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日本福島核子事故 看未來緊急應變作為 葉偉文 台灣電力公司緊執會 中華民國 100 年 6 月 20 日 （資料由梁天瑞整理）

日本福島核子事故 看未來緊急應變作為 葉偉文 台灣電力公司緊執會 中華民國 100 年 6 月 20 日 （資料由梁天瑞整理）. 簡報內容. 日本福島核電廠事故概況 福島事故對輻射防護影響. 1. 福 島事故 演進 (1) – 喪失冷卻能力. 海嘯侵襲福島一廠 , 造成全廠海水冷卻系統 、 外電 與交 / 直流電源喪失 , 且無法短時間復原. 1. 福 島事故 演進 (2) – 產生氫爆. 爐內燃料衰變熱無法移除 →加熱爐水→水位 ↓ →爐壓 ↑ →燃料未受水淹蓋→爐溫 ↑ → 燃料護套鋯合金與水作用 → 產生 氫氣 。

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日本福島核子事故 看未來緊急應變作為 葉偉文 台灣電力公司緊執會 中華民國 100 年 6 月 20 日 （資料由梁天瑞整理）

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Presentation Transcript

  1. 日本福島核子事故 看未來緊急應變作為 葉偉文 台灣電力公司緊執會 中華民國100年6月20日 （資料由梁天瑞整理）

  2. 簡報內容 • 日本福島核電廠事故概況 • 福島事故對輻射防護影響

  3. 1.福島事故演進(1) – 喪失冷卻能力 • 海嘯侵襲福島一廠,造成全廠海水冷卻系統、外電與交/直流電源喪失,且無法短時間復原

  4. 1.福島事故演進(2) – 產生氫爆 • 爐內燃料衰變熱無法移除→加熱爐水→水位↓→爐壓↑ →燃料未受水淹蓋→爐溫↑→燃料護套鋯合金與水作用→產生氫氣。 • 氫氣於二次圍阻體累積→產生氫爆(1、3號機) 。二次圍阻體嚴重毀損。2號機抑壓槽亦發生疑似氫爆 #1、#3 (3.14) (3.12) #2 (3.15)

  5. 1.福島事故演進(3) – 用過燃料池喪失冷卻 • 4號機用過燃料池燃料(去年底爐心退出584束)也因喪失冷卻，池水下降，發生二次火災(3/15&3/16) 二次圍阻體 一次圍阻體

  6. 1.福島事故演進(4) –放射性物質外釋 圍阻體排氣導致放射性物質大量外釋

  7. 1.福島事故演進(4) – 緊急補水 • 1、2、3號機採緊急措施,以消防車透過生水補水管路注水入反應爐, 同時執行反應爐洩壓與一次圍阻體排氣操作 • 3、4號機以噴水或灑水方式, 提供用過燃料池(SFP)補水與冷卻。2號機以消防車連接既有管路對SFP補水 用過燃料池 大氣

  8. 1.福島事故演進(5) –善後努力方向 • 後續減緩事故策略: (1)減少輻射外洩 (2)建立長期冷卻 與補水能力 • 以淡水取代海水 作為反應爐補 水源 • 建立外部冷卻循 環

  9. 2.放射物質外釋狀況 (1)-主要沉積區域 主要外釋階段風花圖預判沉積區域

  10. 2.放射物質外釋(2)–外釋量遠少於車諾比事故 • 日本原子力安全保安院於4/12將福島事故由INES 5級調高至7級 • 其他核種主要為放射性惰性氣體與其他短半衰期放射性碘 • 三哩島事故惰性氣體核種外釋量與福島事故同一級數

  11. 2.放射物質外釋(3)––外釋情境大不同

  12. 3.福島電廠現況(1)-整體趨勢 • 福島一廠現況 →收斂但尚未結束 • 1, 2, 3號機爐心部分融燬 • 反應器溫度逐步降低 (反應器趨向穩定) • 一次圍阻體壓力下降(圍阻體完整性維持) • 乾井輻射強度未劇增(壓力容器完整性維持) • 廠內各地輻射劑量率與空氣中核種活度逐步下降(汙染逐步受控) • 廠界輻射劑量率穩定下降

  13. 3.福島電廠現況(2)-反應爐趨向穩定

  14. 3.福島電廠現況(3)–近場高輻射區

  15. 3.福島電廠現況(4)–遠場高輻射區 累積體外劑量(mSv) 直接劑量率(μSv/h)

  16. 3.福島電廠現況(5)–遠場高輻射區劑量率

  17. 3.福島電廠現況(6)–遠場汙染區輻射降低

  18. 3.福島電廠現況(6)–遠場汙染區輻射降低 累積劑量35 mSv 依據表土I-131, Cs-134/137活度濃度推估地表直接劑量率

  19. 3.福島電廠現況(7)–日本各地輻射恢復正常 除福島外日本各地均已恢復正常 福島平均劑量率1.5 μSv/h

  20. 4. 我國因應福島事故環境輻射監測(1) • 福島事故發生次日, 本公司即與原能會合作啟動特別監測計畫 • 直接輻射即時監測(×20/日) • 空氣、落塵、地表水體、植物、土壤等環境試樣分析(×24/日) • 監測全國所有水庫、自來水水質(×80/週) • 協助海洋、農漁牧產品監測

  21. 4. 我國因應福島事故環境輻射監測(2) • 特別監測結果 • 各直接輻射即時監測結果無異常 • 分析1800+樣次, 除3/30-4/10期間發現16件有極微量I-131, 其餘均低於偵測極限 • 空氣活度: 0.02-1.5 mBq/m3(偵測極限0.5) • 植物試樣: 1.3-3.1 Bq/kg(偵測極限0.5) • 各地飲用水源均未發現人工核種 • 漁牧產品均未發現人工核種

  22. 福島事故對輻射防護影響

  23. 簡報內容 • ICRP建議輻射防護標準仍然適用 • 目前無國家擴大緊急計畫區範圍 • 福島電廠輻防作業說明 • 事故階段輻防管理應保持靈活彈性

  24. 1. ICRP建議輻射防護標準仍然適用 • ICRP於3月21日對福島事故發表聲明, 仍建議維持以往防護標準 : • 民眾 • 疏散參考基準(20-100 mSv) • 繼續居留參考基準(1-20 mSv) • 工作人員 • 暴露參考基準(500 – 1,000 mSv) • 搶救生命者不應設限

  25. 1. ICRP建議輻射防護標準仍然適用

  26. 2.目前無國家擴大緊急計畫區範圍 • 我國核子事故民眾防護行動規範與世界同步。 • 我國緊急計畫區範圍設定位於國際先進國家中間,並未過低,必須考慮作業可行性。 • 早期我國設有緊急計畫防護區與放射汙染管制區, 但制訂《核子事故緊急應變法》時取消。 • 緊急計畫區範圍擴大並無實質意義,日本係根據事態演進逐步疏散。預判事故演進與影響能力更為重要。

  27. 2. 緊急應變計畫區定義 • 緊急應變計畫區定義 • 指發生核子事故時必須實施緊急應變計畫及即時採取民眾防護措施之區域(核子事故緊急應變法§2)。 • 民眾防護：指核子事故發生或有發生之虞時，為減少輻射曝露，保障民眾生命、身體安全，所採行之掩蔽、服用碘片、疏散收容、食物及飲水管制、暫時移居、地區進出管制、污染清除、醫療救護等措施。 大規模疏散未必符合最適化原則

  28. 2. 緊急計畫應變區範圍訂定 《核子事故緊急應變法施行細則》§3: • DBA事故在緊急應變計畫區外所造成之預期輻射劑量，不超過《核子事故民眾防護行動規範》之疏散干預基準。 • 爐心熔損事故在緊急應變計畫區外所造成之預期輻射劑量，超過《核子事故民眾防護行動規範》疏散干預基準之年機率< 3/100,000。 • 爐心熔損事故在緊急應變計畫區外所造成之預期輻射劑量, 超過2 Sv之年機率< 3/1,000,000

  29. 2.我國民眾防護區範圍與國際同步

  30. 2.我國各電廠附近人口分布

  31. 2.美國緊急計畫區範圍未必適用我國 • 美國NUREG-0396 (1978) 經由評估事故後人員劑量情形,再根據防護行動規範(Protective Action Guides, PAG)訂定範圍，建議美國核能電廠緊急應變計畫區範圍半徑為16km。 • 此16km由NRC訂定,適用於各核能電廠。如電廠若採用此範圍, 可不須再作詳細評估計算分析; 若不採用此範圍,須自行評估分析, 並送NRC審查同意後亦可採用。

  32. 2.目前無國家擴大緊急計畫區範圍 • 美國與我國在緊急應變計畫區範圍計算差異,除各廠設計不同外,電廠周圍人口分佈與實際氣候情況亦大為不同,此外所引用的作為劃定範圍大小的民眾防護行動規範準則也有很大差異 • 美國現行核子事故民眾疏散劑量標準: 事故發生後4天內, 在毫無保護措施狀況下所可能累積的個人劑量達100mSv

  33. 2.目前無國家擴大緊急計畫區範圍 • 我國參考 IAEA Safety Series No.109、115，於民國94年7月所訂定之《核子事故民眾防護行動規範》，疏散干預基準訂為 : 7天內可減免劑量達50-100mSv。由此可見兩國在緊急應變計畫區範圍計算時仍存有極大差異, 不宜直接引用美國16公里規定

  34. 3.福島電廠輻防作業措施(1) • 搶救作業輻防狀況 • 搶救人員數量：事故發生初期70人留守+150-200人支援燃料池灌水與圍阻體噴灑作業。復原階段每日800位工作人員以輪班方式作業 • 人員防護裝備： 現場人員穿著可 拋棄式防護衣+手套 呼吸防護器具視 工作環境核種活度決定

  35. 3.福島電廠輻防作業措施(2) • 人員劑量限度由100 mSv調高250 mSv • 事故前期廠區空浮I-131、Cs-134與Cs-137最高活度濃度為5,940、33與38 Bq·m-3 (3/19-3/22)。目前活度濃度依次為2.9、8.8與16 Bq·m-3 (5/25) • 搶救人員暴露劑量：共8,369人參加搶救作業，87%人員累積劑量< 20 mSv，平均為9.05 mSv；44人>100 mSv

  36. 3.福島電廠輻防作業措施(3) • 人員劑量以體外劑量管制為主，體內劑量以加強全身計測頻度因應 • 體外劑量管制以電子劑量計為主, TLD或GLD監測累積劑量 • 體內劑量監測由季頻度改為月頻度

  37. 3.福島電廠輻防作業措施(4) • 人員劑量管制策略 • 體外累積劑量超過100 mSv：加作全身計測評估體內劑量 • 體外累積劑量超過150 mSv：評估是否繼續參加搶救作業 • 體內外累積劑量超過200 mSv：暫時停止作業

  38. 3.福島電廠輻防作業措施(5) • 人員劑量管制策略 • 體外累積劑量超過100 mSv：加作全身計測評估體內劑量 • 體外累積劑量超過150 mSv：評估是否繼續參加搶救作業 • 體內外累積劑量超過200 mSv：暫時停止作業

  39. 3.福島電廠輻防作業措施(6) • 抑減放射性落塵飛散 • 3/30後對廠區噴灑栗田工業Kuricoat C-720 Green型樹脂乳膠固著劑與AGUA Japan之AGUA- A3000型無機矽酸鹽固著劑 • 目前已噴灑約10萬m2 • 目前執行廠房外牆 噴灑, 已於5/31完成

  40. 3.福島電廠輻防作業措施(7) • 抑減放射性液體洩漏 • 福島電廠於4月初因管路破損導致放射性廢液洩漏,以水玻璃封固於6日止漏。為防止放射性汙染,水面使用攔汙索等阻攔。 • 抑減廠房內空符濃度 • 設置臨時空氣過濾器,抑低空浮濃度 100倍。

  41. 4.事故階段輻防體系核心任務(1) • 事故電廠HPC：現場RP作業 • 現場人員輻射防護措施與劑量管控 • 監測管控廠內高輻射地區 • 提供抑減污染擴散措施專業建議 • 友廠HP+試驗室：RP資源支援 • 總處HP：支援協調, 統籌調度, 專業幕僚建議

  42. 4.事故階段輻防管理原則(2) • 現場人員輻射防護措施與劑量管控 • 以體外輻射防護為主要原則; 體內汙染防護則以加強全身計測, 著重環境控制,配戴適當防護裝具等措施因應 • 縮短曝露時間重於屏蔽防護 • 作業現場劑量管控以EPD為主 • 優先考量人員操作便利性,體力負荷,熱衰竭可能性等生理因素

  43. 4.事故階段輻防管理原則(3) • 監測管控廠內高輻射地區 • 規劃搶救人員運動路線 • 移除搶救人員運動路線途經高輻射障礙或除污建議 • 提供抑減污染擴散措施專業建議 • 抑減放射性落塵飛散, 放射性液體洩漏 • 抑減廠房內放射性核種濃度

  44. 敬請指教

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