close
這幾天看台灣公視、德國DW-TV、俄羅斯RT、英國Reuters報導日本核災相關新聞，雖然動態更新非常即時，總覺得少了一些東西，無法幫助我判斷風險，所以決定自己整理一些資料。
輻射汙染物—放射線
輻射是一種能量，強度與距離平方成反比，也就是說距離越遠，受到放射線傷害的機率越低。輻射所產生的放射線有三種， α射線用一張紙就能阻隔，β射線可以用0.5公分厚的鋁板，穿透性最強的γ射線用2.5公分厚的鉛板可以擋住一半，若再加上厚水泥牆屏蔽，核能爆炸所產生放射線幾乎不會影響幾十公里外的警戒區居民，所以多數人不必擔心核電廠爆炸放射線外洩對人體的危害，但鄰近國家要注意輻射微塵中的放射性物質。
以下為放射線屏蔽的簡單示意圖。圖片來源：科學人網站
輻射汙染物—微塵
核電廠核分裂過程所製造的產物，有惰性氣體（氙和氪）、放射性碘131和銫137和其他非揮發性產物，惰性氣體量少且不易起化學變化，非揮發性物質多留在反應爐內，放射性碘131和銫137影響較大，它們會隨著空氣飄散各處，碘131的半衰期約8天，銫137則長達30年，他們在衰變過程會持續釋放輻射，長期接觸對人體會造成傷害，所以核電廠週圍的環境將因輻射汙染而無法居住，相關農漁牧產品也無法食用。
因為碘跟甲狀腺親和力極強，若人體吸收到放射性碘131，可能導致甲狀腺癌，因此在輻射汙染區的居民，服用碘片（穩定態的碘127）可以避免甲狀腺吸收碘131，降低輻射對健康造成的風險，但若接觸碘131的機率很低，濫用碘片會造成甲狀腺功能異常，承受非必要的健康風險。暴露在銫137雖然也會提高致癌的危險性，但只要非長時間暴露在輻射汙染區或一次高劑量，體內中的銫137大多數會隨尿液排出。【銫137對健康的影響，參考自美國國家環境保護局Cesium | Radiation Protection | US EPA網頁】
輻射所造成的急性症狀（翻譯自美國國家環境保護局Radiation Protection-Health effect）
輻射對兒童的影響
小孩因為正在發育期，細胞的成長和分裂速度快，有較大機率受到游離輻射的傷害，尤其是媽媽體內發展各器官的胎兒，他們對輻射最敏感，低劑量就會讓正在生長分化的細胞產生變化。
輻射與癌症
輻射只要累積足夠能量，就可能傷害細胞中的DNA，若量少細胞可以自行修復，所以低劑量接觸不一定致癌，目前研究顯示：低劑量輻射對人體所造成的影響屬於機率反應（Stochastic Effects），遭受輻射暴露的同一群人不是每個人都會身體不適或罹患癌症，但一次暴露高劑量或長期累積超過一定劑量就變成確定反應（Deterministic or Nonstochastic Effects），一定會對健康造成傷害。
福島核能發電廠結構
福島核電廠的狀況尚未穩定，判斷風險只知道輻射汙染物質對健康的影響還不夠，進一步了解核電廠的設計才能在媒體發佈最新訊息時，知道狀況是變好還是變糟。
下圖是沸水式反應爐的簡圖，台灣核一、核二和福島發電廠都是採用這種設計。
紅色區域為燃料棒，正常運作時，燃料棒裡的鈾會進行核分裂，分裂過程會製造很多的熱能，熱讓壓力槽裡的水變成水蒸氣，轉動汽輪機產生電力，水蒸氣進入海水冷凝器冷卻後，再注入反應爐。
下面這支介紹核能電廠- 鈾燃料、控制棒與核反應爐的影片，可以幫助大家了解核能發電
日本因為地震海嘯，循環冷卻系統的發電機故障，導致燃料棒無法降溫。反應爐雖然關閉，但核分裂製造的產物仍會持續產生衰變熱，讓反應爐裡的溫度上升。水蒸氣無法冷卻成水，導致反應爐內的水位下降，燃料棒可能因為外露無法降溫而熔毀。日本前幾天緊急在反應爐裡灌注海水，雖然海水中的氯化鈉會加速鋼的腐蝕，但兩權相害取其輕，海水的腐蝕速度可能是幾個禮拜會造成危害，燃料棒熔毀則是燃眉之急。
參考資料
1.清華大學網路教育性網站—Teens'清蔚園：認識輻射、核能發電
2.美國國家環境保護局，http://www.epa.gov/radiation/
3.行政院原子能委員會，http://www.aec.gov.tw/
4.MIT NSE（麻省理工學院核工系）關於福島核電廠事故系列文章，中文翻譯網站，http://spockxd.wordpress.com/
輻射汙染物—放射線
輻射是一種能量，強度與距離平方成反比，也就是說距離越遠，受到放射線傷害的機率越低。輻射所產生的放射線有三種， α射線用一張紙就能阻隔，β射線可以用0.5公分厚的鋁板，穿透性最強的γ射線用2.5公分厚的鉛板可以擋住一半，若再加上厚水泥牆屏蔽，核能爆炸所產生放射線幾乎不會影響幾十公里外的警戒區居民，所以多數人不必擔心核電廠爆炸放射線外洩對人體的危害，但鄰近國家要注意輻射微塵中的放射性物質。
以下為放射線屏蔽的簡單示意圖。圖片來源：科學人網站
輻射汙染物—微塵
核電廠核分裂過程所製造的產物，有惰性氣體（氙和氪）、放射性碘131和銫137和其他非揮發性產物，惰性氣體量少且不易起化學變化，非揮發性物質多留在反應爐內，放射性碘131和銫137影響較大，它們會隨著空氣飄散各處，碘131的半衰期約8天，銫137則長達30年，他們在衰變過程會持續釋放輻射，長期接觸對人體會造成傷害，所以核電廠週圍的環境將因輻射汙染而無法居住，相關農漁牧產品也無法食用。
因為碘跟甲狀腺親和力極強，若人體吸收到放射性碘131，可能導致甲狀腺癌，因此在輻射汙染區的居民，服用碘片（穩定態的碘127）可以避免甲狀腺吸收碘131，降低輻射對健康造成的風險，但若接觸碘131的機率很低，濫用碘片會造成甲狀腺功能異常，承受非必要的健康風險。暴露在銫137雖然也會提高致癌的危險性，但只要非長時間暴露在輻射汙染區或一次高劑量，體內中的銫137大多數會隨尿液排出。【銫137對健康的影響，參考自美國國家環境保護局Cesium | Radiation Protection | US EPA網頁】
輻射所造成的急性症狀（翻譯自美國國家環境保護局Radiation Protection-Health effect）
|
輻射暴露量(單位：毫西弗) |
對健康的影響 |
若無治療可能的發病時間 |
|
50-100 |
血液中的生化數值改變 |
|
|
500 |
噁心 |
幾個小時內 |
|
550 |
疲勞 |
|
|
700 |
嘔吐 |
|
|
750 |
掉髮 |
2-3週 |
|
900 |
腹瀉 |
|
|
1000 |
出血 |
|
|
4000 |
可能死亡 |
2個月內 |
|
10000 |
破壞腸壁 |
|
|
內出血 |
||
|
死亡 |
1-2週 |
|
|
20000 |
中樞神經系統損害 |
|
|
意識喪失 |
幾分鐘 |
|
|
死亡 |
幾小時至幾天 |
|
| 附註：原始單位為早期的計量單位REM(侖目)，1 rem = 0.01 Sv. = 10 mSv(毫西弗)，所以這個表的數字跟原始網頁相比會多十倍。 | ||
輻射對兒童的影響
小孩因為正在發育期，細胞的成長和分裂速度快，有較大機率受到游離輻射的傷害，尤其是媽媽體內發展各器官的胎兒，他們對輻射最敏感，低劑量就會讓正在生長分化的細胞產生變化。
輻射與癌症
輻射只要累積足夠能量，就可能傷害細胞中的DNA，若量少細胞可以自行修復，所以低劑量接觸不一定致癌，目前研究顯示：低劑量輻射對人體所造成的影響屬於機率反應（Stochastic Effects），遭受輻射暴露的同一群人不是每個人都會身體不適或罹患癌症，但一次暴露高劑量或長期累積超過一定劑量就變成確定反應（Deterministic or Nonstochastic Effects），一定會對健康造成傷害。
福島核能發電廠結構
福島核電廠的狀況尚未穩定，判斷風險只知道輻射汙染物質對健康的影響還不夠，進一步了解核電廠的設計才能在媒體發佈最新訊息時，知道狀況是變好還是變糟。
下圖是沸水式反應爐的簡圖，台灣核一、核二和福島發電廠都是採用這種設計。
紅色區域為燃料棒，正常運作時，燃料棒裡的鈾會進行核分裂，分裂過程會製造很多的熱能，熱讓壓力槽裡的水變成水蒸氣，轉動汽輪機產生電力，水蒸氣進入海水冷凝器冷卻後，再注入反應爐。
下面這支介紹核能電廠- 鈾燃料、控制棒與核反應爐的影片，可以幫助大家了解核能發電
日本因為地震海嘯，循環冷卻系統的發電機故障，導致燃料棒無法降溫。反應爐雖然關閉，但核分裂製造的產物仍會持續產生衰變熱，讓反應爐裡的溫度上升。水蒸氣無法冷卻成水，導致反應爐內的水位下降，燃料棒可能因為外露無法降溫而熔毀。日本前幾天緊急在反應爐裡灌注海水，雖然海水中的氯化鈉會加速鋼的腐蝕，但兩權相害取其輕，海水的腐蝕速度可能是幾個禮拜會造成危害，燃料棒熔毀則是燃眉之急。
參考資料
1.清華大學網路教育性網站—Teens'清蔚園：認識輻射、核能發電
2.美國國家環境保護局，http://www.epa.gov/radiation/
3.行政院原子能委員會，http://www.aec.gov.tw/
4.MIT NSE（麻省理工學院核工系）關於福島核電廠事故系列文章，中文翻譯網站，http://spockxd.wordpress.com/
全站熱搜
留言列表
