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福島事故之後的核電:事實與數字

SciDev
・2011/10/12 ・6252字 ・閱讀時間約 13 分鐘 ・SR值 537 ・八年級

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The functioning unit of the Three Mile Island Nuclear Generating Station
大多數的核電廠目前在發達世界運轉 flickr/rowens27

電承諾為發展中國家帶來清潔能源。Dave Elliott描述了在福島核事故之後它的進展和前景。

60年以來,使用鈾發電的核電站一直被當作是一種能為繁榮的新世界提供廉價、清潔的能源的方式加以推廣。

核能如今提供了全世界13.8%的電力,其中大多數核電站在已開發國家[1]。而且由於核電站不排放二氧化碳,它們可以視為應對氣候變化的一種方式。

然而這種技術的反對者指出了其缺點:建設、運營和維護核電站以及處理放射性廢物的成本高,以及有效監管環境與人員安全風險的困難。

開採和處理反應堆燃料也需要大量能量,因此在整體上核系統其實不是零碳排放的。

所有這些為發展中國家帶來了一個兩難局面,它們需要相對廉價的能源。一些發展中國家已經發現核能是一個有吸引力的選項,而且已經對核電站進行了投資(見 表1)

國家 佔電力的百分比 10億千瓦時

(2)

6,7 5,9

(2)

13,9 3,1

(14)

71,0 1,8

(5)

20,5 2,9

(21)

141,9 32,2

(2)

5,6 3,6

(3)

2,6 2,6

(2)

12,9 5,2
WORLD(440) 2.630 13,8

表1:發展中國家的核電
發展中國家的核電電力產出以及佔全球發電量的百分比(核電站數量在括號裡)。

來源:世界核電協會2011 [1]

但是在福島核電站於2011年3月日本海嘯後發生核事故之後,另外一些曾經打算建立核電站的國家如今已經放棄了它們的計劃(見 表2)

發展核電的發展中國家 不再感興趣的國家
孟加拉國 古巴*
智利 科威特
埃及 馬來西亞
伊朗 菲律賓
約旦 卡塔爾
哈薩克斯坦 泰國
肯尼亞
朝鮮
沙特阿拉伯
土耳其
阿聯酋(阿布扎比)
越南
委內瑞拉

*古巴在數年前就放棄了核計劃

表2:發展中國家核電的當前規劃

福島核事故破壞了全世界對核電的信任和支持。各國的觀點各不相同,但是如今 60%的人反對核電(見 框1)。

框1:福島核事故之後的公共觀點

在2011年5月進行的一個24國公共觀點研究[2]發現,62%的被調查者反對核電——25%的人改變了觀點,這對反對核電選項起到了決定作用。一些發展中國家和大部分歐洲國家的反對率非常高。

Protesters at the 2010 anti-nuclear protest in Istanbul, Turkey
各國觀點不一,然而大多數民眾對核電持反對意見Flickr/ anirvan

例如,墨西哥的被調查者在被問及它們是否”支持核電”作為一種發電方式的時候,81%的人表示反對,其中52%表示強烈反對。在阿根廷,反對率 是72%,巴西是69%。印度尼西亞(67%)、南朝鮮(61%)、南非(60%)、中國(58%)和沙特阿拉伯(58%)的反對率也很高。在發展中國家 裡,只有印度的支持者佔多數(61%)。

調查的結果當然取決於所使用的問題。當被問及他們是否把核能視為可行的長期選項的時候,印度的50%的被調查者說不;50%的人也不認為它是讓 電力生產現代化的一種方式。其他發展中國家的被調查者對這兩個問題全都給出了很低的贊同率,只有沙特阿拉伯是例外。在沙特,54%的被調查者認為核電是可 行的長期選項,這表明該地區對核電更樂觀。

很明顯,一些需要持續的、相對低碳的電力供應的發展中國家仍然認為核電是前方的道路,儘管它存在風險和動盪的過去。

核事

民用核電來源於美國和蘇聯在第二次世界大戰期間開發核武器的項目。這導致了20世紀60年代反應堆的大開發。

在20世紀70年代,這種技術傳播到了中國、印度和日本等國,它們的民用核項目的開發受到了美國或蘇聯的支持。其他一些國家也採用了核選項,特別是阿根廷、巴西、墨西哥、南非和南朝鮮。

然而,在1979年,在美國三里島核電站發生了一起重大核事故。這次事故再加上核電與其他能源選項(如煤炭)相比經濟性不佳,這終止了美國新的 核電項目的開發。儘管核電站的淨燃料成本比化石燃料發電站低,它的資本成本通常是後者的3倍,而且隨著安全要求的增加還會增長。[3]

Nuclear warning sign by Flickr/ azkid2lt
核能計劃在造成輻射危害的切爾諾貝利爆炸等重大災難之後陷入了僵局。 Flickr/ azkid2lt

然後在1986年,在烏克蘭的車諾比發生了更嚴重的核事故,數千人的死亡被歸咎於此次事故,儘管這個死亡數量仍然有爭議。那時候,許多(但不是所有)歐洲國家放棄了核能。

在20世紀90年代後期,隨著氣候變化變成一個越來越大的問題,核工業試圖恢復它的市場份額。在2000年代初,在美國總統喬治‧W‧布希任期內,美國主導的全球核能夥伴關係項目致力於在發展中國家推廣核電。

奧巴馬總統已經放棄了這個項目,但是到21世紀初,已經出現了由中國和印度領導的某種全球核復興。在2010年,一些歐盟國家已經扭轉了它們的反核立場。俄羅斯拓展了它的項目,而美國正在尋求啟動新的項目。

熱衷於進一步拓展市場的一些核技術製造商也在注視著其他地方——例如南美洲,在那裡,智利和委內瑞拉已經表示了感興趣(俄羅斯答應幫助委內瑞拉),還有中東地區。

埃及在推廣核選項方面是另一個主要參與者,再加上沙烏地阿拉伯和阿拉伯聯合酋長國。卡達、科威特和約旦也表達了對核能的興趣。伊朗已經有了核項目,以色列也有,雖然這兩個國家的核項目都很小。

核技術的雙重用途

全世界大多數核電站是基於美國的壓水反應堆(PWRs)的設計(見圖1)。諸如沸水反應堆(BWRs)和其他一些類型(特別是俄羅斯的各種設計)較不常見。

一些更新的升級版本的壓水反應堆正在出現,諸如法國的EPR和美國的AP1000。

大多數現代核電站的發電能力是1000兆瓦到1600兆瓦。更小的微型反應堆設計能提供20兆瓦到300兆瓦的功率。[4]

US Nuclear Regulatory Commission圖1 一個典型的壓水反應堆的設計 來源: 美國核管理委員會

不論具體設計如何,它們運作的基礎是相同的。鈾礦石的一種稀有成分鈾-235(U235)是鈾的天然同位素中唯一能夠在富集起來的情況下維持核裂變鏈式反應、產生大量熱和輻射的同位素。這種熱可以用於讓水蒸氣驅動傳統的發電站使用的那種汽輪機,從而產生電力。

另一種放射性元素鈈是核裂變的不可避免的一種副產物。它也是核武器使用的主要材料。但是U235在合適地濃縮之後也可以用於核武器。因此,為了製造核彈,你或者需要一個富集U235的”濃縮”系統,或者需要一個製造鈈的核反應堆。

由於大多數反應堆需要稍微濃縮一些的鈾才能運作,瞭解一個具體的濃縮活動是否被用於製造民用核電燃料還是核武器,需要密切的監察。同樣地,我們很難瞭解知道反應堆是否及何時被用於製造武器級的鈾。

當然,大多數已知的核武器是在已經有了民用核電項目的國家製造出來的。考慮到技術上的重疊,大多數國家在1970年簽署了《核不擴散條約》(NPT),該條約尋求控制這種技術的軍事用途。

然而,印度沒有簽署該條約,而且已經自己製造出了核武器。巴基斯坦也是如此,據信,以色列也製造出了核武器。朝鮮最初簽署了該條約,但是之後有一個漫長的履約的紛爭,伊朗也是如此。

成本和危

核技術的民用和軍用的重疊可能導致政治衝突,這是一個重大的缺點。但是還有其他缺點。

核電站要求投入大量資金,這部分是由於它們的複雜性以及高度安全的要求。儘管燃料成本比化石燃料發電站低,它們發出的電的成本可能更高,這取決於一系列的因素,包括貸款建設以及政府是否提供補貼。

表3展示了在公共部門資助(5%折扣)和私營部門資助(10%折扣)情況下對核電站和燃煤電站發電成本的估計。它們表現出了很大的差異,而且專家在如何充分表現不同的能源的社會和經濟成本方面存在不同意見。

 5%折扣率,c/kWh
國家 核電 煤電
比利時 6.1 8.2
捷克 7.0 8.5-9.4
法國 5.6
德國 5.0 7.0-7.9
匈牙利 8.2
日本 5.0 8.8
韓國 2.9-3.3 6.6-6.8
荷蘭 6.3 8.2
斯洛伐克 6.3 12.0
瑞士 5.5-7.8
美國 4.9 7.2-7.5
中國* 3.0-3.6 5.5
俄羅斯* 4.3 7.5
 10%折扣率,c/kWh
國家 核電 煤電
比利時 10.9 10.0
捷克 11.5 11.4-13.3
法國 9.2
德國 8.3 8.7-9.4
匈牙利 12.2
日本 7.6 10.7
韓國 4.2-4.8 7.1-7.4
荷蘭 10.5 10.0
斯洛伐克 9.8 14.2
瑞士 9.0-13.6
美國 7.7 8.8-9.3
中國 4.4-5.5 5.8
俄羅斯 6.8 9.0

表3:經合組織的在5%和10%的折扣率的情況下的2010年發電成本預測(c/kWh)

來源:OECD/ IEA NEA 2010 [5]

而且新的項目的問題讓成本估計無法實現。例如,在法國建造的一個1600兆瓦的EPR反應堆最初估計耗資33億歐元,但是在長時間的建設延誤之後,它看上去要耗資60億歐元。[6]

處理產生的放射性廢物以及讓核電站在接近壽命末期的時候退役也很昂貴。有一些方案打算把非常長壽命的放射性廢物放在深層地下儲存,但是迄今為止還沒有一個這樣的儲存地點。在廢料從核電站關閉之後的很長時間裡仍然危險,核電站的運營壽命大約為40年。例如,鈈的活性減少一半需要大約2.4萬年。

Workers monitoring radioactive waste tank
安全地管理放射性廢物花費高昂,並且需要先進的技術性的專業知識。 Flickr/ PNNL – Pacific Northwest National Laboratory’s photostream

重大事故的風險是另一個主要的擔憂——它們的社會和經濟成本可能是巨大而持續的。例如,白俄羅斯估計,因為車諾比和事故造成的30年中的累積健康和社會影響造成的經濟損失是2350億美元。而且烏克蘭政府5%到7%的開支仍然用於了與車諾比有關的救濟項目[7]。

近來,日本經濟研究中心估計福島核事故的成本可能達到2500億美元,包括對從該地區疏散的18萬人的賠償。[8]

正如福島核事故所表明的,核電帶來了重大的安全挑戰——尤其是處理緊急情況以及發展技術能力從而安全地運營核電站及其相關基礎設施,包括廢物管理。

燃料的可利用度

也有燃料供應的問題。鈾的主要礦藏在澳大利亞、加拿大、納米比亞和哈薩克斯坦,而且據說按照現在的使用率足夠使用70年。[9]

新發現的鈾燃料和新的使用鈾的技術可能會延長這個時間。例如,快中子增殖反應堆可能通過把此前成為廢料的鈾”增殖”成鈈從而幫助擴大鈾的儲量。一些原型堆已經建造完成,但是迄今為止這還是一種相對不成熟的技術,有潛在的安全問題。[10]

考慮到鈾可能的短缺,一些國家正在探索使用釷,後者的儲量是鈾的3倍以上。一些原型堆已經存在了,而且印度和中國都在研究這個選項。

但是在更長的時期裡,核裂變的前景不可避免地受到了有限的燃料供應的限制。因此核裂變不可能延長足夠的時間從而永久取代化石燃料。這提示核能可能不是應對氣候變化的最適合的選項。

應對氣候變化的一個可能的選項是核聚變(核融合),因為核融合所需的燃料所受的限制遠遠更少。某些聚變燃料(氘)可以從海水中獲取,而氚可以用鋰制取。

但是這不是一個可以立即實現的前景——核融合目前是一個尚未充分開發的技術。它或者需要非常高的溫度(大約2億攝氏度),或者高功率聚焦激光脈沖,迫使原子核聚合併釋放能量。迄今為止,尚未證明有可能用它產生比運行反應堆所需的能量更多的能量,或者讓反應堆穩定運行的時間超過數秒。

熱衷於核融合的人士說,如果耗資數十億美元的國際研究項目進展順利,核融合到2100年可能提供全球電力的大約20%[11]。但是這個目標並沒有獲得保證。

遠遠更成熟的是一些可再生能源選項,使用諸如風、潮汐和太陽等天然而無窮無盡的能量流。可再生能源已經提供了全球電力的20%(如果水電也計入其中),而且其迅速拓展的前景也很好——政府間氣候變化委員會提出,到2050年可再生能源可能供應全球電力的77%。[12]

誰入選,誰淘汰

福島核事故讓核電走到了十字路口,正如車諾比事故之後的情況。

幾個發展中國家已經放棄了核選項。日本已經決定放棄它的核電站延期計劃,並且正在考慮完全淘汰核電站,而德國已經啟動了一個淘汰項目——這兩個國家正在轉而支持可再生能源。

義大利也已經放棄了它的核計劃,瑞士也是如此。甚至在傳統上支持核電的法國也說它將會考慮到2050年全面淘汰核電。

發展中國家的圖景更為複雜。中國正在重新評估它的核項目,而且考慮削減到2020年裝機80吉瓦的正式目標。目前中國的核電佔全部電力的不到2%,但是它已經打算到2020年增加到大約4%。儘管這是一個很小的比例,考慮到中國很大,這代表了一個非常大的項目。

但是要正確看待這個問題,就要考慮到中國打算到2020年從可再生能源和其他低碳能源選項中獲得其總能源(不僅僅是電力)的15%。

印度是一個特殊的例子。由於印度不是《核不擴散條約》的締約方,印度有時候發現很難從國外獲取鈾,這是由於對其獲取核燃料的國際限制。然而,儘管存在強烈的當地反對,他們正在推進一個雄心勃勃的擴展計劃,到2020年增加到20兆瓦。

在其它地方,東南亞、台灣和南韓正在評估它們的核項目,而泰國和馬來西亞放棄了它們的核規劃。菲律賓政府說它可能把它的1億英鎊的核預算”重新導入”到可再生能源領域。但是越南已經決定推進它的到2030年建立14個核電站的規劃。

在中東地區,沙烏地阿拉伯正在考慮一個1000億美元的項目,到2030年建造16個新的反應堆。阿布扎比的首座核電站定於2017年啟用,之後還有3座核電站。而土耳其也在抓緊實施它的核項目。然而,科威特如今說它不再希望走上核電的道路。卡達也發出了類似的宣佈。

在非洲,南非已經從核電中獲得了6%的電力,而且已經打算擴展核電容量。但是金融危機已經導致它放棄了這些規劃(至少是暫時放棄),並且放棄了它的先進的”球床(‘pebble-bed)”微型反應堆項目。

而且儘管南非看上去熱衷於繼續其核電項目,它也認為可再生能源能夠在滿足該國未來能源需求方面做出更大的貢獻。

相比之下,肯亞看上去熱衷於把重點專門放在核電上。該國已經計劃了一個數十億美元的項目,如果實施,這個項目將在未來的15年裡為該國提供大部分的電力。

這個核故事在發達國家和發展中國家都遠遠沒有結束。在更長的時期裡,新的核技術可能出現,它可能更安全而且更具成本效益,或許產生的廢料更少,使用燃料更有效率。

按照目前的情況,替代方案是迅速部署可再生能源技術,其中一些技術已經得到了廣泛使用。發展中國家在為其能源的未來考慮核選項的時候需要權衡目前的證據。

Dave Elliott是英國開放大學的技術政策終身教授

本文是福島事故之後的核電專題聚焦的一部分。

本文原發表於SciDev[20110928]

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世代正義下的最終選擇——人們真能理解選擇背後的代價嗎?
研之有物│中央研究院_96
・2022/11/20 ・3769字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位。

你願意當未來世代的守護者嗎?

如何維護世代正義,正逐漸受到世界各國的矚目。臺灣也不例外,過去幾年,我們面臨核能去留、藻礁保育、淨零轉型、18 歲公民權等關乎未來環境與國家發展的議題。要不要守護未來世代?多數人都會說要!但如果守護的代價必須犧牲部分利益呢?中央研究院「研之有物」專訪院內政治學研究所冷則剛研究員、淡江大學公共行政學系黃寄倫副教授,從多國設立未來委員會與相關制度的經驗,分析世代正義的政策意涵,更為臺灣找出化解問題癥結的關鍵。

「世代正義」是什麼?

誰是世代正義要守護的未來世代?
圖|iStock

什麼是「世代正義」?世界環境與發展委員會(WCED)於 1987 年發布的《布蘭特報告》(Brundtland Report)中,有關永續發展的定義即提出對世代正義的關懷:

人類的發展能夠滿足當代的需求,且不致危及後代子孫滿足其需求的能力。

換而言之,世代正義要守護的未來世代,主要是尚未出生的未來人類。中研院政治所研究員冷則剛指出關鍵的衝突點。由於未來世代尚不存在,很難為沒有主體的群體主張權利。然而未來世代的命運會受到當代人群的影響,是不爭的事實,因此多數國家就此主張:我們有守護後代子孫永續長存的義務。

冷則剛進一步指出,如果我們用廣義的角度來看,或許將已出生、但還不具備公民權的兒少也納入未來世代,是較能說服人們的說法。

以核能去留問題為例,我們可從中體會現今政策對未來世代的深遠影響。核能發電帶來穩定的電力、低廉的電價,卻也產生核廢料處置及核電廠工程風險評估問題,成為未來世代需一肩扛起的重擔。但是未來世代無法為自己表達意見,有賴當代公民為其做出適當的選擇。

淡江大學公行系副教授黃寄倫表示,世代正義是放諸多國皆有的問題,因民主制度本身與世代權益存在根本矛盾。當代人群對於保護未來世代的「誘因」不足,雖然守護未來世代在道德上很合理,但政治人物會為了「選票」而優先處理當前問題,形成為人詬病的政治短視缺陷。

那麼,我們能否設計出因應此缺陷的監督機制?來看看其他國家如何在體制內設計守護未來世代的機制。

未來世代的守護者——各國的選擇

聯合國環境與發展會議(UNCED)早在 1992 年就提出「未來世代監察員」(Ombudsperson for future generations)與「未來世代守護者」(Guardian for future generations)的運作架構,用來監督會影響未來世代福祉的政策制定、決策及執行狀況。接著,開始有國家在體制內設立「未來委員會」(Future commission),針對相關議題提供充分且易懂的資訊,並改善民眾與政府的溝通管道,讓大眾在做決策時有參考依據。

未來世代守護者的運作架構
圖|研之有物(資料來源|Göpel, 2010)

在設立未來委員會的國家當中,芬蘭、以色列是較為先進的代表,而鄰近臺灣的日本、韓國雖未設立未來委員會,但在國家政策中已開始關心未來世代的權益。

● 芬蘭未來委員會:跨部會的諮詢智庫

芬蘭議會從 1993 年開始運作未來委員會,由 17 名議員組成諮詢智庫,主要職責為與政府部門溝通協商會影響未來世代的政策,包含:能源發展、人口變遷、基因改造作物、資訊科技對高齡者影響等政策。此外,委員會需研擬新政府 4 年任期內的「未來遠景報告」,針對未來經濟、社會、科技發展策略提出建言,檢視與分析各項政策的合理性與正當性。

 以色列未來委員會:擁有審議權的監督機關

以色列則在 2001 年成立未來委員會,每 5 年為一屆委員會的運作週期,關注自然資源、教育、健康、科技等政策。特別的是,委員會不只是提供諮詢服務的智庫,還能提出法案、調查或調解爭議案件,對於立法者更擁有議案否決權。不過,以色列政府在 2011 年宣布,因經費因素,決議終止委員會的任務。此一委員會短短 10 年即走入歷史。

● 日本的做法:世代正義納入法律保障

日本並未設立未來委員會,而是將未來世代的權益納入法律保障。日本憲法明確規定:「憲法所保障的人民基本人權,應是賦予人民與『未來世代』擁有永恆且不可侵犯的權利。」2015 年,日本政府更通過《國民投票法》修正案,將投票年齡從 20 歲下修至 18 歲,賦予更多年輕世代參與公共事務、謀取未來福祉的權利。

各國世代正義監督機制的共通點為:在功能上,多是跨領域的智庫,形成超越黨派、跨部會的協商平台;在組織上,多在國會中設立,能監督政府施政、與社會大眾溝通。

臺灣的政黨鬥爭:核能公投帶給我們的反思

在討論臺灣如何守護世代正義之前,我們先來釐清臺灣的政治現況。從核四公投即可發現,政黨之爭是導致未來政策懸宕不前的原因之一。各陣營通常只從對自己有利的角度來闡釋意見,最後演變成訴諸政治意識形態的衝突。事實上,擁核或廢核各有其立論基礎,關鍵在政府應該去創造一個讓人民能理性討論的空間,充分了解選擇或放棄核能的優缺點為何?要付出什麼代價?

以南韓的核電廠公民審議為例,時任總統的文在寅於 2017 年上任後,原先承諾停建的核電廠新古里 5、6 號機組,因工程只進行三成就花費高達 1.6 兆韓元(新臺幣約 367 億),決定推動公民審議,交由全民決議是否停建核電廠。在三個月內,南韓政府在全國進行隨機電訪,最終抽出 500 位公民代表,並經歷數場諮詢委員會、公開座談會、電視討論會,以及公民代表與未來世代(高中生)的討論會等。最後,進行三天兩夜的最終綜合討論會,得出公民審議結果。

在充分討論後,最終有 59.5% 公民代表決議恢復核能機組的建設計畫,但也有 5 成民眾希望逐步降低核能發電比例。因此南韓政府決定續建核電廠,也強調未來會朝階段性減核目標邁進,並提出能源轉型路徑。

南韓沒有公投法,只能由政府發起公民審議。反觀臺灣,我們有發起公投的機制,但理性且務實地決議未來政策卻相對不足。冷則剛認為,臺灣的公投問題出在科學論述不足,優缺點未正反並陳,政黨之爭模糊了議案焦點。他提出質疑,難道年輕人真的都反核嗎?高齡者真的都擁核嗎?不同世代的意見應該是多元並進,而不是彼此敵視。如何從立場爭執、世代衝突,轉而共同為未來發展理性討論?是臺灣社會需反思的課題。

2021 年 12 月 18 日,臺灣舉辦核四商轉公投,因有效同意票未達投票權人總額四分之一以上,結果為不通過。
圖|Wikimedia

納入兒少意見:18歲青少年的公民權

如果將 18 歲以下、未取得公民權的兒少視為廣義的未來世代,怎麼在公民表決時納入兒少意見,成為少子化時代下尊重未來主人翁、落實世代正義的關鍵。目前已有多國選擇下修公民投票年齡,讓更多年輕世代參與公共事務。

在亞洲國家中,日本在 2015 年通過《國民投票法》修正案,南韓也在 2020 年依據《公職選舉法》,紛紛將投票年齡下修到 18 歲。尼加拉瓜、奧地利、曼島等部分國家甚至將投票年齡下修到 16 歲。

臺灣在行政院與各縣市設有青年諮詢委員會,但都著重在意見諮詢,決策上並無強制力。直到 2022 年 3 月 25 日,立法院才通過 18 歲公民權修憲案,明定國民年滿 18 歲者,有依法選舉、罷免、創制、複決及參加公民投票之權。此案將在同年 11 月 26 日舉行公民複決,這也是我國史上首次交付公民複決的修憲案。

對於下修公民權年齡,冷則剛舉雙手贊成,青少年也是廣義的未來世代,他們的想法應該被重視,而這也是臺灣處理世代問題的具體展現。黃寄倫則認為這是一個很好的契機,可以將世代正義的理念推廣出去,讓政治人物嗅到民意的新風向,進而提出更多有益世代正義的政策。

臺灣青年民主協會等民間團體 2022 年 3 月 23 日在立法院召開記者會,呼籲朝野各黨放下歧見,一同走入議場投下 18 歲公民權修憲同意票。
圖|中央社記者郭日曉攝影

台灣的未來:公民意識的覺醒

面對世代正義問題,借鏡國外經驗,臺灣還可以怎麼做?冷則剛、黃寄倫建議在立法院內成立「世代正義與永續發展委員會」,其最重要的功能是,喚醒全民與執政者守護未來世代的意識,進而監督與協調各部會的施政,撰寫白皮書建議長遠的政策方向。同時,成立與人民共享的資訊傳遞平台,交流並觸發更多有建設性的想法。

世代正義議題不是未來式,而是當務之急,有賴觀念、文化與制度的相互配合。冷則剛認為,在實踐世代正義之前,必須先培養三項民主素養:

公民意識覺醒、科學理性討論、世代之間共學

如果公民沒有意識到問題癥結,也沒有多元且充足的參考資訊,可能會被政治力量影響判斷,演變成世代之間的意識形態衝突。世代之間如何相互學習、尊重、攜手守護未來世代?我們還有一段路要走。

世代正義啟發我們反思:世代之間如何相互學習、尊重、攜手守護未來世代。
圖|Unsplash
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研之有物│中央研究院_96
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研之有物,取諧音自「言之有物」,出處為《周易·家人》:「君子以言有物而行有恆」。探索具體研究案例、直擊研究員生活,成為串聯您與中研院的橋梁,通往博大精深的知識世界。 網頁:研之有物 臉書:研之有物@Facebook

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核物理學家看核能議題:理性判斷、不要盲目──《林清凉回憶錄》
天下文化_96
・2022/06/05 ・2075字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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  • 作者/歐柏昇
    原載國立臺灣大學物理學系《時空》雜誌34期「物理人如『核』面對社會議題?」
  • 編者/陳丕燊

正當我們苦惱著核能議題的訪問對象時,忽然靈光一閃,想到近在咫尺之處,系館四樓的會客室旁,就有一位核物理專家。那就是經常深夜還在系館工作的退休教授林清凉。

教授聽到我要訪問關於核能的問題時,即大呼我問對人了。環視教授的辦公室,整齊堆放的書籍、手寫的字帖之間,牆上則張貼著一幅原子衰變圖,保存著二十世紀物理光輝的風範。

身為核物理學家,林清凉教授對於核能的社會議題感觸相當深刻,說得慷慨激昂。當外界眾人議論紛紛的時候,教授很清楚地告訴我們:「物理系學生應該瞭解什麼是核能!」教授不斷強調,我們學物理的,具有一些關於原子核、E = mc2 的基本知識,並懂得理性判斷,講話不要盲目跟著別人。

面對核能議題,眾人議論紛紛之時,更應該理性地判斷。圖/envato

核物理與核能技術的發展背景

林清凉教授向我們介紹,量子力學在1928年就差不多定案了,開始應用到各個領域。以原子核物理來說,在1935年到1938年完成核分裂的理論。從1938 年到現在,技術已經發展得很成熟,而且可以控制得很好。關於詳細的發展史,可參考林清凉教授著作的《近代物理II》

所謂的「核分裂」,是原子核 (nucleus) 的分裂。新聞中經常寫錯為核子 (nucleon) 的分裂,但事實上核子是不會分裂的。核分裂最令人擔心的是放射 (emission) ,尤其是屬於強子、不帶電的中子 (neutron) ,碰到東西就會把它的「質」改變。(教授補充說明,放射帶有靜止質量,不同於「輻射」。)

林清凉:《近代物理II—原子核物理學簡介、基本粒子物理學簡介》,臺北市: 五南圖書出版,2010年。
(引自國立臺灣大學物理學系《時空》雜誌34期)

【核能發電】根據林清凉教授的著作,原子能的利用,要符合兩項條件:「能連續地產生能量」、「能依所需而有效地取出能量」。要達到以上條件,必須能有效控制核分裂的連鎖反應。由於入射中子能En 與捕獲中子的截面積 \( \sigma \)有此關係式:

\begin{equation} \sigma =\frac{1}{\sqrt{En}}\end{equation}

且截面積愈大則核分裂概率愈高,所以把快速中子減速為熱中子是重要的課題。一般原子爐的冷卻系統使用水,一面減速中子,一面吸收熱能拿去發電。此外,為維持穩定的連鎖反應,利用棒狀的鎘吸收多餘的中子。因此原子爐有兩大機能:「有控制中子數能力」、「能迅速運走核反應時產生的龐大能量」。核能發電裝置的冷卻系統將熱能運到爐外來旋轉發電機渦輪。

核能的非和平與和平用途

林清凉教授要我們釐清核能的用途。目前使用的核分裂,如果用在非和平用途,拿來打仗,就是製作原子彈。二次大戰之後,愛因斯坦為首的一些物理學家,呼籲將核能轉為和平用途。

針對核能的和平與否,教授批判美國的立場:「你不准別人製造原子彈,怎麼會指使日本人這麼做?」她質疑日本三一一大地震核災的實情:「你大概沒有注意到日本大地震之後,美國軍艦馬上送來重水,我是研究原子核的,看到這個馬上就疑問—這是在製造原子炸彈嗎?」她說,果然有一本書提到這件事。

核能的和平用途則造福了人類的生活,那就是核能發電。因為能量是守恆的,可將核分裂的能量轉為電能。它很便宜,現在也可以控制得很好,所以很多國家都在使用。核能發電最厲害的是法國,法國有75%的電力都來自核能,「那他們國家為什麼老百姓不會吵?也沒有發生核能發電廠引起的害?」

法國電力供應分布。 圖/wikipedia
臺灣電力供應分布。 圖/wikipedia

核能發電完善運作的三個要點

林清凉教授認為,一個國家核能發電的完善運作,必須有三件事情配合:

  • 第一,按照專業方法來蓋核電廠。核能發電廠的技術相當成熟,而關鍵在於人們是否按照這些規範去做。
  • 第二,選擇安全的地點。選的地點是不是好的地帶、地震地帶?就算在地震帶附近,有沒有比較好的地方?沒有斷層經過的地方?
  • 第三,給予專業人才充分的待遇。必須給他們足夠高的薪水,讓他們沒有後顧之憂,保障他們生活沒有顧慮,他們才能專心守護我們的核電廠。

——本文摘自《不廢江河萬古流:林清凉回憶錄》,2022 年 4 月,天下文化

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考慮輻射粉塵飄落,福島五縣食品改為「品項限制」是較有保障的作法
台灣科技媒體中心_96
・2022/02/18 ・1636字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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行政院於今(111)年 2 月 8 日宣布取消日本福島地區食品進口禁令,以「回歸科學檢驗、比國際標準更嚴格、為食安把關」 等三原則調整管制措施,其中包括從「禁止特定地區進口」改為「禁止特定品項進口」、風險品項需提供雙證(輻射檢測證明及產地證明),以及福島等五縣食品必須逐批檢驗才能進口等三項配套措施。

由於目前大眾仍未能有機會看見和理解「日本進口食品」相關的科學證據,常出現因政治而失焦的非理性討論,台灣科技媒體中心於 2 月 17 日召開記者會,邀請慈濟大學公共衛生學系謝婉華副教授與清華大學原子科學技術發展中心許芳裕教授,分別說明輻射食品的科學證據,以及目前制訂福島食品進口的規範時,如何評估對人體健康的影響。

台灣科技媒體中心邀請許芳裕教授、謝婉華副教授一同召開記者會。圖/台灣科技媒體中心提供

許芳裕表示,目前世界上很多國家都遵循國際放射防護委員會(ICRP)的建議,制定與核輻射有關的法規。ICRP 將輻射的危害分為「確定效應」和「機率效應」,前者是指過量輻射對人體的損害會隨著劑量提高而加深,後者則與癌症發生的機率有關。從 1945 年開始的輻射效應數據研究顯示,只要劑量低於每年 1 毫西弗(mSv),對人體的影響都是可以忽略的。

目前國際標準指出,若是單次或年累積曝露的劑量低於 100 毫西弗,都可以忽略,若超過 100 毫西弗,可能會有健康影響。研究證據也說明 100 毫西弗對人體沒有確定效應(損害),機率效應(癌症發生率)的影響則可以忽略。因此目前各國法規均訂有人員劑量限值:輻射工作人員職業曝露每年不得超過 50 毫西弗,一般人則不得超過 1 毫西弗——只要符合法規劑量限值內,健康效應的風險應可忽略。

至於國際是如何換算「食品檢驗」到「人體接受的安全劑量」。許芳裕說明,國際上是透過國際食品法典委員會(Codex)的規範,假定成人每年攝取 550 公斤的食物量、嬰幼兒的每年攝取 200 公斤的食物量,再參照各國進口日本食品的比例,來制訂食品輻射限量標準。假設日本食品佔所有飲食的十分之一,納入放射性元素和劑量的影響後,就可換算出各國成人和嬰幼兒的食品輻射限量標準。

日本在制訂國內標準與估算安全劑量時,是以銫-134 和銫-137 為準,假定每人 100% 會攝入輻射食品。

以衛福部的資料為例,台灣目前是參照日本較嚴格的數值,相對其他國家來說較為嚴格。

謝婉華依據其在 2017 年的研究結果表示,大部分的檢測結果都顯示「若台灣民眾因進口食品產生額外的輻射曝露,健康危害應是可被忽略的」。在計算這些額外的輻射總曝露風險時,0-3 歲兒童的額外輻射曝露總量為每年 0.000147 毫西弗,相比照一張胸部 X 光片的 0.02-0.05 毫西弗,風險極低,但和攝入的曝露風險無法類比。

澳洲官方報告也指出,日本福島事件帶給澳洲居民的風險低於 1 毫西弗的輻射曝露量,對人體的機率效應影響可以忽略。另外,在去(2021)年 9 月,美國也解除日本食品輸入的「進口警示」,並且分析 1,749 筆資料,發現僅有 3 筆(2 筆綠茶、1 筆薑粉)檢出輻射量,但遠低於標準。

綜上所述,現今開放日本福島五縣市食品,對國人的健康風險應該可被忽略。

許芳裕和謝婉華都同意,因台灣對福島地區食品的檢驗標準比國際嚴格,在符合檢驗標準下,進口該地區食品的健康風險極低。至於法規將原先的「地區限制」修訂為「品項限制」,確實是更安全的方法,因為輻射粉塵可能會飄落其他縣市,使得鄰近福島 5 縣的地區也有風險,所以改為品項限制更能安全把關,也更符合科學做法。

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台灣科技媒體中心_96
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