持穩定供應，到那個時候再說什麽資本主義、社會主義都不會再有任何意義。下面是NCAR就中度溫室氣體排放對全球乾旱度的預測：

海平面上升是一另項重大風險，太平洋的島嶼會被海水淹沒，其他沿海城市就算不被淹沒也會受水淹的危機，會大量減少可居住和可用作生產的土地，香港、臺灣當然不可能置身事外了。這樣的洪水也會大幅增加疾病傳播的風險，因爲它會污染水源、助長水媒介病源的傳播和其他問題。根據NOAA於2012年的評估，如果溫室氣體濃度趨勢是以RCP8.5趨勢增長，海平面在2080年左右會上升一米（圖表來自Washingpost, Wonkblog）：

一米是代表什麽影響，我們可以觀察下面幾幅圖（藍色部分是被水淹沒的地區；圖片均來自http://flood.firetree.net/，其數據來自NASA）：

珠江三角洲

蘇北平原

宜蘭

而我們目前溫室氣體排放是呈什麽趨勢？下圖淺藍綫是我們現在的走向（來自Climate Action Tracker）:

亦即是説，假如我們目前的政策措施遠遠超出兩度這個上限，如果趨勢持續，上面提到的問題，或遲或早，或者嚴重度與我們現在的預測不一樣，但這個危機總有一天會出現。要化解這個風險，全世界必須用盡方法，盡快減少溫室氣體排放。但是很可惜，目前世界不同地方依然在爭論氣候轉變是否屬實，是否應該廢核，而不是將核能視爲這個時段中的必要過渡措施。另有一些意見實在令人搖頭嘆息，當提到臺灣也要要使用核能減排放時，有些人會說：「臺灣排放量衹佔世界0.82%（暫時衹看二氧化碳），責任落在其他國家身上。」

這個排放量看似是很少，但如果我們考慮人均排放量（數據來自EC EDGAR），結論就會很不一樣：

從人均角度考慮，臺灣排放量遠比中國大陸爲高，是世界第十一位。不明白人均意義的話，我們可以這樣想：假如臺北的中山區和士林區（或香港島與九龍）同樣有人口一百萬，中山區的垃圾年製造量是二百萬噸，士林區則衹有一百萬噸，這代表中山區人口要比士林區製造多一倍的垃圾。如果我們需要實行垃圾徵費，製造垃圾多的人要比製造垃圾少的人交更多費用，這是否很合理？換句話説，臺灣每人要比中國大陸每人有更大責任去防止氣候轉變。再者，現在全世界每個人都應盡力防止這危機，不能將責任推到他人頭上。再換一個角度想，臺灣屬於發達經濟體行列，如果這些發達經濟體不用盡方法減排，發展中經濟體就更難以承擔其這個責任，因爲技術更新、發展科技的費用極爲高昂，這些經濟體難以負擔得起。正因爲這個原因，世界才需要尋找最具成本效益的方法去負起這個責任：措施的成本越少，減排的效果更大。

衹有將防範氣候轉變視爲最重要的政策目標，才可以理解核能的重要性。不以此爲出發點，探討核能的存廢根本沒有意義，如果化石燃料不排放溫室氣體，除了能源價格這原因以外，根本就沒有人會關注這問題。

成本效益的重要性

確定了政策目標，我們就可以談能源政策的選擇：什麽選項能夠以最低的成本，需時最短和最確實的達到政策目標。要考慮這個問題，我們要首先知道國際的能源需求趨勢和跟溫室氣體排放的關係。

對能源的需求，國際的共識是在未來數十年衹會有增無減。社會除了要維持和增加現有經濟水平外，一些技術的發展，尤其是要幫助運輸業要減少石油的使用，電動車、高速鐵路、乙醇的製造（乙醇又會引起另外一些環境問題）等，都需要使用大量電力。現實就是，如果我們想維持現在的生活水平，容許發展中的經濟體追上發達國家，世界各國必須要用潔净能源取代化石燃料，包括煤和天然氣（下面是EIA Energy Outlook 2013 對能源需求和經濟增長的預測）：

而世界經濟活動對溫室氣體排放又可以劃分爲以下幾部分（IPCC WGIII AR5 SPM p7）：

能源使用的比重（IPCC SRREN 2011 SPM.2 Fig 1.10）：

單是發電一項就已經佔了總排放量的四分之一，煤於2008年的使用比例則爲整體的28.4%（因爲新建煤電廠的關係，這個數字不會減少，下面會論說到），而且現在的目標是在2050年前減少2010年水平的40-70%（IPCC WGIII AR5 SPM p15），到2100年排放量要接近零。減排的幅度之大，並不是像一些人所説，能夠透過減其他部分就能完成，就算是完全不用交通工具、停止工業生產，都衹能減少25%，更何況全球用電量在不斷上升。就算是要節約也衹能到一定程度，因爲節約會面對物理限制，過了一定程度就會嚴重影響到經濟活動。

以下是IPCC對節能和低碳技術使用的的效益預測（可取橫綫代表的預測模型中位數爲保守估計; IPCC WGIII AR5 p22）。

這預測指出，如果溫室氣體濃度相對較低（430-530 ppm），節能的效益越高。同時，就算是最樂觀的估計，節能和低碳技術也不可能百分百的停止能源使用，用中位數作保守估計，節能和低碳技術的效益大約在30-40%之間。而且它所預測的時間是2030和2050年，這幾十年間實際的科技發展將會如何，我們不能肯定，有可能超預期的推進，也有可能碰到難題和物理上限而停滯不前。因此，推廣節能是很重要，但我們不能依賴它，認爲衹要節能就能解決所有問題。事實上，以所知的模型預測，在電力生產上減排要比其他方更快捷直接，更具成本效益，所以目前各國都將焦點集中在潔净能源上（WGIII AR5 p21,23）：

要有效的規避風險，政策需要采用多種途徑互相支持去達到想要的目標：將資源全都投放一項上是一件很危險的事。這道理用在潔净能源上也是一樣，IPCC預測，假如各國立刻盡力的減排，所有技術的使用不受限制，又有劃一的碳交易價格，減排措施對經濟並不會受到重大的打擊，到2030年大約衹有1.7%（如果能成功控制在450ppm

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