2011年3月15日 星期二

地震專文之二

曾慶潭2011-03-16於紐西蘭
Ching-Tang Tseng
ilikeforth@gmail.com
http://forthfortnight.blogspot.com

準備網文期間,日本三月十一日發生了大地震,災難之大,前所未見。此前,日本人一直都對中國人並不友好,但我不會趁人之危伺機回應,我對他們所受災難表示同情,希望他們能夠平安度過此次災難,一切都能迅速恢復正常。如果將來在國際舞台上,我若有技術還得與日本相爭,那麼,度過此次災難之後,再來比個高下。
大地震與原子爐爐心熔毀的災難研究,我個人都有一些算得上是先知先覺性的獨特見解,但我只在承平時期,才願意寫仔細思考過的網文,絕對不當事後諸葛亮,隨便貼文來譁眾取寵,所以,這幾天,讀者就見不到我再度深入談論這些話題的網文。
我為自己寫過的每一篇網文負責,寫出來的技術,都可以提出具體的根據。歷史事件的描述,則因我只是個寫網文的個體,根本就缺乏可供考據的資源,難免錯寫時間記錄,但都無傷大雅,我也不在乎讀者來函指正,能修改就修改。
這幾天,每天都有不少讀者光臨那篇『地震專文』,文中論及地震早期監測超低聲頻的研究,對大地震能夠提前幾天預測的構想,一定會有幫助,我自己沒有經濟能力來完成系統,但希望認同的業內人士,能夠促其實現。任何人發展出來之後,完全可以撇清表明,與我的見解無關,這是為全人類做善事,不是名利,至少比拿幾億元去玩弄政治要好。

刊出過的網文,曾經描述我親臨處理過可能發生原子爐爐心熔毀的重大意外事故。
當時,幾秒鐘內就必須決定,從全功率運轉狀態,立刻急停原子爐,並接受系統強制轉變,短時間內被改成只用緊急冷卻水系統冷卻燃料棒,整個事情在不是人可忍受的高輻射環境發生與進行,在少於40分鐘緊急冷卻水即將用盡前,靈敏的想出辦法,讓系統不按設計常規,開始循環供水運轉,保住了原子爐。
我不喜將這種事情拿來當作譁眾取寵的文章題材,談到時就輕描淡寫的一筆帶過,上述也只是一個綱要式的敘述。很久以前,我們這種專業技術人員,中華民國政府就已經不再需要了,那時,我就立刻退休,不給任何人帶來還得養著我這個高價米虫的負擔。
我不在乎可貴的許多經驗與見解,雖對防治重大災難有益,卻被大家棄如敝屣。因此,依然寫成網文,留在這裡,刊出之後也不計較效果。只希望日本近日發生的重大災難,不要再在台灣重演,若再發生,誰都不能再推諉責任,硬要說它是偶然的天災。所以,此處繼續先知先覺的提出一些呼籲,一定比災後自以為是的還講廢話更有意義。
全中華民國的任何一位核子工程人員,絕對無人像我那樣接近過『原子爐可能發生高功率狀態下的爐心熔毀緊急情況』,我曾經在只剩幾秒就會一發不可收拾的危急意外事故發生時,親手壓下過全功率運轉狀況下的急停按鈕,我對這種事故的嚴重後果瞭如指掌,所以在見到只能看新聞報導,卻無法親臨現場的的日本災難消息時,絕不輕易表示意見。

核能電廠的運轉工程師,要注意了!所有緊急冷卻水系統的原來設計,在海嘯發生過後,可能都會全面失效,不用向老百姓強調有幾套自備發電設備了,任何防禦縱深,到時必然也都根本無效,老舊的系統,現在想改也很困難了。
我對此專業系統具有專業概念,先知先覺的構想,則希望透過這篇網文籲請相關單位,就在承平時期,提前面對現實,大膽施工,加裝針對問題的解決設備,解決方法很簡單,施工過程卻很艱難,要碰高輻射,但若現在不做,很可能隨時就會來不及了。
緊急冷卻水系統,一旦在原子爐運轉起來之後,雖只待機而不運轉,整個系統卻會成為一個無法接近的高強輻射裝置,但相對於主冷卻水系統,它的管線尺寸小了很多,用來維持正常運轉的動力需求,就不會大到難以處理。因此,加設計『可移入式』循環動力泵浦及動力源,是可行的應急方案。
甚至於預先就在廠址近旁,鑽設一個備而不隨便使用的地下深水井,確定水源可供緊急冷卻水系統使用,然後,也設計成『可移入式』抽水設備,又有何妨?必要的話,系統供水循環,部份改由大型沉水泵負擔也可以,設計出動力電源快速配線機制,危急時就可以考慮只供『可移入式』電力,因為泵浦再也不怕水淹,這些都是辦得到的事情。
設法先行找到此系統可以切開加裝臨時由外界併入供水循環裝備的管線位置,施工加裝配接管路、閥門,以及可以快速操作的接頭,強化該處耐受水患的設計,最好多設置幾處,海嘯緊急事故發生過後,這些能夠並聯『可移入式』裝備的接點,就會是未雨綢繆思考過後,帶來的救命設施。『可移入式』裝備,平日不用放在廠址,改放在其他安全又可以方便運送到廠址的地方,放在直昇機場也可以,緊急需要了,就用直昇機立刻吊運過去,所需裝備大概不會比坦克車重。
原子爐由運轉狀況停爐下來之後,燃料棒的餘熱(Decay heat)問題,還得等上至少100天才會易於處理,因此,緊急冷卻水系統除了一定要有足夠的水循環外,還得有足夠的餘熱散熱能力,所以,整個系統的環境,都不能被海嘯打壞。工程師請立刻去現場視察一下,憑海嘯想像提出懷疑,覺得是弱點,就立刻補強。
日本冒然將海水打入原子爐,絕對是一件不負責任的做法,冒然行事的態度不能學。核子工程師熟知任何物質與物理現象對原子爐的反應度(Reactivity)係數之意義,指的是它們可以貢獻於原子爐連鎖反應能力的影響程度,有正也有負,未經實驗確認,誰都沒資格憑想像吹牛,而且就算是正的反應度係數非常小,專業術語上稱之為僅有幾分錢(Cents)的價值,影響也可能會是一發不可收拾,對已經處於絕境狀況的原子爐尤然。
這一個動作暫時絕對不能學,除非核子專家進行過同樣結構原子爐的確切實驗,證明水內另含大量氯與鈉或其他雜質的海水,是負的反應度係數,才可以大膽的執行這種操作。日本人的核子素養絕對有問題,當時他們是在賭博,專業術語稱之為『盲目運轉』,賭贏了只是運氣好,賭注卻是爐心會不會加速全面熔毀?就算這次他們賭贏了,我仍瞧不起這種素養,因為他們執行過盲目運轉。同一地點十座原子爐,怎麼這三座會被照顧成燃料棒熔毀?走上要用海水來賭輸贏的地步,有幾個工程師的素養,確實有問題,可能就是錯失了該打破常規靈敏反應的可貴幾秒鐘,才會如此。
核子工程師嚴禁有狗急跳牆的念頭,日後檢討都可能會成為『國際笑話』。緊急找到任何淡水,應該不是那麼困難,空軍總司令下命令,用直昇機運都該運來,總司令您請不要怕『亂來』的惡質政客事後指責您,他們絕對是國家的亂源,全都該死,這種狀況發生時,只能勇往直前的幹活、做事。日本人不管怎樣都慢條斯里的排隊辦事並不是好事,快而不亂才能解決問題,原子爐不能排隊等水,日本人陰沉沉甚麼話都不說的國民性要改一改,否則,連我都會懷疑出事的原子爐內,是不是有著不可告人的秘密?他們曾經有過這種記錄,美國新聞媒體有過這樣的報導,發生死了人的超臨界重大事故後,要求日本政府解釋。
台灣的核能當局,要為此項資料的獲得負起責任,如果還有人才,盡速安排自己實驗也可以,我雖具備了可以從事這件工作的背景知識,但不要找我,我是已經被淘汰多年的老兵,我只想推廣FORTH,寫網文鼓勵大家做好事、作好人,而且已經長期這樣做了,不應該被打斷。
國外的居住環境,廚房內通常都使用電爐,很多同胞常請我協助,解決電阻絲爐盤燒斷了,必須更換新品的問題。十五年來,我們家的爐盤電阻絲卻從來未曾換修過,最多只換承接油垢的底部墊子。為什麼?這跟原子爐燃料棒會不會熔毀的觀念有關,我們家早就養成習慣,切除電源之後,爐盤上絕對保持留有鍋子,那怕只是一個內裝一點點水的鍋子,都比沒有任何東西要好,這樣子使用電爐,爐盤電阻絲就絕對不會燒斷。空氣具有極高的熱阻,妨礙熱量的散逸,前文『俄羅斯見聞錄』採用反例介紹過了,沒仔細看就請再回頭細讀研究一遍。這樣子比擬,全中華民國的同胞,就完全可以了解,日本原子爐內的燃料棒,為什麼會熔毀了。如果您讀我的文章時,細心一點,以後使用電鍋,就知道該如何使用?才能保其長命百歲了。
讓『燃料棒熔毀』是運轉原子爐者最丟臉的事情,如果您缺乏勇敢面對這種問題的膽識,打從開始,就不該為了想要核輻射加給,為高薪待遇而從事於原子爐的運轉工作。既然做了,實習期間就該仔細想妥任何意外事故包括海嘯發生時,循最低輻射路徑操作系統的方法,到時才能勇敢進行有意義的犧牲,完成可能要命的任務。運轉原子爐發電來賺錢,怎麼轉都可以,就是絕對不能讓燃料棒熔毀,切記!切記!

在『可移入式』設備改善計劃未實現前,不幸碰上海嘯,可先行擬妥應急方案,被海水泡過的任何需要電力之動力裝備,水退之後,未經瞬間高電壓測出絕緣沒有問題前,嚴禁冒然起動運轉,以防電器短路火災添亂。可以考慮到時就廢掉幾部遠地來的消防車,別管惡質政客事後亂罵毀了車子,應該制訂國法,在這個時候名正言順的消滅他們。消防車準備直接承受高度輻射污染,協助提供緊急冷卻水的循環動力及緊急補充水源,無論供應能力多大多小,對那個直徑通常只是三公尺左右爐心內的大批燃料棒,保持完全泡在水裡,絕對能有所貢獻。
請務必記住!任何時刻,任何人,任何官員,對任何一座原子爐,都不可以『輕言放棄』,否則承平時期就不要主這個政、當這種官。核能部門為官的氣魄,是來自於平日對系統認知的培養、實務工程經驗、還有過人的膽識,這種官位絕對不能按照政黨惡鬥後的酬庸原則來安排,否則,天災來時,您就會順勢害死全國老百姓,以及我們的子孫。
另外,別處發生海嘯了,有可能傳到自己所處位置,何時到達?不用到處亂問了,請記住,它的傳播速度,大約與您搭乘過的波音747民航客機,例行飛行速度一樣快,大約是每小時850公里。這一條知識,為全中華民國同胞終身幸福著想,應該寫進小學常識課本,從小就該背下來,考試要考,才能嘉惠百姓。
我執行過四十百萬瓦原子爐外來供應電力全部停供的『全黑運轉』。該爐功率雖小,各種系統五臟俱全,深思熟慮過超出設計之外,如何將燃料棒恆泡水中的方法,所以才敢為我的同胞提出呼籲,這不是一個外行人的方案。敬業的運轉工程師,就能想出比我更高明的緊急處置辦法,您才是本文所探討之問題的絕對關鍵人物,不管您是萬人之上,還是萬人之下,天下都沒有人比您更熟系統。
遠在紐西蘭見到各國報導的日本原子爐災難現場直播,令我不得不為中華民國全體同胞捏一把冷汗,我愛我的國家,也愛我的同胞,您們則悉聽尊便,可以拒絕我的不足掛齒之愛,所以,特別在此平安時期,加寫這部份尾段網文,留供大家日後參考,您看完之後,也能棄之如敝屣。

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臨貼文前,我再度審閱各方面新聞報導,感到這次日本的核子事故幾近於一發不可收拾的程度了,目前還在處理,表示再糟也還有機會受控,最令我擔心的是,宣告放棄處理而全面撤退。天啊!那裡有好幾座呢!那絕對會是我們今生最大的夢魘!
我以專業的態度略表個人看法,這個時候,大家只宜說『天佑日本』,我們才能少受傷害,給他們一些鼓勵吧。我年輕時的勇敢,就來自於鼓勵,敢於接受有意義的犧牲。


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3月17日應台灣好友紀敏兄來電詢問預期可能狀況而再度補述如下:

我一直在關心著日本核災發佈的最新訊息,我的擔心不是沒有道理的。
災變後一星期,3月17日12:00,透過德國在紐西蘭的電視新聞台TVDW報導,得知了日本人陰沉沉不講話的最糟糕訊息,就如同是不可告人的秘密。
福島一廠三號機使用的燃料,竟然是直接就能用來製造原子彈的『鈽』,而且是『全用鈽』來作為最老舊原子爐的原料。
『鈽』配上『鈉』,是『快中子原子爐』維持更難控制核子連鎖反應的最佳組合,與一般使用『鈾』的『熱中子原子爐』比較,在安全性上有極大的區別,因為前者能貢獻於控制的關鍵性『延遲中子』比率較低,我在前年的『量化寬說』網文中,詳述過『延遲中子』在原子爐控制原理中,扮演了極為重要角色的道理。核子專業人員都懂得這個道理,但因牽涉到原子彈的敏感問題,任何人都極難取得『鈽』之相關性能資料。
日本人還敢把含有大量『鈉』的海水灌進『鈽』原子爐,這可能是造成後來事件更形惡化的原因,讓熱中子原子爐成了快中子連鎖反應環境,而且愈熔愈密集,狀況變得愈來愈不得而知。看來核災的搶救更接近全面放棄的地步了,不幸但也無奈,最後,我們只能為那幾位少數的壯士致最高的敬意,他們是為全人類而犧牲的。
『鈽』化性極毒,輻射性更可怕,沾上一丁點,極為微量就能致死,吸入身體就愛你入骨。
台灣的同胞請不用過於擔心,原子爐不會像原子彈那樣爆炸,日本核災的最糟結果,大概就是幾個三哩島或車諾比,以後,要逆來順受,如此而已。
我個人則對日本人陰沉沉的作風感到憤怒,確實是不顧別人的死活。還在媚日的人,對日本的認識該清醒了,您永遠是我的同胞,我絕不鼓勵您無知的陪葬。


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另外,我寫過『多事之秋』的網文,講過自己曾經收集核子意外事故,『秋常多事』的歷史統計論文記錄,我無意為文嚇讀者,只想提醒大家寧可信其有。也說過家兄經常告誡我:『福無雙至,禍不單行』,他一直戰戰兢兢的為國服務,卻常受人欺侮。大家是該牢記『禍不單行』,近鄰日本有難,國人更應提高警覺。
最近,台灣記者報導不少新聞,名校的名學者,以專家觀點安慰大家,說三月二十日以前,月球最接近地球時,可能引發大自然災難的說法是無稽之談。我同意安定社會群眾的思想非常重要,但要求大家時常記得『多事之秋』這句話,提高警覺過日子,也沒有甚麼不好。專家學者何不就按照自然科學現象,順勢解釋,淡化恐慌,大眾反而可能比較願意接受。
我個人學識絕對不如那些名大學的名學者,可是,我一向敢於進行突破性的思考,也勇於根據計算出來的實際數字講道理,本文就多增一點篇幅,證明『多事之秋』。
我們中國人的這個『秋』,應該指的是『秋分』與『春分』之『秋』。因為,這個時候,地球離太陽最近,月球也會發生離地球最近的狀況。中華民國同胞快要過『春分』的日子了,我在紐西蘭就相當於是快要過『秋分』的日子了。所以,最近的整個地球,都算是逐漸的進入了『多事之秋』的季節,應該提高警覺。
月球離地球近,就容易引發大自然災難的說法不是無稽,我以定量數字證明給您看,而且,邊打網文邊跑ABC FORTH數學計算系統,故意用這種方法算給您看。
人人都懂萬有引力定律,這個引力與距離的平方成反比,因此,其他相關數據都不變,只有距離不同時,兩處的引力拿來比較,最大與最小之值到底會差多少?
先查書,就查哥倫比亞大學Motz and Duveen所著的天文學課本Essentials of Astronomy,翻到123頁,清楚的提供了我們想要的月球參數,月球與地球的平均距離是384440公里,距離範圍從365400公里變化到406700公里,夠了,就用後面的兩個數字來計算。根據兩個極端引力比,等於兩個距離的平方反比關係,設計一個直接計算大引力對小引力比值的計算程式如下:

: tell-me {{ ( 406700 * 406700 ) / ( 365400 * 365400 ) }} G. ;
執行tell-me指令,立刻得到1.238828702 ok

這表示甚麼?它表示月球離地球最近時,它的引力比離地球最遠時,多了將近24%( (1.238828702-1) * 100 = 23.8828702)。您若常在海灣內釣魚,您就很容易感受到海水漲退潮的威力,每天兩次,全周期12小時24分鐘。這種力的變化,主要就來自於月球。至於太陽與其它星球的影響,相對而言則比較小,各種引力數字的大小,是可以根據實際數據計算出來的,上列式子的計算結果,只是一個為了寫文章,輔助強調用的最簡單例子。
月球的引力能夠吸動數以億萬噸量計的海水漲落個幾公尺,難道地塊就不是物質?沒有影響?錯了,月球也一樣可以吸引得動大地塊,當然,地塊不是流體,沒那麼容易變形變化,所以看起來是吸不『動』,卻能吸得『斷』。
地球各不同大陸板塊千百年的推擠作用,讓板塊的邊緣逐漸的被推擠成變形狀態,專家稱它們是蓄積了龐大的壓力,總有一天要垮,於是就發生了大地震,甚麼時候垮?沒人說得準,所以這種大地震就難以預測。可是,您見到我上述的簡單計算了吧?您從那裡還能感受得到比月球吸引海水更大的力量?我未曾見過,月亮它對地球的引力影響確實是最大了,所以說月球吸得『斷』大地塊。
變形的板塊總有一天要垮,月球的引力由小變成最大前,是逐漸的在增強,會垮的板塊越大,能夠順勢將其吸垮的引力就需得更大,那麼,接近『春分』或『秋分』的月球,當然很可能就是這種事件之壓垮駱駝的最後一根稻草,而且,不一定非得等到月球最接近地球的近地點才會發生,卻會是機會愈來愈大,自己的支撐都快要受不了的變形大地塊,被月球順勢一吸,怎能不垮?怎能不斷?
容易被吸垮的小地塊,一天有兩次機會。此前就已被吸垮的,影響就減弱消失了。這個時候才被吸得垮的大地塊,效果絕對是非同小可,碰到的是『多事之秋』啊!這個『秋』包括了『秋分』與『春分』。過了這個『秋』點,也並非就絕對不會再有地塊會被吸垮,事件的發生是兩件以上因素的配合才發生的,大陸板塊的推擠運動,未必就能及時配合得上月球增強中的吸引力,更何況就算沒有月球,大地塊被擠壓變形,蓄積壓力到達地塊自己也支撐不了的時候,也得崩塌,這種情況就與月球吸不吸引這樣的大地塊無關了。但總的來說,接近『秋』點,確實就是機會較大,並且明顯的較大。專家實不必鐵齒,硬說它絕對與月球近地的距離無關,除非沒有萬有引力,或者上述式子算出來的比值微不足道,完全接近於1。明白這樣的道理,也可以別理江湖術士拿任何話來嚇您了,一切都是自然現象,能算得出來的。
使用上述量化的觀點,提醒大家提高警覺,有甚麼不好?我不喜與人進行沒有根據、沒有意義的爭論,只想拿數字算給您看,沒有不安好心,您看完也能棄之如敝屣。
我貼出此網文時,距離三月二十日清晨月球近地時刻,還有三天,祝福大家健康、愉快、平安。