車諾比核電廠事故：人為疏失與事件過程

車諾比核電廠事故：人為疏失與事件過程
大葉大學機械與自動化工程學系吳佩學副教授/美國Stony Brook University王瑜君物理學博士責任編輯

思考問題：

1. 導致車諾比核事故的人為操作疏失提醒我們哪些核能安全的管理問題？

導致車諾比核電廠事故的原因是反應爐安全設計不當和人為操作疏失。RBMK反應爐部分已另文說明。此文簡述人為操作疏失的部分。無論反應爐的安全設計如何縝密和進步，人為操作還是最關鍵的一環。瞭解車諾比核電廠事故中人為疏失的部分，是反省核能安全的必要課題。

事發過程

1986年4月25日夜間事故發生之前，正值第四機組將定期保養停機，電廠當局擬趁其停機之便，進行一項測試緊急爐心冷卻裝置的實驗。技術上而言，該實驗為利用該機組兩部汽輪發電機中之第八號汽輪機，測試其驅動之蒸汽被切斷之後，汽輪發電機之轉動慣性能量，在備用柴油發電機啟動前能提供多久之廠內緊急電源。此實驗曾在商轉前試驗過，但當時因其發電輸出電壓下降比預期來得快而未能成功。此次之試驗，則是在勵磁機上採用特殊之發電機磁場調整器設計，欲藉此克服電壓急劇下降之問題。以下4個圖表說明事件發生過程。

圖1：車諾比核事故發生過程（1/4） (圖片來源：http://www.aec.gov.tw/www/service/other/files/book_21.pdf)

圖2：車諾比核事故發生過程（2/4） (圖片來源：http://www.aec.gov.tw/www/service/other/files/book_21.pdf)

圖3：車諾比核事故發生過程（3/4） (圖片來源：http://www.aec.gov.tw/www/service/other/files/book_21.pdf)

圖4：車諾比核事故發生過程（4/4） (圖片來源：http://www.aec.gov.tw/www/service/other/files/book_21.pdf)

人為操作上的錯誤

在這個最後導致巨災的測試過程中，操作過程中犯了幾項重要的錯誤：

• 反應度運轉餘裕(Operational Reactivity Margin)：爲克服氙毒效應，操作員竟讓反應器運轉餘裕低至安全極限之下，致使緊急保護系統失去效用。(操作員手動抽出控制棒，致使留在爐心的控制棒僅餘6 ~ 8根。控制棒在爐心內有抑制中子功率飄動的作用。)
• 自動控制棒系統：操作員爲達實驗功率自行切斷「局部自動控制棒系統」，致使反應器難以控制。
• 超額開啟主冷卻水泵：正常運轉時為六個主冷卻水泵，而在低功率運轉時卻開啟八個主冷卻水泵，此導致液汽分離器內之蒸汽壓力與水位低至安全極限。
• 切斷爐心保護系統：爲使渦輪機實驗能持續進行，操作員竟切斷爐心保護系統，致使無法自動停爐。
• 關閉緊急冷卻水系統：操作員解除爐心緊急補水系統，使得事故發生時無法發揮作用，終至爐心熔毀釀成慘劇。

「人為失誤」嗎？

嚴格而言，把車諾比事故稱為「人為失誤」是不正確的。其實，這次事件的導火線是把按照排定的時間表作實驗看作比安全更重要的「故意的違規」。可以比喻說，這就和爲了快一點到達目的地，而把剎車拆掉，不管交通規則，不管紅燈，拼命往前衝的駕駛行為一樣。這一點和不小心、判斷錯誤、誤解等所謂的人為失誤是不同的。車諾比RBMK型反應器在低功率時不安且不易控制，但運轉員卻在被禁止的低功率下運轉，且停掉安全裝置強行作試驗，以致發生滔天大禍。

圖5：車諾比核災現場。中間坍塌部分是爆炸的第4號機組。左前方是發電機。右方的高塔部分沒有毀損的第3號機組。 （圖片來源：http://en.wikipedia.org/wiki/Chernobyl_disaster#Recovery_projects）

車諾比核事故說明核能安全不僅是技術層面的問題，還是管理，協調與決策層面的整體考量。這是檢視和討論核安問題不可忽略的挑戰。

參考資料：
1.原子能委員會: 《車諾比核電廠事件回顧》(http://www.aec.gov.tw/www/service/other/files/book_21.pdf)
2.WNA: “Chernobyl Accident 1986” (Updated April 2011) (http://www.world-nuclear.org/info/chernobyl/inf07.htm)
3.英文維基百科：Chernobyl Nuclear Power Plant （http://en.wikipedia.org/wiki/Chernobyl_Nuclear_Power_Plant）
4.中文維基百科：車諾比核事故（http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%88%87%E5%B0%94%E8%AF%BA%E8%B4%9D%E5%88%A9%E6%A0%B8%E4%BA%8B%E6%95%85）