談台灣的核電與核廢料

前言

最近碰到很多朋友,都會問筆者有關核四廠是否應該停建?或是用核電是否安全? 筆者因緣際會,曾經參予核電廠一些工作,並協助處理核廢料,所以針對這問題,筆者慎重思考後的統一答案是『參與核電工作認為懂核電的人,會告訴你核電是安全可信的,但對於並非完全了解或是一知半解的人,多數會告訴你應該停用核電。筆者則認為『若使用核電的國家及地區,若能真實面對且解決兩件事情筆者就贊成使用。第一 : 核廢料的處理須同意有區域合作觀念。第二 : 使用後的核燃料棒,如何讓它能有儘快停止繼續反應。』這兩點若做到,筆者贊成續建核四並商轉。』而核四廠的續建或停建案,其中主要的疑慮之ㄧ就是核廢料的處理問題,因此,筆者針對這部份,提出一些說明與看法,供大家參考指教,若有謬誤之處,亦請不吝給予指教。

核廢料來源與分類

核廢料的來源很多,舉凡一般生活中的醫療、工業、機械、檢測及測量等工作上,只要用到放射性物質的工具,都會產生或多或少的核廢料,但因為目前產生核廢料數量最大的是台電的核電廠,所以我們僅針對核電廠的廢料處理來討論。當然核電廠的廢料,又可分為高放射性核燃料棒與低放射性核廢料兩種。兩種核廢料根本上是不同的東西,其影響及處理方式,是截然不同的。

低放射性核廢料有氣態、液態和固態,但多數為冷凝作業之冷凝水淨化之廢樹酯經脫水後產物、廢液淨化系統所產生之廢液、化學廢液或可燃廢料焚化後之灰渣等物件;至於高放射性核廢料通常指的是使用後的核燃料棒。

廢料處理方式

核廢料的處理,國際上多採分時、分階段方式來處理。

高放射性核廢料使用後,都先放在圍阻體中的冷卻池中冷卻,等一定數量及一段時間後再進行處理,目前有兩種處理方式 : 其一為取出加工後,再使用。(日本福島電廠之核燃料棒多數如此處理),但因為圍阻體內之重水池空間往往不敷使用,所以國際上已經有許多國家採用第二種方式處理,也就是戶外乾式儲存方式處理,將圍阻體冷卻池內放置較久燃料棒取出,用混凝土護箱裝置後,在圍阻體外尋找適當場所興建戶外儲存場,將混凝土護箱放置戶外,用特殊冷卻系統將燃料棒產生的熱能,利用空氣冷卻處理後,將熱能排放於大氣中。

 

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使用後核燃料棒放入冷卻池

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圍阻體中的冷卻池(溼式儲存)

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混凝土護箱戶外儲存場(乾式儲存)

至於低放射性廢料,因為廢棄物並非完全是固體,不易收集保存,所以通常都會用混凝土或柏油固化裝入鐵桶處理,固化後的鐵桶必須暫時存放,等尋找適當場所興建好最終處置場地後,再進行最終之掩埋處置。而處置技術採多重障壁的設計,可分為淺層處置(包括土堆混凝土庫、淺地掩埋、地下處置窖等)及坑洞處置(或稱深層處置,包括地下坑道、海床下坑道、地下豎坑、礦坑等),目前美國、法國、英國、日本、南非、西班牙、德國、芬蘭、瑞典等國都有低放射性廢棄物最終處置場,將放射性廢棄物與生活環境隔離,維護環境品質。但因為最終處置場地有各種法條規範的限制及民意的高張,目前台灣國內的最終處置場址的尋覓,面臨非常困難的局面。

台灣是否有適宜最終處置之場所

核廢料的處理基本上要有區域合作的觀念,也就是不適宜處理核廢料的地區,應該將核廢料放置於適宜的地區,否則會因處置的不當,造成更大的二次傷害或是多次傷害。例如 : 最終處置場地的選址,他有先天的一些限制與要求,該地區的降雨量每年必須少於700豪米、掩埋場所必須在地下水位以上2~4米(各國規定不同)、地質條件、周圍人口密度的規範、地震天災等等,這些都是問題,並非每個地區都能滿足這些條件,所以才會有區域合作的觀念產生。

台電公司及政府近年來積極尋求解決核廢料的問題,甚至於成立核後端基金,在每度核電中,提存經費作為核廢料最終處置及將來核電廠除役之用。但因為民意的高漲,加上台灣先天條件的影響,事實上在島內尋找最終處置場場址是遭遇到很大的困境。在台灣本島及離島要能找到完全符合規範要求的一些天然背景值的場址,基本上應該說是沒有完全符合的場所。但當然台電可以說將利用工程手段去達成這些規範要求的標準,但最終處置場場址,必須符合的條件,包含有:地理位置、地質條件、地形、人口分布、氣象、水文、天然輻射背景、交通狀況、景觀及文化史蹟等因素的考慮,這些條件都符合後,才能開始進行最終處置工程的設計規劃及處置工作,這些要求條件中,台灣有幾項一定無法達到的,例如 : 降雨量的限制、人口的分布、水文(地下水位)等的天然條件要求(而非人工的工程技術去改變)。

台灣目前的核廢料處理情況

從民國67年核一廠一號機開始商轉至今,不論是在高放射性核廢料或是低放射性核燃料桶,都尚無法真正進行任何一束核燃料棒或一桶核廢料進行最終處置,除了蘭嶼的核廢料處置場(暫存)外,目前僅有核一廠正在進行核燃棒的戶外乾式儲存作業與核二廠的低放射性核廢料桶減容處理(約4桶減為一桶)。而核一廠依規定將於民國一百零七年除役停止運轉,除役過程中將產生的核廢料將更可觀,當然筆者相信台電與政府針對這些問題,已經積極開始尋找解決方案,但多年下來,一直困擾於國內外壓力,讓台電執行人員無法依據正常的處理程序執行,甚至於有與國外簽約後,被迫毀約的情況產生,這點依據目前國內外情勢所迫,要真正處理核廢料,目前可行的方案恐怕只剩下運往中國大陸一途。

省思

大多數在核電廠工作的專業人士,都會認為核電工程除了非常專業之外,它所採用的標準都是國際上最嚴苛的規範與作業程序,可能產生的任何問題,都有相對應的數種防禦措施的建置,至於美國三浬島事件、蘇聯車諾比事件及日本福島事件,都是核電廠最好的活教材,經過任何一次的災難,都會增加很多的核電運轉操作防護措施,所以核電專家們一定都會對於自己每天所處的工作環境,充滿信心。但在一般人內心深處所擔心的卻是 “ 核電是一種不怕一萬、只怕萬一的能源 ”,台灣是經不起任何一次的核能災害,這點也許是專家們或是主政者應該謙虛以對的事情。

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