文：謝爾希・浦洛基（Serhii Plokhy）

車諾比核能發電廠的歷史要從一九六五年說起。彼時烏克蘭仍是超級大國蘇聯轄下的共和政體，他們的領導人向莫斯科請求准許興建三座核能發電廠。莫斯科核發了一座發電廠的許可與資金，於是烏克蘭便在基輔北方約六十二英里（一百公里）與白羅斯交界附近，覓得一處人煙稀少的鄉村地區作為電廠預定地，並以九英里（十五公里）外的古城「車諾比」命名。得名自附近的普里皮亞季河的新興現代都市「普里皮亞季」，則距離建築藍圖上的那個車諾比核電廠僅兩公里。

後來有不少人認為，選擇的地點本身已露不祥之兆：車諾比在烏克蘭文「chornobyl」原意雖是灌木「苦艾」的變種。但在《聖經》的〈啟示錄〉也提過一顆「苦艾星」，它「好像火把從天上落下來，落在江河的三分之一和眾水的泉源。」，使水變苦，就死了許多人。

包括美國總統雷根在內的許多外國人和烏克蘭人都相信，《聖經》早已預言車諾比這場災難。如果有人相信車諾比是預言，那麼照理說，這些人也該想到《聖經》預言或許也包括電影《大特寫》的部分概念。然而一九六五年負責選擇核電廠地點的優秀共產黨人沒有一個想到這件事，但在車諾比核災發生後，象徵爐心熔毀的「中國症候群」卻成了眾人的心頭重擔。

車諾比核電廠的原始設計是要使用氣冷式反應爐，其基本模型與英國塞拉菲爾德卡德霍爾核電廠的「鎂諾克斯式」類似。以石墨作為慢化劑並搭配空氣冷卻，被認為應該會比石墨水反應爐更安全。

然而直到一九七○年車諾比破土動工之際，蘇聯的氣冷式反應爐還在設計階段，再加上當時是RBMK的天下，車諾比遂改用這個款型。車諾比一號機於一九七七年達到臨界，二號機是一九七八年，三號機於一九八一年，四號機則是一九八三年，另外兩座尚未興建完成。他們還打算在普里皮亞季河的對岸再蓋六座爐。看來，多列扎爾無法在西伯利亞實現的超級核電廠概念，這下有機會在烏克蘭成真了。

車諾比一號機是同型反應爐中第三座加入運轉的機組，排名第一與第二的分別位於列寧格勒核能發電廠與庫斯克核能發電廠。這幾座機組是蘇聯正式實施「核電廠安全作業規範」之前啟用的，猶如不定時炸彈：它們沒有緊急冷卻系統，也沒有故障檢測系統。車諾比二號機與前面三座同屬特別不安全的第一代RBMK反應爐，問題也都一樣；車諾比三號機、四號機則為第二代RBMK反應爐，已經裝設了緊急冷卻系統與故障檢測系統。

安裝這兩套系統確實是一大進展，但第一與第二代RBMK仍少了三哩島壓水式反應爐（PWR）的密封式圍阻體。原因不光是圍阻體造價高昂，而是根本蓋不起來：當多列扎爾在一九四六年決定把美式石墨水反應爐的燃料棒從水平改為直式時，RBMK反應爐便已注定是這個結果了。

為了要以垂直方式更換燃料棒，他們必須在高二十四英尺（七．五公尺）的爐體上方再加蓋一個一百一十四英尺（三十五公尺）高的樓臺，其中放置專用起重機。這使得整座反應爐廠房變得太高，無法以合理造價建成圍阻體。最後他們拍板定案，認為反應爐夠安全，不需要圍阻體。

除了圍阻體，車諾比的RBMK反應爐機組還有其他問題，其中兩個（竟然不只一個）跟控制棒有關。發生緊急狀況時，操作員必須將能吸收中子的控制棒（硼棒）下降至爐槽中央，中止核反應。控制棒尖端為石墨，具潤滑作用，讓控制棒在金屬管內能更快速地上下移動；然而當控制棒從起始位置插入爐心時，首先進入反應區的是石墨尖端而非硼桿，導致反應強度瞬間衝高，這種特殊情況被稱為「正急停效應」（positive scram effect），與插入控制棒的目的恰恰相反。另一個問題是控制棒得花二十秒才能抵達中止反應位置，是美國的PWR反應爐的四倍。

不過車諾比反應爐機組最嚴重的問題與控制棒無關，而是「正空泡係數」。除了石墨，吸收中子的冷卻劑「水」也能調控RBMK反應爐的核反應程度。如果冷卻水因故不再注入反應爐，中子無處可去（無法被水吸收），這會導致反應強度增加，反應爐就會達到超臨界。

如果故障原因跟冷卻水的失缺有關，那就表示當下已沒有足夠的水能降低超臨界反應爐生成的熱，爐心熔毀幾乎已成定局。反應爐下方的密封式水槽主要用來收集爐內管道的滲水漏水，一旦爐心熔毀，就成了最大的問題所在。若爐心因前述問題而熔毀並落入水槽，即可能引發蒸氣爆炸。

就技術嫻熟、熟悉反應爐疑難雜症且恪守操作規範指引的老手來看，RBMK反應爐不必然會發生爐心熔毀，過去十三年來也確實如此。但其實操作員從未被告知RBMK反應爐有這些大問題，他們也深信反應爐安全無虞，甚至會為了執行特別任務而刻意跳過安全程序，譬如為了達到生產指標或執行安全測試或改善反應爐功能。至於高層何以拒絕跟操作員分享資訊，主要還是蘇聯核子計畫初期形成的保密文化使然：凡是跟蘇聯產製核能有關的事，保密總是先於安全。

車諾比事故乃是因爐體設計問題而釀成大禍，而暴露出爐體設計問題的第一樁意外事故，是一九七五年十一月列寧格勒核電廠，該事故起因於正急停效應。事故造成高達一百五十萬居里的輻射直接釋入大氣層。但不只外界不知有輻射外洩，且從未曾取得事故相關資訊，廠內工程師與反應爐操作員也同樣被蒙在鼓裡。

一名工程師回憶道，當他請安全官說明爆炸原因時，他描述對方當時的反應，對方「態度堅定，指責我什麼都不懂，還說他確信蘇維埃的反應爐絕不可能爆炸」。當局成立事故處理特別委員會，多列扎爾的研究機構也派員參加，但他們始終不曾讓其他核電廠同款RBMK反應爐的操作員知道，那天列寧格勒核電廠究竟出了什麼差錯。

一九七五年導致列寧格勒核電廠發生事故的多個因素，後來在車諾比重蹈覆轍。

書籍介紹

本文摘錄自《原子與灰燼：核災的全球史》，貓頭鷹出版

作者：謝爾希・浦洛基（Serhii Plokhy）
譯者：黎湛平

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核能宛如普羅米修斯之火，帶來文明，也帶來試煉
不論支持或反對核能，你都應該瞭解「為何核災一再發生」？


◎不到百年震驚世人的六場核災，你我都該了解
◎巴美列．捷福獎得主、哈佛大學頂尖學者對核子時代最富啟發性的探索
◎入選《星期天泰晤士報》《今日歷史》年度選書、「亞馬遜年度科普書」

「核子時代已過了近八十年，本書提醒你我意外就是意外，意外註定會再發生。」——凱．柏德（普立茲得獎巨著《奧本海默》共同作者）


核能在今日成為環保和核災恐懼之間拉扯的議題，每年到了民生用電量最高的夏天往往一再被提起，但遇到核食與核汙水排放問題，又讓我們對核能有著切身的恐懼。面對這些難以解決的衝突與疑慮，本書作者試圖透過「六場重大的核災事故」呈現「核能」已成為地緣政治下各國政治角力的工具。為何核災一再發生？不可忽視的正是在一場場災難背後的政治、社會、文化因素。

□從戰爭到和平
1953年美國總統艾森豪曾向世人宣告，要把「原子」從軍隊手中奪走轉為和平用途，期許「和平核能」將提供一種「便宜到不行」的電力並能促進經濟發展。時至今日，全球運轉中的反應爐共計443座，供應全球10％的電力，要價數百億美元的反應爐不但一點都不便宜，也因為過去的核災，使得他們很難被當成一種安全的動力來源。

□人類從歷史中學到的教訓就是「永遠學不會教訓」
細數過去的幾次核災，雖然每次發生災難都會檢討與改善，卻依舊難以避免。恐怕是因為造成事故發生的因素持續存在：
1. 國際競爭下的悲劇：在冷戰時代，除了核武，核能也是彰顯國力的象徵，往往為了比對手早一步達成目標，倉促成事造成核子事故發生。而今日的核能也依然是國際競爭中的要角。有些國家將核電當成取得核武的工具，例如印度利用加拿大提供的反應爐鍊出「鈽」，宣稱該國首次核試驗為「和平核試爆」。而伊朗也被美國警戒著，擔心他們追隨印度的腳步。核武伴隨的軍事衝突陰影顯然並未因為冷戰結束而改變。
2. 對科學的過度信心，對危險的過度輕忽：1954年美國在馬紹爾群島的比基尼裙礁試驗核爆意外，部分源於專業人員或官員對於技術的過度自信和對災害發生率的低估，1979年美國三哩島事件和2011年日本福島事件也有類似問題。
3. 經費問題：核子反應爐要價高昂，英國溫斯喬大火發生的原因之一，便是政府缺乏經費選擇便宜反應爐的結果。今日開發中國家為了盡快加入核能家族，往往因經費短缺選擇更便宜而非更安全的設備技術。

□核能是普羅米修斯之火
在氣候問題日益嚴重的時代，核能成為一種重要的替代性能源。今日法國有75％的電力由核能提供，車諾比核災的受害國烏克蘭也有一半電力仰賴核能，日本也打算重啟世界最大核電廠。雖然有些人認為核能只是其他綠能被廣泛使用前的替代選項，但投入核能的經費高昂也會因此犧牲其他替代能源的研發。核能的出現宛如普羅米修斯偷來的火，帶來了文明發展，卻也伴隨著試煉。在你我有生之年，過往核災造成的問題都無法處理完。本書作者透過探索六場核災背後的政治文化因素，提醒我們核災雖然是偶發事件，但背後卻有許多看似必然的因素促成。因此，不論對核能的未來是否有信心，我們都該在科技與恐懼的拉扯之外，明白這些促成核災發生的原因。

Photo Credit: 貓頭鷹出版

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責任編輯：馮冠維
核稿編輯：翁世航