怠惰失職?!JAEA大洗研究開發中心輻射汙染事故

照片來源:大洗研究開發中心官方特設網站
初稿日期:2017/6/16,最後修改日期:2017/6/20

2017年6月6號上午十一點十五分左右,日本原子能研究開發機構(JAEA)旗下的大洗研究開發中心(大洗研究開発センター)在燃料研究棟 108分析室進行用過核廢料貯存狀況的檢查時,因儲存方式設計不良,使得五名作業員遭受核輻射汙染。在接受完放射線醫學綜合研究所(放射線医学総合研究所)的住院觀察與療程後,五名作業員已於 13號出院,18號又再度入院 19號起連續 5天進行第二次的投藥。

現在燃料研究棟 108室已經封鎖,進出都需要經過一整套的防護措施。

去年 11月,日本原子能規制委員會在JAEA的保安檢查時發現,JAEA旗下的機構並沒有妥善的保存用過核廢料,在今年 2月命令JAEA限期改善。這次大洗研究開發中心的用過核廢料清點就是在這樣的背景下,所展開的事前調查。大洗研究開發中心共存有 80個用過核廢料貯存罐,其中有 21個因內部雜質含量多、非均質態或使用容器不同等因素,被列為需特別留意的貯存罐。今年 2月起到事發之前,已經清點過 30個貯存罐都是相對來說比較安全的貯存罐,而這次事發的貯存罐,就是被標註需特別留意的 21個罐子當中第一批被開封的。

事發的貯存罐內部所存放的實驗藥品為 1991年大洗研究開發中心園區內的「常陽」快滋生反應實驗爐(fast breeder reactor)實驗結束後剩餘的 300公克用過核廢料。這些藥品先裝入聚合物塑膠罐中,再以兩層的聚氯乙烯(PVC)塑膠袋密封過後,最後再裝入不銹鋼製容器裡,並在蓋子上鎖上六根六角形螺絲釘。實驗結束至今 26年,這個貯存罐首次開封便發生了這次的事故。

和貯存罐最內層聚合物塑膠罐同款式的樣品。
和貯存罐內部使用的PVC塑膠袋同款,貯存罐內部套有兩層這個款式的PVC塑膠袋。

當天的作業流程上,5名作業員為一個小組,由 1名 50多歲的職員負責作業,1名 20多歲的職員在其身後輔助,另有 3名 3、40歲的承包商與派遣員工偕同。先將貯存槽由下圖的推車推至燃料研究棟 108室的通風櫥前,將貯存罐搬運至通風櫥上之後,才開始進行開罐檢查的作通風櫥前目前現場的模樣,可以發現到事發的貯存罐還在通風櫥上,地板上鋪有透明塑膠墊的地方還有一些小黑點。為了操作上的方便,當時通風櫥的玻璃隔板並非完全緊閉的狀態。

通風櫥前目前現場的模樣,可以發現到事發的貯存罐還在通風櫥上,地板上鋪有透明塑膠墊的地方還有一些小黑點。

檢查作業來到了第 5罐編號 1010,根據現場作業員的說法,在鬆開貯存罐上方的螺絲釘時,拆下 4根螺絲釘後,伴隨著「咻~」的一聲像漏氣的聲音,發現貯存罐的蓋子慢慢地浮起。為了以防萬一,確認過貯存罐周邊並沒有輻射外洩的疑慮之後,負責主要作業的 50多歲職員用手稍微壓住貯存罐的蓋子以鬆開最後兩根螺絲釘,就在這個同時PVC塑膠袋爆開,離貯存罐最近的該名作業員表示:「當下腹部可以感受到一股風的壓力」。

燃料研究棟 108分析室內的通風櫥和事發的貯存罐。

5名作業員當下研判發生重大事故,透過室內電話和外面聯繫,除了從房間內部將門反鎖,並請求在緊急逃生口外貼上警示。等待同仁在 108分析室外搭建好除去輻射汙染用的塑膠棚,已經是當日下午 2點半,亦即 5名作業員在 108分析室內等待時間超過 3個小時。

待 5名作業員完成初步的體表輻射性物質除染作業後,進行了鼻腔與肺部核輻射物質檢測,發現體內有吸入輻射性物質的情形,為了加速代謝到體內的輻射性物質,5名作業員送往放射線醫學綜合研究所進行Ca-DTPA的投藥。

目前進出燃料研究棟 108分析室都需要完整的防護措施。

究竟問題出在哪裡?1991年「常陽」快滋生反應實驗爐實驗過後的核廢料裡面,含有鈽 239與濃縮鈾,鈽 239和鈾 235、鈾 238即便不在反應爐中進行實驗,還是會自然進行衰變。在衰變的過程中,多半會伴隨α射線、β射線和γ射線的產生。其中,α射線就是氦的原子核,和電子結合之後就會產生性質穩定的氦氣。這次事故的發生,很有可能就是因為最內層的聚合物塑膠罐不適合用來長時間貯存當年實驗結束後的實驗藥品,藥品從最內層的聚合物塑膠罐跑出,再加上氦氣囤積在第 2層與第 3層的PVC塑膠袋中,這次的作業將最外層的蓋子稍微打開之後,由於大氣壓力無法壓過PVC塑膠袋內部的氣體壓力,使得PVC塑膠袋破裂,內容物也隨之「徐徐地」逸散出來。但詳細的情況,還有待JAEA更進一步的調查報告出爐,JAEA有法律上的義務在 19號之前必須向原子能規制委員會上呈調查報告,而 19號於官方網站上公開的調查報告內容也已目前 108分析室的輻射值監測狀況為主,對於事發成因還沒有明確的調查結果出爐。

事實上,早在 2004年4月JAEA旗下的核燃料循環工學研究所(核燃料サイクル工学研究所)的鈽第一開發室(プルトニウム第 1開発室)就已經發現同款的貯存罐當中的雙層PVC塑膠袋有膨脹的現象,推測有可能是因為內部的有機質因為輻射能而分解產生氣體,當時的處理措施是將該貯存罐移往別的箱子貯存。可知,JAEA在事前即有可能已知該款貯存罐在設計上或保存方式上有潛在的問題,卻未更進一步的反映在之後的作業流程上。目前大洗研究開發中心還有 20罐被標註需要特別留意的貯存罐,今後JAEA該如何開封、點檢這 20罐的貯存罐內部狀況,也是現階段的難題之一。

目前作業員透過監視器畫面 24小時監視 108分析室內的狀況。

在事發當天,外界最在意的莫過於 5名作業員所承受到的輻射劑量為何。根據JAEA在第一時間發布的數值,5名作業員進行了鼻腔與肺功能監測儀的檢測,有三名作業員於鼻腔測得 3、13與 24貝克(Bq,每秒衰變的原子數,α射線)的輻射值,事發當下負責主要作業的 50多歲職員被檢測出肺部含有 2萬2,000貝克的鈽 239與鈽 220貝克的鋂 241,還有另外三名作業員也在肺部檢測出鋂 241的存在。然而,5名作業員被送往放射線醫學綜合研究所進行治療後,由放射線醫學綜合研究所反覆進行檢測的結果,5名作業員的肺部都沒有檢測出鈽 239的存在。

5名作業員在隔天送往放射線醫學綜合研究所時,事實上還沒有完全除去附著於體表的輻射汙染,事發當天JAEA所測得的數值很有可能就是檢測到仍附著於作業員體表的輻射性物質,才會出現 2萬2,000貝克這樣的數值。然而,儀器的量測有其極限,特別是作業員在事發當下配有附有濾器的特製口罩,卻仍於鼻腔檢測出輻射性物質,還很有可能作業員體內仍有輻射性物質的存在,但含量過低無法被儀器檢測出。像是 5名作業員中共有 4名在肺部檢測出鋂 241,而鋂 241相對於鈽 239,即使含量很少也很容易被儀器給檢測出來。

5名作業員於 13號出院後,18號返回放射線醫學綜合研究所檢查的結果,從5名作業員的尿液中檢測出極少量的鈽 239、鈽 238和鋂 241,證實Ca-DTPA有助於代謝體內輻射性物質的效果,再度住院進行第二波連續 5天的投藥。

左:5名作業員在事發當下配有的附有濾器特製口罩,得以遮住口、鼻。右:同款特製口罩的濾器(可拆卸式)。

從現場照片中,可以發現通風櫥附近有些許的小黑點,目前推估就是事發當下從貯存罐中逸散而出的輻射性物質。目前 108分析室內測得輻射最大值為每平方公分 55貝克(α射線),每平方公分 3.1貝克(β與γ射線)。除了 108分析室以外,輻射汙染的問題並不會擴大到其他區域。

從照片中還能清楚看出用透明塑膠墊遮蓋的地面上有一些小黑點。

根據大洗研究開發中心官方網站 15號公告的最新資料,發生事故的貯存罐內部含有鈽和鈾的氧化物與雜質,若假設貯存罐中只含有鈽和鈾,則重量百分濃度分別為 26.9%和 73.1%。實際值仍要等到化學分析完所有物質的組成,才得以推算出正確的數值,然而基於核物質防護的問題,今後即便計算出明確的總量,也無法對外公開。5名作業員當中的 3名在事發當下,輻射計所測得的讀值分別為 2、3與 60微西弗(μSv,「西弗」是從「貝克」的數值,根據輻射性物質的種類乘以對應係數而得的數值),在日本從事輻射相關工作者,每年最高可累積承受 50毫西弗(mSv),也就是說,這次事件中作業員所承受的輻射線量小於每年標準值的八百分之一。

大洗研究開發中心官方網站 15號公告的最新資料中,附上了 5名作業員於事發當下拍下的相機畫面:

事故發生當天,作業員於現場拍攝的實際照片:剛轉下 6根鏍絲釘後的貯存罐內部模樣。
事故發生當天,作業員於現場拍攝的實際照片:作業員手持著雙層PVC塑膠袋包覆住的樣子。
事故發生當天,作業員於現場拍攝的實際照片:作業程序來到了編號第 1008的貯存罐,可以從照片中看出PVC塑膠袋也因為氣壓差而鼓起。
事故發生當天,作業員於現場拍攝的實際照片:事故發生後編號 1010貯存罐上和破裂的PVC塑膠袋。透過通風櫥玻璃的反射,還得以看見作業員的身影。

這次的事件,在作業程序上如同 311福島第一核電廠事故一般,作業員在操作流程上依據工作守則上的流程進行,並無失職。然而,工作守則上的內容是否有所缺漏?JAEA在事前已經有發現同款貯存罐中的PVC塑膠袋有膨脹的可能性,卻沒有尋找可能成因與未來可能會演變的狀態,是不是一種疏失?26年前所設計出的這款貯存罐,在材質的選用或設計上是否合適?以及JAEA接下來的貯存罐清查作業該如何繼續進行與五名作業員定期健檢的狀況,都有待後續的追蹤。


原文刊載於【石川カオリ的日本時事まとめ翻譯。】粉絲專頁
上線時間:2017年6月20日

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