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核二廠2號機在600多天前跳機後,直到今年3月27日才重啟,但於隔天再次跳機,以原能會當日的即時資訊:「核二廠2號機於今(28)日反應爐功率約27%時,發生因中子偵測系統訊號動作,反應爐急停。」

由以上的訊息,讓我嘗試以一般民眾看得懂的語言來做一些詮釋;一座反應爐在起爐時,它的功率要慢慢的升起來,不像一般動力系統在短時間就可以達到全功率運轉,所以由3月27日重啟後,到了第二天才達27%的功率。

核電廠的發電原理,是要靠爐心中的中子持續撞擊燃料棒裡的鈾235原子核,當鈾235被撞分裂時,稱為核分裂反應,分裂後的高輻射核種就是至今令全世界極度頭疼且要與人類共舞幾十萬年甚至百萬年的核廢料。而在核分裂的同時會產生能量,也就是愛因斯坦有名的E=MC2這個公式,E是由核分裂所產生的能量,M是消耗掉的核燃料質量,C是光速。利用所產生的能量將流經反應爐中的水燒開,水被燒開後產生蒸氣,然後用這些蒸氣來推動發電機,這就是「核能發電」。要如何持續的讓原子爐運轉?就是要靠每次核分裂時同時會產生平均2.5顆的中子當中的一顆,再去撞擊其他的鈾235原子核,此時就能持續的發生核分裂反應,這種反應每秒鐘會發生一百萬次以上,就被稱作「連鎖反應」。相信讀者對「核能發電」至此大概已有初步的概念。

在原子爐的起爐過程當中,中子偵測系統要即時的監測爐心中子的通量(neutron flux),所產生與消失的中子必須保持在平衡的臨界狀態,若超過平衡則稱為超臨界,而在這個時候若沒有即時的處理,就會發生功率急升的核安事件。早期蘇聯車諾比所發生的核災,就是因反應爐功率急升,有如汽車煞車系統的控制棒又出了問題,一時無法控制而造成世紀大災難,一直至今尚無法收拾。所以原能會事後答覆立委質詢,宣稱此次跳機與核安無關,到底與核安有無關係,讓我繼續談下去。

幸虧因為中子偵測系統訊號的動作,使反應爐急停,保住了核二廠,也保住了全民。讀者可能還不太清楚,反應爐的「跳機」、「急停」與原能會使用的「安全停機」間到底有什麼差別?在此也說得白話一點,當反應爐裡的中子通量超過不正常的預設值時,自動控制系統就會下指令給控制棒,在一秒內全數插入爐心裡。因控制棒裡面有一種化學元素,它對中子有很強的吸收能力,在瞬間就可以吸收爐心中大量的中子,讓反應爐急停。所以反應爐急停是果,到底甚麼是造成急停的因,才是問題。若這些肇因沒有找出來,也沒有完全解決,未來無論是停爐幾天或幾年,很可能起一次爐就跳機一次。而若跳機的機制一旦也出了問題,那將是一場世紀大災難。

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20180330-國民黨團立委王育敏、呂玉玲、許毓仁、鄭天財、吳志揚、王惠美30日針對核二跳機,於國是論壇舉牌抗議。(顏麟宇攝)

20180330-國民黨團立委王育敏、呂玉玲、許毓仁、鄭天財、吳志揚、王惠美針對核二跳機,於國是論壇舉牌抗議。(顏麟宇攝)

除了二號機,也讓我們回顧一下核二1號機的種種問題,核二1號機曾因發生過「錨定螺栓斷裂、爐心側板裂紋以及燃料匣彎曲造成控制棒插入困難」等種種原因,造成了一陣風波,核電廠附近的居民也因這些問題在102年間,向法院告上了原能會,曠日廢時的官司纏訟至今,已到了更審答辯(七)狀的現況,在訴訟期間我也曾在法庭上向法官解釋過一些較專業的技術問題。

讓我在此對核二1號機的這些問題作一些分析,若這些疑慮都能一一消除,將是最理想的結果,若仍有部分疑慮存在,則期盼原能會能展現公權力督促台電改善,為全民的核安把關。

1.台電曾在一次開庭中陳述,當發現某位置的控制棒與燃料匣間磨擦力較大時,則只是將它們更換到磨擦力較小的其他位置。不知台電用這種方式處置的依據是甚麼?原廠有沒有同意台電這麼做?也不知原能會有沒有認同台電這樣的作法?

2.台電是不是有對這些狀況進行肇因分析?是否有去了解因為控制棒與燃料匣間的陰影效應而可能造成彎曲的結果?還是因為是有異物卡入縫隙或其他不明的原因而使磨擦力變大?不知這些磨擦力會不會持續增大?

3.台電有沒有針對不同位置的控制棒,對中子功率抑制性的影響進行比例分析?有沒有依比例,對較高權重位置的控制棒與燃料匣間磨擦力,有加權與更保守的計算?一般而言,在中子通量越高處造成陰影效應會越嚴重。

4.在台電更換斷裂的錨定螺栓後,在後續的大修是否都有對所有螺栓進行檢查?不知國際上有沒有發生類似的事件?我國其他幾座核電機組不知會不會發生類似的情況?

5.依據原能會的資料,2012年3月核二廠一號機於第22大修時,使用超音波檢查發現反應爐爐心側板之H4焊道上,出現二處裂紋,分別長29.6公分及1.6公分,同一處的裂紋到了後續幾年成長了約50%。在2015年11月第24次大修又發現一道2.79公分新的裂紋。原能會宣稱無論新舊裂紋均不須修補,只要至第30次大修時,再執行超音波檢測即可。但依照該次大修的時間,2021年正好是這個機組除役的年限,在除役前夕有必要進行大修與檢測嗎?反而在最近周期的大修作業,應好好的檢測一番,來掌握舊有裂紋狀況,確保不再發生新的裂紋,讓全民安心。

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台灣國賴富榮,參與環團等團體在凱道,抗議蔡英文、賴清德強迫老朽核二2號機重啟活動(陳明仁攝)

台灣國賴富榮,參與環團等團體在凱道,抗議蔡英文、賴清德強迫老朽核二2號機重啟活動(陳明仁攝)

以下是原能會網頁,有關105年5月16日核二廠二號機發電機避雷器箱受損事件調查報告中,國際電力學者陳謨星教授的最終報告(p92-p93),在此附上這份報告的完整內容請讀者參考。

陳委員對核二廠事件最終報告

 陳謨星

2016年9月20日

台灣電力公司對於核二廠事件沒有認真檢討事件之真相。核能安全需要有誠實的態度,高度的智慧,勇於面對現實負起責任!從各種資料顯然可以看到廠內發生單相接地後發電機 中性點電壓已經升到超過極限,此因為台電配電系統非常的不平衡。並且,三次諧波的加入,中性點電壓已經大大超過所有的極限。高壓導致避雷器被燒掉,因避雷器快速變成三相短路 才免除大災害的爆發,也許是避雷器的老舊才能形成三相短路所以避雷器救了台電,台電把責任推在避雷器,這種手法也是台電慣例。發電機中性點電壓在廠內有單相接地的特性,應用「最快速度跳離」發電機。台電認為中性點10kV不高,各種設備都可以承受暫態高壓,我不知道台電的暫態是多久?我知道的暫態是3週波,台電認為0.2秒才跳的電驛設計非常合理。無論中性點電壓多高,各種器材都可以承受。

我要問問台電,你們用中性點接地連接的配電變壓器是240V,如果中性點電壓高到 10,000V你們還要等0.2秒?這種冒險是誰批准的?要知配電變壓器可能隨時爆炸而使中性點 變成「無限大」地。那時中性點電壓可能不穩,中性點電壓如果升高到十萬伏特或五十萬伏 特或者更高都有可能,那時發電機與所有設備包括開關都可以燒光,全世界最大核能事件就會發生。我數次要求要做最壞打算的檢討,台電不但沒有做,還一天到晚把美國廠商的設計認為是「上帝的指令」,要知美國廠商是台電用錢請來的商人,台電的工程師應知道台灣是地震地帶,廠內單相接地比美國或其他世界任何地區都會多出很多倍。

核二廠所在地人口密集,台電工程師自己需要有一套設計標準使各種數據(上限或下限)必須留有餘地以策安全,即使 IEEE標準,那僅是最低標準。台灣也不應該用最低標準,核二廠事件後台電為了愚民把避雷器送到工業研究院做大量試驗。如果要做試驗,我希望把配電變壓器(接在中性點的變壓器)在240V的端點加高壓做試驗,看看在甚麼情況不會爆炸。我相信如果是在1.5週波就切斷,高壓可以大出許多,但如果12週波才切,高壓會小許多。台電說甚麼電驛都不好,只有0.2秒才 跳的電驛最好,真是如此嗎?不好的電驛世界上根本沒人會用,台電說359G電驛非常好,從來沒有問題,這次燒掉避雷器不算是問題?

台電自稱他們的保護非常成功,那不過是謊話隨口說說!核三廠事件難道不是負序問題處理不當?台灣有名的全島大停電,台電用盡手段欺騙社會是鐵塔倒閉原因。真正原因是電壓崩潰,電源沒有保護裝置而導致事件的發生,歷史上的說謊不勝其舉。這樣的電力公司要運轉核能真的只有上天保佑,其實發生核災並不容易,所以台灣到今天大家都活著,不過每天台灣的老百姓都有危險遇到核災的可能性,運氣不會每天都好。核二廠事件可以看到現在正在運轉中的所有核電廠都有同樣的危險,我可以聞到一股殺氣。

台電把核能電廠的安全與火力電廠完全一樣處理,台電領導人要負所有責任,經濟部完全沒監督,其對台電的技術水準也應是責無旁貸。在檢討事故中我非常驚奇的聽到台電所有工程師居然認為他們的系統非常平衡,並且比全世界的電力系統都好!要知道我談的「平衡」主要是指配電系統!配電系統因為各種不同情況設計並非一致。如美國德州的配電系統,因為德州比台灣大50倍,人口相等,其配電線路有長達至70英里,且20英里的農田灌溉配電線路非常常見,阿拉斯加地廣人稀(面積比台灣 大100倍,人口僅30萬) 那裡配電系統當然設計不一樣。

台灣土地面積非常小,人口集中是世界上最容易使系統平衡的地方,但台灣的配電真是 「亂七八糟」,配電部根本不知道A線,B 線,C線上有哪些用戶,每月收了電費既沒有用電資料,也無增加平衡度的改進。配電系統因為根本不重視平衡所以一再採用V-V連接,反正不平衡的電源再加一些不平衡,那樣仍然是不平衡。台電配電系統中地下與地上全在漏電,請台電配電部門拿出資料來,說明他們如何計算線路的損失?這些損失必須包括地下與地上的損失。

台電向經濟部報告的損失全是假帳,這種損失難道不夠一個核能電廠嗎?配電部門的不平衡當然影響到高壓的不平衡。台電因為用變壓器自動調整電壓掩飾電壓不平衡真相,但在電源故障時這些掩蓋完全無效,引發正序、負序、零序的相互感應,台電工程師對基本電力還全是外行,可悲!我與原能會的合約即將到期,我已盡力而為之。希望原能會傾聽更多誠實與有智慧的人的意見,繼續完成你們的任務,如可能請公開這篇報告鼓勵各方面的討論!最後我要感謝台電劉運鴻先生的努力,使全省各變電所中性點的測量可以開始!

*作者為退休教授,美國愛荷華州立大學核子工程博士

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文章出自: https://tw.news.yahoo.com/%E8%B3%80%E7%AB%8B%E7%B6%AD%E8%A7%80%E9%BB%9E-%E6%A0%B8%E4%BA%8C%E5%8F%AA%

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