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COVID-19 疫苗副作用——月經失調

胡中行_96
・2022/05/10 ・2567字 ・閱讀時間約 5 分鐘

電影《美人心機》(The Other Boleyn Girl)裡,「王后不再流血了!」(”The queen no longer bleeds!”)這句直指王后停經的話,暗示著搶生子嗣,宮廷權鬥的契機。隨著時代演進,當今女性不見得都背負著為夫家傳宗接代的使命,月經卻依舊在性別政治和私人生活中,扮演重要的角色。也難怪不少女性總是以虔誠的心情,忠實記錄定期的來潮。

電影《美人心機》裡的王后,史嘉蕾喬韓森飾。圖/IMDB

月經失調是疫苗惹的禍?

自從 COVID-19 疫苗開打以來,世界各地不斷傳出虛實難辨的副作用災情,月經紊亂不免也成了討論的主題之一。及至目前為止,無論是衛福部疾管署網站的 COVID-19 疫苗介紹,還是臺灣使用的各廠牌中文說明書,都沒有提到月經問題,可見這原本或許不在疫苗開發團隊的意料之中。更別說遇到月經遲來、早到,抑或是經血排放量改變的女性,第一時間未必會聯想到是疫苗惹的禍。

2022 年 1 月美國婦產科醫師學會《婦產科》期刊的研究,首先觀察到 COVID-19 疫苗會稍微改變月經週期,但對出血的天數沒有影響[註 1]。幾乎同時,挪威公共衛生學會發表的論文,卻認為 COVID-19 疫苗會縮短月經週期,增加或減少出血天數,以及增加經血排放量[註 2]。同月,《英國醫學期刊》編者序,以英、美和挪威的統計數字討論 COVID-19 疫苗擾亂月經的現象,假設二劑疫苗之間的間隔長度扮演了重要角色,並駁斥疫苗造成不孕的謠言[註 3]

儘管上述期刊和近來的媒體報導,讓這些案例聽起來像是新聞,人為介入免疫系統而導致經期混亂的現象,並不是第一次在歷史上發生。

美國和挪威的研究發現 COVID-19 疫苗會導致月經週期紊亂。圖/Pixabay

歷史案例

在明代醫家萬全的醫學著作《痘疹世醫心法》中,提到:「女子種痘,經水忽行,暴暗不能言語。」有些學者望文生義,說這名十六世紀的婦女,因接種「人痘」(天花疫苗)而月經不調,即是免疫史上的第一個案例。但中研院史語所的研究員邱仲麟解釋,「種痘」一詞在明代是「出痘」的意思,因此與疫苗無關。

相較之下,現代醫學的紀錄就明確許多,沒有爭議。1913 年時,紐約有家醫院施打傷寒疫苗的女性護理人員中,53% 月經週期產生變化。有人月經二、三個月沒來;有人則是提早或晚了幾天,而且經痛異常嚴重。另一個例子,是 1982 年日本的某個 B 型肝炎疫苗一期臨床試驗,造成 16 名女性受試者中,有7人的月經週期被打亂。

除了上述意外發生的案例,2018 年日本的一個回顧調查,就直接設計來瞭解疫苗如何干擾月經和其他生理層面。研究學者列出 24 種可能與人類乳突病毒(human papillomavirus,簡稱 HPV)疫苗有關的副作用,讓接種過的青春期男女,從中挑選發生在自己身上的項目。他們回報的結果,包括:不規律的月經、疲憊、皮膚問題和失眠等。其中,月經相關的副作用,例如:週期改變、出血量異常以及嚴重頭痛,終致部份少女到醫院求診。

疫苗如何造成月經失調?

既然從調查和統計中,看得出疫苗與月經變化血肉相連。惹出這腥風血雨的原理,又是如何呢?

一般正常的月經週期開始時,腦部的下視丘會製造性釋素(GnRH)[註 2]來刺激腦下垂體前葉,釋放黃體激素和促濾泡素(FSH)。[註 3]黃體激素和促濾泡素會影響卵巢,並調節雌激素、助孕酮(progesterone)[註 4],以及其他攸關濾泡期卵細胞成熟和黃體期子宮壁脫落的荷爾蒙。此外,壓力、體重突然增減、糖尿病、甲狀腺問題、多囊性卵巢症候群(polycystic ovary syndrome),以及重大的免疫發炎反應,也都會改變月經的樣態。

Polycystic Ovaries.jpg
多囊性卵巢症候群的症狀是卵巢內出現許多充滿液體的囊腫。圖/Wikipedia

當女性接種疫苗,全身上下的免疫細胞都受到刺激。約翰霍普金斯大學的婦科研究學者波拉黑(Mostafa Borahay)認為子宮內壁的免疫細胞也無法倖免,所以才會導致月經紊亂。不過,正在面臨這種副作用的讀者也無須驚慌失措,因為《婦產科》期刊的研究發現,月經很快就會自動恢復正常[註 1]

未來研究方向

關於 COVID-19 疫苗導致月經副作用的研究,《英國醫療期刊》肯定學界目前探討的方向。同時,指出需要更深入了解背後作用的機制,最好還能找出何種體質的女性較容易受到影響[註 2]。除了廣泛統計整個生育年齡婦女的設計,目前仍在進行中的研究,也特別針對青春期的少女量身訂製,著重在尚未發育穩定的情況下,COVID-19 疫苗是否會帶來不同的影響。這些研究結果將有助於醫療人員未來在面對民眾諮詢時,提供更完善且客製化的資訊。

註解

  • 註 1:Edelman, A., Boniface, E. R., Benhar, E., Han, L., Matteson, K. A., Favaro, C., Pearson, J. T., Darney, B. G. (2022). Association Between Menstrual Cycle Length and Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) Vaccination. Obstetrics & Gynecology, 10.1097/AOG.0000000000004695.
  • 註 2:Trogstad, L. (2022). Increased Occurrence of Menstrual Disturbances in 18- to 30-Year-Old Women after COVID-19 Vaccination. Norwegian Institute of Public Health.
  • 註 3:Male, V. (2022). Menstruation and covid-19 vaccination. BMJ, 2022;376:o142.
  • 註 4:國家教育研究院將 GnRH(gonadotropin-releasing hormone)翻譯為「性釋素」或「促性腺激素釋放激素」。不過,在其他專業網站上也有「性腺激素釋放素」或「性腺刺激素釋放激素」。
  • 註 5:國家教育研究院將 follicle-stimulating hormone,譯作「促濾泡素」、「濾泡激素」、「激濾泡素」、「促卵泡激素」、「卵泡刺激素」、「促濾泡成熟激素」和「卵泡刺激激素」。
  • 註 6:國家教育研究院建議 progesterone 的中文翻譯,包括:「孕酮」、「助孕素」、「孕甾酮」、「黃體固酮」、「黃體甾酮」和「黃體脂酮」等。

參考資料

  1. The Other Boleyn Girl
  2. 疫苗簡介
  3. 核准專案製造或輸入之 COVID-19 疫苗相關資訊
  4. Scientists investigate the COVID-19 vaccine-menstruation mystery – Drug Discovery News
  5. 晚明人痘法起源及其傳播的再思考
  6. 性釋素
  7. 食品藥物管理局提醒:性腺激素釋放素(Gonadotropin-releasing hormone,GnRH)促進劑類藥品之安全資訊
  8. GnRH analogs: agonist 與 Antagonist 在婦產科疾病的應用
  9. Follicle stimulating hormone
  10. Progesterone
文章難易度
胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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鑑識故事系列:是兒童性侵,還是罕見疾病?
胡中行_96
・2023/05/11 ・1880字 ・閱讀時間約 3 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

來自非洲加彭(Gabon)的5歲女孩,跟雙親以及4名手足,居於盧森堡。有天,母親發現她的內褲沾了血漬(照片)。下體雖無明顯外傷,卻血流不止。翌日,這對母女便前往醫院。兒童急診室的醫師判斷,女孩的外生殖器大概受到創傷。用經腹部超音波,確認沒有異物卡在陰道後,醫師推論是性侵,並隨即報警。警察問訊的過程中,女孩反覆地說,下面癢她就抓。母親則表示,女孩一天如廁加總大約15至30分鐘,剩餘時間都在自己的視線裡。[1]言下之意,就是沒人有機會對她不軌。

另一邊,同樣也在盧森堡,有一名7個月大的南歐女嬰,罹患巨頭畸形(macrocephaly)。醫師幫她做檢查時,碰巧看到會陰有道傷口。雙親說辭模糊,其中母親承認自己未曾察覺有異。於是,醫療人員視之為疑似性侵案,立刻通報。[1]

非洲女孩和南歐女嬰的案子,後來都被送去盧森堡國家衛生實驗室(Laboratoire national de santé),尋求婦科與鑑識專業意見。以下為法醫在學術期刊中,所分享的破案過程。[1]

陰戶(vulva):陰阜(mons pubis)、陰蒂(clitoris)、尿道口(urethral opening)、陰唇(lips of vagina)、陰道口(vaginal opening)和會陰(perineum);以及肛門(anus)。圖/Anatomy Note on Wikimedia Commons(Public Domain)

尿道脫垂

非洲女孩接受檢查時,看起來毫無不適,並配合指示做出平躺以及翹屁股的趴跪姿勢。她的下體有個從尿道擠出來,覆蓋至陰道口的深紅圓圈(照片),一觸碰便出血。除此之外,既無創傷、感染,也沒有受虐跡象,醫師認為她得了尿道脫垂(urethral prolapse)。[1]

尿道脫垂好發於4到8歲的非洲女孩,[1]以及停經後的婦女。[2]成因可能是便秘或咳嗽增加腹部壓力,或是缺乏雌激素(estrogen)。常見的症狀,包括:出血(86%)、腫塊遮蔽陰道口(47%)和排尿困難(32%)等。醫師要女孩以坐浴保持清潔,並局部塗抹雌激素。幾天之後,血果然止了,也不需要更多治療。[1]

會陰溝

至於那個頭部異常的南歐女嬰,本來就計劃10天後,在鎮靜狀態下照核磁共振。此機會於是也被用來,從側臥、平躺和蛙腿平躺的姿勢,檢查她的下體。女嬰會陰中線的那道淺層病灶,在某些角度下,可見一路延伸至肛門;而她肛門的位置,又太過前面,與陰道間的距離甚短(照片)。另外,在其他無關的方面,女嬰的眼距過寬、眼球凸出、耳朵的高度偏低,[1]而背上則有個俗稱「蒙古斑」(Mongolian spot),長大應該就會消失的胎記。[1, 3]

不同於外力造成的創傷,女嬰的下體不見血腫、瘀青。更怪的是這10天來,病灶竟絲毫沒有癒合。為了瞭解會陰的問題始於何時,警察聯絡幫女嬰例行檢查的醫師。可惜後者一般不會特別去留意這種細節,所以無法提供資訊。最後,她被認定罹患先天會陰融合不全的會陰溝(perineal groove)。[1]

會陰溝不一定和肛門前置(anteriorly placed anus)一起出現,亦可獨立存在。[4]其與會陰撕裂傷的差別,在於前者從陰唇後到肛門前的凹陷深度一致,輪廓規則,而且不會痛,只是需要的復原時間較長;後者則通常傷口較深,伴隨瘀青和疼痛,但數天至幾週內會改善。多數的會陰溝患者,無須醫療介入,2歲前就會自行康復。因此,醫師決定不提供女嬰相關的治療。[1]

兒童性侵與罕見疾病

尿道脫垂流血,難免嚇壞小病患的家長,醫療人員也傾向聯想到人為插入的傷害。機警通報疑似性侵案件,的確是好事。然而,針對10個月大到10歲女性的研究,指出下體出血的肇因,其實以有異物、陰唇陰道炎(vulvovaginitis)和意外的陰戶創傷等佔多數。單從流血難以分辨是否為性侵個案;而真實的性侵發生後,有時要隔幾個鐘頭,才會流出血來[1]

相對地,會陰溝的位置隱密,症狀又不明顯。根據統計,其延誤診斷的時間,從1天到58個月不等。愈晚發現,就愈可能被誤判為受傷。不過,在某些男孩的案例中,同時會有其他性器畸形的毛病,所以比較不易被誤診。[1]

作為罕見的兒童疾病,尿道脫垂和會陰溝首次就被診斷出來的機率,分別只有21%與9%。介紹這兩則個案的論文作者,建議遇到疑似兒童性侵案的時候,最好找有經驗的婦科醫師與法醫,協助將各種重要的線索納入考量,再進行鑑別診斷。[1]

  

參考資料

  1. Schaul M, Schwark T. (2022) ‘Rare (uro-)genital pathologies in young girls mimicking sexual abuse’. International Journal of Legal Medicine, 136, 623–627.
  2. Urethral Prolapse’. (19 SEP 2022) Cleveland Clinic.
  3. Dermatology department. ‘Congenital dermal melanocytosis’. (AUG 2020) The Royal Children’s Hospital, Melbourne.
  4. AlAbidi GA, Al Hamidi S, Wahid FN. (2021) ‘Perineal groove in a female newborn: Report of two cases’. Journal of Pediatric Surgery Case Reports, 66, 101794.
胡中行_96
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植物口渴就喊:「啵、啵、啵~」
胡中行_96
・2023/04/06 ・2954字 ・閱讀時間約 6 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

久旱不雨,植物悲鳴,[1, 2]類似教育部《臺灣閩南語常用詞辭典》所謂「因飢餓而吵鬧」的「哭枵」(khàu-iau)。[3]別問為何沒聽過,也不怪天地寡情,人類無義,從來漠不關心。植物叫那種超音波,傳至咱們耳裡就只剩寧靜。幸好靠著以色列科學家幫忙,轉換到常人的聽覺範圍,並分享於 2023 年 3 月底的《細胞》(Cell)期刊,才廣為周知。[1]

轉換到人類聽力範圍的番茄「叫聲」。音/參考資料 1,Audio S1(CC BY 4.0)

傾聽植物的聲音

面臨乾旱或草食動物的威脅,植物會做出多種反應,例如:改變外貌,或是以揮發性有機化合物影響鄰居等。[1]過去的文獻指出,缺水引發空蝕現象(cavitation),使植物負責輸送水份的木質部,因氣泡形成、擴張和破裂而震動。[1, 4]現在科學家想知道,這是否也會產生在特定距離內,能被其他物種聽見的聲音。[1]

受試的對象是番茄菸草,分別拆成乾旱、修剪和對照 3 組。對照組又有常態生長的一般對照、有土卻無植物的盆器,以及每株植物實驗前的自體對照 3 種。實驗大致有幾個階段:首先,在隔音箱裡,距離每個受試對象 10 公分處,各立 2 支麥克風收音。將聲音的紀錄分類後,拿去進行機器學習。接著移駕溫室,讓訓練好的模型,分辨雜音和不同情況下植物的聲音。再來,觀察乾旱程度與植物發聲的關係。最後,也測試其他的植物和狀態。[1]

麥克風對著乾旱、修剪和對照組的植物收音。圖/參考資料 1,Graphical Abstract局部(CC BY 4.0)

植物錄音與機器學習

隔音箱裡常態生長的植物,每小時平均發聲少於一次;而沒植物的盆器當然完全無聲。相對地,遭受乾旱或修剪壓力的實驗組植物,反應則十分劇烈:[1]

 平均值(單位)番茄菸草
乾旱發聲頻率(次/小時)35.4 ± 6.111.0 ± 1.4
 音量(聲壓分貝;dBSPL)61.6 ± 0.165.6 ± 0.4
 聲波頻率(千赫茲;kHz)49.6 ± 0.454.8 ± 1.1
修剪發聲頻率(次/小時)25.2 ± 3.215.2 ± 2.6
 音量(聲壓分貝;dBSPL)65.6 ± 0.263.3 ± 0.2
 聲波頻率(千赫茲;kHz)57.3 ± 0.757.8 ± 0.7

隔音箱中實驗組的錄音,被依照植物品種以及所受的待遇,歸納為 4 個組別,各組別再彼此配對比較,例如:乾旱的番茄對修剪的番茄等。以此資料訓練出來的機器學習模型,判別配對中各組別的準確率為 70%。第二階段在溫室中進行,自然較隔音箱嘈雜。科學家拿空蕩溫室的環境錄音,來教模型分辨並過濾雜訊。訓練後,令其區別乾旱與對照組番茄的聲音,結果 84% 正確。[1]既然能聽得出基本的差別,下一步就是了解水量對番茄發聲的影響。

體積含水量

為了操縱體積含水量(volumetric water content,縮寫VWC),即水份與泥土體積的比值或百分比,[1, 5]科學家狠下心,連續幾天都不給溫室裡的番茄植栽喝水。一邊觀察 VWC 的變化;一邊錄下它們的聲音。起先水份充足,番茄不太吵鬧;4、5 天下來,發聲的次數逐漸增加至高峰;然後應該是快渴死了,有氣無力,所以次數又開始減少。此外,番茄通常都在早上 8 點(圖表較像 7 點)到中午 12 點,以及下午 4 點至晚上 7 點,這兩個時段出聲。[1]科學家覺得這般作息,可能與規律的氣孔導度(stomatal conductance),也就是跟光合作用的換氣以及蒸散作用的水份蒸發,兩個透過氣孔進行的動作有關。[1, 6]

大部份的聲音都是在 VWC < 0.05 時出現;當 VWC > 0.1,水份還足夠,就幾乎無聲。科學家將比較的條件進一步分成 VWC < 0.01 與 VWC > 0.05、VWC < 0.05 跟 VWC > 0.05,以及 VWC < 0.01、VWC > 0.05 和淨空溫室的聲音。機器學習模型分辨起來,都有七、八成的準確率。[1]

縱軸為每日發聲次數;橫軸為缺乏灌溉的天數。圖/參考資料 1,Figure 3A(CC BY 4.0)
乾旱狀態下,番茄發聲的時段。縱軸為每小時發聲次數;橫軸為 24 小時制的時間。圖/參考資料 1,Figure 3B(CC BY 4.0)

植物發聲的原理

實驗觀察所得,都將植物發聲的機制,指向木質部導管中氣體的運動,也就是科學家先前預期的空蝕現象[1]下面為支持這項推論的理由:

  1. 木質部導管的口徑,與植物被錄到的聲波頻率相關:寬的低;而窄的高。[1]
  2. 乾旱與修剪所造成的聲音不同:在木質部導管中,前者氣泡形成緩慢,發聲時數較長;而後者則相當迅速,時數較短。[1]
  3. 聲音是由植物的莖,向四面八方傳播。[1]
  4. 空蝕現象造成的震動,跟記錄到的超音波,部份頻率重疊;而沒有重疊的,其實已經超出其他物種的聽力以及麥克風收音的範圍。[1]
葡萄、菸草和番茄木質部導管的水平橫截面。圖/參考資料 1,Figure S4B(CC BY 4.0)
葡萄(綠色)、菸草(灰色)和番茄(橙色)的差異:縱軸為聲波頻率;橫軸是木質部導管的平均口徑。圖/參考資料 1,Figure S4A(CC BY 4.0)

問誰未發聲

觀察完番茄和菸草之後,科學家不禁好奇,別的植物是否也會為自己的處境發聲?還是它們都默默受苦,無聲地承擔?研究團隊拿小麥玉米卡本內蘇維濃葡萄(Cabernet Sauvignon grapevine)、奇隆丸仙人掌(Mammillaria spinosissima)與寶蓋草(henbit)來測試,發現它們果然有聲音。不過,像杏仁樹之類的木本植物,還有木質化的葡萄藤就沒有了。另外,科學家又監聽感染菸草嵌紋病毒(tobacco mosaic virus)的番茄,並錄到它們的病中呻吟。[1]

你敢有聽著咱的歌

之前有研究指出,海邊月見草(Oenothera drummondii)暴露於蜜蜂的聲音時,會產出較甜的花蜜。[2]若將角色對調過來:植物在乾旱、修剪或感染等壓力下釋出的超音波,頻率約在 20 至 100 kHz 之間,理論上 3 到 5 公尺內的某些哺乳動物或昆蟲,例如:蝙蝠、老鼠和飛蛾,應該聽得到。[1, 2]以色列科學家認為幼蟲會寄住在番茄或菸草上的飛蛾,或許能辨識植物的聲波,並做出某些反應。同理,人類可以用機器學習模型,分辨農作物的聲音,再給予相應的照顧。如此不僅節省水源,精準培育,還能預防氣候變遷所導致的糧食危機。[1]

  

備註

本文最後兩個子標題,借用音樂劇《Les Misérables》歌曲〈Do You Hear the People Sing?〉的粵語和臺語版曲名。[7]

參考資料

  1. Khait I, Lewin-Epstein O, Sharon R. (2023) ‘Sounds emitted by plants under stress are airborne and informative’. Cell, 106(7): 1328-1336.
  2. Marris E. (30 MAR 2023) ‘Stressed plants ‘cry’ — and some animals can probably hear them’. Nature.
  3. 教育部「哭枵」臺灣閩南語常用詞辭典(Accessed on 01 APR 2023)
  4. McElrone A J, Choat B, Gambetta GA, et al. (2013) ‘Water Uptake and Transport in Vascular Plants’. Nature Education Knowledge, 4(5):6.
  5. Datta S, Taghvaeian S, Stivers J. (AUG 2018) ‘Understanding Soil Water Content and Thresholds for Irrigation Management’. OSU Extension of Oklahoma State University.
  6. Murray M, Soh WK, Yiotis C, et al. (2020) ‘Consistent Relationship between Field-Measured Stomatal Conductance and Theoretical Maximum Stomatal Conductance in C3 Woody Angiosperms in Four Major Biomes’. International Journal of Plant Sciences, 181, 1.
  7. FireRock Music.(16 JUN 2019)「【問誰未發聲】歌詞 Mix全民超長版 粵+國+台+英 口琴+小童+學生+市民 Do you hear the people sing?」YouTube.
胡中行_96
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核二退場,核廢料還要放 20 年!又該何去何從?
PanSci_96
・2023/03/28 ・2622字 ・閱讀時間約 5 分鐘

核二廠已經在 3 月 14 日正式退役,完成 40 年的發電任務;但你知道嗎?還得要再花 25 年,才能完成全部的退役工作。

而高階核廢料 -9620 束的核燃料棒,依照國際原子能總署(IAEA)建議,需要在遠離人類的地方儲存 20 萬年,然而它們至今仍留存在核二廠內,無處可去。

核廢料該何去何從? 安全嗎?其他國家又是怎麼處理的呢?再者,難道核廢料不能再利用嗎?

核廢料該去何處

相比於其他發電方式,核能發電要退場可不簡單;未來 25 年的旅程中,包含 8 年的停機觀察、12 年的拆除,以及 5 年的觀察及復原階段。在漫長的退役過程中,除了審慎評估核污染的狀況以外,衍生出的核廢料去留,更是大家最關心的事情。

核能發電過程中,所產生的放射性廢棄物主要分兩種:半衰期長,以鈾、鈽、超鈾元素為主的燃料棒,屬於高階核廢料;其餘的核廢料,都屬於低階核廢料,像是發電廠使用的機具和產生的廢液,廠區內受污染的衣物、手套、紙張等。

而存放在蘭嶼「低放射性核廢料貯存場」的,並非是那些處理起來最棘手的燃料棒。實際上,不論是核一廠還是核二廠,真正的高階核廢料現在都正躺在燃料池內。當然,那裡不會是高階核廢料最後該待的地方,只是因為種種因素,導致下一階段的乾式儲存場遲遲未能啟用;核二廠甚至在 1991 年和 2003 年調整、擴充核電廠內的燃料池,才勉強塞進所有燃料棒。現在燃料池內擁擠的情況,一號機最後一批燃料棒甚至因為燃料池空間不足,至今仍卡在反應爐內,無法退出。

蘭嶼貯存場是臺灣唯一的核廢料貯存場。圖/維基百科

雖然不會爆炸,但是放在地表的核燃料棒,真的沒有輻射的風險嗎?在討論輻射量時,除了半衰期外,還要考慮不同元素在衰變時產生的能量大小。高階核廢料中,大約有 95% 是輻射量低,半衰期 45 億年的鈾 -238 與鈾 -235,而在剩餘材料中輻射較強的,是大部分不存在於自然界,因為核反應才誕生的人工產品超鈾元素。例如錼 -237、鈽 -239、鋂 -243 與鋦 -247,這些超鈾元素衰變時產生的輻射能量較大,半衰期也較長,是比較需要警戒的對象。

那這些高階核廢料究竟該到哪呢?根據國際原子能總署(IAEA)對於核廢棄物的管理規範,儲存核廢料時不只應考慮到對人類,還要同時考慮對環境的影響,盡可能減少廢棄物的總量,並確保最終處置場所的安全性。

台灣參考其他國家作法,燃料棒首先會在燃料池內以濕式儲存的方式繼續待數年,確定降溫、反應下降後,轉移到能讓核廢料存放超過 40 年的「乾式儲存場」,再來則是要能建立一個遠離所有生物生存環境的「最終處置場」。

乾式儲存場與最終處置場

這邊我們要先搞清楚,在反應爐中,鈾 235 是因為吸收中子才變得不穩定,進而引發一系列的連鎖反應;當我們拿掉這些亂源中子,鈾 235 是相對穩定的,半衰期甚至長達 7 億年,這也是為什麼鈾 235 能在大自然中存在,至今而沒有因為衰變而消失。

在核廢料儲存階段,還會通過放置大量的中子吸收材料在燃料棒之間,確保高階核廢料產生的中子不會引發連鎖反應。實際上,到了乾式儲存階段,僅有微弱的連鎖反應和自身衰變產生的過程會產生熱量,產生熱的速度光靠空氣的自然流動就能維持穩定。

整個乾式儲存場的設計,在經過層層阻絕後,廠區邊界的輻射標準值為每年 0.05 毫西弗。台灣人平均每年接受的背景輻射劑量約為 1.6 毫西弗,扣掉背景輻射,每年因為醫療、搭飛機所接受的背景輻射建議值建議不超過 1 毫西弗;以乾式儲存場的設計標準來說,其實不需要恐慌。另外,美國核能設備和系統供應商 Holtec 甚至做過時速 965 公里的火箭撞擊試驗,證實自家乾式儲存槽的安全性。

即便如此,有人還是會擔心天災等意外產生不可預期的後果。為了安心,我們是否能找個遠離人類的地方,永遠將這些核廢料藏起來,眼不見為淨呢?

目前國際上普遍認為,核廢料的最終去處將採用深層地質處置;將核廢料埋進 300 公尺以上的深度,數萬年甚至數十萬年。

從 1980 年代就開始,就有不少的地下示範場域進行相關研究;直到現在,預計於明年啟用、位於芬蘭地底 430 公尺的深層地質處置場 Onkalo(芬蘭語中的意思為空腔之意),最有望成為大家參考的對象。為了減少容器的腐蝕現象,核廢料會被裝在含硼的鋼罐中,外面再套一層銅膠囊,並使用膨潤土妥善密封;整座如蟻穴般的儲存場預計可以收納上方核電廠 100 年份的核廢料,並在被塞滿後,將剩餘的通道與設施重新填平。

核二廠還得要再花 25 年,才能完成全部的退役工作。圖/維基百科

至於台灣核廢料的最終處置場該設在哪呢?專家評估,核一、核二廠靠近第二類斷層山腳斷層,不適合作為核廢料的最終儲存場所;目前原能會還在調查適合的地點,預計 2038 年才會選定最終場所。

第四代核反應爐

核廢料這個棘手問題,除了封存以外,我們有沒有從根本解決,減少「量」的方法呢?可能還真的有,比爾蓋茲投資開發的第四代核反應爐——行波反應爐有可能可以解決這個問題。

為有效解決核廢料問題,在這個反應爐中,將過去無法作為發電原料的鈾 238 與其他核廢料作為原料。這對核分裂發電廠來說絕對是個好消息!現在的核燃料棒中能參與反應的鈾 235 僅佔 3~5%,其他 95% 都是鮮少參與反應的鈾 238,在自然界中鈾 238 的占比更高達 99.3%,如果行波反應爐可使用鈾 238 作為原料,絕對能大幅減少核廢料與需開採的鈾原料。

除了行波反應爐外,還有許多不需要持續添加核燃料、能循環發電的第四代核反應爐也正在研發當中,像是熔鹽反應爐,以及鈉冷快中子反應爐。

芬蘭深層地質處置場 Onkalo 也引出不同的聲音,畢竟如果未來第四代核電廠真的能將高階核廢料循環再使用,我們現在真的應該將之徹底封死嗎?

最後,我們還是要強調,台灣核一、核二、核三廠最後留下總計約 5000 噸的高階核廢料問題,仍不會改變。但將核廢料埋起來眼不見為淨,真的是最好的辦法嗎?你覺得這些高階核廢料又該如何處理呢?

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