日本 福島 核電廠 爆炸， MIT 學者怎麼說？

日本在2011年3月11日發生觀測史上第四大芮氏規模9.0大地震，並引起大海嘯、進而引發福島核電廠危機事件。有鑑於網路上流傳許多不同的說法，正確性也待查驗，鳥專欄作者bird大大熱血翻譯了刊登在MIT核子工程科學系網頁上的文章，並希望提供給T客邦的讀者參考。（譯文經過編輯部小幅度的潤飾）

譯者前言：偶然在朋友轉寄的新聞連結中看到這篇「Why I am not Worried about Japan's Nuclear Reactors」 文章，這是由 MIT 的 Dr. Josef Oehmen 所寫的，關於日本福島核能電廠在震災後發生一連串事件的看法。原文其實來自於他寫給日本親戚的 Email，但被貼在部落格上引起廣大迴響，因此 MIT 的核子工程科學系將全文刊登在這裡，並且持續更新和回應。

看完文章之後，我覺得這是目前為止我所看過對福島核電廠危機最清楚又易懂的文章，相較於台灣記者那些連他們自己都不知道在寫什麼的東西，這篇文章實在是太棒了。現在這個世界上有太多人在關心這件事，所以我決定把它譯成中文，與大家共享。我雖然不具核工的專業，但所譯的東西都經過查證與確認，相信正確性會遠比那些記者寫的東西要好。如有謬誤，歡迎指正。

▲日本福島第一核電廠。（圖片來源：news.com.au）

福島核電廠的結構

福島的核電廠是所謂的「沸水式反應爐」（BWR，Boiling Water Reactor）。沸水式反應爐將水煮沸，產生水蒸氣，進而推動渦輪帶動發電機發電。核能燃料在反應過程中產生熱，利用這些熱能將水煮沸、產生蒸氣；蒸氣推動渦輪、渦輪轉動發電機發電，而最後這些蒸氣再經過冷凝後變回水，水再回到反應爐內重覆被加熱。反應爐的工作溫度在攝氏 285 度左右。

第一道防線：固態燃料錠

核能燃料是氧化鈾。氧化鈾是陶瓷狀的物質，它的融點高達攝氏 2800 度。燃料被做成錠狀的單位，每錠大約是直徑一公分，長約一公分的圓柱體。這些燃料錠被裝在用一種稱為「Zircaloy」的鋯合金所做成的管狀護套中，緊緊地封住。鋯合金大概在攝氏 1200 度左右會開始出問題：在這個溫度下它會開始跟水發生反應。裝滿燃料錠的的管子稱為燃料棒，數以百計的燃料棒組合在一起成為反應爐的爐心。

第二道防線：鋯合金護套

核裂變反應會產生許多高輻射的產物，固態的燃料錠是守住核裂變產物的第一道防線，而鋯合金的護套則是第二道防線，它將這些放射性物質與反應爐的其他部份隔離開來。

第三道防線：壓力槽

反應爐的核心裝在壓力槽中。壓力槽是由極為厚重的鋼所製成的，工作環境約為7MPa（1000psi）的壓力左右，並且設計成可以承受核子意外時會發生的更高壓力。壓力槽是阻擋放射性物質與外界接觸的第三道防線。

第四道防線：圍阻體

反應爐的整套循環管路包含壓力槽、管路、和幫浦、以及管路裡的冷卻劑，也就是水，全部被包在稱之為圍阻體的結構中。圍阻體是第四道防線，它是一個氣密的，極厚的鋼筋水泥容器。這個容器只有一個用途: 在必要的時候可以無限期地承受融毀的爐心。為了使它更可靠，在圍阻體的外圍還會有另一個更厚更大的混凝土結構，稱之為二次圍阻體。

一次和二次圍阻體都被包覆在反應爐建築中。反應爐建築只是設計用來隔絕反應爐與外界的風霜雪雨，它其實沒什麼強度。在福島核電廠前幾次的爆炸中，被炸毀的就是這個部份。

▲福島第一核電廠1號機氫氣爆炸後的外壁破損狀況。（圖片來源：dailymail）

＜後面還有核子反應與爆炸流程解說＞