20億年前的核反應堆之謎

第36期
2009年5月7日
作者: 
希真
位於台灣最南端的屏東縣恆春鎮的核能三廠,因造成當地海域珊瑚的大量死亡,飽受環保團體抗議。
位於台灣最南端的屏東縣恆春鎮的核能三廠,因造成當地海域珊瑚的大量死亡,飽受環保團體抗議。
攝影: 
Getty Images

雖然全球興起一股「綠色能源」熱潮,核能發電還是各國主要發電方式之一。以台灣而言,目前有三座運轉中及一座即將進入運轉的核電廠。

台灣三座運轉中的核能電廠,其中核能一廠位於最北端的台北縣石門鄉、核能二廠位於台北縣萬里鄉、核能三廠位於台灣最南端的屏東縣恆春鎮。這三座核能電廠從1978年起陸續供電,在1990年代巔峰時期供應了台灣全島五分之二的電力。位於台北縣貢寮鄉,興建之初引發台灣環保團體強力抗爭的第四核能發電廠,則預計於2009年及2010年分別完成第一、二號機組之興建工程,進入商業運轉。 

人類核能發展的歷史

1945年8月,兩顆投在日本廣島與長崎的原子彈,結束了第二次大戰,也讓世人見識到了核能的強大威力。1953年12月8日,美國總統艾森豪在聯合國大會發表演說,強調「原子能的和平用途」(Atoms for Peace),並將核能祕密公諸於世,開啟了全球核能發電的契機。

世界上第一座核能電廠為氣冷式,由英國的工程師和科學家建於英格蘭西岸的卡德豪,於1956年開始供電。1957年西屋公司利用核子潛艇技術,在美國賓州興建第一座商用壓水式核能電廠。1960年,美國奇異公司設計的第一座沸水式反應器核電廠,在伊利諾州開始運轉發電。1962年,第一座重水式反應器在加拿大誕生。從此人類進入了商業化核能發電的新紀元。

早期核能發展的成功,加上電力需求強勁、能源危機影響等,使得1970年代的核能電廠興建有如雨後春筍。然而,1979年發生了美國賓州三哩島事故,雖然民眾並未受到輻射外釋的威脅,卻對核能工業的打擊非常嚴重。1986年,前蘇聯的車諾比爾電廠,因為運轉人員的蓄意違法,關閉所有安全系統,終於釀成史上最嚴重的核能事故,有31位消防人員喪生,大量民眾遷居與大面積土地污染。

由於接連的事故,加上1980年代全球電力產能過剩、經濟不景氣、油價相對穩定等種種因素,使核能發電並未持續蓬勃發展。截至2005年年底,全球共有31個國家設有核能電廠,共計442座核能發電廠,核能約供應全球16%的電力。核能發電裝置容量排名前六名的國家,依序為美國、法國、日本、德國、俄羅斯及南韓。

核能發電的原理

由於原子核分裂時可產生極大的能量,所謂「核能」就是核分裂時所放出的能量。核能電廠就是利用核分裂所釋放出的能量來發電。核分裂的過程,新產生的分裂原子核的總質量會較分裂前原先的原子核的總質量輕一些。這部分減少的質量就是核能的來源。而鈾的原子核分裂所放出的熱量約為碳原子燃燒放出能量的一千萬倍以上。

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