分享本文至 E-mail 信箱

學術引用格式

MLA (點一下全選)

APA (點一下全選)

EndNote(.enw)

核廢料怎麼保存,才能安全「核」你一起走

文/彭琬馨

時代力量新科立委黃國昌,二月十九日首度站上立法院質詢台,開口第一件事就針對行政院的 218 頁施政報告提出質疑,直指原先預計在 2016 年遷出蘭嶼的低階核廢料失信於民,「(施政報告)對於核廢料的處理一個字都沒有寫。」二月一日走馬上任的行政院長張善政,也答不出個所以然,只能強調「該做的事情都已經在做。」

在台灣光是蘭嶼、核一到三廠的低階核廢料,統計至二月底為止,已經累積 205,687 桶,高階核廢料也有 17,522 束。就算不看核電廠往後運轉會生產的垃圾,如此大量的核廢料,小小台灣要消化也不是那麼容易。無論是非核或廢核,民進黨政府上任後,勢必得面對已經產生的核廢料處理問題,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?

蘭嶼貯存場外觀。圖/flickr@billy1125

蘭嶼貯存場外觀。圖/flickr@billy1125

低/高階核廢料 半衰期大不同

依據輻射量高低對人體造成的影響程度,核廢料分為低階/高階兩個部分。低階核廢料主要指核電廠運轉過程中,受輻射汙染的物品如工作服、廢棄液體,以及醫療、研究機構生產的少量放射性廢棄物等(原能會針對低階核廢料的說明資料指出,除了核電廠以外的低階核廢料大約占 5 ~ 10 %),高階則是用過的核子燃料棒。

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。

以低階核廢料中的大宗鈷 60 為例,半衰期約為 5.3 年,也就是每 5.3 年核種活度會降為原來的一半,低階核廢料大約需要近百年的時間,輻射強度才會接近自然背景值;高階核廢料更久,鈽 239 一個半衰期就要兩萬四千年,完全超出人類可以想像的時間範圍,因此高階核廢料最終處置在設計時就強調,存放地點至少要能夠讓高放射性的核廢料隔絕人類生活圈二十萬年,低階核廢料則是三百年。

核廢料保存原則:多重障蔽

為防止輻射外洩,核廢料在儲存與最終處置時採取「多重障蔽(Over design)」的概念,也就是透過層層包裹,將廢棄物隔絕於人類生活圈之外。「廢棄物外洩唯一的媒介是水,因為水會流動、其他不會」,曾擔任台電核能後端營運處處長的研究員李清山強調,只要能擋住水,讓裡面的水不要跑出來、外面的水不會跑進去,放射物要跑到我們的生活環境「幾乎不可能」。

以低階核廢料(簡稱低放)來說,包含固體、液體和氣體的廢棄物,經過焚化壓縮(減容)、離心處理後,核廢料會混入凝結水及水泥。李清山說固化核廢料(第一層防護)目的是「讓它更加安定化」;接著裝入廢棄桶(第二層防護),最後放到暫時儲存場的混凝土壕溝中(第三道防護),待找到最終處置地點,再移入淺地層或坑道中。

而高階核廢料因為會產生熱能,處置需要經過三個階段。先在用過燃料池中存放三到五年,讓燃料棒冷卻;接著移到設於地表的乾式儲存場隔絕,一般建議至少要四十年;最後找到「深地質處置」地點,藉由多重障蔽,將高階核廢料存放於地表下 300 至 1000 公尺(101 大約是508公尺),存放二十萬年左右,由於存放時間非常長,篩選場址的地質條件相對也相當嚴格。

鋼桶加鋅 強化核廢料保存

此外,保存技術的進展也能提升核廢料儲存效率。由於核廢料包含液體和氣體,早期使用鋼桶儲存,很容易發生腐蝕情況,原能會物管局自 1995 年七月起,就要求各廠改用抗蝕性較佳的「熱浸鍍鋅鋼桶」,改良後的熱浸鍍鋅鋼桶,是在原先的鋼桶上塗上一層鋅,由於鋅的抗蝕性很好,能抵抗環境中的溫度、鹽分、濕度,也較能抵禦核廢料帶來的腐蝕性。

台電核能後端營運處副處長黃添煌強調,蘭嶼儲存場的狀況比較特殊,一般來說,「在溫度、濕度控制的空調環境下(如核一到三廠的儲存倉庫),儲存桶基本上不會生鏽」。

不過,嚴謹的設計碰上多變的環境因素,加上人的執行力能不能落實,都會影響儲存場的品質管理。像是原先應該每十年評估一次是否需要檢整的蘭嶼儲存場,從民國 71 年(第一桶核廢料送進蘭嶼)開始到第一次大規模檢整時(民國 96 年),已經過了整整 25 年,許多廢料桶早已鏽蝕破損,過程中甚至發生疑似鈷 60 外洩的情況(對此台電強調,檢測到的鈷 60 是早期排放殘留,並非因為檢整外洩)。關注核能與能源議題的泛科學專欄作者廖英凱認為,持續性地監測技術、處理程序與定期檢整工程,「原理與技術都很簡單,但關鍵在必須正視與解決過去沒有做到的原因」。

核電廠的外部效應也應該留意

技術人員思考的是設備本身的安全性,不過更多人關心核電廠對環境帶來的外部效應。曾在核研所服務過的學者賀立維就認為,台電減容中心在焚燒低階核廢料時,沒有控管、檢測排出的廢氣,對此台電則回應,所有廢棄排放都有經過檢測、符合相關法規。不過核電廠在焚燒核廢料時可能帶來的潛在輻射公共安全問題,的確引起相關學者關注。在美國研究核廢料的專家卓鴻年,就曾投書媒體建議,台電應該針對低階核廢料不同處理方式,可能帶來的外部效應進行評估,才能確保核廢料場的長期安全。

民國 67 年,第一座核電廠在新北金山開始運轉時,正值台灣經濟起飛時期,政府將核一廠列為十大建設之一,希望核電廠運轉後能為發展中的台灣補足用電缺口,核電相關研究也開始蓬勃發展。如今三四十年過去,環保意識抬頭,人們對環境使用的想法不再相同。四十年前為解決用電需求「先蓋再說」的核電廠,沒考慮除役、核廢料等問題,四十年後還是要面對。在核電議題上,你看的是現在、還是很久以後的未來?無論是支持或反對,同樣生活在這塊土地上的我們,都得共同承擔。

 

低階核廢料何去何從圖表02jpg

關於作者

彭 琬馨

琬馨

一路都念一類組,沒什麼理科頭腦,但喜歡問為什麼,喜歡默默觀察人,對生活中的事物窮追不捨。相信只要努力就會變好,相信科學是為了人而存在。 在這個記者被大多數人看不起的年代,努力做個對得起自己的記者。