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福島核事故之後的核電:仍然存活的核電計劃

SciDev
・2011/10/15 ・4964字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 560 ・八年級

科學與發展網絡遍布全世界的記者告訴我們,哪些國家在福島核事故之後仍然準備發展核能。

追求能源自給自足、不斷提高的能源價格,與對政治權勢的渴望——意味著在福島核事故之後,抱持核能雄心的發展中國家幾乎沒有一個放棄。

約旦規劃中的核電廠是應對水和能源嚴重短缺的一部份戰略

約旦打算用核電淡化海水,從亞喀巴灣輸送到南方 Flickr/eutrophication&hypoxia

約旦原子能委員會(JAEC)希望2035年之前,60%的能源來自核能。目前,約旦花在向阿拉伯鄰國買能源的金額相當於其國內生產總值的五分之一。

該國也是全世界最缺的國家之一。約旦打算使用核能淡化來自亞喀巴灣的海水,輸送到南方,然後輸送到安曼、伊爾比德以及Zarqa的人口中心。

在福島核事故之後,約旦開始重新評估它的計劃於2013年開始建造的核反應堆的安全措施。該國還考慮實施更多的安全措施並且繼續進行地質和環境調查。

「政府不會因為福島核事故而收回在約旦建造核反應堆的決定,」JAEC的副主席Abdel-Halim Wreikat說。「我們的核電站是第三代壓水式,它比福島的沸水式安全。」

Wreikat認為,「目前約旦選擇核能,比選擇太陽能和風能等可再生能源更好,因為後者的成本仍然很高。」

但是一些約旦科學家不同意這種看法。「用太陽能發電的成本每年都在下降,而核電的成本每年都在增加」,約旦大學能源中心主任Ahmed Al-Salaymeh說。他呼籲對核能選項進行更多的經濟可行性研究。

而哈希姆大學地球與環境科學系教授Ahmad Al-Malabeh補充說:「約旦不但太陽能和風能資源豐富,油頁岩也多,從中我們可以開採出石油,從2016到2017年起可以滿足約旦的能源需求……這可能讓我們有更多的時間去擁有更具經濟可行性的可再生能源。」

在福島核事故之後,政府對它在開普敦的兩座核反應堆進行了一次安全評議 Bjorn Rudner/ESKOM

財政原因,而非福島核事故,可能推遲南非僅僅在日本災後5天通過的核計劃。

南非仍然決心執行在2030年前建設6個新核反應堆的規劃。

南非能源部「核安全、責任與緊急情況管理」主任Katse Maphoto說,在福島核事故之後,政府對位於開普敦的兩座核反應堆進行了安全審核。

但是政府在福島核事故發生之後的5天就通過了2010-2030年整合資源規劃(IRP)。南非核能集團(NECSA)的媒體負責人 Elliot Mulane說,這個決定的時機表明「政府對核技術的信心」。NECSA是根據推廣核研究的1999年核能法建立的一個公立公司。

而且能源部長Dipuo Peters在今年稍早(5月26日)宣佈預算的時候,重申了推動核能的承諾。她說:「我們仍然認為核電是我們的戰略必須的一部分,這個戰略就是通過多種組合,包括基於化石燃料、可再生和能源效率技術,從而減少我們的溫室氣體排放。

南非威特沃特斯蘭德大學放射性與衛生物理學研究室主任James Larkin認為南非可能採用相對便宜的韓國第三代反應堆。

Larkin說核能是唯一能替代煤炭產生足夠電力的能源。

「我們有其他什麼替代方法?可再生能源幾乎什麼也做不了,」他說。

他認為核能有能力供應電力基本負荷的85%,而太陽能只能供應17%到25%。但是儘管政府有信心,Larkin說資金短缺可能延遲該國的核計劃。

「政府說要,但是沒有說它要如何找錢來付。建造核電站的規劃可能會延遲15年。」

越南希望它的首個核電站——寧順核電站將在2020年完工 Tuoitrenews

越南的核能目標仍然雄心勃勃,儘管科學家警告海嘯的風險。

越南計劃在20年內用核電提供電網10%的電力,是東南亞最雄心勃勃的核能規劃。該國的首個核電站,寧順核電站,是由一家俄羅斯國有能源公司幫助建造的,將在2020年完工。

越南地球物理研究所地震與海嘯預警中心主任Le Huy Minh警告說,越南的沿海可能受到南中國海附近海嘯的影響。

據越南國家媒體報導,寧順核電站可能位於越南沿海某斷裂帶80到100公里外,可能受到海嘯的威脅。

但是官方的越南原子能委員會主任Vuong Huu Tan在今年3月告訴國家媒體說,來自福島核事故的教訓將幫助越南開發安全技術

澳大利亞的能源顧問John Morris是在越南工作的地質學家。他說,只要正確建造核電站,該國核電站的地震風險就不是「一個大問題」。他還說,日本的核電站比越南的核電站「遠遠更容易遭受地震襲擊」。

菲律賓De La Salle大學的能源專家Kevin Punzalan說,越南不太可能遇到鄰國印度尼西亞和菲律賓那樣的反核抗議,在印尼和菲律賓,民間團體組織更有影響力。

Punzalan告訴本網站說,來自越南科學界的警告可能迫使該國執政的共產黨為核反應堆選擇另外的地點,或者修改反應堆的設計,但是這可能不會導致這個一黨國家核能戰略產生極端變化。

菲律賓總統貝尼格諾•阿基諾三世說被封存的Bataan核反應堆將永遠不會用於它的最初用途 Flickr/nznationalparty

菲律賓修復未開張過的核電站方案,能在福島核事故後倖存嗎?

菲律賓正處於25年期的暫緩使用核能期,直到2022年為止。該國政府說它仍然考慮利用核能來長期解決不斷增長的電力需求。而它的科學技術部自從福島核事故之後已經公開宣佈支持追求核能。

然而,菲律賓科技部的官員在私下承認這次事故已經讓他們贏得公眾對核能支持的工作倒退了四、五年。

與此同時,政府正在設法增強實力。例如,該國缺乏技術專家。菲律賓能源部規劃局助理局長Carmencita Bariso說,儘管出現了福島核事故,他的機構仍然在研究核能的可行性、安全性和社會接受度。

Bariso說該研究將包括對Bataan核電站未來走向的建議。這座1985年竣工的核電站是當時東南亞的首座核電站。價值23億美元的西屋輕水反應堆位於菲律賓首都馬尼拉以北60英里,它從未被使用過,儘管它有潛力發出621兆瓦的電。

菲律賓總統貝尼格諾‧阿基諾三世的母親科拉松‧阿基諾總統,因為腐敗和安全問題而在1986年暫停了這座核電站的工作。阿基諾三世說它從未被當作一個核反應堆使用,但是可以私有化並改造成一個傳統發電站。

但是曾經擔任立法者的Mark Cojuangco在2008年提出了一個法案,尋求啟動Bataan反應堆的商業核運行。他的法案在去年國會休會之前沒有通過,他承認福島核事故讓他的工作更難做了。

「利用核能仍然是正確的選擇,」他說。「但是這需要一個社會的決定。一旦福島核事故的報告公佈,我們將啟動激烈的公眾辯論。」

尋求重啟反應堆以及通過改造或永久關閉從而解決這個問題的修正案,都在等待菲律賓參眾兩院的批准。

反對核電的綠色和平組織認為,福島核事故讓啟用Bataan核電站的機會變小了,因為「人們越來越意識到放射性可能對一地產生什麼影響」。該國的許多地方容易遭到地震和其他自然災害的襲擊,批評家說著讓菲律賓不適合建設核電站和處置放射性核廢料。

肯亞的電力需求很大 Flickr/computerwhiz417

 

在肯亞,核能的支持者提出了地熱核電的混合方案。

在福島發生核事故的同一個月(3月31日),來自國際原子能機構的調研人員批准了肯亞首個核電站的申請。這是一個35000兆瓦的核電站,建設成本是9500億肯亞先令(98億美元)。該電站將建在距離奈洛比50公里的阿西平原的200英畝土地上。

這座核電站是肯亞核電工程委員會主持建設的,計劃於2022年運營。該國政府聲稱它將滿足2040年之前肯亞的全部能源需求。

肯亞的電力需求很大。該國首都奈洛比不到一半的居民接入了電網,而農村的電網接入率是2%。肯亞國會能源、通訊和信息委員會主席James Rege的視角比政府的方針更加廣闊,他說來自裂谷計劃的地熱能是最有前景的選項。它的生產成本高,但是仍然是該國的「最佳希望」。核能應該作為「後備」。

「我們把核能視為一種替代能源。化石燃料的成本不斷攀升,普通肯亞人負擔不起,」Rege告訴本網站說。

他說,水電受到正在乾涸的河流的限制。而把該國的耕地轉為生產生物燃料將威脅糧食供應。

肯亞能源部核電發展項目秘書David Otwoma認為,如果不讓肯亞的能源組合包括更多的地熱、核能和煤炭,它就無法實現工業化。Otwoma認為,核能發電的成本可能有朝一日通過共享的區域項目分擔,但是在那之前肯亞需要自主前進。

Rege說,雖然核能替代方案有前途,非常重要的是考慮到福島核事故。

「現在有了數據,必須每次走一步,不能匆忙行事,」他說。

Otwoma說,新的有核電站的肯亞可以從頭發展良好的核安全文化,「但是為了實現這一點,我們需要願意學習所有的經驗教訓並且接受它們,而不是忘掉它們並且認為這些情況不會在我們這裡出現」。

奈及利亞:核能帶來的收益比石油更多嗎? Flickr/ezioman

奈及利亞沒有受到福島核事故的影響,正穩步推進核合作。

非洲和管理機構論壇主席Shamsideen Elegba說,沒有必要因為福島核事故感到恐慌。奈及利亞有保持核活動安全的必要的管理體系。

「尼日利亞核管理機構[NNRA]本身已經成為了監管該國電離輻射、核材料和放射源的可信機構,」最近成為NNRA主管的Elegba說。

「這不僅僅是我們自稱的:2006年國際審計機構來到這裡評估了我們的程序和過程,證實了同樣的結論。」

Elegba堅定地認為福島核事故的責任應該歸於大自然而不是人類錯誤。

「日本是不僅僅是這個產業的領導者之一,而且也是監管的領導者之一。它們有非常嚴格的授權體系。我們必須區分開自然事件(或者一系列的自然事件)與工程基礎設施、管理基礎設施,以及安全監管。」

奈及利亞原子能委員會(NAEC)的主管Erepamo Osaisai說,在福島核事故之後,奈及利亞的核能項目「不會倒退」。

奈及利亞很可能讓俄羅斯國家原子能公司(ROSATOM)建設它的已經規劃的首個核電站。俄國代表團於7月26-28日訪問了奈及利亞,雙邊文件將在12月前正式定稿。

ROSATOM的主管Nikolay Spassy在這次訪問期間說,「和平利用核能是發展的基礎,實現[奈及利亞]到2020年成為20個最發達國家的目標將嚴重取決於開發核電站。」ROSATOM指出,國際原子能機構在此前的非核國家監管了核電站的建設。

但是環境權利行動/奈及利亞地球之友(ERA/FoEN)的主管Nnimmo Bassey說,「我們看不到政府支持這樣一種技術的邏輯,在歐洲和其他技術先進的國家,這種技術過去的支持者如今已放慢腳步。」

「奈及利亞如今需要投資安全的替代能源,那些不會損害環境和人民的。我們不能接受核選項。」

埃及是中東和北非地區首個擁有核計劃的國家 Flickr/WanderingtheWorld

對電力和政治影響力的渴望讓埃及認定福島核事故——或者革命——不會讓它的核計劃出軌。

埃及是中東和北非地區首個擁有核項目的國家,在1961年啟動了一個科研反應堆。在2007年,埃及「解凍」了一個在車諾比核事故之後停滯的核項目。在2011年早些時候埃及的反抗活動以及福島核事故之後,政府推遲了建設它的首座核電站的國際投標。

埃及核電站管理機構的主席Yassin Ibrahim告訴本網站說:「我們採取了額外的措施避免任何緊急狀態,但是由於這次反抗活動,招標延遲了,直到我們在2011年底的總統和議會選舉後擁有了政治穩定性。」

Ibrahim否認核項目會被取消。他說:「埃及核電站的設計指標考慮到了抗地震和海嘯,包括那些比該地區過去4000年裡曾發生的地震更大級別的地震。」

「反應堆的類型是一種第三代壓水堆,自從60年代早期運營以來,它們還沒有對環境產生任何副作用。」

埃及核電站管理機構的核事務與核能顧問Ibrahim El-Osery指出,埃及有限的石油和天然氣資源將在20年中用完。

「然後我們將不得不進口電力,而我們不能依賴於可再生能源,因為它尚不經濟——埃及在2010年的可再生能源僅僅提供了它的需求的2%。」

但是Assiut大學的礦物學教授Nadia Sharara說,擁有核技術還有其他的動機。

「擁有核電站首先是一個政治決定,特別是在我們的地區。任何獲得了核技術的國家都在國際社會擁有了政治權重,」她說。「埃及有潛力擁有這種能源,因為埃及的核材料管理機構估計埃及有15000噸未開採的鈾。」

她還指出,這也是為了跟上技術。她警告說:「如果埃及因為福島核事故而凍結它的計劃,在未來至少50年中它將在許多科研領域落後。」

本文由如下作者撰寫:Hanan AlKiswany (約旦), Lizette Damons (南非), Mike Ives (越南), Theresa V. Ilano and Joel Adriano (菲律賓), Ochieng’ Ogodo (肯尼亞), Emeka Johnkingsley (尼日利亞), Ma. Nehal Lasheen (埃及)

本文是福島事故之後的核電專題聚焦的一部分。

轉載自SciDev[2011-09-28]

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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》