人工智慧改變核子科學與技術的七種方式 (20220922)

Artem Vlasov, IAEA公眾資訊及溝通辦公室

Matteo Barbarino, IAEA核子科學及應用處

人工智慧有可能推動核子應用、科學和技術的發展。(圖片來源：A. Vargas/IAEA)

在過去十年中，人工智慧(AI)發展迅速，變得越來越複雜，能夠解決越來越複雜的問題。人工智慧部署在製造、交通、金融、教育和醫療保健等多個領域。同樣，它有可能推動核子應用、科學和技術的發展。利用其在核領域的能力，可以為應對當今從糧食安全到氣候變化，一些最緊迫的挑戰做出積極貢獻。

以下是人工智慧已經及將繼續有利於核子技術和平應用的一些方式。 這些在IAEA的新出版物《加速核子應用、科學和技術的人工智慧》中，進行了更詳細的討論。

1.人類健康

人工智慧可以為抗擊疾病做出貢獻。它已經通過改進的圖像解釋和精確的腫瘤輪廓勾繪，而被應用於支持癌症的診斷和治療上，從而實現更準確的治療計畫和適應性放射治療(一種針對個別患者的解剖學特徵量身定製的過程)。IAEA最近在該領域發起了一項協作研究項目。

AI還將在IAEA的人畜共患疾病綜合行動(ZODIAC)倡議中，發揮重要作用，以幫助專家更好地了解人畜共患疾病對人類健康的影響，並預測、評估及遏制此類疾病的未來爆發。

2.食品和農業

 人工智慧工具與核子技術相結合，可以幫助提高糧食系統的可持續性和氣候變化彈性，同時還可以解決糧食和營養不安全問題。

 專家部署AI來處理和分析數據，以提高作物產量、估計土壤濕度、修復受放射性污染的土地、檢測和預測食品欺詐事件及改善灌溉。

3.水與環境

同位素方法使專家能夠研究和追蹤水如何在水文循環的不同階段流動，以及由於氣候變化在這個循環中發生了什麼轉變。專家們已經應用基於AI的方法，來快速分析儲存在全球貯庫中的大量與水相關的同位素數據，例如由IAEA和世界氣象組織共同維護

的全球降水同位素網絡。

AI促進的有效和高效的數據分析，有助於科學家了解氣候變化及其對全球水資源可用性的影響。

4.核子科學與核融合研究

人工智慧在核子科學中發揮著越來越重要的作用。人工智慧用於數據分析、理論建模和實驗設計，有助於加速基礎研究，例如在核子和原子數據評估和編譯領域，推動技術創新。

受益於AI應用的另一個特定領域是核融合研究。憑藉其解決大型和複雜問題的能力，人工智慧可以通過建模和模擬來幫助實驗和科學發現。人工智慧的這些應用，包含在一個新的五年期IAEA協作研究計畫中，該計畫旨在加速核融合研究和開發。

5.核能

核能是一種可靠的低碳能源，它可以從納入人工智慧而受益匪淺。通過將真實核設施的數位模擬與人工智慧係統相結合，該行業可以優化複雜的程序，並改進反應器爐心設計、性能和安全性。這種優化可以提高營運效率並降低維護成本。

機器學習---一個人工智慧通過分析大量數據進行學習的過程---有助於自動化任務，從而提高可靠性並避免錯誤。此外，人工智慧具有相當大的分析和預測潛力，可幫助監控電廠流程和檢測異常情況。

6.能保安與輻射防護

隨著越來越多的國家選擇將核子技術用於和平目的並採用核能計畫，IAEA不斷地努力，以確保來保護人類和環境，可免受游離輻射的潛在有害影響。

人工智慧可以通過多種方式為核能保安做出貢獻。它可用於處理來自輻射偵測系統的數據，以加強對核材料和其他放射性物質的監測和識別。它可用於分析來自實體保護系統的數據，以改進對入侵者的檢測。它還可以幫助發現可能表明核設施受到網絡

攻擊的異常情況。此外，在輻射防護領域，將人工智慧集成到安全標準相關軟體中，可以針對醫學、建築、採礦、航運、農業和核電等行業，加強對數百萬從事職業輻射曝露工作人員的保護。

7.核子保防

保防措施是技術驗證方法，IAEA通過這些措施提供可信的保證，即各國正在履行其僅將核材料用於和平目的的法律義務。國際IAEA評估各國申報的核物料和核相關活動，並力求通過檢查核設施和廠址等措施，以核實不存在未申報的核物料和核相關活

動。

保防措施依賴於通過各種方式獲得的大量數據，例如衛星圖像、環境採樣、加馬射線光譜和視頻監控。人工智慧可以幫助核視察員和保防分析員分析這些數據。機器學習方法已被用於檢測大型數據集中的異常值，並協助驗證用過核子燃料和分析監視紀

錄。人工智慧有望通過減少檢查員執行的重複性任務的數量，進一步提高保防措施的執行效率。

未來的道路

IAEA為專業人士提供跨學科論壇，討論和促進在核子應用、科學和技術中使用人工智慧的合作，並致力於通過其"AI for Atoms"平台分享知識和建立夥伴關係。作為該倡議的一部分，IAEA與國際電信聯盟、聯合國人工智慧機構間工作組和近40個其他聯合

國組織合作，為人工智慧之加速與持續發展，奠定堅實的基礎

AI for Good是聯合國系統全年開放的數位平台，AI創新者和問題所有者，可以在這裡學習、討論和聯繫，以確定實用的AI解決方案，來推進聯合國可持續發展目標。

更新 126 – 國際原子能總署總署長關於烏克蘭局勢的聲明

2022年11月14日

國際原子能總署 (IAEA) 總署長拉斐爾·馬里亞諾·格羅西 (Rafael Mariano Grossi) 今天表示，未來幾週，國際原子能總署(IAEA)將派遣核能安全和保安工作小組前往烏克蘭三個運行中的核電廠以及該國的車諾比爾核電廠。

應烏克蘭的要求，該國政府與原子能總署達成協議，派遣原子能總署核能安全和保安專家小組前往南烏克蘭、赫梅利尼茨基和羅夫諾核電廠。根據協議，國際原子能總署在當前烏克蘭衝突期間，還將第三次派遣此類專家工作小組訪查車諾比爾核電廠。

原子能總署已經擁有一支專家團隊，持續派駐該國最大的扎波羅熱核電廠(ZNPP)。在所有這些設施中，國際原子能總署也定期開展保防查核，於俄羅斯聯邦指控在烏克蘭的其他三個地點的活動後，應烏克蘭政府的要求，剛剛完成了該現場的查核活動。

格羅西總署長說明，最初每個任務將持續大約一周，並補充說，如果需要，會採取其他的後續措施。總署長在早些衝突期間率領原子能總署安全、保安和保防工作小組分別於3月和4月前往南烏克蘭和車諾比爾核電廠，並於9月率隊前往 ZNPP 建立原子能總署扎波羅熱支援團(ISAMZ)。原子能總署專家並於5底和6月初對車諾比爾核電廠進行了第二次訪查。

總署長格羅西說:“自烏克蘭戰爭開始以來，國際原子能總署一直在竭盡全力防止可能對公眾健康和環境造成嚴重後果的核子事故。我們提供了核能安全和保安設備，針對情況進行了公正的評估，並提供了技術專業知識和建議。我們因應烏克蘭當局的要求，正在與烏克蘭密切合作展開這項重要工作，”。

 “在我收到烏克蘭最新的要求後，我們立即制定了具體建議並開始準備技術與後勤細節，我們現在準備好盡快部署這些新任務。在全世界關注扎波羅熱核電廠不穩定核能安全與保安形勢的同時，我們絕不能忘記該國處於戰爭下的其他核設施，”。

在ZNPP，六個反應器繼續從剩餘的一條750千伏 (kV) 外部電力線，接收冷卻與其他基本核能安全及保安功能所需的廠外電力。該地區最近相對平靜，廠區與埃內霍達爾鎮附近工業區的砲擊有所減少。

總署長格羅西說:“然而，我們的經驗指出這種情況隨時可能發生變化，並突然出現新的轉折危險。現在不是放鬆的時候。我將繼續堅定不移地努力，盡快商定並在電廠周圍實施核能安全和保安保護區。我們仍然迫切需要它，”。

該電廠的四個反應器仍處於冷停機狀態，而另外兩個反應器處於熱停機狀態，為電廠提供蒸汽並供應生活在Enerhodar的人們暖氣，其中許多人是該電廠的工作人員及其家人。

上週，烏克蘭的運轉人員提議開始以低功率不發電方式運轉第 6 號反應器以提供更多蒸汽。烏克蘭管制機構隨後批准了該請求，但俄羅斯運轉機構以現場與電網連接不可靠為由未予許可，因此該機組仍處於熱停機狀態。

格羅西總署長對決策情況表示擔憂，因為它顯示出歐洲最大電廠指揮系統的公開矛盾。

隨著總部設在莫斯科為該電廠所成立的俄羅斯州運轉組織，俄羅斯聯邦宣布已控制該設施，包括現在做出重大運轉決策，並且該廠區有了更多的俄羅斯技術人員。然而，烏克蘭電廠的工作人員在高壓和無情的壓力下繼續承擔著 ZNPP 設施的例行運轉。

總署長格羅西說:“烏克蘭工作人員在不斷的壓力下執行他們的重要任務。這會對核能安全和保安產生負面影響，並增加了核能事故的風險而必須停止。雪上加霜的是，他們現在還面臨著有關如何運轉電廠相互矛盾的指示，”。

另一個跡像是，一家俄羅斯承包商仍在對該電廠用過燃料乾式貯存設施的實體保護系統進行改造，而這並未得到烏克蘭主管當局的授權。

上週五，國際原子能總署小組訪查了該電廠用過燃料乾式貯存設施，看到用過燃料罐上裝有國際原子能總署的保防密封，沒有發現任何直接的保防問題。

另外，一支由 24 輛卡車組成的車隊昨天從 Zaporizhzhya 鎮抵達電廠，運載了物資和備用零件，包括化學試劑、電氣元件和冬季用的電加熱器。

原子能總署審查摩洛哥核緊急應變整備

2022 年 11 月 3 日

國際原子能總署（IAEA）專家組本週結束了為期十天在摩洛哥王國核能與輻射緊急應變整備（EPR）體系的訪查任務。緊急應變整備評審（EPREV）是應摩洛哥政府的要求進行的，由摩洛哥核能與輻射安全及保安部門（AMSSNuR）主辦。

該任務的目標是根據IAEA安全標準評估摩洛哥的EPR規劃與能力，並作為進一步強化之基礎。

摩洛哥之核能與輻射技術應用於醫療、工業、農業、研究和教育領域。國家核能科學與技術中心 (CNESTEN)在Maâmora核能研究中心運轉MA-R1 TRIG 研究用反應器，用於核能和地質年代學（確定岩石、化石和沈積物的年代）、中子活化分析、教育和培訓等。摩洛哥正在考慮在其能源結構中增加核電。

除了與AMSSNuR（2019年在首都拉巴特被指定為第一個非洲原子能總署EPR的能力建設中心）的同行會面外，該團隊還會見了其他的摩洛哥政府組織，包括內政部、民防總局、國家安全總局、能源轉型和可持續發展部以及衛生和社會保障部。該團隊還分別訪問了 Kénitra和Tanger的設施：CNESTEN與國家農業研究所(INRA)。

六人訪查小組是由加拿大衛生部環境與輻射健康科學局局長佈賴恩·阿希爾領隊，其中還包括來自紐西蘭、西班牙、蘇丹、美國的專家以及來自國際原子能總署的工作人員。

阿希爾說:“總體而言，摩洛哥的EPR安排有堅實的基礎”。“這項 EPREV訪查任務確認了在全國範圍內進行現場輻射緊急應變行動的高水準能力。團隊建議摩洛哥完成其緊急應變管理系統的定稿文件，這將有助於該國強化其EPR體系及持續發展的能力。”

該團隊確認了摩洛哥EPR系統的優勢，包括：

 • 對所有利益相關者有關核能與輻射緊急應變整備的堅定承諾。

 • 主持並參與培訓、拓展及能力建立，以強化國家與國際EPR。

 • 財政部在國家之規劃過程中持續參與，以精進對資源需求的規劃與確認。

 • 在全國範圍內保持現場輻射緊急應變作業的高準能力。

該團隊還向摩洛哥當局提出了進一步加強EPR的建議，包括：

 • 更新國家之危害評估，以納入針對摩洛哥核能與輻射設施及輻射源的分析。

 • 根據最新的IAEA安全標準修訂相關保護策略。

 • 建立緊急應變分類系統，以便能及時鑑別、通知並啟動相關之緊急應變。

 •制定輻射監測策略以落實防護行動決策。

AMSSNuR代理主任Mounji Zniber說：“透過EPREV任務與 IAEA的合作，使摩洛哥確認如何進一步發展我們的EPR能力。” “我們很高興成為拓展與能力建立方面的領先者，並期待與國際原子能總署繼續合作發展。”

國際原子能總署事故與緊急應變中心主任卡洛斯·托雷斯·維達爾指出，摩洛哥已成為EPR關鍵區域與國際上的參與者，在2013年主辦了全面的Convex-3演習“Bab Al Maghrib”，領導了若干國際倡議以及核能與輻射緊急應變之工作小組，並參與自2019年以來原子能總署針對非洲EPR能力建立中心的運作。

他在閉幕詞中補充說：“我們很高興看到摩洛哥從其對EPR的投入中受益。”

EPREV之任務:

EPREV的任務是IAEA為加強成員國核能安全而提供的同行評審方式之一。EPREV任務著重於整備對核能與輻射緊急情況的應對與能力。EPREV任務是基於IAEA在核能與輻射緊急應變整備方面的安全標準。

更新 131–國際原子能總署總署長關於烏克蘭局勢的聲明

2022年11月23日

烏克蘭的紮波羅熱核電廠(ZNPP)再次無法獲得外部電力，而是依靠其緊急柴油發電機來提供反應器冷卻與其他基本核安全和保安功能所需的電力，國際原子能總署(IAEA) 總署長拉斐爾·馬里亞諾·格羅西 (Rafael Mariano Grossi)今天依 IAEA 工作人員提供於網站上的訊息表示。

同樣在今天，烏克蘭的國家運轉電廠Energoatom表示:“由於烏克蘭在羅夫諾、南烏克蘭和Khmelnytskyy核電廠的電力系統頻率下降，緊急保護模式啟動，因此所有動力裝置自動斷開。

目前，它們工作在設計模式下，並未發電進入電力系統”。另外，也指出核電廠廠址的輻射背景值是正常的。

總署長格羅西指出，就在反復遭到砲擊幾天後，ZNPP 的最新事件凸顯了歐洲最大的核電廠日益不穩定和具有挑戰性的核安全與保安形勢。

在烏克蘭當前的軍事衝突期間，ZNPP 已多次與國家電網斷開連接，最近一次是在11月初，當時花了兩天時間才恢復外部的供電。

ZNPP的IAEA專家小組表示，在報導有關烏克蘭能源基礎設施的廣泛軍事行動之後，它在當地時間今天下午 3 點 30 分完全斷開與電網的連接時，已失去了廠外電力。

最初，該電廠的所有 20 台柴油發電機都開始自動運轉，現在其中 8台正在為該廠提供安全相關設備所需的備用電力。其餘12台柴油發電機則處於待機狀態。

原子能總署小組還報告指出，該電廠的運轉人員正依據喪失廠外電源事件的程序執行各項措施，目前六個反應器均處於安全穩定狀態。兩個處於熱停機模式的反應器為電廠和附近的Enerhodar鎮提供蒸汽和暖氣，並將準備冷卻。其他四個則仍處於冷停機狀態。

總署長在3月份說明在武裝衝突期間確保核能安全和保安的七大不可或缺的支柱，其中一項即所有核設施都需要從電網獲得安全的廠外供電。

當反應器處於停機模式且不發電時，它們仍需要電力來冷卻並執行其他基本核安全和保安的功能。在喪失外電的情況下，ZNPP有緊急柴油發電機可以提供至少10 天的備用電力。

今天早些時候，總署長在伊斯坦布爾會見了由Rosatom公司總裁 Alexey Likhachev 率領的俄羅斯代表團，商討 ZNPP 安全相關的運轉以及在電廠周圍緊急建立核安全與保安防護區的必要性。

更新 125 – 原子能總署總署長關於烏克蘭局勢的聲明

2022 年 11 月 11 日

國際原子能總署（IAEA）的專家本週對烏克蘭東北部城市哈爾科夫一個核能研究設施進行了核子保防與保安訪問。總署長拉斐爾·馬里亞諾·格羅西（Rafael Mariano Grossi）今天表示，發現該設施在軍事衝突中遭砲擊而受到嚴重的破壞，但沒有任何跡象顯示已申報的核物料有輻射釋放或不當轉移。

11月8日至10日對哈爾科夫理工學院 (KIPT) 的訪問——是自8個多月前衝突開始以來，原子能總署首次訪問該研究場所——還訪問了同一城市的RADON放射性廢棄物管理設施，該設施迄今仍完好無損.

總署長格羅西說:“我們的三名核子保安與保防專家，成功地完成了前往哈爾科夫這一非常重要的任務，該設施在烏克蘭悲慘的戰爭中遭受了巨大損失。我們之前曾從烏克蘭收到有關該城市核能研究設施遭到全面破壞的訊息，但這是我們第一次親眼看到該設施並向全世界通報那裡的困難情況。儘管輻射水平正常，但該核能研究設施的損壞程度卻是驚人的，甚至比預期的還要嚴重。持續針對KIPT攻擊的規模和強度，違反了所有我在衝突開始時指出七個不可或缺的核能安全和保安支柱”。

該任務的目的是評估 3月6日和6月25日對設施的猛烈砲擊造成KIPT場址破壞的程度，並查看這些砲擊是否影響了其實體的保護系統。這也符合原子能總署指出在安全情勢允許下，會前往現場執行此類訪查任務的承諾。

KIPT的次臨界中子源裝置，用於研發以及醫療與工業應用的放射性同位素生產，在2月24日衝突開始時轉移到深度次臨界狀態，其放射性盤存量很低。此前國際原子能總署曾報告說明，儘管其基礎設施、冷卻系統和柴油發電機建築遭到破壞，但該場地的輻射量並未增加。

在本週的任務中，國際原子能總署專家小組觀察到該場地的破壞程度比之前報告的還要大，該場地上幾乎所有的建築物都受到影響，其中許多可能已無法修復。

KIPT的副總院長告訴IAEA小組，僅在衝突的前三週，該場址就遭受了大約100次導彈襲擊和砲擊，並且已經一個多月沒有電力與水的供應。

現場的許多建築物與設施仍然沒有暖氣或電力，大多數窗戶都被打破了。工作人員正在努力於冬天之前修好窗戶並恢復暖氣和電力的供應。

在衝突後早期的嚴重襲擊期間，KIPT的保安人員一直在值班，並設法維護場區的實體保護系統，執行緊急措施以應變及彌補對個別安全系統、結構和組件的損壞。

相比之下，RADON設施迄今尚未在衝突中受損，但IAEA小組在訪問現場時聽到遠處重複砲擊的聲音。

關於保防，原子能總署小組能夠盤點KIPT燃料製造研發設施的核物料——該設施擁有該場地大部分的核物料——並指出自去年以來並沒有任何變化。

在KIPT的中子源研究反應器——該反應器所在的建築物外部嚴重受損，但內部沒有損壞——原子能總署檢查員進行了設計資訊的驗證，並確認該設施的設計沒有任何變化，然而由於缺乏電力，他們無法針對核物料進行查核。格羅西總署長說明，一旦該設施的電力恢復，原子能總署將對該場所之核物料進行再次的查核行動。

此外，該團隊在KIPT進行了一次補充活動 (CA)，訪問了現場所有的熱室，並沒有發現未申報的核物料或活動。

與此同時，專家們以輻射監測器檢查了整個場址區域，沒有發現任何輻射源，其測量值均在背景範圍。

使用核子技術揭示從古人工製品到斯洛維尼亞松露的秘密

2022年9月26日

Annie Engstroem, IAEA公眾資訊及溝通辦公室

IAEA第66屆大會舉辦期間的會外活動”使用核子技術揭開秘密”的參加人，賦予核子技術方法能被使用來調查歷史物件的組成與來源之概述。(照片：A. Vlasov/IAEA提供)

文生・梵谷(Vincent van Gogh)的”農婦的頭像(Head of a Peasant Woman)保藏於蘇格蘭國家畫廊(National Galleries of Scotland)，在分析該畫作時有一驚人的發現：有一梵谷的自畫像藏在膠水與紙板間。這個發現可能要感謝核子非破壞檢測(non-destructive testing, NDT)技術，它是涉及使用X射線去偵測物件的存在，以及量測幾乎所有型式材質內元素濃度的方法。

X射線螢光(X-ray fluorescence, XRF)是在今天(20220926)IAEA第66屆大會舉辦期間的一個會外活動”使用核子技術揭開秘密”的參加人所討論的幾種核子分析技術之一，以展示核子技術能揭開過去及現今的秘密。

參加人也聽到有關在不同領域的NDT應用性，從調查歷史物件的組成及來源，來揭開欺詐及證實畫作、食物與木材的真實性。

在文化遺產領域中，非破壞檢測技術允許研究人員在不損壞它們本身下，去評估物件的完整性與物理性質；它不像傳統化學分析方法，當處理歷史人工製品與其他有價值的或脆弱的物件，已對恢復者證明是有價值的。

“文化遺產人工製品包含在它們建物磚牆上的資訊只能被科學分析與檢視來解開” Matthew Grima說，他是馬爾他遺產診斷科學實驗室(Heritage Malta's Diagnostic Science Laboratories)的法醫科學家及經理：”它是如此的好也能以非破壞方法來面對它們，在沒有破壞物件本身下就能追溯其相關資訊”。

在大會活動中，參加人員了解到加速器相關技術，像離子射束分析(ion beam analysis, IBA)能被應用來決定如畫作文化遺產的組成。例如，它可能從一畫作底表面獲得分析資訊；此外，X射線螢光能譜數據也能從表面提供分析資訊。這些技術的結合透露對於暈塗法技巧，它係純陰影美術技巧由李奧納多.達文西(Leonardo da Vinci)而臻於完善，是用來在顏色與色調間產生軟性轉移，以包含蒙娜麗莎(Mona Lisa)微笑的幾幅文藝復興畫作，來達成接近現實的印象。

“這個案例顯示加速器與可攜式系統對於畫作及對更多一般的文化遺產材料，是基於核子互補技術” Lucile Beck說，他是法國替代能源及原子能委員會(French Alternative Energies and Atomic Energy Commission, CEA)在文化遺產方面的研究員。

使用 X光照射發現隱藏的繪畫(照片：Heritage Malta)

放射性碳定年法，是一個額外基於加速器的核子分析技術，曾藉由它檢視放射性同位素碳-14，去揭示人工製品有多老或某些曾發生某事件的大致年代，以被用來決定文化遺產物件年代。

其他加速器分析技術的傑出能力，是決定文化遺產的組成、結構與年代；反過來，亦能被用來確定它們的來源、商業路線及揭露偽造品。

參加人也洞察得到核子分析技術在其他領域的應用，如食物的可追蹤性與真實性。在這領域，使用穩定同物素分析能提供食物是否有摻假或替代品，以及證實食物產品的地理源頭。

指出核子技術在評估食物真實性的重要角色，特別地是那些具高價值標誌的聲明，斯洛維尼亞Josef Stefan研究院研究員Lidija Strojnik說：”食物欺詐是一件全球議題，因為它每年將影響到全球食物供應的10%，以及花費全球工業有300-400億美元。使用穩定同位素開啟了新的可能性去偵測食物供應鏈的欺詐，如食用農作物來源國標示不實，以及天然風味以較便宜合成配對物來摻假”。在斯洛維尼亞，欺詐的松露(世界最貴的食物)可透過同位素分析來確定。

所有參加的專家強調核子分析技術多才多藝的應用，藉由他們討論其廣泛的效應，甚至擴展到計算與監測環境議題。參加人也了解到同位素技術能用於追蹤木材的源頭及揭開非法原木紀錄來計算森林砍伐，以及揭露與預測大氣中溫室氣體來源。

IAEA上週曾提出一使用游離輻射技術，在發展與履行文化遺產保存的協作研究計畫(CRP)。

原子能總署工作小組針對日本福島電廠排放貯存廢水計畫安全審查的進展

2022年11月18日

國際原子能總署(IAEA)去年成立了工作小組，負責審查日本依基本政策執行處理福島第一核電廠經處理廢水的安全性，本週針對日本執行一項新任務，審查其最新的廢水排放技術計畫。

日本計畫內容的更新，一部分是依原子能總署正在進行安全審查過程中提供的回饋意見，包括於排放前針對放射環境影響評估與相關監測計畫的修改等。

日本政府於2021年4月公布其基本政策，是在獲得日本核監管局 (NRA) 的批准後，將電廠貯存超過 125 萬立方米處理過的廢水排放到海中。

由來自 11 個國家與 IAEA 專家組成的工作小組，正在依 IAEA 相關國際安全標準，針對日本排放計畫的安全性進行持續多年審查。

此第二次任務的一部分是評估安全相關課題，工作小組本週在東京會見了日本東京電力公司 (TEPCO)、福島第一核電廠運轉人員以及經濟產業省 (METI)，討論東京電力公司的實施計畫。

貯存在福島第一核電廠水槽中的廢水已通過先進式液體處理系統 (ALPS)進行處理，以去除大部分放射性。無法通過ALPS去除的氚和一些含量非常低的其他放射性核種在處理後仍留在水中。在計劃於 2023 年開始排放之前，必須先確認水中的放射特性，才能進行準確的放射性環境影響評估，以確保人員和環境的安全。

在 2022 年 2 月與 TEPCO/METI 的第一次會議報告中，特別工作小組要求進一步澄清 TEPCO 對將要排放處理過廢水的特性。在本週審查更新後的計畫時，工作小組指出日本已在其修正方案中處理了這個問題，工作小組將繼續考量其他有關之事項。

對於設施和設備之安全相關議題，以及包括與鄰國在內有關訊息共享和參與等一系列主題，工作小組指出日本已按預期提供了新增的訊息。工作小組將持續追蹤包括訊息分享及透明度等相關重要事項。

原子能總署總署長拉斐爾·馬里亞諾·格羅西說:“工作小組在 2022 年 2 月首次任務中的調查結果已經得到了詳盡的考慮，並反映在日本對該計畫的修訂版本中。原子能總署將繼續對擬議之排放計畫進行公正和基於科學的審查，”。

福島第一核電廠現場:

在這一週內，工作小組還參觀了福島第一核電廠，審查了排放設備和設施的設計與興建進展，包括正在建造將處理後廢水輸送到一公里外海域的隧道.

原子能總署核安全與保安司長兼工作小組主席古斯塔沃·卡魯索說:“至關重要的是，工作小組親眼目睹了在廢水稀釋設施和海底隧道興建方面的進展，”。“我們參觀了用於排放的設備和設施，這對於進一步加強我們對審查此過程的了解至關重要。”

在去年接受日本要求國際原子能總署提供協助，以確保排放是以安全和透明的方式進行，並符合國際原子能總署國際安全標准後，總署長格羅西表示，國際原子能總署將在排放之前、排放期間和排放之後均將進行審查。本次綜合審查涵蓋了技術、管制、以及獨立取樣分析三個方面。原子能總署擬在 2023 年規劃之排放前，發布關於排放安全的綜合評估報告。

工作小組將於2023年1月16日至20日執行下一次任務，與日本 NRA會面，繼續討論排放的管制事項。

更新 123 –原子能總署總署長關於烏克蘭局勢的聲明

2022 年 11 月 3 日

國際原子能總署（IAEA）總署長拉斐爾·馬里亞諾·格羅西（Rafael Mariano Grossi）說明，來自國際原子能總署（IAEA）的四名專家團隊今天抵達烏克蘭的紮波羅熱核電廠（ZNPP），以取代過去四週一直在現場的四名專家。

這是自 9 月 1 日總署長前往歐洲最大的核電廠，並設立IAEA扎波羅熱支援團（ISAMZ）以來，IAEA 核能安全、保安與保防專家的第二次輪換，以防止在目前烏克蘭衝突中發生核子事故。此為過去兩個月中在 ZNPP 的第三組IAEA 團隊。

格羅西總署長說:“感謝各方的支持，使我們於幾小時前成功地在扎波羅熱核電廠進行人員輪換。他們的存在意味著全世界都知道這座位於戰區中央大型核電廠的即時狀況。我非常感激我們今天到達與離開現場的所有專家，他們展開在電廠重要之安全、保安與保防活動的決心與勇氣”。

總署長早些時候說明，ZNPP的主要外部750 kV (kV)電力線在當地時間昨天晚上10點左右發生砲擊後被切斷，一條提供備用電力的 330 kV 線路也在午夜後不久喪失，此330 kV線路的維修工作正在進行中。ZNPP目前正使用緊急柴油發電機提供基本核能安全與保安功能所需的電力。

烏克蘭南烏地區的核電廠也失去了與同一條 750 kV線路的連接，此線路是該電廠向電網供電的三條750 kV線路之一，因而使該廠將其三個運轉反應器中一台的功率減少了50%，烏克蘭已通知國際原子能總署。

總署長今天另外表示，原子能總署視察員已應烏克蘭政府的要求，在烏克蘭的三個廠區完成了現場核查。迄今為止，根據可獲得結果的評估與烏克蘭政府提供的訊息，原子能總署未發現這些場所有任何未表明的核子活動與核物料跡象。

IAEA推動核設施除役倡議以促進技術突破

2022年9月24日

Patrick O’Sullivan, IAEA核能處

Nicholas Watson, IAEA核能處

核子設施數位分身(digital twin)的範例，使能夠即時的代表改變的環境(照片：Sellafield Ltd.)

IAEA曾提出瞄準在新穎且新興的核設施除役技術角色之全球倡議，因為工業界尋求精簡處理過程，以面對超過200座停機待除役之核電廠機組，以及全世界預期在未來幾十年亦將淘汰的438座運轉中機組。

該倡議---是一個涉及除役規劃或執行及相關的研究活動組織的合作計畫---瞄向提供新穎且新興的數位工具與技術等資訊，包括在除役所使用的數據管理、規劃、申照與執行。如許多核能部門領域一樣，除役面對著涉及使用前沿技術如人工智慧(artificial intelligence, AI)、自動化及數位化的技術突破。在這領域的關鍵議題亦將在國際核子除役研討會被討論，該會議將於2023年5月在IAEA總部舉行，摘要與報名必須在2022年10月31日前送出。

該計畫的目標是共同合作，以駕馭著各種各樣範圍涉及除役組織的專業，全面地了解在這個領域的新穎且新興技術的潛能” Olena Mykolaichuk說，他是IAEA核燃料循環及廢棄物技術組(Division of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology)組長。”該計畫的發現將出版在2025年報告中，包括有來自各不同國家的實務應用與案例研究，並基於不同範圍除役挑戰複雜度與各種水平的資訊，所獲得的經驗。

雖然許多核能反應器正在延長運轉年限中，然可考慮的除役工作也仍在進行中，並預期將在電廠到達其有用及可經濟運轉結束後取代之。除役的有效管理對核能的永續性是重要的。

根據IAEA的預期，預計到2030年，以2020年的核能電力生產容量，有12%至25%將要退役。截至目前，全球共有203部核能反應器已經停機待除役；其中，有21部已完全除役。此外，有超過150座核燃料循環設施及450部研究用反應器已經被除役。

除役是需多樣式訓練技術的過程，一般對核電廠會持續10年或更久，且對重大的核燃料循環設施可能需幾十年，或採用延遲拆除的方法。這包括有如核設施與其鄰近地區的實體本身及放射性特徵，以及電廠與建物結構的除污與拆除，最後是為了某些其它目的場址再使用等活動。所以，它必須被安全地、在成本效益及對環境敏感度，以及考慮這個廠址未來使用的謹慎態度下來執行。

數位化被預期藉由啟用專家來改善他們的規劃與執行，將在先進的核除役計畫裡，扮演一個更重要角色。潛在的效益跨在幾個活動的領域：群聚以提供改善方法、分析與展示需要去規劃的拆解策略；透過啟用在虛擬環境下對所規劃活動的模擬來強化運轉員訓練；支持準確定義未來增加的廢棄物量及改善成本估計；以及啟用改善除役情節的可視化。以上對於運轉員與外部利害關係人兩者均適用。

數位資訊模式的應用在有關設施真實的配置及可能涉及危害的相關不確定度，將為較老的設施除役帶來顯著的利益” Mike Guy說，他是英國Sellafield Limited公司除役技術及資訊經理，本會議是由他來主持。”這個合作計畫亦將考慮數位化如何能被應用在這設施，去面對一個計畫從規劃、申照、拆解與廢棄物管理個階段的不同狀況下，使得這些所獲利益能最適化”。

本計畫包括有三個合作領域的進程，工作組曾經建立數位工具選項，在規劃與執行期間因應各種不同的除役挑戰；為了將非結構化遺留資料轉換為連結到設施數位化模型結構化格式；以及對從包括使用自動數位工具得來的點雲數據所產生詳細數位模型之新興技術。

此外，相關於與使用不同技術來處理不同情況，在挑戰、利益與限制的資訊交換上，工作組將應用不同的方法來處裡特定的挑戰，並將依據由使用不同方法與技術所得到的發現，進行詳細的分析。

3D模型與模擬來強化不同型式核設施拆除準備，將在全球除役計畫中更廣泛地被使用，特別在主要專案裡，這些包括由曾被指定為IAEA除役合作中心的組織所執行的計畫。這些組織包括有挪威能源技術研究院(Norway’s Institute of Energy Technology, IFE)；斯洛伐克核能及除役公司(Slovak Nuclear and Decommissioning Company, JAVYS)；義大利除役及放射性廢棄物管理公司(Italy’s Decommissioning and Radioactive Waste Management Company, SOGIN)，法國電力公司的除役及廢棄物管理董事會(Electricité de France’s Decommissioning and Waste Management Directorate, EDF-DP2D)；以及日本原子力局(Japan’s Atomic Energy Agency, JAEA)。

為持續除役的資訊交換，IAEA將於明年(2023)5月召開的國際核設施除役研討會『說明過去及確保未來』，此論壇將提供分享各國除役專案在成果、挑戰與經驗回饋及使能與強化安全、保安和成本效益履行的策略和方法等方面的論壇。

該研討會將包括一特別的會議，內容主要在強化除役效度與效率，並含最新方法及來自其他工業界好的實務作法與技術。另外，還有一展覽會，包括有展示除役發明的主題，特別地在數位化、人工智慧與機器人等，亦為研討會的一部分。

什麼是核能？核電的科學

2022 年 11 月 15 日

核能是從原子核釋放能量的一種形式，原子核由質子和中子組成。這種能量來源可以通過兩種方式產生：經由原子核分裂成幾個部分的分裂反應，以及經由兩個原子核融合在一起的融合反應。

當今世界用於核能發電是通過核分裂所產生的，而核融合發電技術正處於研發階段，本文將探討核分裂反應。

什麼是核分裂？

核分裂是一個原子核分裂成兩個或多個較小的原子核，同時釋放出能量的反應。

例如，當鈾-235 的原子核被中子撞擊時，其原子核會分裂成兩個較小的原子核，例如鋇原子核與氪原子核並放出兩個或三個中子。這些額外的中子會撞擊周圍的其他鈾-235 原子，這些原子也會分裂並再產生額外的中子，造成倍增效應，從而在幾分之一秒內產生鏈反應。

每次發生反應時，都會以熱和輻射的形式釋放能量。熱能可以在核電廠中轉化為電能，類似於使用煤、天然氣和石油等化石燃料產生的熱量來發電。

核分裂（圖片來源：A. Vargas/IAEA）

核電廠是如何運作的？

在核電廠內部，由核子反應器及其設備控制鏈反應，最常見的燃料是鈾-235，通過分裂產生熱量。使反應器的冷卻劑（通常是水）產生蒸汽，然後將蒸汽引導至旋轉渦輪機，推動發電機以產生低碳電力。

壓水反應器是世界上最常使用的反應器。（圖片來源：A. Vargas/IAEA）

鈾的開採、濃縮和處置:

鈾是一種可以在世界各地岩石中找到的金屬。鈾有幾種天然存在的同位素，它們是質量和物理性質不同但化學性質相同的元素。鈾有兩種原始同位素：鈾-238 和鈾-235。鈾-238 雖佔世界上鈾的絕大部分，但一般不能產生鏈反應，而鈾-235 則可由分裂產生能量，但只佔世界上鈾含量中的不到 1%。

為了使天然鈾更容易發生分裂，有必要通過稱為鈾濃縮的過程增加樣品中鈾-235 的含量。一旦鈾被濃縮，它可以在核電廠中有效地用作核燃料持續三到五年，之後它仍然具有放射性，必須按照嚴格的指引程序進行處理，以保護人類和環境。用過的核燃料，也稱為乏燃料，仍可回收製成其他類型的核燃料，作為特殊核電廠的新燃料使用。

什麼是核燃料循環？

核燃料循環是一種工業程序，包括在核動力反應器中利用鈾發電的各個步驟。這個循環從鈾礦的開採開始，一直到核廢棄物的處理結束。

核廢棄物:

核電廠的運行會產生具有不同程度放射性的廢棄物，並根據它們的放射性與目的，進行不同方式的管理。

放射性廢棄物管理:

放射性廢棄物只佔所有廢棄物中的一小部分。它是每年數百萬次醫療程序、工業和農業應用使用輻射、以及產生全球約 11% 電力核反應器的副產品。

下一世代的核電廠，也稱為創新型先進反應器，產生的核廢棄物將比今天的反應器少得多。預計它們可能會在2030年之前開始興建。

核電與氣候變化:

核能是一種低碳能源，因為與煤炭、石油或天然氣發電廠不同，核電廠在運轉期間幾乎不產生二氧化碳。核反應器產生了世界上近三分之一的無碳電力，對於實現氣候變化目標至關重要。

國際原子能總署的作用是什麼？

• 國際原子能總署(IAEA)制定並推廣能安全可靠利用核能以保護人類和環境的國際標準和導則。
• IAEA透過提供技術支援與知識管理，以支持世界各地現有的和新的核能計畫。經由里程碑方案，原子能總署向想要開發核電計畫及正在除役的國家，提供技術專業知識和指引。
• 通過其保防與查核活動，IAEA監督核物料與技術，確保沒有轉為非和平用途。
• 由IAEA主導的審查工作小組和諮詢服務，為生產核能生命週期內的必要活動提供指引：從鈾礦開採到核電廠的建設、維護和除役以及核廢棄物的管理。
• 國際原子能總署在哈薩克斯坦管理著低濃縮鈾(LEU)儲備場所，是提供低濃縮鈾給急需用於和平目的國家的最後憑藉。