Brand
載入中...

我翻了 核廢料 的牆

洪國鈞

台灣電力公司 核能工程師

清華大學工科系核工程組碩士、世界核能大學暑期學院結業。台電員工,曾經歷 19 次核電廠大修工作、7 次燃料檢驗工作、6 次核子燃料運送、貯存與修復工作。

同時也是中華民國核能學會與美國(洲)核能學會的終身學會會員,領有原子能委員會核發之輻射防護師執照及輻射安全證書。美國 GE 公司、法國 Areva 公司的核子燃料檢查證書, 以及赴國外爐心設計稽查資格。

【 臺灣的核廢料,何去何從? 】

統計至今年二月底為止,台灣核廢料從蘭嶼、核一到三廠的低階核廢料,已經累積 205,687 桶,高階核廢料也有 17,522 束。新政府上任後,也喊出 2025 非核家園口號,但撇開複雜的政治立場不談,你了解核廢料嗎?向來被人詬病的核廢料,到底怎麼保存?如何處理?而最受爭議的選址問題,到底是如何挑選地點?會考量到哪些問題?

本講座將帶大家一起了解低階與高階核廢料對人體的傷害機制、各種核廢料的分類、處理方式,以及場址的選擇方式與爭議。

臉書
相關部落格
相關網站
泛答個人頁
【 快問快答 】

第一次翻牆是什麼時候?什麼樣的情境下?

哈雷彗星 1986 經過時,翻越心牆進入科學疆界。

如果把「知識」比喻成動物、植物、事物...等,你會把「知識」比喻成什麼?

光。(編按:就是這道光!)

覺得核電相關工作最特別的地方在於......?

很神秘很黑箱又很有魅力。

影像紀錄
文字紀錄
  • 文字紀錄/王景新

統計至 2016 年 2 月底為止,台灣核廢料從蘭嶼、核一到三廠的低階核廢料,已經累積 205,687 桶,高階核廢料也有 17,522 束。新政府上任後,也喊出 2025 非核家園口號,但撇開複雜的政治立場不談,你了解核廢料嗎?

台灣電力公司核能工程師洪國鈞坦言:「台灣就算沒有核能,依然會有核廢料產生。」

沒有核能為什麼會出現核廢料?這個問題該先從認識核廢料開始。洪國鈞說,依據輻射量高低對人體造成的影響程度,核廢料分為低階、高階。

核電廠外也會生產低階核廢料。

低階核廢料指核電廠運轉過程,受輻射汙染的物品,例如:工作服、廢棄液體;不只是核電廠,醫療、研究機構生產的少量放射性廢棄物等,也都算是低階核廢料。低階核廢料處理又細分為液態處理的濕性核廢料(淨化水系統過濾殘渣等)與固態處理的乾性核廢料(手套、工具及廢金屬等)。原能會曾在低階核廢料說明資料指出,除了核電廠以外的低階核廢料約占 5% 到 10%。

談到國內低階放射性廢料現況,洪國鈞說醫學、農業、工業、學術研究等產生的核廢料約佔了國內低階放射性廢料 12%,其餘 88% 則是核能電廠。由於民國 85 年起核廢料不再運入蘭嶼貯存場,目前由貯存於核電廠內貯存,這些低階核廢料要監管 300 年才會進行最終處置。

核子燃料棒並非全是核廢料

檢測組裝好的燃料棒
檢測組裝好的燃料棒。圖片/By NRC, Public Domain, wikimedia commons

而高階核廢料則是用過的核子燃料棒。

洪國鈞介紹,核能的燃料循環方式有開放式燃料循環、半封閉式燃料循環、全封閉式燃料循環三種;新燃料可使用 54 到 72 個月。其中,全球有 124 座運轉中的核電廠用過核子燃料乾式貯存計畫,像是美國密西根州的帕利塞德(Palisades)核電廠;麻薩諸塞州的洋基羅威(Yankee Rowe)核電廠;亞利桑那州的巴洛維德(Palo Verde)核電廠;紐約州的費茲派區克(Fitzpatrick)核電廠等。

乾式貯存桶
乾式貯存桶。圖/Nuclear Regulatory Commission

「用過的核子燃料不一定是核廢料,97% 可以回收再處理。」洪國鈞補充。

台灣營運規劃,則是將發電後的燃料,先經水池貯存,其中一部分透過回收再處理的方式將可用核物料製成新燃料,另一部分無法再利用的燃料進行乾式貯存,這才進入最終處置。核一廠乾式貯存計畫,首先將 56 束用過的核子燃料,經外徑 1.7 公尺、高度 4.48 公尺、重量 16.65 公噸的鋼筒密封,再由外徑 3.45 公尺、高度 5.7 公尺、重量 112.73 公噸的混凝土護箱,最後再外加外徑 4.2 公尺、厚度 0.35 公尺、高度 6.03 公尺、重量 81.2 公噸屏蔽。

至於用過核燃料再利用的方式,洪國鈞則介紹了英國雪拉菲德(Shellafield)再處理廠的處理流程,他們將使用過的燃料重新生產成混合氧化物核燃料(Mixed oxide fuel, MOX fuel),整個製程簡稱為 MOX 製程。同時,核種異變(快滋生反應器)也是處理方式之一,優點是液態鈉冷卻反應器,具被動式防護能力;可使用天然鈾、耗乏鈾或釷作為燃料,燃料力利用率達 99.5%(輕水式反應器為 3% 到 4%),但缺點是鈉與水或空氣接觸可能會發生爆炸。

核電廠除役後土地還能用嗎?

此外,核電廠除役的目的是要讓廠址永久安全及恢復廠址土地資源再利用。核能電廠於永久停止運轉後,首先須將使用過的核子燃料移至核子燃料水池或乾式貯存設施內貯存,再進行核能電廠放射性存量評估,確認污染狀況、除污方式及活度標準後,執行污染去除,接著進行設施及建物拆除,最後將廠址復原後釋出,供再利用。

立即拆除是在短時期內即將廠內含放射性物質之設備、結構及部份設施除污後拆除,移至低放射性廢棄物處置場,並將廠址恢復成無限制使用狀態。延遲拆除則是先保持在安全狀況一段時間,使廠內所有放射性物質經一段時間(60 年)衰變後再進行除污及拆除,並將廠址恢復成無限制使用狀態。

固封除役是指,將廠內所有殘留的高放射性及高污染設施密封在混凝土的屏蔽內,同時建立持續的監測系統,直至廠區放射性衰減至可供無限制使用程度為止(約 100 年)。我國 1971 年建造的核一廠,第一、二機組將屆 40 年使用年限,分別將在 2018、2019 年退役;核一廠乾式貯存計畫預定設置 30 組混凝土護箱,每組護箱承裝 56 束用過核子燃料,共計可貯存 1680 束用過的核子燃料;場址位於核一廠廠區內西南方一塊 0.45 公頃空地。現場有聽眾詢問核四是否會拆,洪國鈞回:「核四目前是封存。」即不放置燃料棒、不運轉,日後啟用核四,必須經公投決定。(核四 2015 年 7 月 1 日開始進入為期三年的封存狀態。)

核廢料貯存場候選場址爭議

廢核料遷出蘭嶼
圖/By © Nisa Yeh, CC BY-SA 2.0, wikimedia commons.

談到臺灣核廢料貯存場的候選場址,洪國鈞指出,由於核廢料輻射強度會隨著時間增加而遞減,核種不同也會影響輻射發散的時間。金門烏坵、台東達仁都曾被建議為候選場址,「前者離中國太近,後者牽涉《原住民基本法》固有疆界,目前無解。」

洪國鈞做出三點結論:台灣就算沒有核能,依然會有核廢料產生;在技術與經費上,低放射性廢棄物在台灣有適合的地點掩埋,也有足夠的經費支應;高放射性廢棄物也並非無解,台灣目前採取保守性的貯存方案,待全球有一致性的最終解決方案共識後(如永久處置、核種異變等),就會跟進。

欲罷不能,想讀完
在翻牆與不翻之間請別猶豫錯過知識撞擊
感謝支持
線上購票完成,線上驗證後皆能兌換實體票券