日本茨城縣東海村JCO核燃料處理工廠臨界事故總結報告 |
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行政院原子能委員會 核能技術處 中華民國八十九年五月 |
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1999年9月30日上午10時35分日本茨城縣那珂郡東海村JCO核燃料處理工廠發生鈾燃料臨界(Criticality)事故，造成人員受到輻射曝露，並有放射性物質外釋，導致事故現場半徑350公尺內之居民緊急疏散，半徑10公里內之居民在屋內掩蔽。 JCO工廠主要從事鈾燃料轉化作業，將六氟化鈾(UF6)、鈾礦或是黃餅碎片轉換至粉狀二氧化鈾 (UO2) 或是硝酸鈾。由於三名現場工作人員變更作業程序，將超過臨界質量的濃縮鈾倒入沉澱槽中，導致臨界發生。日本中央及地方政府紛紛成立對策本部，展開救災。經派員洩除沉澱槽外冷卻水，並將硼酸溶液灌注入沉澱槽後，才成功終止將近廿小時之鈾燃料臨界。 本事故計有三名JCO工作人員受到嚴重輻射曝露（其中二名死亡），五十六名JCO員工、三位消防隊員以及七位附近居民遭到輕微輻射曝露，共計六十九人受到非計畫性輻射曝露。另有八十一人因參與救災工作，而遭受到計畫性輻射曝露，分別為JCO員工廿四位、日本核燃料開發機構員工四十九位以及八位日本原子力研究所員工。 本事故除了短半衰期之分裂氣體外，並無明顯的放射性物質外釋至週遭環境，日本科技廳依據「國際核能事件分級制度(INES)」將此次臨界事故判定為「第四級」核子事故。 |
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1999年9月30日上午10時35分，日本茨城縣那珂郡東海村JCO鈾燃料轉化工廠(JCO Co.,Ltd.)發生鈾燃料臨界(Criticality) 之核子事故，超過法規限定值數倍的濃縮鈾溶液，未依規定置入可以防止臨界發生的貯存槽，而直接倒入沉澱槽中，造成臨界事故，導致輻射外洩，三名現場工作人員遭到致命性的輻射曝露，廠區半徑350公尺內161名民眾緊急疏散，茨城縣政府並宣佈廠區半徑10公里內約31萬民眾在室內掩蔽，時間長達18個小時。 茨城縣東海村【圖壹之一】位於東京東北方約120公里，東臨太平洋，面積約37平方公里，人口約3萬多人，是日本有名的核能村。1956年日本原子力研究所（簡稱原研）東海研究所在此設立，1959年Nuclear Fuel Corporation (核燃料開發機構之前身)成立，1960年日本第一部商業運轉之核能電廠--日本原子力發電（株）東海發電所在此動工興建。村內現有核能相關單位15個，除了以上所述，尚包括日本原子力發電（株）東海第二發電所、三菱原子燃料（株）、原子燃料工業（株）東海製造所、放射線醫學綜合研究所那珂郡放射生態學研究中心以及發生事故的JCO工廠……等等【圖壹之二】。東海村可以說是日本核能發源地，東海村居民長年與核能設施為鄰，眼看目睹日本核能工業的成長，東海村民不僅相信核能，也深刻瞭解日本核能發展的重要性，更為東海村能夠成為日本國內其他核能設施之典範而感到驕傲。但是，此次日本有史以來的第一件臨界事故卻在該核能模範村內發生，不僅大大衝擊東海村民，也大大影響東海村民對核能的信任度。 JCO為住友金屬礦山(株)之子公司，位於東海村西北方，佔地15萬4千平方公尺，員工約120名，主要從事鈾燃料濕式轉化作業，在整個核燃料循環中屬於核燃料再轉化階段(Reconversion) 【圖壹之三】；JCO共有三棟主要作業廠房，第一、第二加工設施棟，其加工作業主要是加工轉化輕水式反應爐使用之低濃度濃縮鈾(濃縮度<5%)，每年可以生產715噸鈾燃料；第三棟則是發生事故的轉換試驗棟，年產3噸高濃度濃縮鈾（濃縮度<20%）。 發生事故的轉換試驗棟是在JCO廠界的西邊【圖壹之四、五】，其作業是將六氟化鈾(UF6) 或鈾餅碎屑轉換成氧化鈾粉末或硝酸鈾，其製程如【圖壹之六】。轉換試驗棟並不是作為平常連續運轉之用，只用於緊急或小量的產製作業，通常處理30-200公斤的鈾（平均約100公斤），主要是供給日本核燃料開發機構(Japan Nuclear Cycle Development Institute--JNC)實驗用快滋生反應爐(FBR)--常陽(Joyo)使用，每年累積運轉時間約僅二個月。 依據1984年6月由日本科技廳審核，內閣總理核定之JCO轉換試驗棟運轉規範之規定，「轉化工廠在處理濃縮度16%~20%間之濃縮鈾，其質量限制為2.4公斤」，同時也規定了貯存槽之體積大小。科技廳也在同年12月，至現場視察，發給合格運轉證書。1994年10月JCO在提出轉換試驗棟產品貯存室變更之申請，隔年3月科技廳視察後，同意變更。在日本，此類核能設施，並沒有法令規定必須定期接受視察。 |
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以上的作業程序在1993年左右作了變更，步驟1修改為在10公升不銹鋼小桶中進行粉狀原料鈾(U3O8)溶入硝酸之作業，此變更並未經過管制單位（日本科技廳）核准，而僅記載於JCO內部作業程序。實際上，該作業程序在事故發生前，又再次變更，並已經多次用於鈾燃料之生產【圖貳之二】。 9月30日三位工作人員依序將2.4公斤的氧化鈾粉末以硝酸及純水溶解在10公升之不銹鋼小桶中，為了得到均勻的硝酸鈾溶液，他們便將此溶液分裝至5公升小桶，再以漏斗從沉澱槽取樣孔將硝酸鈾溶液倒入沉澱槽中，再利用沉澱槽中之機械攪拌器攪拌之，如此之作業方式並未載明在作業程序書，而且也違反了當初送審合格之作業程序書。將硝酸鈾溶液由5公升小桶直接倒入沉澱槽中的方法，是此三人工作小組自作主張，並未獲得上級認可。事實上在前一天，他們已經完成四個批次的工作，沉澱槽中已經倒入26公升，濃縮度18.8%的硝酸鈾溶液。 沉澱槽為直徑45㎝、高61㎝之圓柱形【圖貳之三】，在設計上並非用來防止臨界發生，因為其製程上游已有溶解塔及貯存槽足以防止臨界的發生，但因為工作人員直接將硝酸鈾溶液由不銹鋼小桶倒入沉澱槽中，也就喪失整個作業流程防止臨界發生的能力。10時35分，一位工作人員以手扶住架在沉澱槽取樣孔上的漏斗，另一位工作人員提著裝有最後一批次硝酸鈾溶液的5公升小桶往漏斗倒，第三位工作人員，也就是這三人小組之負責人（副領班）則在隔壁房間。當最後一批次硝酸鈾溶液倒入時，使得沉澱槽中之鈾燃料超過臨界質量值(此時沉澱槽中已有40公升硝酸鈾溶液，約合16公斤鈾，是法規限定值2.4公斤的七倍)，臨界現象於是發生，藍光乍現，核分裂連鎖反應開始作用，中子與加馬射線釋出，現場加馬偵檢器警報聲大響。 11時55分，JCO量測到工廠周邊最大加馬劑量率為每小時0.84 mSv。12時15分，東海村公所成立災害對策本部，並於15分鐘後向村民廣播，建議居民不要外出。隨後科技廳、中央政府與茨城縣政府與臨近鄉鎮亦紛紛成立災害對策本部。 臨界現象持續發生，由於現場救助人員不清楚究竟發生何種事故，只知現場輻射線強度高得嚇人。經由患者嘔吐物中偵測到Na-24，才知曉可能發生臨界。於是要求核燃料開發機構開始進行中子偵測，並於17時左右估算出中子劑量率約每小時4mSv，此時距離事故發生已經經過6個小時。科技廳便在東海村內之日本原子力研究所•東海研究所設立現地對策本部，科技廳、日本原子力研究所、日本核燃料開發機構以及電力公司等單位之核能專家紛紛進駐，收集資訊，研判災情並提出建言。現地對策本部決定建立沉澱槽臨界模式，經電腦計算得到結論：沉澱槽外冷卻水套(jacket) 之冷卻水，扮演中子反射劑之角色，助長核分裂持續發生，洩掉冷卻水可以幫助臨界現象之終止。洩水作業在10月1日凌晨開始，作業共分9組18人次，2時30分首先派出第一組兩名JCO員工，先對冷卻水幫浦以及冷卻水塔區域進行拍照。其他組員再依序開啟冷卻水出口閥，關閉冷卻水進口閥【圖貳之四】，然而僅能洩掉些許冷卻水，中子劑量率也只下跌些許，於是切斷水管來加速洩水。6時15分再將氬氣灌入冷卻水管路中，逼出更多冷卻水。此時中子劑量率終於下降至可偵測值以下。由於JCO工廠內並無硼酸，洩水之際，緊急從10公里外日本原子力研究所大洗研究所運來硼酸溶液，藉由消防車將硼酸溶液注入沉澱槽中，總共注入17公升，比重25g/liter的硼酸溶液。上午9時20分，科技廳原子力安全委員會宣佈臨界終止。 將沉澱槽外之冷卻水排放掉，是終止臨界的最大功臣，估算冷卻水之排放，使得中子有效增殖因數值( Keff)，由1.0442降至1.0008。當臨界發生之際，如脈衝般(pulse-like)之核分裂立刻釋出大量中子及加馬射線，幸未發生爆炸。估計此時鈾溶液溫度約上升10度，溫度上升會減緩核分裂發生，溶液溫度因而略微下降，卻又加速核分裂反應作用，最後由於鈾溶液逐漸蒸發，核分裂反應才逐漸減緩。其中大多數核分裂產物都被鈾溶液阻隔在沉澱槽中，只有氣態分裂產物氙與碘，外釋至大氣中。 臨界過程分為兩階段，首先瞬發臨界(burst phase) 持續約25分鐘，之後穩定臨界(plateau phase) 持續達19小時15分鐘，如【圖貳之五】。10月20日科技廳自沉澱槽內取樣50cc鈾溶液，經放射化學分析，估算此次臨界約有2.5x1018次核分裂發生，其中1.2x1018次發生在瞬發臨界，1.3x1018次發生在穩定臨界。另外同時對試驗棟外冷卻器之不銹鋼做中子活化分析，估算出約有2.4x1018次核分裂發生。 由於沉澱槽並未發生爆炸，因此試驗棟之通風系統(ventilation system)亦無過壓現象，根據進入試驗棟負責架設硼液注入管道的工作人員報告，廠房結構、機具設備均未受損，試驗棟內依然保持負壓，且IAEA調查員從現場外觀亦發現試驗棟毫髮未傷。試驗棟通風系統之高效率微粒過濾器(HEPA)中發現有核分裂微粒吸附，相信這些微粒是沉澱槽內分裂產物經由沉澱槽取樣孔釋放至試驗棟空間中，再經通風系統排至大氣過程中被HEPA吸附。 |
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事故發生時，三位現場工作人員遭受中子與加馬輻射曝露，其中兩位作業員負責將硝酸鈾溶液倒入沉澱槽，分別為大內久（35歲男性）與篠原理人（39 歲男性），副領班橫川豐（54 歲男性）則位在鄰室。 10:35臨界發生，現場警報大響，10:46救護車趕到前，大內先生已經嘔吐、意識不清。約70分鐘後大內先生恢復意識，並開始腹瀉。由於三人狀況特殊，三位消防隊員不知送往那家醫院，經討論後才在11:49送往鄰近水戶市之國立水戶醫院，12:07抵達國立水戶醫院，此時距離事發已經1.5小時，患者雖然清醒但是依然嘔吐、腹瀉以及發燒，經過初步診斷及治療後，決定後送位於千葉縣之放射線醫學綜合研究所（National Institute of Radiological Sciences --- NIRS，簡稱放醫研），15:30茨城縣緊急派遣直昇機將三人送達放醫研，輻射曝露緊急醫療網之醫護人員已經組成醫療團，待命投入醫療行列。大內先生之嘔出物偵測到Na-24（體內之Na-23經中子活化，半衰期15小時），確定遭受中子輻射曝露。院方便採取四種方法估算患者所受之輻射劑量，1)量測患者血液中之Na-24、2)染色體異常分析、3)計數淋巴細胞以及4) Na-24全身計測來推算輻射劑量的大小。 三位患者以35歲大內先生情況最為緊急，其輻射劑量估算值約為16~20 GyEq。患者出現典型急性輻射曝露之症候，如皮膚燒傷、呼吸不暢、免疫力下降等。10月2日大內先生再被轉送至東京大學醫院，10月5日進行造血幹細胞移植手術。院方持續進行造血功能重建、輸血、大範圍皮膚移植等醫療措施，11月27日情況再度緊急，12月21日宣告不治。第二位篠原先生，其受到之輻射劑量約6~10 GyEq，患者急性輻射曝露後1小時，開始嘔吐。經過放醫研治療後，10月4日轉送至東京大學醫科學研究所，由於造血功能嚴重受損，必須進行臍帶血移植手術，手術後狀況始終不是很穩定，必須持續進行造血功能重建之治療，然而不幸在隔年的4月27日亦宣告不治。第三位副領班橫川先生，其受到之輻射劑量約1~4.5 GyEq，目前狀況穩定，意識清楚，並已離開無菌室。 另有56位JCO員工遭到輻射曝露。其中36位經全身計測，測得輻射劑量值為0.6~64 mSv。22位員工之膠片配章計讀顯示輻射劑量值為0.1~6.2 mSv（1cm深度等效劑量，加馬射線），其中較嚴重之2位員工並作全身計測，以量測其接受輻射劑量之大小。 尚有24位JCO員工接受到計畫性輻射曝露，其中18位參與洩除沉澱槽冷卻水之員工以及6位參與沉澱槽注硼之員工，接受到計畫性輻射劑量值約為0.03~1mSv。事故發生時還有許多JCO關係企業之員工待在廠區，並未依規定配掛膠片配章，部分人士甚至是非輻射工作人員，這些人士的輻射劑量值必須視其當時個別之所在另行估算之。 事故發生時接到119報案立即趕赴現場，未著輻射防護衣情況下，將傷患緊急送醫之東海村消防隊三名消防隊員，以及49位日本核燃料開發機構、8位日本原子力研究所等參與救災工作之人員，也都遭受到輻射曝露，其接受到之輻射劑量值均低於法規規定參與救災輻射劑量上限值50 mSv。現場尚有部份救災人員未配帶膠片配章或其他輻射劑量計，也必須依照整個地區之曝露值併同他們的行動來估算輻射劑量值。 至於東海村當地居民部分，經過分批在日本核燃料開發機構、日本原子力研究所、放射線醫學綜合研究所作全身計測後發現，7位民眾因為事故發生時，在JCO廠界圍牆附近，停留數小時，受到較高輻射劑量值，約6.4~15 mSv。 此次事故有3位JCO人員遭到嚴重輻射曝露（其中2人死亡）、56位JCO員工，7位居民、3位消防隊員遭到輕微輻射曝露，共計69人受到非計畫性輻射曝露。另有24位JCO員工、49位日本核燃料開發機構員工、8位日本原子力研究所員工，共81人受到計畫性輻射曝露。 |
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事故發生時，影響環境因子主要有二：一是自沉澱槽釋出之中子與加馬射線，另一則是核分裂反應所釋出之放射性物質。當臨界持續發生時，現場輻射劑量過高，人員無法進入採集鈾溶液樣本，直到20小時後，臨界終止後才進入現場取樣，估算此期間約發生2.5x1018次核分裂。由於核分裂反應所產出之放射性物質，多被侷限在沉澱槽內，真正外釋到周遭環境的，都是經由轉換試驗棟之通風系統排出至大氣之氣態放射性物質。 JCO附近之風速、風向以及降雨量分別由JCO工廠南方1.5公里以及JCO工廠東南南方3.5公里之氣象單位量測。降雨量僅在9月30日18:00測得16.5mm，風速、風向變化如下表：
科技廳與茨城縣政府接獲發生事故之通知後，立即協同日本原子力研究所、日本核燃料開發機構與日本原子力發電（株）設置若干固定及流動加馬偵測儀，以估算環境與居民之輻射污染狀況；並採集JCO附近之大氣塵埃、土壤、有葉蔬菜以及其他採樣，分析有哪些放射性核種；計算出JCO方圓10公里半徑16個方向之加馬劑量率以及土壤及葉菜類中之放射性核種濃度；並採集分析化驗飲用水、井水、雨水、乳製品、海水與海產是否殘留放射性。 沉澱槽之臨界現象，自9月30日10:35至10月1日06:30，持續達20小時。試驗棟周圍輻射偵測點A（試驗棟西南方90公尺）以及輻射偵測點B（試驗棟西北方110公尺）【圖肆之一】之中子劑量率，從4.0與4.5 mSv/h（9月30日19:09~19:22測得）降至臨界終止時之低於偵測低限值；加馬劑量率則從0.84 mSv/h（9月30日11:35~11:50測得）降至臨界終止時之0.001 mSv/h【圖肆之二】。 9月30日臨界發生之際，JCO南方1.5公里便測得加馬劑量率0.40μGy/h，隨即下降至正常背景值0.04μGy/h，類似的劑量率也在JCO東北方2公里及東南東方2公里測得。大約11:30，也就是事故發生後1小時，JCO西方7公里加馬劑量率上升至0.24μGy/h，持續20分鐘才下降至正常背景值。大約16:00，風向開始改變，且風速加強，縣政府及其他單位的輻射偵測器所測得之加馬劑量率都上升，其中以JCO南方1.5公里測得加馬劑量率3.1μGy/h最高，許多偵測點的加馬劑量率都超過0.1μGy/h。在日本原子力研究所那珂研究所的MP-1與MP-2兩處偵測點也測得加馬劑量率間歇性上升，從事故發生直到10月1日00:00都是如此。日本原子力研究所專家解釋：一開始之加馬劑量率上升是來自臨界反應所直接釋放出之加馬輻射，以後間歇性加馬劑量率上升，則是臨界反應發生時，由試驗棟外釋至大氣之放射性核種，隨風飄散所致。 分析化驗採集到之大氣樣本發現Na-24, Mn-56, Sr-91, I-131, I-133, I-135, Cs-138等放射性核種，這些JCO附近之放射性核種強度均低於日本法規值。10月7日量測試驗棟通風系統出口與廠界之放射性I-131 強度，最大值分別為2.7E-5 Bq/㎝3與1.6~44E-9 Bq/㎝3，JCO廠界之放射性I-131強度已經遠低於日本法規值1.0E-5Bq/㎝3。 事故一發生所採集JCO廠界10公里半徑之土壤樣本發現有Na-24, Mn-56, I-131, I-133, Cs-137（Cs-137相信是來自核爆落塵）等放射性核種，Na-24, Mn-56其放射性強度甚低（半衰期分別為15小時及2.6小時）。在138個土壤採集樣本只有在JCO附近一個樣本發現I-131與I-133，強度分別為0.00045與0.0016 Bq/g，僅有些微放射性。在JCO廠界10公里半徑內之115個葉菜採集樣本，只有在JCO廠界2公里半徑內之15個樣本發現I-131, I-133與I-135，I-131最大放射性強度為0.037 Bq/g，只有日本法規對食物及飲料攝取之放射性強度上限值2Bq/g的1/50；至於茨城縣境內之農產品與海產採樣，並未發現事故相關之放射性核種。JCO廠界10公里半徑內之湖水、飲用水、雨水、貯水池水或海水採樣，都未發現事故相關之放射性核種；水及空氣塵埃中均未發現事故相關之鈾核種。10月1日全面檢查半徑700公尺內之地表，並無輻射污染；10月2日再針對半徑350公尺內之住戶門窗全面檢查，也沒有發現事故相關之放射性核種。 |
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JCO事件是日本史上最嚴重之核子事故，也是自1986年前蘇聯發生車諾堡核子事故以來最嚴重之核子事故。然而事故的發生原因看來似乎僅是工作人員變更作業程序所致，以下將就三個方向來討論事故發生的原因。 （一）直接原因 事故發生之際，三位現場工作人員（JCO稱之為"特殊小組"）正依序將2.4公斤濃縮度18.8%的鈾粉末溶解在裝有純水及硝酸溶液的10公升不銹鋼桶中。依據規定的作業程序，均勻混合硝酸鈾溶液，要在以幾何形狀來防止臨界發生的狹長貯存塔中，並以每一批次2.4公斤的鈾執行之。事實上，" 特殊小組"卻是利用5公升小桶將10公升不銹鋼桶中之硝酸鈾溶液，倒入附有攪拌器的圓筒型沉澱槽裏，執行均勻混合硝酸鈾溶液的工作，結果造成約16.6公斤（相當於6到7批次）的鈾被倒入沉澱槽中，當然可能導致臨界發生。 "特殊小組"的作業程序與當初經過管制單位審核同意的作業程序並不相同，該作業程序是"特殊小組"自作主張，並未經過上級認可及同意（雖有傳言指稱廠內之技術專家曾告知"特殊小組"，該作業程序在安全上毫無問題，但此傳言迄今仍未證實）。因此造成事故的最直接原因有二：1）未遵守作業程序：硝酸鈾溶液均勻混合的工作應該在貯存塔中進行，而不是沉澱槽。2）忽略臨界質量的限制，導致過量的鈾被倒入。"特殊小組"在回答科技廳詢問為何違反作業程序時，作了以下表示：
科技廳官員同時發現"特殊小組"成員並不清楚什麼是"臨界"? 因此在工作時並無降低臨界風險的觀念，這是工廠人力管理出現問題，員工工作分派與職前訓練都有缺失。 （二）JCO公司管理現況 （1）作業程序管理 轉換試驗棟處理常陽反應器鈾燃料之作業程序書是在1995年經JCO公司認可採行的，該作業程序書經過品管部門審核，製造部門核可，卻未送請核子安全管理部門審核。內容與政府管制單位核定的作業程序書也不相同。此外，事故現場工作人員的作業程序，甚至未依據公司的作業程序書執行，也未事先請示上級同意。 （2）轉換試驗棟的管理 JCO公司製造部門，設有主管一名與總領班一名，下分五個小組，每一小組有小組長一名、副領班一名以及三名組員，總共有27位員工；其中一個小組稱為"特殊小組"，負責轉換試驗棟之鈾燃料處理工作，該小組同時也負責液體廢料處理工作，兩項工作不僅性質相異，工作內容也不盡相同。其中"特殊小組"之副領班以及二名組員，即為事發現場之三名工作人員。此二名組員完全沒有轉換試驗棟工作的經驗，副領班也僅有2~3週的工作經驗。至於未在事故現場的小組長以及另一名組員也都只有2~3週的工作經驗，均未受過相關教育訓練。 （3）核燃料操作主任工程師 依據「核原料物質•核燃料物質及原子爐之相關法律」規定，加工事業者必須在所屬擁有核燃料操作執照之工程師當中，指派一人為核燃料操作主任工程師，其責任在依相關核子保安規定，誠實執行職務。JCO工廠設有一名核燃料操作主任工程師，但僅負責保安計畫之建立。現行法規並未要求核燃料操作主任工程師必須參與作業程序書以及相關文件報告之建立與審議。但是可以確定的是，JCO工廠所依據的作業程序書與管制單位核可的作業程序書不同，該作業程序書也未經具備專業素養之核燃料操作主任工程師的審核。上述核子保安管理問題，雖經內部自我稽核或外部母公司（住友金屬礦山（株））之稽核，均未發現缺失。 （4）JCO營運現況 JCO之營收由1991年32.5億日元降至1998年17.2億日元，同一時期，生產量由552噸降至365噸，員工由162位（包括34位擁有大學學位之技術人員）降至110位（包括20位擁有大學學位之技術人員），特別是製造部門的技術人員減少最多。由於其他燃料處理公司，如三菱核燃料公司，均朝多角化經營，跨足相關核燃料處理市場，JCO僅僅從事核燃料轉化作業，市場競爭力不足。 （三）日本政府管制 以日本中央政府現行運作中之管制系統並無法找出此事故在安全管理上的問題，目前至少存在二個問題：首先，如何依據「核原料物質•核燃料物質及原子爐之相關法律」之法規來執行多階段（multi-stage）安全管制之審核，第二個問題則是管制單位如何稽察被管制單位是否確實依照法規行事。 （1）JCO安全管制之審核 JCO的前身Japan Nuclear Fuel Conversion Co., Ltd.在1980年12月獲得使用核原料製造12%濃縮度氧化鈾粉末之執照，並通過轉換試驗棟的建廠申請。1984年6月JCO提出運轉變更申請，取得再處理工廠之執照，獲准處理20%濃縮度以下之液態鈾產品，從事業申請到運轉開始，日本政府管制單位之審核流程如【圖伍之一】。在JCO提出運轉變更申請時，日本政府管制單位分四個階段加以審核，分別為1)加工事業變更許可之階段，2)設計與施工方法認可之階段，3)施工階段檢查，4) 運轉期間之檢查。其中由科技廳原子力安全技術顧問負責審核工廠的廠址、結構體以及設備是否滿足「核原料物質•核燃料物質及原子爐之相關法律」第十四條「加工設施之位置、結構以及設備足以防止核燃料物質所造成之災害」之要求；並依據「核燃料設施安全審查基本導則」之「鈾處理工廠安全審查基本導則」進行審查。審查結果表示：依據上述基本導則第十二項，『不可能因為設備故障或其他缺失造成臨界發生』，只要確實執行以下四點要求：1) 在每一批次製造流程中（尤其在溶解槽至沉澱槽之間），確實執行2.4公斤18.8%濃縮度鈾之質量限制。2)在將鈾溶入溶解槽之前，確實量度鈾之重量。3) 在注入沉澱槽之前，確實量測溶液體積以及鈾之密度。4) 製造流程設計上，即使發生設備故障或誤動作，因而注入兩倍的鈾，仍然不會達到臨界。至於設計及施工方法之認可技術標準是依據1987年總理府令「核燃料物質加工事業相關規則」第三條款等規定：為預防核燃料物質達到臨界，必須確保1) 核燃料處理工廠在設備幾何形狀及比例大小之設計上，足以防止臨界發生，2) 核燃料處理工廠在處理可能高於臨界質量之鈾或鈽，必須備有臨界警報器或其他可以估算臨界即將發生的方法。然而轉換試驗棟的運轉變更是在1984年6月，上述法令頒布施行之前獲得通過，依據當時「核燃料物質加工事業相關管制規定」法令，並未明定核燃料處理工廠必須裝置臨界警報器。但為求儘速通過安全審核，JCO便在轉換試驗棟加裝區域輻射偵測器（area monitor）取代臨界警報器。 （2）定期稽查 依據日本反應爐管制相關法律，反應爐運轉員必須定期接受稽查(inspection)，至於鈾處理工廠的運轉員並無法令明定之。在法令規定範圍內，日本政府管制單位只能依據「核原料物質•核燃料物質及原子爐之相關法律」第六十八條執行現場現況稽查。實務上，通常是在問題發生了，管制單位才進行稽查，如果沒有發生問題，管制單位僅就安全管制方面的行政業務，進行稽查。 1992年以前，科技廳幾乎每年一次，對JCO工廠進行安全管制相關行政業務之視察，1992年以後，就未再執行該項工作。科技廳解釋：依法必須進行視察之其他再處理工廠的業務增多，無法兼顧。1998年4月科技廳在東海村成立運轉視察辦公室，巡迴視察東海村內所有核能設施。原則上每月巡視JCO工廠一次。事故發生之前，轉換試驗棟就已巡視三次，但因運轉機會不多，巡視之際轉換試驗棟均未在運轉狀況。 事故發生後，日本政府便立即依法撤銷JCO公司之事業許可證，然而日本政府管制單位的安全管制措施確有不足之處，日本政府已以此事故做為因鑑，從中記取教訓，並修改相關法令，以填補安全管制上的漏洞。 |
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核子災害與一般天然災害或火災不同，必須倚重眾多核能專業人士，加上政府配套救災措施，方能處理得當，降低事故的衝擊。日本素以全球核能模範生為舉世所認為，但在處理JCO事故過程中，災害資訊掌握不夠，救災指令延誤下達，飽受民眾與媒體的批評與不滿。 10:35臨界發生，JCO現場加馬區域偵檢器警報聲大作，10:43東海村消防隊接獲JCO員工報案，三位消防隊員及救護車於10:46趕到，據了解，三位消防隊員並不知道發生臨界事故，也未佩帶任何劑量配章。11:15 JCO通知科技廳可能發生臨界事故，11:34 JCO通知當地茨城縣政府，12:15東海村公所成立災害對策本部，15分鐘以後宣佈實施交通管制，關閉JCO周邊之縣道，並在村內廣播要求民眾待在室內，避免外出。 11:15 科技廳接獲JCO通知可能發生臨界事故，立即派員前往了解，12:00向內閣官房長官（相當於行政院秘書長）報告，10分鐘後小淵首相便已得知事故發生，並下令要求科技廳隨時報告救災情況。12:50科技廳先行要求所屬單位核燃料開發機構協助JCO偵測工廠周邊輻射劑量值，13:40科技廳核燃料管制課要求東海村各核能機構進行環境輻射偵測，14:00科技廳通報原子力安全委員會，科技廳所屬水戶原子力事務所並開始進行環境偵測，14:30科技廳成立災害對策本部，15:00科技廳依據『災害對策基本法』，召集相關部會人員成立政府事故對策本部，成員如【圖陸之一】，由科技廳長官有馬先生任本部長。 15:00東海村長基於下列三個理由疏散350公尺內之居民：1) JCO要求疏散特定區域之人員，2) JCO員工都已經疏散，3)廠界之加馬劑量率高達0.84 mSv/h。17:00已經疏散86人至2公里外之舟石川社區中心，其間造成部份恐慌與混亂的場面，最後一人終於20:10疏散完畢，總共疏散350公尺內39戶161位居民。 17:00科技廳結合日本原子力研究所、核燃料開發機構以及核能電廠的專家，成立現地對策本部。17:05 核燃料開發機構在JCO廠界首先偵測到中子，至此才確定臨界的確發生，且持續中，此時距離事故發生已經六個半小時。18:00原子力安全委員會召開緊急技術助言組織會議，並派遣包括原子力安全委員會委員在內的專家群前往災區。21:00小淵首相與有馬先生以及相關閣僚在首相官邸之危機處理中心成立「政府對策本部」，並立即召開第一次會議，小淵首相表示「現今情況相當危急，輻射安全為當前重點，必須以民眾安全為第一要務」並指示防衛廳、警察廳、消防廳與其他政府部門全力加入救災行列，採取必要措施確保居民安全，防止災害擴大。會後由內閣官房長官野中先生召開記者會，承認發生臨界事故。 22:30茨城縣政府透過廣播車與防災無線電勸說10公里範圍內之居民待在室內掩蔽（總共約31萬居民），這是一項預防性措施，實際上此時將近午夜，大多數居民均已待在屋內，雖然環境輻射劑量率低於核子事故緊急計畫啟動值，但7公里內之環境輻射劑量率仍然高於背景值，顯示臨界現象可能持續發生。10月1日01:30茨城縣政府下令關閉10公里範圍內之學校，並要求民眾儘量避免到10公里內之醫院就醫，以便將醫療資源提供給最需要的災民，同時要求民眾停止食用農產品。 9月30日17:00現地對策本部成立後，至隔日02:30派員進入現場拍照並洩除沉澱槽外套冷卻水後，終於在06:31將中子輻射劑量率降低至可偵測值以下。09:20科技廳原子力安全委員會宣布臨界終止。 10月1日14:25緊急技術助言組織判斷可以解除半徑10公里內居民避難措施，經現地對策本部會議討論後，報告內閣官房長官，終於在16:30由茨城縣政府宣佈解除半徑10公里內居民緊急避難措施。隨後經過中央政府事故對策本部與緊急技術助言組織的評估，東海村公所決定在試驗棟周圍堆積沙包、水泥塊等屏蔽【圖陸之二】，並且挨家挨戶進行輻射偵測，確保住家輻射安全無虞情況下，最後在10月2日18:30宣佈解除實施將近52小時之350公尺內居民疏散避難措施，並且解除飲用水與農產品之禁用令。 10月3日現場狀況較為穩定後，科技廳依據「核原料物質•核燃料物質及原子爐之相關法律」之規定來著手JCO現地調查，並依小淵首相指示，同時對其他20家再處理公司進行稽查，包括製造工廠與再處理工廠，以確保安全。為了解事實真相，原子力安全委員會於10月4日設立「鈾加工工廠臨界事故調查委員會」著手調查事故原因，成員包括產官學界，名單如【圖陸之三】。茨城縣警局也於10月3日成立調查小組。勞動省也著手調查JCO公司是否違反勞動安全衛生法等相關規定。 10月12日科技廳已經完成茨城縣18個定點以及74633位居民的污染偵測，並在東海村成立健康諮詢中心，舉辦輻射線健康影響說明會，並設立健康諮詢電話熱線，懷孕婦女專屬顧問，並為學校老師開辦訓練課程，分送100萬份宣導手冊至茨城縣內每一戶居民。 |
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10月5日小淵首相在記者會上表示「這次事故來自於我們最不願意見到的人為失誤，為了避免再次發生類似事故，首先要徹底查明事故原因，盡快建立防範機制，並且立刻針對其他核燃料工廠進行稽查。至於政府之危機處理，我們必須重新思考，記取教訓，以求過程更為完善」。 核設施現場操作員永遠是核能安全的第一道防線，即使管制法令再嚴謹，也不能確保百分之一百不會發生核子事件，因此第一線之核設施現場操作員必須兼負起此一重責大任。同時核設施經營業者除了營利之外，必須確保核能安全，因此必須1) 要求核設施經營業者，藉由類似ISO 9000之方法來建立有效之內部稽核系統。2) 徹底執行員工安全教育，建立考核或證照制度提升操作員技能。3) 建立核能安全相關文件檔案，並由專業人員專人專責執行管理審核。4) 以合理適當的經費購買核子安全必須之設備與儀器，以利第一線操作員掌控狀況。5) 由政府建立一套資訊系統，提供第一線操作員提出並分享各項核能安全相關資訊與心得，藉以提升整體安全管理文化。 JCO所在之東海村，是一個核能村，村內擁有15個包括原子力研究所、核燃料開發機構、日本原子力發電（株）等核能相關單位，村內的核能專家能夠在事故發生之際，在最短時間內迅速集結到現場，對於事故的處理提供相當大的協助，尤其是在輻射偵測與臨界終止技術兩方面，助益最大。另外來自日本國內九個核能電力公司的支援人員也迅速提供必要的協助，估計總共有超過700位以上之專家聚集在東海村為JCO事件貢獻心力，這些人士深深獲得東海村民的感激。部份人士認為此次事故幸虧發生在擁有許多核能從事人員的核能村，才得以迅速召集這麼多專家共同協助事故處理。然而，如何建立一套災害防治系統，將相關專家及救援人員迅速送達可能發生事故（或已經發生事故）之現場，依舊是個問題。 日本國內有關原子力災害防治之法令，主要依據『災害對策基本法』、『原子力發電所等周邊之防災對策』以及科技廳制定之『防災基本計畫』、『核子災害緊急應變手冊』，但是這些應變計畫都是針對核能電廠所發生的事故，無法涵蓋鈾燃料處理工廠的臨界事故。 現今日本縣級地方政府之核子災害防治系統仍以一般天然災害防治系統處理之，核能相關資訊與專門技術都掌握在中央政府手中，即使核設施之建造審核也都歸中央辦理，核設施所在之地方政府根本無從置喙。這次JCO事故就突顯出，不僅縣政府或核設施所在之市鎮，連掌握相關技術與資訊的中央政府都無法掌握災情。由於事故現場資訊無法確實掌握以及中央政府反應遲鈍，使得主持救災的中央政府無法下達正確而及時之指令與措施，進而延誤宣佈疏散居民與其他救災措施之時機。而且事故現場之正確資訊未能及時通知民眾，造成謠言四起，人心浮動，尤其是附近居民急於得知自身健康是否受到輻射傷害。JCO工廠本身更是欠缺緊急應變能力，未來勢必要建立一套緊急應變系統，清楚告知員工在緊急狀況下應如何處置。 針對以上種種問題，日本政府必須修改「原子爐等管制法」部份條文，以便執行燃料處理設施現場稽查、定期考核操作員、查核工廠管理與員工訓練等稽查業務。並且加速推動「原子防災特別措置法」立法工作，於法案中明定1)情報之適切掌握，2) 情報的流動，3)中央、地方與相關機構間之聯繫與救災工作之分配，4)強化中央緊急救災應變系統，5)核設施事業者之職責，5)強化輻射監測系統等等是項。上述「原子爐等管制法」部份條文修正案以及「原子防災特別措置法」已經在11月25日送交參眾議院審議。 JCO事故的發生大大影響茨城縣的經濟，該地的中小企業與農林水產品產銷公司停擺，造成工廠停工、民眾失業。中央政府下令通產省，凡茨城縣中小企業都可專案申請「災後復舊貸款」。主要銷售至臨近大都市（如東京）之農林水產品因此事故而滯銷者，請日本原子力產業會議（JAIF）通知組織成員（約760個核能機構），儘量採購當地農林水產品，以減緩災害損失。JCO本身在10月4日就設立事故受害賠償申請窗口，10月22日科技廳設立「原子力損害賠償紛爭審查會」負責相關賠償紛爭之調解。另外依據日本「原子力損害賠償法」規定，核能電廠造成之核子事故賠償上限為300億日元（JCO事故發生前，已將核子事故賠償上限提高為600億日元，該修正案正在國會審議當中），JCO事故之賠償上限僅有10億日元，據了解，目前各界提出之損害賠償要求已經超出60億日元，超出10億日元的部份，將由JCO母公司，也就是住友金屬礦山（株）負擔。 事故發生後隔週（10月5日）日本原子力產業會議，邀請日本原子力相關會員團體，召開臨時會員大會，發表「民間原子力關係者之自己改革方向」宣言，以五項行動來恢復當地居民與全國人民對核能的信心，其中「原子力安全之確保」是最主要的議題，各單位經營方針之設定必須以安全為最大考量。同時由來自法、英、美、日等國鈾加工工廠操作員自發性地組成一個鈾加工工廠安全檢查系統，稱之為「世界核燃料加工安全網絡」（International Network for Safety Assurance of Fuel Manufacturers），藉由世界各國鈾加工工廠操作員在安全上的努力，分享經驗，相互提攜，達成建構世界共通之安全文化為目的。除此之外，另有35個組織團體，包括電氣事業者、燃料加工會社、研究機關等組成一個「核安網絡」（Nuclear Safety Network），藉由安全文化的普及、會員相互考評、安全情報的交換、並以過去事例為基礎之教育訓練支援，來達成原子力產業全體安全文化之共有，並以日本版的WANO (World Association of Nuclear Operators)自我期許。 |
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日本科技廳依據「國際核能事件分級制度(INES)」將此次臨界事故判定為「第四級」核子事故。這是日本史上最嚴重之核子事故，也是自1986年前蘇聯車諾堡核子事故發生以來最嚴重之核子事故。然而事故發生的原因，卻僅肇因於JCO工廠三位現場工作人員，變更作業程序所致，雖然在化工製造流程方面，並無重大缺失，但在核工方面卻忽略「臨界質量」的監測，導致臨界事故發生。 事故發生後，日本各級政府立即依據原子力安全委員會頒布之「原子力發電所等周邊之防災對策指南」成立緊急應變中心，展開救災工作，但在事故訊息之掌握與傳遞，救災疏散措施之下達時機仍有指責之聲。同時此次事故也突顯出日本管制單位在原子力防災方面的盲點，官方除了必須加緊相關法令修訂的腳步，對於東海村民因為JCO事件所造成生理與心理的影響，仍須長期追蹤了解。日本核能工業雖然因為此事故，短期之內勢必遭到挫折，但也提高業者與大眾對核能安全的重視，核能安全絕對是核能工業經營者的第一考量。 |
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警察廳
防衛廳
科技廳
環境廳
國土廳
大藏廳
文部省
厚生省 保護民眾免受事故影響包括：
農林水產省
通產省
運輸省
茨城縣
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