核食能安?》科學 幫得上忙嗎?

2017/03/04

去年(2016)11月,行政院打算開放日本核災區食品進口,引起軒然大波;外傳民進黨政府承諾日方,要在12/1「台日經貿會議」前,確定開放的政策,但由於爭議過大,未能如期完成,之後,行政院的動作放緩。

在強調「商品跨國自由流動」的自由貿易協定下,食品的風險也跨境流動,依據WTO的《食品衛生檢驗與動植物檢疫措施協定(Sanitary and Phytosanitary Measures, SPS)》規範,一國要以安全衛生為由,限制另一國食品進口,依序必須符合:國際標準、科學證據,以及必要性三原則,其中,國際標準據稱又是依據科學證據訂定的。

在國際政治、經濟強權主導下的自由貿易,是不是真的能好好討論「科學」的問題呢?而科學本身,是不是又能提供一切的解答,使我們能免於諸端政治的紛擾,以及飲食不安的恐慌呢?3月11日,是日本福島核災發生六週年的日子,讓我們與你一起思考這個問題‥

焦點事件記者陳品存

去年(2016),台灣擬開放「日本非福島核災地區食品輸入」,衛福部及農委會則堅稱將以嚴格管制,在確保輸入「安全食品」的前提下進行開放,引起台灣社會譁然與恐慌,資訊漫天飛舞,福島核災過後6年了,日本食品到底安不安全,各路專家眾說紛紜,不論解答為何,先讓我們來看核污染食品的「危險」何在?這個「安全」可能是什麼?

曾經遭受過污染的災區食品,讓人感到疑慮的地方,就是「輻射」,首先讓我們搞清楚,那是什麼?

會釋放出輻射的原子,稱為「放射性核種」,原子處於不安定的狀態,在持續衰變的過程中,會釋放出放射線,釋放出的能量,可能打斷我們身體裡DNA分子中的鍵結,使細胞受到不同程度的損傷,進而造成病變。

  • 輻射線:輻射線主要有α、β、γ射線,釋放 出的能量,可能打斷DNA分子中的鍵結,使細胞受到不同程度的損傷,進而造成病變;不同核種會釋放出不同的輻射種。
  • 衰變:自然情況下,原子是安定存在的;但放射性核種狀態不穩定的原子會放出輻射線然後衰變成另一種原子。
  • 半衰期:隨著原子衰變,核種減少,輻射強度減弱,強度減低到一半,所需要的時間,稱為「半衰期」,每種放射性核種皆有其固定的半衰期;半衰期越長,輻射強度衰減得越慢,可能造成危害的時間就越長。

2011年福島核電廠爆炸事故後,核電廠外洩出大量「放射性核種」,其中產量較大、半衰期較長的核種有碘131、銫134、銫137等,還有一些是半衰期極短的、極其微量的核種,比如鍶90、鈽239,這些核種衰變過程會放出輻射線,對人體造成危害,而災後這些核種遍佈在空氣、土壤與水中,進入食物,我們便稱之為「核污染食物」。

定義完了核污染食物,那我們如何標示核污染的程度?《食品安全衛生管理法》規定,一般食品內的「銫134+銫137」不可以超過100「貝克」,那貝克有是什麼意思呢?和身體的傷害程度關聯是什麼?吃到多少貝克身體會出問題?

然後下一步你開始想,吃下了輻射超量的食品到底會怎麼樣,於是查查網路發現,一年被輻射照射的總量建議別超過「1毫西弗」,一次照射「6,000毫西弗」,則大多數人會馬上死亡。

西弗劑量會造成的傷害程度?

台灣天然背景的輻射劑量通常為每小時0.04~0.1微西弗,原能會規定只要每小時在0.2微西弗以下,都屬正常範圍,我們一年大約會自然接受到1.6毫西弗的天然背景輻射。

根據國際原子能總署訂定的安全標準,一般民眾一年接受的輻射劑量(不含天然背景輻射)不應超過1毫西弗。

核能相關工作人員一年不能超過50毫西弗、5年累積不能超過100毫西弗。

若照一張胸部X光片,大約等於接受了0.02毫西弗的輻射劑量,「短時間」內接受輻射劑量1,000毫西弗(1西弗)以上就會出現急性症狀,超過6,000毫西弗,大多數人短期內便會死亡。

若低劑量但長期照射,累積到1,000毫西弗,會有大約5%的機率發生嚴重癌症,0.2%的機率產生嚴重遺傳效應(突變)。

如果以這個數值進行線性推估,則當人體接受的輻射劑量累積到20毫西弗時,大約有0.1%的機率因而發生癌症,0.004%的機率產生遺傳效應。

線性無閾低於100毫西弗與癌症有無顯著相關,存在爭議。

再回頭對照一下,咦?剛剛講的「貝克」跟「西弗」怎麼不一樣?

貝克和西弗,是兩位科學家的名字,為紀念他們的科學貢獻所以將他們的名字作為單位,但其實兩者概念完全不同。貝克(bq)是輻射的活度單位,1貝克是每秒發生一次衰變,如果一秒發生1,000次衰變,就是1,000貝克,不管是台灣或是國際在食品輻射管制上都通用這個單位。

輻射活度無法看出對人體的傷害程度,人體吸收不同輻射所受到的傷害不一樣,不同部位對輻射的敏感度也不相同,人體承受的輻射劑量得以「有效劑量」來表示,而這個量的單位就是「西弗」,貝克是「次數/s」,而西弗是「焦耳/kg(焦耳是能量的單位)」,所以才說他們是兩組不同的概念。

把原子衰變看成射箭,箭是輻射,箭靶是身體,靶心則是有效傷害…

  • 西弗(Sv):射中靶心的箭的數量。
  • 戈雷(Gy):射中靶的箭的數量。
  • 貝克(Bq):一秒內射出箭的數量。

認識完貝克與西弗,下一個問題是,它們能夠換算一下嗎?假設一個60公斤並且健康強壯的成人,把一瓶1公斤100貝克的綠茶喝下肚,也就是這瓶綠茶裡面的銫134、銫137加起來每秒正在發生100次衰變,首先遇到的第一個問題,這些核種會在身體裡面待多久呢?

若是根據以新陳代謝排出攝取量一半的「生物半衰期」籠統計算,身體將銫137排出一半,大約需要70到100天,但身體狀況因人而異,牽涉到代謝的問題,也沒有充足的研究顯示,核種會不會完全代謝,或是累積在體內。

如果先不管這個,核種在身體裡100天的時間,大約發生超過8億次衰變,不同的核種衰變放出的能量數值也不盡相同,銫137跟銫134在這8億個衰變中誰多誰少也無法獲知。

算到這裡卡住了,我們又浮現了兩個大問題,怎麼講來講去,都只有銫137跟銫134,那其他的核種有沒有影響?喝下一瓶綠茶到底會接受到多少毫西弗,眼看是算不出來了,那這個貝克數的限值到底怎麼訂的,100貝克真的是安全的嗎?這個數字誰在決定?

目前看到的檢測報告,是銫134、銫137、碘131這三個核種的貝克數,原因它們的特性是會釋放出「γ射線」的核種,可以快速且容易檢測出來,至於鍶90 或鈽239等核種,檢測的是「β 射線」以及「 α 射線」,檢測時間則需要好幾週,數量也相對微小,從福島縣內的收集資料顯示,核災中所釋放出來的鍶數量不到銫的0.4%,鈽的數量更少,幾乎被視為零。

為什麼我們只討論這些核種?其實簡單說,就是它們在目前的科學發展中有被「研究出來」,數量比較大,並擁有能夠「快速檢測」的特性,因為檢測儀器不是萬能的,檢測能力與效率也都有其極限。

那,是否有未被檢測出來,但持續釋放輻射的核種存在?微量到可以忽略不計的核種,可不可能長期累積在體內?長期低輻射劑量與造成癌症風險、突變的相關性是什麼,很遺憾的是,目前科學的極限內給我們的答案,大都是「無法確定、不知道」。

在核災發生後,核反應後產出的各式各樣的化學物質,一個衰變的過程可能產出的核種種類數以千百計,在對於輻射對人體傷害的統計研究,多半來自於二戰遭受原子彈攻擊的被爆者,或是1986年的車諾比核子事故的受害者統計,數十年的研究裡,除了短時間內大量暴露在輻射之中造成急性傷害是明顯可見的,對於慢性的輻射傷害,研究的基數不夠大,沒有太多具體而直接證據證明慢性傷害,低劑量輻射引發癌症、細胞突變的機率,對於人體的影響也充滿爭議。

線性無閾模型 臨床研究上觀測到100 mSv以上的輻射影響為「每增加照射100 mSv,會增加千分之五的癌症致死率」,這剛好是一個線性關係,但100 mSv以下的低劑量輻射影響是不確知的,但我們「假設」在低劑量時的現象會與高劑量時相同,因此,我們廣泛使用「線性無閾模型」,這也是自1960年代起,ICRP持續建議各國法規制定的採用的模型依據,就算是低劑量輻射的情況下,我們也假設每增加一點輻射劑量就會增加癌症致死風險。但線性無閾模型爭議極大,部分科學家主張低劑量輻射對身體產生益處,輻射造成傷害後身體也有自癒的能力。

科學研究尚沒有獲得廣泛定論之前,我們傾向採用「線性無閾」這種比較保守的預防措施,擔心受到未知的傷害,同樣,在2011年福島核災發生後,在資訊不充分的狀況下,各國對日本食品採取較為嚴格的限制,用比較高標準的「預防原則」,也就是不確定是否有害的東西就不要輸入,就算是有檢驗,大家只要聽到是從日本輸入的食品,恐怕還是會留意三分,台灣也在事發後禁止福島以及周邊四縣的食品輸入,最為嚴格的歐盟,則對東日本12個縣市的食品進行全面管制。

但是隨著日本政府努力提出科學證據證明食品的安全性,各國的管制才開始鬆綁,可以說是轉向「無害推定」,也就是在法律規定的安全標準之內,在目前的科學極限內沒有驗出問題的,就讓大眾食用。

來到這裡,我們稍稍感覺得出,其實科學有點幫不上忙,但我們通常還是仰賴專家、技術官僚來幫我們決定,認為他們懂得比我們一般人多,但仔細一想他們的「專業決定」,根本一點也不科學,我們在「線性無閾模型」裡面看到的例子,當低劑量輻射與癌症致死風險沒有顯著相關性時,科學家可以決定畫一條虛線來遵守。

再舉一個例子,國際輻射防護委員會(International Commission on Radiological Protection,ICRP)建議一般人一年照射量不應超過1毫西弗,可是卻建議核電廠工作人員每年建議照射量不應超過50毫西弗,難道是在核電廠工作命就比較硬、可以承受更多輻射嗎?不是,而是科學上為了讓人可以在核電廠工作,把標準在「合理的範圍」內放寬,科學家管它叫做「合理抑低原則」,「合理」在哪真的說不上來,科學家們也老在這些爭議上吵得不可開交。

安全標準是人制定的、會變動的,台、日及各國,或是國際組織發布的標準都曾以各種原因修改過。日本在福島核災之前安全標準是370貝克,發生核災後暫改成500貝克,一年後,修正銫之標準,在災區食品的估算上,假設所有食品均受污染,食品污染係數以100%計算,因此所估算出之標準均較世界各國嚴格,一般食品須低於100貝克,嬰兒食品50貝克,水產10貝克。

早期台灣的安全標準是在車諾比核子事故後依ICRP的原則,再加上參考美國的評估資料、原能會所提供之參數估算,福島核災發生後,幾經修改,才是目前看到的數值。美國、Codex(Codex Alimentarius Commission, CAC,食品法典委員會)或歐盟等,也會依照現實情況重新評估與修訂,當核災發生時因為環境因素可能將安全標準訂得更嚴格,但在經濟發展與貿易需要的狀況下,也可能訂得較為寬鬆,觀察這些修正,不難發現安全標準,通常是政治權衡的產物。

專家學者關起門來討論出一個數字,便能決定食品輻射安全標準,這樣的機制在國際上都是大同小異,不管哪個國家或是國際組織,這樣的議訂也有很大的操作的空間,因為任何實際上的數字都可能在大眾的理解之外,也是種種四捨五入後的結果。

單看台灣,如果要更動食品輻射安全標準,一定會找上兩批人,一是行政院原子能委員會,另一個是食品安全與營養諮議會,原能會總是在告訴我們相當簡化的科學知識,多數時間在灌輸我們其實輻射沒有那麼可怕,而食安會則是拿出各式各樣的數據,比如「平均攝食量」、「糧食自給率」、「輻射劑量轉換因數」及「食品污染係數(比率)」等‥

林林總總算來算去,給大眾所謂的「綜合評估」,這些專家學者關起門來討論出一個數字,便能決定食品輻射安全標準,這樣的機制在國際上都是大同小異,不管哪個國家或是國際組織,這樣的定義也有很大的操作的空間,因為任何實際上的數字都可能在大眾的理解之外,也是種種四捨五入後的結果。

民主政治下,目前各政黨、團體對於核災食品的議題試圖打破政治黑箱進行實質參與,闖出討論空間,無論是公投提案,或是民間團體積極介入公聽會。環團積極展開調查,討論自主檢測的可能,要求建立健全的風險管理機制,這固然是重要的,我們總是期待「通過檢驗」就是有效的把關,但掌握在專家手中的「安全標準」,自始至終都不是我們可以挑戰的項目,由於不確定性太高,變項太複雜,內容太專業等,但這卻恰恰是我們理性上對「安全」評估的重要依據,忽略這些,在假設通過檢驗就很安全的前提下進行政策討論,最後不得已我們只能接受在難以真正評估的情況下,與風險共存,我們真正關心的食品安全,實際上演變成一場全民大冒險。

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