【投書】林基興:鐘樓怪人的核電啟示

2017/03/03

photo credit: Shutterstock

1831年,法國文學家雨果(Victor Hugo),出書《鐘樓怪人》,描述巴黎聖母院內醜陋的駝背敲鐘人與吉卜賽少女的故事。巴黎市民厭惡他的醜陋,但也害怕他的力量:

「這是敲鐘人卡西莫多(Quasimodo),所有的孕婦要小心!」學生喊道。

「噢,那猙獰的猿人!……其邪惡如其醜陋……它是魔鬼。」婦女掩藏他們的臉。

隨著故事情節的開展,敲鐘人卡西莫多顯示出他對吉普賽少女自然的溫和與仁慈。但一般人只「以貌取人」,認為他醜陋就是可怕。

這樣的偏見,就如同公眾對輻射的印象:醜陋、有力、危險,讓人恐懼和排斥。我們需要認清,對於科技,「認知」未必等同「現實」;同樣的,「事實」也可能異於「意見」。

▋自然界自有核電廠

人類在1950年代才發展出核電廠。然而,大自然在20億年前,就已經有了核反應。

當前,鈾-235在自然鈾礦中的濃度是0.7%。一般核分裂反應爐使用的鈾燃料,濃度要提升到約3.5%,再以普通水當中子緩和劑,以便維持穩定的核連鎖反應。放射性元素會自然衰變,濃度一直變低。而在20億年前,鈾-235的濃度就約為3.5%。當自然界原本就存在這些濃縮鈾燃料與水,在適宜情況下,類似今天的核反應就可能自然發生。證據顯示,就在非洲加彭共和國的歐克陸(Oklo),核反應自然發生了持續百萬年,反應熱蒸發了水,缺水(中子緩和劑)後反應則自然停止。等到聚集的自然水補足後,又繼續核反應,如此週而復始,直到用完適宜濃度的鈾-235。

歐克陸現存16處古代核反應爐遺址。科學家研究後發現,缺少的鈾-235,是在天然核子反應爐中消耗掉的,而反應後的核分裂產物,例如殘餘的鈾燃料和核分裂產物,在原地安靜地躺了20億年,並沒到處亂跑。

更宏觀地,太陽提供地球上的光合作用、動植物、煤與油、風力等;太陽能量來自內部核反應(自然核電廠),因此,地球上的生命和動力,可說直接或間接來自核能。

▋輻射恐慌源自無知

1865年,英國「紅旗法」(Red Flag Act)規定機動車輛(汽車和火車等),在城鎮區的速限為「最高每小時3公里」,而且其前方55公尺處,要有人先行拿紅旗警示民眾,因為這些新科技讓人不安。

今天有人要求台灣高鐵的時速3公里嗎?因為我們的科技知識進步很多,也不會遐想災害。

1977年諾貝爾生醫獎得主雅蘿(Rosalyn Yalow)表示,一些活躍份子鼓吹輻射恐慌,結果,婦女不敢去作乳房X光檢查,即使X光是早期偵測最敏銳的方法,而乳癌是婦女死於癌症的首犯。另外,紐約某民代當年曾提案禁止「所有放射性」過路,但如果這樣的話,所有人都不可過,因為人身都有放射性;甚至路也不可以舖,因為鋪路材料也有放射性。雅蘿強調,若要科學(而非愚昧)引導人生,實在需要了解「無害、可忽略的放射性」的觀念。

▋你我體內都有天然輻射

天然輻射的來源,主要來自宇宙射線、地表輻射、氡氣、食物、人體中含輻射鉀-40(70公斤成人體內含0.0187公克)和碳-14(宇宙射線撞擊氮-14而得)。土壤及岩石都含有少量的天然鈾及釷,衰變過程中的產物氡氣含有放射性,是天然輻射的主要來源。台灣平均每人受到的天然背景輻射為每年1.6毫西弗,世界平均值則為2.4毫西弗。

食物中含天然放射性核種,最主要的是鉀-40,會隨食物進入人體,也會藉由人體的代謝自動調節平衡。自然形成於生物的鉀-40,在人體內約佔一半的輻射劑量,亦即每年7,500貝克(每秒1個原子衰變的放射性為1貝克),或0.24毫西弗。至於菸草,含有放射性元素釙-210,若一天抽一包香煙,一年對抽煙者造成的劑量可達5.2毫西弗。

印度喀拉拉邦的岩石含高放射性物質「釷」,居民每年每人接受的天然背景輻射約為5~15毫西弗。但是,印度醫學院、區域癌症中心、日本醫學院等成員組成的團隊,研究該地區17萬居民的癌症發生率,2009年發表報告顯示,並不比其他低劑量地區居民的癌症發生率高。2002年,伊朗核管會的科學家家在《健康物理》(Health Physics)期刊發表研究指出,伊朗拉姆薩(Ramsar)地區的民眾,每年受到背景輻射劑量高達260毫西弗,細胞遺傳學研究顯示,這些人與正常背景輻射民眾無顯著差異。

▋關鍵在劑量

瑞士醫生與植物學家帕拉賽瑟斯(Paracelsus)的名言「萬物均有毒,關鍵在劑量;其多寡即成毒物或療劑之分」,仍為現今毒物學的中心思維。例如,肉毒桿菌在高劑量時致人於死,但在低劑量時為「美容聖品」(除皺紋)。

1796年,英國醫師金納(Edward Jenner)發現,注射溫和劑量的疾病(牛痘),就可防護劇烈劑量的疾病(天花),此為免疫學重要觀念。類似地,現代醫學已知失血的風險:成人體內血液量約5公升,若一次失去這麼多血,就會致命。但若一次損失0.5公升(捐血等原因),則可在幾週內補足,而無風險。

2006年,法國國家科學院與醫學學院發表聯合報告:(1)流行病學並無證據顯示,劑量在100毫西弗以下,會讓人額外致癌。(2)實驗動物資料並無證據顯示,劑量在100毫西弗以下存在致癌性效應。(3)由輻射生物學研究可知,基因體兩大保護者「修補DNA、以細胞凋亡的方式消除細胞」,在DNA損傷時發揮作用。(4)輻射安全值應可建議為:若是單一劑量則100毫西弗;每個月總量100毫西弗;一生中總曝露量5,000毫西弗。證據顯示,在85歲前,若工作人員曾曝露於低劑量輻射中,其癌症死亡率就少15~20%,顯示低劑量輻射劑量似乎是有益的。

部分車諾比事故的工人,遭受4,000毫西弗而死亡。但在核醫放射治療時,以輻射殺死癌細胞,療程包括每日輻射劑量2,000毫西弗,持續4~6週;此時,癌細胞旁的正常細胞,每次受到1,000毫西弗劑量,但捱過療程。一個月下來,癌細胞受到超過40,000毫西弗劑量,而周遭無辜細胞受到20,000毫西弗(5倍於車諾比亡者的劑量)。康復原因是,癌細胞受到高劑量而無法康復,但正常細胞受到的劑量不高,而可在次日前修補成功;這種作法稱為分次治療。每年全球數百萬人接受治療而康復,就是分散劑量有效(「小劑量無妨」)的證明。

 (作者為大學教授,曾受世界衛生組織一主席推薦到《自然》期刊主辦「挺身維護科學獎」)

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