核子動力是解決辦法嗎?
全世界,特別是美國,正面臨動力危機,因為現在所用的能量來源——煤、石油和天然瓦斯——供應已日漸短缺。這有什麼解決辦法呢?
許多專家說:核子動力!《美國科學》雜誌在1971年九月刊說:「核子能的確是一張在危機一髮之際的能量來源。」
生長中的工業
美國現時已開辦了二十多間核子發電廠,在興建中或準備興建的則超過一百間。該國的電力約有百分之2由這些設備產生,預料到1980年發電量會增加至百分之10甚或百分之25。其他國家也常用核子能發電。在1970年,美國以外的國家已設有九十多間核子能發電廠。
原子蘊藏巨大的能量是毫無疑問的。這件事已在1945年於日本的廣島表現無遺。一個相當細小的原子彈便足以將整個城市炸毀而殺害了92,000人。人們也記得在二、三十年後,爆炸地點附近還有許多人繼續因輻射引起癌症而生病和死亡。
因此難怪人們不禁納罕:分裂原子而利用其放出的能量來產生電力是否安全呢?產生出來的輻射性可以傷害人嗎?
矛盾的報告
美國原子能委員會和電力工業想使人相信原子能是安全的。商業電視及其他廣告也經常予人此種印象。例如一個廣告映出一枝燃著的火柴,大意是說:核子發電廠所造成的染污尚不及這枝火柴。
可是,若干新聞報導卻使人懷疑此說的真實性。例如,明尼蘇達州一間核子廠經由原子能委員會發出牌照准許一日放出輻射能總量41,400居里。可是明尼蘇達染污控制委員會卻希望將限度減至860居里。有些科學家恐懼輻射能超過這個限度便會威脅到公眾健康。兩位科學家,葛夫文和譚比連,在《美國科學》雜誌上寫道:
「根據我們研究所得確信那些如雨後春筍般紛紛設立的原子能設備所放出的輻射性比以前所想像的遠較危險。
「我們相信大眾正被一項肯花錢的巧妙宣傳運動所欺騙,妄想有一種『清潔、廉價、安全的核子能』」。
這種指責有任何根據嗎?核子發電廠是怎樣產生電力的呢?它們怎樣排出輻射性的廢物呢?
核子能如何產生?
與一般人所懷的印象正相反,電力不是從核子反應爐內的原子分裂(核子分裂)所直接產生的。反之,反應爐內的分裂僅是產生一股熱源。它用來代替了傳統發電廠的熔爐。從反應爐而來的熱力燒沸了水而發出蒸氣。蒸氣轉動渦輪,渦輪又反過來推動發電機以產生電力。
核子反應爐的大量熱力是從許多以金屬包裹的細長燃料棒所產生的。燃料棒充滿許多二氧化鈾的小粒,每枝棒含有6,000噸煤的能量。大型反應爐的燃料棒多至40,000枝藏著百噸以上的粒狀鈾。鈾的數量超過一百個原子彈所包含的!反應爐的熱力是藉著分裂同位素U-235的鈾原子所產生。
在分裂過程中,一個中子打擊U-235原子,通常將其分裂成兩個較小的原子。分裂的結果不但產生熱力,而且產生兩三個中子,中子反過來打擊和分裂其他原子。於是發生了核子分裂的連鎖反應。大型反應爐每秒鐘大約可以分裂10,000,000,000,000,000個原子!
為了控制分裂的速度,在反應爐的核心插入長長的控制棒以吸收浮游的中子。因此分裂的速度可藉棒在爐心的位置加以控制。若將控制棒全部放入,則既有中子都被吸收,分裂遂告停止。
輻射廢物的外泄
每秒鐘有數以億計的原子在反應爐裡分裂,它們形成了其他放射性元素的較細原子。大型原子爐在一年的時間可以放出等於一千個在廣島投下的原子彈的持續性輻射能!這些巨量輻射能只要留在燃料棒裡便不會立刻發生難題。但它們並不是全部都留在那裡的。
氣體原子從燃料棒的金屬外殼瑕疵之處泄出。這些輻射能積聚起來對於在發電廠擔任保養工作的人構成一項威脅。發電廠的煙囪可將輻射能噴入空氣中。輻射能也滲入反應爐所用的水中,轉而放入河流湖泊裡。
可是,有些人辯稱泄漏在空氣和水中的輻射廢物並未達對人體有害的程度。但即使輻射能不是直接落在發電廠附近的人身上,它們仍然會對住在許多哩外的人構成極大危險。因為輻射能可以集中於食物裡。例如,它若落在草上,牛吃了草,它便集中在牛奶裡,於是喝牛奶的兒童遂攝取了危險的輻射能。
許多科學家表示憂慮,特別是鑑於不久便可能有數百間核子發電廠放出大量輻射性廢物。畢茲堡大學醫學院輻射物理學教授史丹格拉斯博士認為核子發電廠業巳促成了嬰兒的夭折。他提出資料證明說,核子反應爐附近地區有「太多」的嬰兒死亡。
發生意外又如何?
除了受控制的輻射能泄漏之外,許多人還擔心到有發生意外的可能。例如,有人害怕倘若發生地震,核子發電廠便會爆裂,以致將大量輻射廢物散播在空中!或者搗亂分子放置炸彈又如何?想起來也令人不寒而慄!
發生意外也可能由於人為的錯誤或設備發生故障。按核子工程師們說,最可能發生的災害是冷卻水的突然減少。例如,有人關錯了一個瓣門或管子破裂,這件事便可能發生了。燃料由於溫度上升而融化,所形成的壓力可能把輻射能噴射到廣遠的地區。
在1966年此種故障已實際地發生過。密芝根州底特律附近一個核子反應爐裡的一塊障板跌落以致阻礙了冷卻水流入。燃料元素由於過熱而融化了一部分。有一段時候沒有任何當事人知道究竟底特律居民是否應該全部撤出。有些美國作家稱之為「我國所經歷的最接近哈米吉多頓的禍事。」
核子設備失靈以致大量輻射廢物外泄的事件已經發生過。在英國,溫德史基的核子發電廠曾闖過一次禍。當時噴出的輻射能如此巨量,以致政府要收購工廠四周400哩(640公里)以內所有在生長中的農作物。由於發電廠放出大量輻射能流入愛爾蘭海裡,以致海裡幼魚的脊骨變成畸形!在較近時候,北部州立電力公司的工廠裡發生了差錯將10,000加侖的輻射水倒進密西西比河裡,以致明尼亞波利斯市立刻將入口水閘關閉。
可是還有更大的危險隱伏著。
輻射廢物的處理
在核子反應爐裡積聚的廢物必須定期清理,因為它們會使反應爐減少效力。因此核子爐大約每兩年便要關閉起來清除廢物。這意味到要處理相當於2,000枚廣島式原子彈所放射的長期毒素——這無疑隱伏著極大的危險!
科學家提議過多種處理這些廢物的方法,包括將其放入火箭射進太空裡。可是,這樣行不但費用奇昂,而且過於冒險。廢物倒在大洋裡也太過危險。現在有人倡議將其壓縮成固體,埋在地下深處的鹽層裡。現在美國原子能委員會已在多處地方的地底用金屬桶埋藏了八千萬加侖以上的液體輻射性廢物。
既有愈來愈多的核子反應器開始應用,致命的廢物也隨之大增。這無疑形成了一項令人提心吊膽的威脅!甚至美總統尼克遜的科學顧問愛德華·大衛也承認說:「想到讓一些東西在地底下密封著,直到25,000年之後才會變成無害,這實在令人感覺不安。」
溫度染污
輻射廢物還有一項與別不同的難題,那便是溫度或熱度染污。為了將儀器冷卻,核子發電廠從附近河流或湖泊抽出大量冷水,然後將暖水放回河流湖泊中。普通發電廠也是如此,但核子發電廠放出的水的溫度卻高得多。美國原子能委員約翰遜評論說:「到1990年,美國有半數以上的河流需要冷卻。」這件事會導致什麼結果呢?
由於河流或湖泊的溫度上升,水中所含的氧氣隨之減少。這不但能殺害魚類,而且會使海藻叢生,在藻類枯萎的過程中又消耗更多的氧氣。不久河水便變成惡臭和有腐味。人們擔心由於核子發電廠的增加,美國的河流和湖泊將被溫度染污所毀。
危害健康和安全
顯而易見地,核子動力並不像工業界的宣傳想令人相信那麼安全。事實上,美國高等法庭的已故法官伯力克和同僚杜格拉斯法官將這種發電方式稱為「人類想像得出的最可怕、最致命、最危險的方法。」
此外,著名的原子科學家托勒非但沒有將核子發電廠視為友好的鄰人,反而評論說:「一個輕微泄漏的核子反應爐可以將輻射毒素逐漸滲透到地下強固的表層,以真正致命的方式集中於數百方哩之內。因此核子反應爐不是屬於地球上的。」
可是不少科學家相信毒素可以受到控制,因此認為核子發電廠是值得冒險經營的。他們指出化石燃料發電廠也有危害健康和安全的危險。例如,核子物理學家拉普聲稱在「煤的時代的數十年間」,「社會對於從地下挖掘了三百六十億噸的煤、殺害了100,000名以上的礦工、摧殘了郊區的風景及以戕害肺部的煤煙染污城市視若無睹。」
誠然,數以百萬計的人患上了呼吸器官的疾病,用產生染污物的化石燃料來發電無疑減短了人們的壽命。在另一方面,核子發電廠在正常狀態下不會發出任何看得見和感覺得到的染污物。事實上,少量的輻射能看不出有任何不良作用。但是若干年後,暴露於足量輻射能之下的人便會患上致命的癌症。現在的希望僅是每日從核子發電廠所噴出輻射能不致釀成未來的癌症災禍,發生的意外也不致立刻成為巨災而已。
雖然核子動力被有些人歌頌為動力短缺的解決辦法,其他的人卻認為是否值得冒險還有鄭重考慮的餘地。但除此之外還有其他選擇嗎?當化石燃料枯竭時,是否除了核子動力之外就沒有動力可用呢?
地上還有許多河流可以興建水力發電廠。但有人認為,這種動力來源在美國已經盡量開發了。此外,地熱能——地下蒸氣——也被認為動力有限。可是太陽能又如何呢?利用太陽能來供應人類動力需求的可能性將留待另一期討論。