從科學觀點 看 日本 福島 核電廠危機

日本福島核電廠危機每天都有新的變化，即時且便利的現代科技則讓國內外各媒體的消息源源不絕地灌輸到我們身上，卻也造成少數民眾陷入極度恐慌的狀況。列子‧天瑞篇：「杞國有人憂天地崩墜，身亡所寄，廢寢食者。」核災對我們的影響雖不若天塌下來那樣遙不可及，戒慎恐懼是好事，但過度憂慮則容易無所適從。T客邦編輯部不乏理工科背景人才，特別在此整理一些科學上的論述，希望能為這次的輻射災害做一些參考，也歡迎各位專業讀者指正內文謬誤之處。

距離是最大的問題 

古典物理的理論來看，均勻點光源的輻射在空間中傳遞時，會維持「距離平方反比定律」。意即在傳遞方向內的輻射照度，會與觀察點到點光源之間的距離平方成反比。白話一點來說，就是距離增加1倍，觀察點的輻射強度會減為1/4。在隨距離平方成反比理論下，與福島地區距離約3000公里的台灣，輻射量至本土應該已經稀釋到非常稀薄的地步了。當然，以上推論是針對完美球型空間且均勻點光源下的理論，實際狀況會依照輻射噴發模式、地形地物與氣象因素影響。但無論如何，距離因素絕對是輻射物質擴散時，影響最大的因素之一。

▲根據點光源輻射照度公式，會隨著距離平方成反比，若是能量較低的α及β射線，能量衰減程度會更高。 

風向對台灣有利 

真實世界裡的輻射物質不會如古典物理一樣呈現完美的球型擴散，一旦散佈至空中，就是大氣中的高低壓場來決定流向了。粗略可分為近地面邊界層以及高空幅散幅合造成的氣流場。近地表的狀況會隨大氣的穩定度、逆溫層或是海陸風等局部效應而有所改變，但這些影響不容易改變幾千公里以外的我們。

就現階段的各國預報來看，日本福島地區受到阿留申低壓的影響，氣壓梯度850百帕（hPa）的氣流場均呈現西北風，而更高空還有極為強勁的西風噴流，風向甚至更接近西北西風。核輻射污染物將毫不留情地往東方傳輸。

雖然氣象局預報在36小時後，大陸華中地區高壓將東移，高壓一出海會開始帶動地表天氣系統，北半球為順時針風向。屆時日本地區會吹起北風並將輻射塵往南帶，但高空依舊受西風噴流帶的影響，污染物要從日本吹到東經140度左右的太平洋上空，再回到東經120度的台灣，氣流通過的行程距離被拉得很長，就算輻射到達台灣，濃度也極為稀薄。

▲未來12至24小時預報內，福島地區均維持西北風，吹向圖中右上角的阿留申低壓。

▲預報36小時後高壓出海，污染物「有可能」因氣壓梯度風向台灣輸送，但實際風向會跨越等壓線向低壓出去，到達台灣的機會很小。且台灣附近經度每度距離約96公里，從東經140度至120度就接近2000公里長。

瘋狂搶碘真的有用？ 

放射性物質皆有半衰期，而以鈾作為核能發電的副產品為碘131（I-131）及銫137（Cs-131），其中碘131的半衰期為8天，銫137為30年。這幾天盛傳服用碘片能使人體預防輻射感染；其實，碘片真正的功效僅侷限於避免碘131破壞人體，就算受到碘污染，事後服用碘片都還來得及。在台灣目前極低的輻射劑量下，亂服碘片甚至會出現粘液水腫、甲狀腺腫等副作用，一般民眾不需因為買不到碘片而恐慌；也許，在家宅8天的效果會比服用碘片來得實際。另外別忘了還有半衰期更長且更毒的銫137，但自從1945年第一顆核彈在地球上試爆到現在，銫137便成為地球上可被偵測出的人工背景輻射。現代核電廠的燃料純度不高，相對釋放的輻射能量也較小，基本上不太需要因為媒體的瘋狂報導而極度憂心。

▲碘片其實就是碘化鉀（Potassium iodide），無輻射污染或醫生開立處方籤的病患千萬別亂吃，否則副作用多到數不完。（圖片擷取自國家網路醫院）

1986年的車諾比（Chernobyl）事件會如此嚴重，在於硬體構造設計與人為疏失（俄國政府刻意隱瞞）的影響很大，日本福島核電廠的失控狀況比起車諾比事件要小得多，反應爐的能量釋放亦天差地遠。我們在關心核災之餘，也希望能多從科學的角度觀察事物，也祈禱國內能同時謹慎檢視核電廠安全性，防患未然。