100萬年才安全的「高階核廢」 全球25萬噸何去何從?

2024/02/26 春山出版:王舜薇、崔愫欣

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無法否認的是,從第一座反應爐開始在臺灣運轉已屆滿45年,核廢料卻始終找不到最終處置場的事實。圖為示意圖。 圖/unsplash

編按:核能發電後留下的核廢料,究竟要放在哪裡,一直是各國政府的燙手山芋,《海島核事》作者王舜薇與崔愫欣在書中提到,高階核廢料堪稱最棘手的問題,用來存放的燃料池不僅有輻射外洩風險,高階核廢料甚至要放至100萬年後,才逐漸趨於安全。

「整體來說,它們的毒性——不論是放射性或化學性——都遠比我們至今在美國或其他任何國家所處理過的任何工業原料來得致命。」

—1959年2月,約翰霍普金斯大學教授Abel Wolman

在首次針對核廢料議題舉行的美國國會調查之發言

從1970年代十大建設開始推動,政府就不遺餘力宣傳「核能安全無虞、核廢料可處理」等教條式口號,時至今日,核電存廢爭議依然劇烈,無法否認的是,從第一座反應爐開始在臺灣運轉已屆滿45年,核廢料卻始終找不到最終處置場的事實。這跟哪個政黨執政並無太大關係,即使是支持核電的國民黨執政縣市,也不可能輕易接受核廢料,這是反核派、擁核派最終都要面對的問題。

2019年3月,臺灣綜合研究院能源政策民意調查報告中,民眾最擔心的是核廢料的威脅,有41.2%民眾認為「找不到核廢料最終處置場」是最大隱憂;另有66%民眾不支持核廢料最終處置場址設置在自己或家人的居住城市。

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核能發電後留下的核廢料,究竟要放在哪裡,一直是各國政府的燙手山芋。圖為示意圖。 圖/unsplash

高階核廢料藏隱憂 要等100萬年才安全

從2006年通過《選址條例》迄今,候選地點一變再變,核廢處置問題始終停滯不前。放在蘭嶼的僅僅是低階核廢料,就讓政府難以處理,然而真正讓全球都感到棘手的,是高階核廢料。

高階核廢料就是核電廠用過的核燃料棒,雖然燃料棒離開反應爐後,鈾連鎖反應就停止,但當其剛從反應爐退出時,因具有很高的放射性及熱量,必須先貯存於廠內的用過燃料池中冷卻,待其放射性及熱量衰減後,再進行後續處理。

通常會放在水池中5至10年(溼式貯存),再移出水池,使用金屬容器貯存(乾式貯存),但這並不是長久之計,因為貯存容器日久也會損壞導致輻射外洩,因此必須找到最終處置場。

高階核廢料由於對環境具有潛在的長期輻射危害,約在100萬年後才能趨於與天然鈾礦自然背景值相當的水平,因此國際上甚至有學者提出高階核廢料最終處置場需要以100萬年作為安全評估的時間尺度。

全球37萬噸核廢 僅三分之一經過再處理

燃料棒的使用週期設計約為12至18個月,用完後就變成令各國頭痛不已的萬年核廢。核工業早期太過低估核電廠除役與核廢料處置會面臨的艱難挑戰,使得下一代必須付出高昂的環境與社會成本。

國際原子能總署估計,自民生用核電廠出現以來,一共產生約37萬公噸重金屬的「用過核子燃料」,其中約有12萬公噸經過再處理(reprocess),目前全世界約有25萬噸的大量高放射性用過燃料棒,分散在全球14個國家之中,大多數的用過燃料棒就地放置在反應爐廠區內的冷卻池。

美研發「乾式貯存」避免燃料池爆滿 台灣也適用嗎?

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圖/春山出版提供

臺灣的高階核廢料至今存放在3座核電廠廠區的燃料池,不但尚未找到最終處置場,甚至在運轉期間因燃料池容量不足而爆滿,臺電只好進行格架密集化、改建水池等作業,以求容納更多的用過燃料棒,此舉被環保團體指稱增加核安風險。

甚至核一、核二廠在運轉期限未到,就因為燃料池爆滿而必須提前停機,燃料池容量設計本就不足以容納運轉執照效期40年所產生的用過燃料棒。

為因應找不到核廢料最終處置場的困境,美國率先發展乾式貯存技術,將在燃料池存放超過5年,且其所產生之熱量可以靠自然對流移除之用過核燃料,存放於乾貯罐內。

此技術被美國核能管理委員會(Nuclear Regulatory Commission, NRC)認可並採用,但仍有許多國家存放在燃料池內。臺灣的核電發展參照美國,隨之提出於廠區內規劃興建室外乾式貯存設施,但興建過程、環評、水土保持執照取得並不順利,至今尚未啟用。



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