【博評】核子小孩:由台山核電廠疑似核事故說起

2021-06-16 22:48:41 最後更新日期:2021-06-18 16:49:12

 

Entete TSN 1 2台山核電站兩部EPR反應堆的全景圖。(照片來自法瑪通(Framatome)網站)

 

這星期的大新聞一定是端午節午間時開始見報的台山核電站事故疑雲。CNN政治及國安新聞版的記者Zachary Cohen據由未透露部門收到的備忘錄(memo),指出核電公司法瑪通(Framatome)五月底至六月初兩次致函美國政府,要求協助處理他們與中廣核合營的台山核電廠反應堆的核能事故。報道中指台山核電站也發生「洩漏」,法方指中國核電部門已將周邊可容許輻射水平提升(後又改成排出氣體的水平),以免核電廠需停止運作。事件當然引起亞洲地區軒然大波,但有天氣部門指近幾個月都偵察不到華南地區有異常的輻射紀錄,而且之後幾天的發展更讓人像陷入五里霧般。

 

部分對CNN報道的質疑

 

不計算那些有意識形態成份的爭論,部分核能專家對這個報道的內容一開始已有質疑:Zachary Cohen平日處理開政治與國安新聞有關。不計這兩日其他CNN記者的補充,這篇文章當天刊出時的內容比較特別,寫核事故疑雲但很多筆法不太像科學報道,甚至有比較多情感化的詞句,有長期從事核電研究及工程工作的學者(Katie Mummah)看到這篇文,是直接給了以下評價This is a lot of words with very little explanation of the actual situation…… 報道內容沒多少核專業及具確切概念的科學術語,例如leak本身就不只指一種洩漏;聲稱探測到裂變氣體,但又未提在哪裏探測到;另外可資評估的實際數據亦太少,看了報道的專家亦無從評估發生什麼事情,只能以有限的情況進行猜測。

2020Katie Mummah就該篇文章的初步回應。就字面理解,這句話似乎相當於"廢話"的委婉表述。不過她杝也提出若果在管道以外發現含輻射惰性氣體,就要相當小心。(Twitter截圖)

 

記者提出法方「指控」中方提高了廠外輻射容許水平接近兩倍,以維持核電廠運作,但需留意的是,其實連那個輻射可接受水平究竟是指什麼,都有疑問(因為類似指標有幾種),例如是指單次排放上限?還是環境監測上限?還是一整年的背景監測上限?不同指標有不同數值限制!而且會持續多久?是否臨時性措施?提升限制的數據究竟有多少?報道一概無提供答案。另外這文章措辭也很奇怪,例如法方說有「迫在眉睫」的核危機,但……美國自己用了一星期時間和能源部、國安局等商討?且判斷現時未有嚴重危機?如果是迫在眉睫需要美方緊急支援,美國佬不至於拖了足足一星期以上吧。

事實上有部分核工業人員也認為這篇報道有太多揣測敘述,甚至似乎有些惡意(例如台山二號堆的大修時間和預期相約,但就被CNN懷疑為事有「蹊蹺」)。不過最大的問題,還是記者看到的只是不知由什麼部門發給的備忘錄。若果這記者對核科學沒有足夠了解(或者寫這備忘錄的人有意誤導),那寫出來的東西就容易出問題了。

800px Nuclear Fuel壓水反應堆所用燃料束,通常都是用長度不等(半米至兩米)的鋯合金筒包裹著和糖果差不多大小的二氧化鈾 / 鈾鋯合金燃料粒。鋯合金耐腐蝕度很高,但較脆,在外國核電廠搬運時曾跌碎過,燃料粒撒滿一地,當時還被當成二級核事故。(網絡圖片)

 

事故中法方的釐清:

法馬通及其母公司—法國電力公司(EDF)在6月14日分別發表了兩則新聞公告,其實對整件事有進一步的了解,不過港媒台媒當時似乎都沒有立即跟進。首先,第一個新聞公報是指現時一號反應堆運作沒有異常,他們正在處理反應堆的一個性能 / 表現問題;第二個更明確就是指一次循環的冷卻水中惰性氣體累積增加,需要處理。

若有留意四月時的0級事故,可知同樣是反應堆的一迴路過濾系統出現惰性氣體輻滲進已封水的過濾管道,大約持續1小時才完結。這事件和法馬通現在所描述的問題,似乎是有關係,甚至是後者的徵兆之一—都是一迴路的惰性氣體異常,也是和過濾系統有關,而且那少量氣體若計事發那個多小時,輻射劑量應該剛好超標。

這代表什麼?照部分核工專家所云,較傾向是一個反應堆(尤其是早期反應堆)常遇到的問題:燃料粒或燃料棒封裝外殼裂開。基本上封裝可以只容許中子穿過並進行受控的裂變反應,而絕大部分裂變殘留物都會留在封裝內。不過一個反應堆隨時有五萬支以上燃料棒及數十萬(甚至百萬)顆鈾鋯合金燃料粒,有少量出現瑕疵的機會並非不常見,再加上製造、運輸或安裝時出現小問題,也容易令燃料封裝破裂,破裂後就會滲出一些帶放射性的惰性氣體如氙135或氪同位素,大都是半衰期10日內的物質,之後大都會變成可固化的中低輻射度廢物。

img2現時福島核電廠的ALPS(多核種去除設備),其實就是將日常核電廠會使用的過濾、化學吸收及暫時儲存設施加大規模並結合成一整個設施。每個核電廠除了是發電外,還是一所小型化工過濾廠。(東京電力公司圖片)

 

根據Katie Mummah所言,美國過去面對燃料棒破損的經驗,大約是小規模的繼續運行,然後讓第一迴路的水流經過濾系統濾出並存放到封罐內,再等十多日衰變到較低輻射能量的物質,能固化的就固化成中 / 低度核廢料處理,無法固化的就稀釋排走,直到下一次大修時才取出損壞的燃料棒 / 粒處理掉;若是較大規模的話,因為氙135是中子毒葯,大量積聚會吸收過多慢中子,大幅減低反應堆功率甚至停止運作,就要停機並取出燃料棒,並進行清洗工作了;台灣方面也有核工程師(張文杰先生,現任中山科學研究院工程師)在自己的面書專頁指出台灣處理三間核電廠的手法,其實沒什麼分別。再講,IAEA 2003年其實已編輯了一套300多頁用於當年一個技術會議的論文「學報」,當中已提到不少燃料封裝破裂處理的流程。總之這種問題無論嚴重與否,一早就有既定流程可處理。

maxres1某個正處於大檢狀態的壓水式反應堆,上蓋及控制棒已給吊走檢查,爐芯燃料也已取出並已進行清洗,穿防護服的工作人員正準備檢查內部。進行清洗並可能帶放射性的水,此時應該已送往過濾池進行過濾工作。有專家指雖然燃料棒損毀還只算是輕微事故,但開爐後的清理也需要更多功夫,才能處理積存反應堆壁的輻射物質,而若管道有較多輻射,維修工人可能有潛在危險,需要更厚的防護保護。(網絡圖片)

 

法國著名官方專業核安組織ISRN的副部長Karine Herviou接受Le Echo訪問時,也直指就算一循環水有輻射惰性氣體,也需要經多重障礙才能由一循環管道內走進自然環境,而是否停堆,也是視乎輻射水平的高低,而法方過去亦曾遇過不少類以事件,早一套機制可以應付並維持惰性氣體的水平。

 

至於台山一號反應堆仍然維持運作的問題,其實也很易理解:若只有極少數出問題,那大可等到大修才更換的,而且照平均年半一次大修 / 換燃料棒,台山一號反應堆的第二次大修時間大約應在9月之後、剛過用電高峰的時間;另方面,台山二號反應堆第一次大修則於6月初完成,10日聯網供電,由功率計算,達到最高功率也要到本月下旬。亦即是說,在非緊急情況下,要提早停堆大修而不影響本省電力供應 / 等其他電廠調整好資源提升發電能力,最好還是等二號堆達到全功率才可。

210關於核設施的相關安全標準,以水中氚含量(氚幾乎就只有核設施能較大量生產)的限制為例,不同國家的標準差可達到……7600倍(芬蘭最低了,100貝可/升,而澳洲達到76000貝可/升)!(維基百科)

 

另外,正如前面提到,我們知道事後「好像」提高了可容許的輻射水平標準,但就不知這標準是計單次排放,還是持續測量,或者這是否臨時或預防措施,但更嚴重的問題是:指標並沒有任何實際數據,而各國對於場外輻射水平都有一套指標數據,相差可達10倍以上,但前提必定是距離產生風險的水平仍會相差很遠。再講,這是新反應堆,可能有更嚴格的排放指標。總之在沒有實際數據下,安不安全根本無從評估。

 

ADAA12020年底,時任總統特朗普正式簽署國防授權法,之前一年中廣核納入限制技術轉移名單,2020年又被國防部納入限制名單及禁止美國公司與其有往來。單就生產上已十分全球化的核工業而言,此舉無異傷害包括自己在內的全球核工業的製造與供求關係及業務增長,尤其是中國看到連核安全技術都有可能被限制時……(Youtube片段)

 

法國通報美國的問題:

台灣媒體以至部分香港媒體都用法國向美國「求救」來形容事態,甚至進一步自行「加入情節」,繪形繪聲的程度直迫真人SHOW!但即使是回望原文某些說話,會發現事情並不是這樣講:

Scree文中兩度使用Permission的字眼,其實已表法馬通的通告,是要求美方批准該公司向中方提供一些可能和美國技術有關的調控手段,和求救可差非常遠!(圖片來自原文報道連結)

 

CNN原文中兩次提到美國可以批准(OFFER PERMISSION)法斯通對問題進行支援,明顯是和前總統特朗普有關!因為中廣核2019年已被美國劃入技術限制的實體清單名單,該法指出若要向該等企業提供技術支援或產品,而產品涉及美國技術,就需要先向美方通報及申請豁免,而其中一個豁免條件是和核安全有關!作為EPR反應堆的設計者,當然應由法馬通親向美國申請了,且由於法馬通在美國也有不少生意且也應用了部分美國技術,若不先過問美國就向反應堆提供支援,美國要「發惡」起來的話一樣可採取法律行動或留難法國佬呢!

  

法國電力公司與中國核安全部門回應:

此文完成大半之時,法國電力公司與中國核工業安全部也在6月15日及16日上午發表官方回應,EDF的補充聲明主要內容如下:

  • 根據他們由廠方所得資料,202010月開始發現一循環管道有含放射性惰性氣體積聚的問題並展開調查,但因對安全問題未構成威脅而沒有停堆。
  • 惰性氣體相信來自少數燃料棒外裝裂開,部分放射性物質進入一循環迴路(水管),但不是離開迴路進入廠內環境。
  • 情況可能是該少數燃料棒製造時出現問題,或者安裝時有一定偏差,但須停堆檢查才能確定真正原因。
  • 廠方2020年12月開始討論提升管道內輻射氣體濃度值提升上限的問題,但現時氣體濃度仍維持在原有許可值內(和國際規範水平一致)。
  • 現階段要停堆大檢還是言之尚早。
  • 就算標準真的超過了,還是不會爆炸的

 

中國核工業安全部於16日上午於官方微信公眾號上發表的回應如下:

    • 首先是解釋法馬通所指出惰性氣體積聚的問題,就是來自反應堆60000枝以上燃料棒中其中5枝有損壞的(經由惰性氣體濃度推算出來),這對運行安全沒有即時影響;
    • 其次洩漏只在燃料棒封裝流入封閉的一次循環水,而一次循環水是在圍阻體內,並沒有洩漏到圍阻體外;
    • 再者,他們並沒有提高任何室內或定外輻射上限水平,而是提高處於電廠圍阻體內一次循環水中惰性氣體輻射含量與比例的限制,而一次循環水是封閉於圍阻體內的,不會和外界有接觸。

  •  IMG 20210420 WA0025EPR的一次循環管道,就是橙色箭嘴中由反應堆流向四個蒸氣發生器(平時兩個備用)的管道,內裏是超過300度的高溫高壓水。上面紅色的是在另一管道內被300度水「煮熱蒸發」的高壓水蒸氣,會送去推動渦輪發電機。一次循環水就只會保留在核電廠圍阻體範圍內。(法馬通官方圖片)

     

    這點和之前多位核專家提到的近似,而根據過去運行經驗,這些都是有既定程序可以處理的。只要惰性氣體(如氙135等)可以持續被抽離並進行處理,就不會有風險發生。綜合14、15號EDF的報告及這兩日的聲明,估計美方已向法斯通准許豁免,而法斯通亦可能已加強一次循環水的過瀘系統過濾氙氣與氪氣的能力,或者加大原有過濾系統的儲存量。另外,兩則聲明亦澄清一直在說的輻射容許水平是在講一迴路系統內,而不是場內場外的背景輻射水平,而且提升也應是預防措施,因為現時一迴路內雖然有氣體,但還是在原有水平限制內。而據CNN所指的已達原上限90%,應該就是指這個限制。

     1280px Xenon discharge tube氙是無色氣體,高壓放電管下呈紫色。反應堆跑出來的氙135,半衰期只有9個半小時,大部分會先變成穩定態的氙136,其餘會變成中輻射物質銫135,後者要當成中低度輻射度廢物處理了。(圖片來自維基百科)

     

    有一點需要留意,可能和事故有關的新反應堆燃料棒,也是由法馬通提供的,第一批貨在2013年就供貨了,而中國和法國早就簽約,未來八年台山一號的零備件供應和燃料都是法方負責亦即是說如照現時情況,第二批燃料及燃料架也是法方工廠裝配封箱,然後整批運來的。由於台山一號是法國及日本製造的,中方事實上是用家不是製造方

     

    後記:

     

    簡單來說,事件仍是進行式,會不會有更詳細報告?6月底另一機組重回全功率下進行全面檢查與清理?會不會惡化(如更多燃料棒外裝裂開、更多中子毒素令功率下降)至需要停堆?真正責任者是誰?還是未知之數,遺憾的是雙方現時所公報的實質數據還是不多。不過科技問題,當然應交由專家解決。只要不要好像某些人(例如KOL)盲目誇大危機,或者在缺乏有關知識且沒有更新對最新事態的資料與認知下侃侃而談,或者曲解 / 「超譯」外國的報道。

    當然,最不該的是有人乘機販賣恐慌、做Sales圖利,例如有某組織乘機推銷碘片,還給某位工運KOL轉載「鼓勵」,然而現在可不是爆反應堆,碘同位素又不是惰性氣體,你究竟用碘片來幹什麼?誤服大量碘片,更可能嚴重損害健康甚至死人隨時核電廠屁事都未有,就先發生致命事故,那和謀殺有什麼分別?

    Olkiluoto 3 Summer 2016 TVO有資料指出,法方也想較快停機並對損壞的燃料棒進行研究,不單單是因為安全問題,更因為EPR的第三個運行機組—芬蘭的Olkiluoto3號機已裝好燃料,將於年底前進入臨界並於明年發電。如果燃料組真有設計或組裝上的問題,盡快了解到就可在該核電廠投產前及時改正。(圖片來自連結1)

     

    發佈於 博評
    By 2021-06-16

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