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札波羅熱核電廠目前的危機有那些

Lin,Chien-Yen 2023年07月06日 07:00:00
扎波羅熱核電廠若發生輻射外洩,俄國南部將成為大片災區。(Energoatom模擬和外洩圖/圖片取自Energoatom臉書)

扎波羅熱核電廠若發生輻射外洩,俄國南部將成為大片災區。(Energoatom模擬和外洩圖/圖片取自Energoatom臉書)

札波羅熱核電廠(Zaporizhzhia Nuclear Power Plant)近期核災風險急遽上升,自從6月6日卡霍夫卡水壩(Kakhovka Dam)被毀,除了造成下游災難性的洪水,同時也對水壩上游約150公里的札波羅熱核電廠及用過核燃料冷卻池的水源供應造成威脅。

 

核電廠的冷卻水是目前穩定核電廠安全運作的最大關鍵,冷卻水除了用於將反應爐「餘熱去除」,也用於冷卻用過核燃料。用過核燃料仍具有極高放射性和溫度,必須持續在水池中冷卻和屏蔽幅射。雖然在過去幾個月札波羅熱核電廠遭受屢屢攻擊及斷電的情況下,冷卻水供應尚未出現問題,如今狀況已大不相同。

 

目前札波羅熱核電廠仍安全運行,但如果供水依然不穩且札波羅熱地區的軍事活動持續加劇,就無法排除核電廠發生核災的風險。卡霍夫卡水壩是札波羅熱核電廠冷卻水的主要來源,雖然札波羅熱核電廠的六座反應爐都已經停止發電幾個月,但反應爐燃料核心仍然非常高溫,仍需要持續大量的冷卻水。然而,截至6月27日,札波羅熱核電廠冷卻池的水位僅16.68公尺,僅比札波羅熱核電廠取水時所需的水位高出4公尺。

 

早在去年10月烏克蘭總統澤倫斯基(Volodymyr Zelenskyy)就警告說:「俄羅斯將破壞水壩」。如今這個警告已被應驗為真,烏克蘭政府已發出札波羅熱核電廠面臨嚴重威脅的警訊,指出俄羅斯恐將局部引爆札波羅熱核電廠,進一步導致輻射外洩。

 

俄羅斯真的會炸毀札波羅熱核電廠嗎?儘管《日內瓦公約》的《第一附加議定書》第56條規範明定,不能攻擊「堤壩」或是「核電廠」,因為這種攻擊可能引起危險力量的釋放,從而對平民造成嚴重的損失。然而,俄羅斯早已有不顧國際法炸毀卡霍夫卡水壩的先例,讓烏克蘭人民有理由相信,俄羅斯極有可能在只考量「戰爭利益」的情況下,真的破壞核電廠。現在全世界都在密切關注札波羅熱核電廠的一舉一動。

 

位於烏克蘭南部,橫跨聶伯河的卡霍夫卡大壩遭破壞而潰堤。(衛星前後對照圖/美聯社)

 

核災威脅進行式

 

6月底,烏克蘭情報局長布達諾夫(Kyrylo Budanov)指出,俄羅斯在札波羅熱核電廠六座反應爐中的四座附近安置了炸彈,並在用過核燃料冷卻池埋下地雷。但國際原子能總署 (IAEA)總幹事格羅西(Rafael Mariano Grossi)在7月1日表示,目前派駐到札波羅熱的專家沒有發現現場有任何地雷或爆裂物,不過,原子能總署的新聞稿也補充說明,這些專家沒有完整的權限可以在俄羅斯控制下的札波羅熱核電廠檢查所有的地方。

 

一旦札波羅熱發生核災,恐將導致放射性碘外洩至大氣中,增加罹患甲狀腺癌的風險,同時烏克蘭緊急應變部門預估,若發生核災周遭將有30萬人必須被緊急疏散,這些警告早已引起烏克蘭人民對核災的恐慌,紛紛搶購碘片,導致烏克蘭政府甚至必須呼籲烏克蘭民眾勿恐慌或囤積碘片。烏克蘭衛生部即發布聲明呼籲:「切勿恐慌!別隨敵人起舞。俄羅斯是一個恐怖主義國家,就像握有手榴彈的猴子」,同時也提醒「不當服用碘片恐導致不良影響,甚至可能致命」。這再再顯示出面對恐怖主義國家的一再威嚇,烏克蘭人民的生活時刻處於動盪之中。

 

在7月3日,美軍專門偵測核爆的WC-135「不死鳳凰」(Constant Phoenix)核偵察機,已飛抵希臘南方克里特島(Crete)的查尼亞(Chania)空軍基地,彭博社指出這引起外界推測,可能就是為了因應札波羅熱核電廠可能發生的核災危機,提前做部屬。

 

烏克蘭上周於札波羅熱周遭地區舉行核災演習時,烏克蘭情報機構更發現,俄羅斯要求派駐在札波羅熱的員工,必須在7月5日完全撤離。其報告指出「最先離開核電廠的是三名俄羅斯國家核電公司的員工,留在核電廠的員工被指示如何在核電廠被毀的情況下指責烏克蘭」。

 

澤倫斯基表示「這是一個嚴重的威脅,技術上,俄羅斯已經做好從內部破壞核電廠的工作」,並補充解釋「假設未來的某個時刻,核電廠回到烏克蘭的控制下,但核電廠內可能有地雷,俄羅斯人就可以在遠處引爆炸毀該核電廠」,藉以形塑「核電廠在俄羅斯控制下一切都很好,一回到烏克蘭就爆炸了」的假象。這些行動目的都是阻止烏克蘭的反攻行動,並通過一些西方盟友向烏克蘭施加政治壓力。

 

在7月5日凌晨,烏克蘭總參謀部聲稱,俄羅斯軍隊在札波羅熱核電廠的第三、第四反應爐機組的屋頂上放置了類似爆裂物的物體。參謀總部進一步說明,「這些爆裂物爆炸不會損壞到反應爐,但爆炸畫面可能會被形塑成是烏克蘭軍方砲擊核電廠的畫面」,很有可能只是「假旗行動」企圖嫁禍給烏克蘭,對烏克蘭展開心理戰,並在國際上施壓。

 

俄羅斯的核威嚇手段

 

威脅使用核武、炸毀水壩或威脅核電廠安全,都是俄羅斯一系列的核威嚇手段。在俄羅斯去年3月佔領札波羅熱核電廠後,隨即在核電廠周遭建立軍事據點,最近更傳出在核電廠周遭埋下地雷,這一連串行動如同將核電廠「武器化」,導致核電廠周遭成為戰區。根據統計,自雙方衝突以來,札波羅熱核電廠已經斷電七次。另外,俄羅斯也曾佔領車諾比核電廠及其周遭的禁區,在受到輻射汙染的土地中挖掘戰壕,破壞安保設施。

 

上述事件證明,俄羅斯在這場戰爭中不負責任的行為,使得全人類都面臨嚴重的核災風險中,俄羅斯一再忽視烏克蘭平民生命和核安全,這也使得俄羅斯完全有可能為了戰爭利益而故意在核電廠製造「人為的核災」。

 

《2022世界核能產業現狀報告》中「核電與戰爭」專章強調的了現代戰爭的新概念——「在戰爭中攻擊方會以被攻擊方懼怕發生核能意外事故當成政治壓力的工具」。舉例來說,假設俄羅斯預計可能會失去對核電廠的掌握,可能就會在放棄核電廠之前故意製造核災。這些行動會讓烏克蘭必須轉移大量用以反攻的資源來防範核災發生,或是救災。換言之,俄羅斯可以利用威脅核電廠恐嚇烏克蘭屈服,或是減少國際社會對烏克蘭的支持。

 

針對俄羅斯是否會故意引發核災,美國的智庫戰爭研究所(Institute for the Study of War)則認為,俄羅斯不太可能在札波羅熱核電廠引起核災,因為俄羅斯無法控制事故的影響,如此一來恐將危及俄羅斯控制烏克蘭南部被佔領土的能力。但戰爭研究所也認為,俄羅斯可能會繼續利用核事件的威脅來遏制烏克蘭的反攻並減少西方的軍事援助。

 

不管俄羅斯有意無意引起核災,現況早已證明核電廠在戰爭中絕對不是安全的,還會成為戰爭中的恐嚇籌碼。在現代戰爭中核電廠早已不是資產,而是讓人威脅的負債。

 

核災的規模可能有多大

 

烏克蘭國家科學院研究核電的高級研究員奧萊娜·帕雷紐克(Olena Pareniuk)指出「目前札波羅熱核電廠不太可能發生如同車諾比的核災規模」。車諾比核災導致歐洲大陸40%的面積被放射性沉降物污染了,並在車諾比形成了1000平方英里的永久禁區,之所以如此嚴重是因為車諾比是在反應爐運行中爆炸所致。現在札波羅熱核電廠六座反應爐都已經冷停機,帕雷紐克亦補充,目前反應爐最高的溫度仍有攝氏280度。所以最有可能發生的核災類型會類似福島核災,主因為反應爐無法持續被冷卻而導致爐心熔毀。

 

札波羅熱核電廠的關鍵安全系統仍在運作中,但如果卡霍夫卡湖的水位下降到札波羅熱核電廠無法取水的深度,就會出現巨大危機,布達諾夫即指出「如果沒有冷卻水,反應爐可能會在 10 小時到兩週內熔毀」。所幸札波羅熱仍還有備用的水池、緊急發電機及一條聯外的電源,這些是札波羅熱核電廠安全的最後防線。可是使用緊急發電機和備用水池都不應被視為正常情況,這些緊急措施都難以在戰爭中維持,具有隨時因為俄羅斯故意破壞而失效的可能性,包含阻礙緊急發電機取得燃料、破壞備用水池及聯外電源都會影響緊急措施發揮作用。

 

進一步討論札波羅熱可能發生核災的情境,目前由於反應爐都進入冷停機,哈爾科夫國立工業大學的講師米科拉·加夫里斯(Mikola Gavris)認為,如果札波羅熱核電廠若發生核災,周邊地區不會變得無法居住。目前最大風險是俄羅斯不太可能和平地離開核電廠,他們可能會企圖炸毀乾式貯存場或用過核燃料冷卻池,然而由於大部分的放射性物質都會留在核電廠內,因此沒有必要進行大規模民眾疏散,或設立禁區。

 

這和《2022世界核能產業現狀報告》預測的情境大抵符合,但預測的嚴重程度不同。報告指出,假設用過燃料棒冷卻池的水源供應中斷,會導致冷卻水逐漸蒸發,直到露出部分或全部的燃料棒。接著燃料棒會升溫,直到燃料束包覆層遭到破壞並且朝環境中洩漏輻射。等到溫度更高時,則會形成氫氣爆炸。當被強烈加熱的包覆層材料暴露於空氣中,也可能著火。在這種情況下,絕大部分的放射性物質會被洩漏到環境中並造成大量污染。

 

在乾式貯存場受到攻擊或被炸毀情境中,只有當核廢料貯存桶被破壞才會造成輻射外洩,且火藥也可能引發用過燃料棒著火。報告指出,在這種情境只會造成具有「地理侷限性」的輻射汙染。另外,報告也強調關閉的反應爐(冷停機)也可能會發生熔燬,但延遲時間取決於各種環境參數,特別是反應爐關閉後所經歷的時間長短。

 

不管是否發生如同車諾比規模的核災,現在核電廠安全都只是一時幸運,核電廠的安全不應該建立在運氣之上,等到了時間、運氣耗盡,災難發生時,不論核災規模大小,對土地及環境汙染將會是一場世紀災難。

 

結論

 

7月4日的夜晚,札波羅熱核電廠再次發生變故,先是該電廠主要的聯外電源750千伏的線路又被切斷,只能緊急啟用備用330千伏的輸電線路,而該330千伏備用電路也是今年3月被切斷後7月1日才緊急搶修完成的。到了7月5日清晨俄羅斯又企圖營造烏克蘭砲擊核電廠的假象。

 

對此澤倫斯基表示,「阻止俄羅斯攻擊核電廠是世界上每個人的責任,沒有人可以袖手旁觀,因為輻射會影響著每個人」。格羅西也發表聲明表示,「這一次,該核電廠避免了所有外部電力的完全喪失,但這種情況在衝突期間已經發生過七次了,最近的電力線路切斷再次表明該核電廠的核安全和安保狀況岌岌可危」。

 

這場戰爭告訴了全世界,在現代戰爭中核電廠早就已成為兵家必爭之地,《2022世界核能產業現狀報告》強調,在戰爭中核電廠已經成為軍事攻擊目標,就算目前有國際法規範不能攻擊水壩、核電廠等基礎設施,但像俄羅斯這般威權獨裁國家根本不顧所謂的國際規範。

 

有些國家能源高度依賴核能,例如烏克蘭的核電佔比為55%。核電的佔比越高,要基於預警原則在戰時關閉所有反應爐就越發困難。面對戰爭威脅的國家更應順勢思考戰略能源配比,認知到在戰爭中沒有核電廠是安全的。

 

※作者為綠色公民行動聯盟研究員

 

參考資料:

https://gcaa.org.tw/7516/

https://www.washingtonpost.com/world/2023/07/02/zaporizhzhia-nuclear-meltdown-inhabitants/

https://www.eurotopics.net/en/303443/zaporizhzhia-power-plant-danger-of-an-attack

https://www.understandingwar.org/

https://www.lawfaremedia.org/article/the-destruction-of-the-nova-kakhovka-dam-and-the-heightened-protections-of-additional-protocol-i

https://warontherocks.com/2023/06/securing-zaporizhzhia-with-diplomacy-and-deterrence/

 

《日內瓦公約》的《第一附加議定書》第56條對含有危險力量的工程和裝置的保護──

 

含有危險力量的工程或裝置,如堤壩和核發電站,即使這類物體是軍事目標,也不應成為攻擊的對象,如果這種攻擊可能引起危險力量的釋放,從而在平民居民中造成嚴重的損失。其他在這類工程或裝置的位置上或在其附近的軍事目標,也不應成為攻擊的對象,如果這種攻擊可能引起該工程或裝置危險力量的釋放,從而在平民居民中造成嚴重的損失。

在下列情形下,應停止第一款所規定的免受攻擊的特別保護:

 

對於堤壩,如果該堤壩是用於其通常作用以外的目的和用以使軍事行動得到經常、重要和直接支持的,而且如果這種攻擊是終止這種支持的唯一可能的方法;

 

對於核發電站,如果該核發電站是供應電力使軍事行動得到經常、重要和直接支持的,而且如果這種攻擊是終止這種支持的唯一可能的方法;

對於在這類工程或裝置的位置上或在其附近的其他軍事目標,如果該軍事目標是用以使軍事行動得到經常、重要和直接支持的,而且如果這種攻擊是終止這種支持的唯一可能的方法。

 

在一切情形下,平民居民和平民個人應有權享受國際法所給予的全部保護,包括第五十七條所規定的預防措施的保護。如果保護停止,並對第一款所載的任何工程、裝置或軍事目標進行攻擊,則應採取一切實際可行的預防措施,以避免危險力量的釋放。

 

使第一款所載的任何工程、裝置或軍事目標成為報復的對象,是禁止的。

衝突各方應努力避免將任何軍事目標設在第一款所載的工程或裝置的附近。然而,為了保衛被保護工程或裝置不受攻擊的唯一目的而建立的裝置,是允許的,而且其本身不應成為攻擊的對象,但除對受保護工程或裝置的被攻擊作出反應所需的防禦行動外,這類裝置應不用於敵對行動,而且其武裝應限於僅能擊退對受保護工程或裝置的敵對行動的武器。

 

關於含有危險力量的物體,敦促締約各方和衝突各方彼此另訂協定,另外加以保護。

 

為了便利對本條所保護的物體的識別,衝突各方得用本議定書附件一第十六條所規定的同一軸線上一組三個鮮橙色圓形所構成的特殊記號標明。沒有這種標記,並不免除衝突任何一方依據本條所承擔的義務。




 

 

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