前幾陣子美國的CNN報導(6/13、6/14)了關於廣東台山核能電廠燃料棒護套破損的消息，但顯然少了點科學的討論，臺灣、香港有些媒體就超譯(6/14、6/15)成發生事故、輻射外洩，真的是這樣嗎？這就來聊聊⋯⋯
BBC在6/15的中、英文報導，算是國際媒體中報導得較客觀、詳細的：
https://www.bbc.com/zhongwen/trad/chinese-news-57478000
https://www.bbc.com/news/world-asia-china-57474384
為什麼會有氪(Kr)跟氙(Xe)
下圖是鈾-235(紅)、鈽-239(藍)、鈽鈾混合燃料(黑)、鈾-233(綠，釷燃料循環中主要產生能量的同位素)。
https://en.wikipedia.org/wiki/Fission_product_yield#/media/File:ThermalFissionYield.svg
橫軸標示的是原子量、縱軸為產生的比例，做為燃料的原子核被中子撞擊後，分成兩半，原子量集中在90與135附近，分別就是氪的同位素與氙的同位素為主。
其中大部分的同位素都是放射性較強、半衰期較短的，因此當一個燃料週期穩定運轉一段時間後，整個爐心內燃料的氪與氙總量會達到一個平衡。平常這兩種惰性氣體會在燃料丸的陶瓷結構孔洞內，如果外層的護套(也就是燃料棒)發生破損，就有可能會跑到爐水中。
(較早期還有因為製造過程中殘留在燃料棒表面的鈾也會造成此現象，但後來隨著製程技術進步，此問題已經排除了)
另一方面，目前主要使用的鈾-235是以二氧化鈾與其他氧化物製作成類似陶瓷結構的燃料丸，在鈾分裂的當下，那兩個氧也會被彈開，變成離子的形式，然後可能與其他物質生成氧化物。種種相關的物性、化性在設計燃料時也是會被考慮的。
那燃料棒破損了怎麼辦
後續有些報導提到中國的營運方說燃料棒破損並不算少見的問題，其實也的確⋯⋯全世界都有一些零星個案，臺灣也曾經發生過。
發現問題當然就是找問題、避免後續再發生類似狀況，而這次法國原廠會特地去找美國，其實也是有一些合理的原因的。EPR是蠻新的壓水式反應器系列(台山也是第一個商業運轉的電廠，2018年才啟用)，她的爐心能量密度比以往的機組高一些(比較熱)，因此燃料組件的運作條件也比較嚴苛，擁有相關技術的就美國跟法國。
運轉中的機組會持續監測，發現這些惰性氣體的同位素跑到燃料外面來了，就可以知道燃料有破損，而且可以從偵測到的量、增加狀況推算出破損的狀況。接著會考慮要有條件地繼續運轉到這個週期結束(到下次大修時處理)，還是直接停機處理；這會有點兩難，停的話可能打亂本來的能源規劃，繼續運轉會增加水中的雜質，增加被活化的核種⋯⋯當然也增加後面處理的成本。所以會根據發生的狀況與條件，營運方、原廠、其他可技術諮詢的對象會一起討論可行的方案。
當然上述是在一個可以忍受的範圍，如果狀況很嚴重、數值都超過機組所規範可以接受的範圍，反應器也就停了。
而從爐水中收集的惰性氣體，會跟圍阻體內(維持負壓)的空氣一樣，經過緩衝讓短半衰期的同位素衰變、吸附可能有放射性的微粒後，在沒有危害的前提下排放。
(正常情況下的排放值<<(遠小於)<<機組限制值<<(遠小於)<<法令限制值)
原子能委員會對台電曾發生燃料破損事件的說明：
https://www.aec.gov.tw/核能管制/運轉中電廠管制/核能電廠重要案件/核二1號機燃料破損案/燃料安全管制說明/核二廠1號機燃料破損之管制安全問答集–3_21_2515_3123_3124_3214.html
如果不該排出去的東西排出去了會被發現嗎
去年(2020)夏天發生過一個比較神奇的現象，北歐那邊有偵測到了一些異常的核種活度，並通報IAEA，後續IAEA也很快地請周圍的成員提供詳細監測資料分析，當時整個歐洲甚至不在歐洲的阿聯都提供了資料。最後推斷是來自反應器的正常操作釋出，量也非常稀少，就是大氣擴散條件剛好就被兩三個點偵測到稍微比平常高了一些；不是來自於核子事故、廢料處理不當、核子武器等。
IAEA的相關資訊：
・ https://www.iaea.org/newscenter/pressreleases/iaea-aware-of-information-on-detections-of-radioisotopes-in-air-seeking-information-from-iaea-member-states
・ https://www.iaea.org/newscenter/pressreleases/iaea-receives-member-state-data-on-radioisotopes-detected-in-the-air-sees-no-human-health-risk
・ https://www.iaea.org/newscenter/pressreleases/more-countries-provide-radioisotope-information-to-iaea-reported-levels-very-low
・ https://www.iaea.org/newscenter/pressreleases/low-levels-of-radioisotopes-detected-in-europe-likely-linked-to-a-nuclear-reactor-iaea
自然就本身就有許多具有放射性的核種，這些核種等於是不斷發出射線告訴大家「我在這裡～～～」，只是人的感官察覺不到，得靠儀器偵測，然後分析。而分析出來的資料可以告訴大家很多事情，在核能業界可以知道是否發生爐心事故，或是像這次單純的燃料破損，又或是其他類型的處理程序釋出了什麼東西；在科學上可以鑑定年代、地質變動、追蹤污染物⋯⋯等等痕跡；在生物醫學方面也能作為一些指示或追蹤用途。
這次也有一些人或媒體誇大說是不是有發生爐心事故，但燃料破損跟爐心事故，核種釋出的態樣會不一樣，爐心事故會讓其他慢慢在燃料內累積的核種也較大量釋放出來。再說大家的資料拿出來對看合不合理，也就可以知道有沒有人說謊。
而這次台山的事件，法國原廠、中國的營運方、世界核能協會、IAEA也都說明就是燃料組件的問題，後續就是觀察跟進行相關的處理。
法國原廠(Framatome)的訊息說明：
https://www.framatome.com/EN/businessnews-2143/information-related-to-taishan-s-reactor-number-1.html
世界核能協會的訊息說明與後續確認狀況：
https://www.world-nuclear-news.org/Articles/Chinese-EPR-experiences-performance-issue
https://www.world-nuclear-news.org/Articles/Fuel-damage-confirmed-at-Taishan-1
國際原子能機構(IAEA)說明：
https://www.iaea.org/newscenter/pressreleases/china-informs-iaea-that-taishan-npp-is-in-normal-condition-says-no-radiation-release-or-environmental-concern