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巴黎協定 5 年了,來看看它有沒有好好運作

阿咏_96
・2021/02/17 ・3196字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 576 ・九年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

去年 (2020) 是巴黎協定五週年,12 月 12 日各國虛擬集會「齊聚一堂」來討論這五年來的運作情況,也就是繳交期中報告的時候到了!究竟各國是否有達到當初設立的目標?還是會拿到一個大大的「期中預警」呢?更重要的是,下一個五年需要達成哪些目標?能夠幫助我們在世紀末之前將氣溫上升幅度控制在攝氏 2 ℃ 以內嗎?

巴黎協定在講什麼?

2015 年 12 月,在法國巴黎召開的 UNFCCC 第 21 屆締約方大會(COP21)中,各締約方協議未來將一起努力控制地球氣溫的上升幅度。首先,與工業化前的水平相比,全球將致力限制升溫小於攝氏 2 ℃,最好在 1.5 ℃ 以內。為了實現這個長期的溫度目標​​,各國旨在盡快達到全球溫室氣體排放量的峰值。什麼是「峰值」呢?

《巴黎協定》是聯合國 195 個成員國在 2015 年簽署,取代《京都議定書》,期望能共同遏阻全球暖化趨勢的氣候協議。圖/Pixy

由於經濟發展持續成長,人口增加也將使用更多能源,即便努力減量,溫室氣體的排放量仍會上升,一直到減量的速度追到成長的速度,此時溫室氣體排放量的最高值就是峰值。從減緩全球暖化的角度,希望峰值越早出現越好,對大氣的影響才能達到最小。

再來,所有國家均以國家自定貢獻 Nationally Determined Contributions(NDCs)做為減量目標的機制進行減排或限排,工業化國家必須有絕對減量目標值。第三,已開發國家需提供綠色氣候基金,協助開發中國家執行氣候變遷減緩與調適。第四,具有法律拘束的申報制度,國家預期自定貢獻 Intended Nationally Determined Contribution(INDC)於簽署後每五年或十年提交報告及檢討,將在 2023 年首次全球盤點、透明公開的呈現。

延伸閱讀:永續發展從哪裡來能往哪裡去?減碳還不夠,下一站是「碳中和」

五年來,其實有一些進展

巴黎協定的各國都簽署了一項承諾,也就是到 2100 年時,全球氣溫上升幅度須低於 2℃。要達到這個目標,就必須不以化石燃料作為能源及運輸,停止森林喪失、徹底改革糧食生產,並想辦法減少溫室氣體。為了達到目標,各國提出自己的承諾及實現計畫,然而,若沒有達到目標,也不會有什麼具體的懲罰措施。

聯合國辦公室負責協調達成巴黎協議會談的負責人,克里斯蒂安娜.菲格雷斯 (Christiana Figueres) 表示,這個做法是為了建立一個動態的結構,讓各國可以隨著國家經濟、科技、政治意願等變化而調整。她認為,這種彈性讓一些國家在近期增強當初的承諾,歐盟、加拿大、韓國、日本及南非、英國都承諾,2050 年前將「氣候淨排放量」 (net climate emissions) 減少到零。

美國當選總統拜登也認同這個目標,並承諾在他總統任期內,會把應對氣候變遷視為核心工作3。同時,世界上最大的二氧化碳排放國——中國,表示將以比最初承諾更快的速度減緩氣候變遷,目標為 2060 年實現碳中和2,雖然有些觀察員認為,中國佔全世界碳排放量的 28% ,若要達到此目標將面臨很嚴峻的挑戰,將需要大幅度在運輸和發電中減少使用化石燃料,並透過碳捕捉,植樹造林來抵消剩餘的排放量2

若要碳中和的目標,將需要大幅度在運輸和發電中減少使用化石燃料。圖/pixabay

菲格雷斯前幾週在新聞發佈會上說:「我們不斷看到巴黎協定的進展,沒有我們想要的那麼快,但它肯定會前進。」

目前也有一些跡象顯示,本世紀末預測的氣溫上升略有緩解。在 2015 年巴黎高峰會前,根據非營利性科學財團組織「氣候行動追蹤組織」 (Climate Action Tracker) 估計,到 2100 年前,全球排放量可能將氣溫推升到 3.5℃。而目前這個軌跡已經平緩到 2.9℃。

這個改變是科技、經濟、政治變化共同作用的結果,氣候行動追蹤組織的部門「氣候分析」 (Climate Analytics) 的物理學家兼首席執行長比爾.哈雷 (Bill Hare) 表示。太陽能等可再生能源技術的成本大幅下降,經濟成長也已經趨緩。在法律層面,尤其是歐盟的法規,已經開始影響溫室氣體排放量了,從 1990 年到 2019 年,歐盟 27 國的溫室氣體排放量減少了 24%,這已經超過了歐洲在 2020 年前減少 20% 的目標1

當然也有遇到挫折

當然,在這五年當中,也有許多事件及數據顯示出巴黎協定面臨的挑戰。例如,川普在 2017 年退出巴黎協定後,根據環境保護基金 (EDF) 表示,各州在氣候議題的領導應能發揮更大作用,但近期他們一項報告4中顯示,美國其他有對氣候做出承諾的州也未實現他們的目標,EDF 監管策略資深總監帕姆.基利 (Pam Kiely) 說道:「儘管許多州在應對氣候問題上已採取重要步驟,但它們的步伐還不夠快,無法將承諾轉變為所需的政策。」

此外,巴西在總統賈爾·博爾納納羅 (Jair Bolsonaro) 的政府領導下,亞馬遜地區的森林砍伐急劇增加,釋放了儲存在樹木以及地下的碳6。並且,根據聯合國的近期報告7,發現儘管因為 Covid-19 而造成二氧化碳排放量短期下降,但到本世紀末全球氣溫上升幅度仍可能超過 3℃,超過了巴黎協定的限制目標。

巴西亞馬遜雨林的樹木盜伐日益嚴重。圖/sciencemag.org

根據《地球系統科學數據》 (Earth System Science Data) 的最新計算82020 年的化石燃料排放量比 2019 年下降大約 7%。有可能是因為 Covid-19 的席捲,但隨著經濟的復甦,排放量亦有可能會回彈。且大氣中的二氧化碳濃度仍在繼續增加,到 2020 年底將達到 2.5ppm,並預計全年平均達到 412 ppm,比工業化前的水平高 48%9

下一個五年在哪?

聯合國秘書長古特瑞斯 (Antonio Guterres) 在巴黎協定視訊會議上呼籲各國宣布進入「氣候緊急狀態」;但相對於危機規模,各國領袖大多做出漸進式承諾。

有些人認為巴黎協定能夠幫助防止全球平均氣溫升高到比工業化前水平高 2°C 的目標的進展,但也有大量證據說明,許多國家並沒有兌現他們在 2015 年的承諾。甚至有些研究預測,即使各國遵守了這些承諾,到本世紀末,全球溫度仍可能會上升 2.6°C,這代表我們需要採取更積極的行動。

根據環境保護基金 (EDF) 表示,有三個議題將逐漸成為 2021 COP26 前討論的焦點10

  1. 在設定下一個目標時,必須更有雄心壯志。
  2. 從談判到實際執行,不限於國家層級,而是擴展至航空及航運之間。
  3. 持續監測與報告排放量的重要性(也就是「透明促進框架」enhanced transparency framework)

此外,如前所述,近幾個月有些國家已經做出了一些承諾,包括歐盟致力於減少排放,目標為到 2030 年之前,降低到 1990 年的 55%;英國則是將目標設在 2030 年之前,降低到 1990 年的 68%,並停止資助石油及天然氣;中國承諾 2060 年達到碳中和;日本和韓國承諾到 2050 年實現淨零排放。

然而,2050 年及 2060 年前,我們還有很長的路要走,就短期承諾而言,除了英國及歐盟外,仍需要來自各國的幫助。在《巴黎協定》簽訂五年後,它仍然是一個重要的「行動指南」,但成功與否卻不完全取決於協議本身,而是各國作出的承諾,為了實現這些承諾採取哪些行動,透過協議,定期、透明地檢視執行報告。過去五年穩固協議的基礎,也顯示出協議的彈性,未來五年,該把目標定在哪、帶領世界走向何處,對現在而言才是至關重要的。

期中考結束,期末考要如何過關才是重點啊!

參考資料

  1. Total greenhouse gas emission trends and projections in Europe
  2. Can China, the world’s biggest coal consumer, become carbon neutral by 2060?
  3. THE BIDEN PLAN FOR A CLEAN ENERGY REVOLUTION AND ENVIRONMENTAL JUSTICE
  4. Report: U.S. States with Climate Commitments Off Track to Reach Science-based Emissions Goals
  5. 氣候變遷生活網——巴黎協定
  6. Illegal deforestation in Brazil soars amid climate of impunity
  7. Emissions Gap Report 2020
  8. Friedlingstein, P., O’Sullivan, M., Jones, M. W., Andrew, R. M., Hauck, J., Olsen, A., … & Zaehle, S. (2020). Global carbon budget 2020. Earth System Science Data, 12(4), 3269-3340.
  9. COVID LOCKDOWN CAUSES RECORD DROP IN CO2 EMISSIONS FOR 2020
  10. What the next 5 years hold for the Paris Agreement

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阿咏_96
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You can be the change you want to see in the world.

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如果塑膠是石油做的,那塑膠恐龍的成分中,有多少真正的恐龍?——《如果這樣,會怎樣?2》
天下文化_96
・2023/04/25 ・1344字 ・閱讀時間約 2 分鐘

塑膠是石油製成的,而石油是死掉的恐龍製成的,請問塑膠恐龍的成分中有多少真正的恐龍?
——史蒂夫.萊德福(Steve Lydford)

我不知道。

塑膠恐龍

煤和石油稱為化石燃料,因為它們是由千百萬年來埋在地底下的死亡生物殘骸所形成的。「地下的石油來自何種死掉的生物?」標準答案是「海洋浮游生物和藻類」。

換句話說,那些化石燃料中並沒有恐龍化石。

只不過,那個答案不太正確。

我們大部分的人看到的石油,只是它的精煉形式,例如煤油、塑膠,以及從加油槍流出來的東西,所以很容易把石油的來源想像成某種均勻的黑色冒泡物質,每個地方都一樣。

但化石燃料帶有自身原始來源的指紋。煤、石油和天然氣的不同特性,取決於進入其中的生物體,以及牠們的身體組織長久以來發生了什麼樣的變化;取決於牠們住在哪裡、牠們如何死亡、牠們的遺骸最終葬身何處,以及牠們經歷了什麼樣的溫度和壓力。

死亡的物質帶有自身生命歷史的化學印記,千百萬年來以各種不同的方式混雜在一起。我們將它挖出來之後,費了不少工夫剝掉這段故事的證據,將複雜的碳氫化合物精煉成均勻的燃料。當我們燃燒燃料時,它們的故事終於灰飛煙滅,釋放出束縛在它們身上的侏羅紀陽光,為我們的汽車提供動力。

無論是哪裡來的,塑膠恐龍成分中的石油,只有一小部分可能直接來自真正的恐龍屍體。如果是來自以陸地物質為主的中生代油田,含有的恐龍可能稍微多一點;如果是來自密封於冠岩底下的前中生代油田,可能完全不含恐龍。如果不花費心思追查特定玩具製造過程的每一道步驟,就沒辦法知道。

廣義來說,所有的海水在某段時間都曾經是恐龍的一部分。當這些水被用來行光合作用時,其中的分子成為食物鏈中脂肪和碳水化合物的一部分——但那些海水其中有更多,此刻正以水的形式存在於你的體內。

換句話說,你的塑膠玩具身上含有的恐龍,遠不如你身上含有的。

——本文摘自《如果這樣,會怎樣?2:千奇百怪的問題 嚴肅精確的回答》,2023 年 3 月,天下文化出版,未經同意請勿轉載。

天下文化_96
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天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。

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植物口渴就喊:「啵、啵、啵~」
胡中行_96
・2023/04/06 ・2954字 ・閱讀時間約 6 分鐘

久旱不雨,植物悲鳴,[1, 2]類似教育部《臺灣閩南語常用詞辭典》所謂「因飢餓而吵鬧」的「哭枵」(khàu-iau)。[3]別問為何沒聽過,也不怪天地寡情,人類無義,從來漠不關心。植物叫那種超音波,傳至咱們耳裡就只剩寧靜。幸好靠著以色列科學家幫忙,轉換到常人的聽覺範圍,並分享於 2023 年 3 月底的《細胞》(Cell)期刊,才廣為周知。[1]

轉換到人類聽力範圍的番茄「叫聲」。音/參考資料 1,Audio S1(CC BY 4.0)

傾聽植物的聲音

面臨乾旱或草食動物的威脅,植物會做出多種反應,例如:改變外貌,或是以揮發性有機化合物影響鄰居等。[1]過去的文獻指出,缺水引發空蝕現象(cavitation),使植物負責輸送水份的木質部,因氣泡形成、擴張和破裂而震動。[1, 4]現在科學家想知道,這是否也會產生在特定距離內,能被其他物種聽見的聲音。[1]

受試的對象是番茄菸草,分別拆成乾旱、修剪和對照 3 組。對照組又有常態生長的一般對照、有土卻無植物的盆器,以及每株植物實驗前的自體對照 3 種。實驗大致有幾個階段:首先,在隔音箱裡,距離每個受試對象 10 公分處,各立 2 支麥克風收音。將聲音的紀錄分類後,拿去進行機器學習。接著移駕溫室,讓訓練好的模型,分辨雜音和不同情況下植物的聲音。再來,觀察乾旱程度與植物發聲的關係。最後,也測試其他的植物和狀態。[1]

麥克風對著乾旱、修剪和對照組的植物收音。圖/參考資料 1,Graphical Abstract局部(CC BY 4.0)

植物錄音與機器學習

隔音箱裡常態生長的植物,每小時平均發聲少於一次;而沒植物的盆器當然完全無聲。相對地,遭受乾旱或修剪壓力的實驗組植物,反應則十分劇烈:[1]

 平均值(單位)番茄菸草
乾旱發聲頻率(次/小時)35.4 ± 6.111.0 ± 1.4
 音量(聲壓分貝;dBSPL)61.6 ± 0.165.6 ± 0.4
 聲波頻率(千赫茲;kHz)49.6 ± 0.454.8 ± 1.1
修剪發聲頻率(次/小時)25.2 ± 3.215.2 ± 2.6
 音量(聲壓分貝;dBSPL)65.6 ± 0.263.3 ± 0.2
 聲波頻率(千赫茲;kHz)57.3 ± 0.757.8 ± 0.7

隔音箱中實驗組的錄音,被依照植物品種以及所受的待遇,歸納為 4 個組別,各組別再彼此配對比較,例如:乾旱的番茄對修剪的番茄等。以此資料訓練出來的機器學習模型,判別配對中各組別的準確率為 70%。第二階段在溫室中進行,自然較隔音箱嘈雜。科學家拿空蕩溫室的環境錄音,來教模型分辨並過濾雜訊。訓練後,令其區別乾旱與對照組番茄的聲音,結果 84% 正確。[1]既然能聽得出基本的差別,下一步就是了解水量對番茄發聲的影響。

體積含水量

為了操縱體積含水量(volumetric water content,縮寫VWC),即水份與泥土體積的比值或百分比,[1, 5]科學家狠下心,連續幾天都不給溫室裡的番茄植栽喝水。一邊觀察 VWC 的變化;一邊錄下它們的聲音。起先水份充足,番茄不太吵鬧;4、5 天下來,發聲的次數逐漸增加至高峰;然後應該是快渴死了,有氣無力,所以次數又開始減少。此外,番茄通常都在早上 8 點(圖表較像 7 點)到中午 12 點,以及下午 4 點至晚上 7 點,這兩個時段出聲。[1]科學家覺得這般作息,可能與規律的氣孔導度(stomatal conductance),也就是跟光合作用的換氣以及蒸散作用的水份蒸發,兩個透過氣孔進行的動作有關。[1, 6]

大部份的聲音都是在 VWC < 0.05 時出現;當 VWC > 0.1,水份還足夠,就幾乎無聲。科學家將比較的條件進一步分成 VWC < 0.01 與 VWC > 0.05、VWC < 0.05 跟 VWC > 0.05,以及 VWC < 0.01、VWC > 0.05 和淨空溫室的聲音。機器學習模型分辨起來,都有七、八成的準確率。[1]

縱軸為每日發聲次數;橫軸為缺乏灌溉的天數。圖/參考資料 1,Figure 3A(CC BY 4.0)
乾旱狀態下,番茄發聲的時段。縱軸為每小時發聲次數;橫軸為 24 小時制的時間。圖/參考資料 1,Figure 3B(CC BY 4.0)

植物發聲的原理

實驗觀察所得,都將植物發聲的機制,指向木質部導管中氣體的運動,也就是科學家先前預期的空蝕現象[1]下面為支持這項推論的理由:

  1. 木質部導管的口徑,與植物被錄到的聲波頻率相關:寬的低;而窄的高。[1]
  2. 乾旱與修剪所造成的聲音不同:在木質部導管中,前者氣泡形成緩慢,發聲時數較長;而後者則相當迅速,時數較短。[1]
  3. 聲音是由植物的莖,向四面八方傳播。[1]
  4. 空蝕現象造成的震動,跟記錄到的超音波,部份頻率重疊;而沒有重疊的,其實已經超出其他物種的聽力以及麥克風收音的範圍。[1]
葡萄、菸草和番茄木質部導管的水平橫截面。圖/參考資料 1,Figure S4B(CC BY 4.0)
葡萄(綠色)、菸草(灰色)和番茄(橙色)的差異:縱軸為聲波頻率;橫軸是木質部導管的平均口徑。圖/參考資料 1,Figure S4A(CC BY 4.0)

問誰未發聲

觀察完番茄和菸草之後,科學家不禁好奇,別的植物是否也會為自己的處境發聲?還是它們都默默受苦,無聲地承擔?研究團隊拿小麥玉米卡本內蘇維濃葡萄(Cabernet Sauvignon grapevine)、奇隆丸仙人掌(Mammillaria spinosissima)與寶蓋草(henbit)來測試,發現它們果然有聲音。不過,像杏仁樹之類的木本植物,還有木質化的葡萄藤就沒有了。另外,科學家又監聽感染菸草嵌紋病毒(tobacco mosaic virus)的番茄,並錄到它們的病中呻吟。[1]

你敢有聽著咱的歌

之前有研究指出,海邊月見草(Oenothera drummondii)暴露於蜜蜂的聲音時,會產出較甜的花蜜。[2]若將角色對調過來:植物在乾旱、修剪或感染等壓力下釋出的超音波,頻率約在 20 至 100 kHz 之間,理論上 3 到 5 公尺內的某些哺乳動物或昆蟲,例如:蝙蝠、老鼠和飛蛾,應該聽得到。[1, 2]以色列科學家認為幼蟲會寄住在番茄或菸草上的飛蛾,或許能辨識植物的聲波,並做出某些反應。同理,人類可以用機器學習模型,分辨農作物的聲音,再給予相應的照顧。如此不僅節省水源,精準培育,還能預防氣候變遷所導致的糧食危機。[1]

  

備註

本文最後兩個子標題,借用音樂劇《Les Misérables》歌曲〈Do You Hear the People Sing?〉的粵語和臺語版曲名。[7]

參考資料

  1. Khait I, Lewin-Epstein O, Sharon R. (2023) ‘Sounds emitted by plants under stress are airborne and informative’. Cell, 106(7): 1328-1336.
  2. Marris E. (30 MAR 2023) ‘Stressed plants ‘cry’ — and some animals can probably hear them’. Nature.
  3. 教育部「哭枵」臺灣閩南語常用詞辭典(Accessed on 01 APR 2023)
  4. McElrone A J, Choat B, Gambetta GA, et al. (2013) ‘Water Uptake and Transport in Vascular Plants’. Nature Education Knowledge, 4(5):6.
  5. Datta S, Taghvaeian S, Stivers J. (AUG 2018) ‘Understanding Soil Water Content and Thresholds for Irrigation Management’. OSU Extension of Oklahoma State University.
  6. Murray M, Soh WK, Yiotis C, et al. (2020) ‘Consistent Relationship between Field-Measured Stomatal Conductance and Theoretical Maximum Stomatal Conductance in C3 Woody Angiosperms in Four Major Biomes’. International Journal of Plant Sciences, 181, 1.
  7. FireRock Music.(16 JUN 2019)「【問誰未發聲】歌詞 Mix全民超長版 粵+國+台+英 口琴+小童+學生+市民 Do you hear the people sing?」YouTube.
胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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核二退場,核廢料還要放 20 年!又該何去何從?
PanSci_96
・2023/03/28 ・2622字 ・閱讀時間約 5 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

核二廠已經在 3 月 14 日正式退役,完成 40 年的發電任務;但你知道嗎?還得要再花 25 年,才能完成全部的退役工作。

而高階核廢料 -9620 束的核燃料棒,依照國際原子能總署(IAEA)建議,需要在遠離人類的地方儲存 20 萬年,然而它們至今仍留存在核二廠內,無處可去。

核廢料該何去何從? 安全嗎?其他國家又是怎麼處理的呢?再者,難道核廢料不能再利用嗎?

核廢料該去何處

相比於其他發電方式,核能發電要退場可不簡單;未來 25 年的旅程中,包含 8 年的停機觀察、12 年的拆除,以及 5 年的觀察及復原階段。在漫長的退役過程中,除了審慎評估核污染的狀況以外,衍生出的核廢料去留,更是大家最關心的事情。

核能發電過程中,所產生的放射性廢棄物主要分兩種:半衰期長,以鈾、鈽、超鈾元素為主的燃料棒,屬於高階核廢料;其餘的核廢料,都屬於低階核廢料,像是發電廠使用的機具和產生的廢液,廠區內受污染的衣物、手套、紙張等。

而存放在蘭嶼「低放射性核廢料貯存場」的,並非是那些處理起來最棘手的燃料棒。實際上,不論是核一廠還是核二廠,真正的高階核廢料現在都正躺在燃料池內。當然,那裡不會是高階核廢料最後該待的地方,只是因為種種因素,導致下一階段的乾式儲存場遲遲未能啟用;核二廠甚至在 1991 年和 2003 年調整、擴充核電廠內的燃料池,才勉強塞進所有燃料棒。現在燃料池內擁擠的情況,一號機最後一批燃料棒甚至因為燃料池空間不足,至今仍卡在反應爐內,無法退出。

蘭嶼貯存場是臺灣唯一的核廢料貯存場。圖/維基百科

雖然不會爆炸,但是放在地表的核燃料棒,真的沒有輻射的風險嗎?在討論輻射量時,除了半衰期外,還要考慮不同元素在衰變時產生的能量大小。高階核廢料中,大約有 95% 是輻射量低,半衰期 45 億年的鈾 -238 與鈾 -235,而在剩餘材料中輻射較強的,是大部分不存在於自然界,因為核反應才誕生的人工產品超鈾元素。例如錼 -237、鈽 -239、鋂 -243 與鋦 -247,這些超鈾元素衰變時產生的輻射能量較大,半衰期也較長,是比較需要警戒的對象。

那這些高階核廢料究竟該到哪呢?根據國際原子能總署(IAEA)對於核廢棄物的管理規範,儲存核廢料時不只應考慮到對人類,還要同時考慮對環境的影響,盡可能減少廢棄物的總量,並確保最終處置場所的安全性。

台灣參考其他國家作法,燃料棒首先會在燃料池內以濕式儲存的方式繼續待數年,確定降溫、反應下降後,轉移到能讓核廢料存放超過 40 年的「乾式儲存場」,再來則是要能建立一個遠離所有生物生存環境的「最終處置場」。

乾式儲存場與最終處置場

這邊我們要先搞清楚,在反應爐中,鈾 235 是因為吸收中子才變得不穩定,進而引發一系列的連鎖反應;當我們拿掉這些亂源中子,鈾 235 是相對穩定的,半衰期甚至長達 7 億年,這也是為什麼鈾 235 能在大自然中存在,至今而沒有因為衰變而消失。

在核廢料儲存階段,還會通過放置大量的中子吸收材料在燃料棒之間,確保高階核廢料產生的中子不會引發連鎖反應。實際上,到了乾式儲存階段,僅有微弱的連鎖反應和自身衰變產生的過程會產生熱量,產生熱的速度光靠空氣的自然流動就能維持穩定。

整個乾式儲存場的設計,在經過層層阻絕後,廠區邊界的輻射標準值為每年 0.05 毫西弗。台灣人平均每年接受的背景輻射劑量約為 1.6 毫西弗,扣掉背景輻射,每年因為醫療、搭飛機所接受的背景輻射建議值建議不超過 1 毫西弗;以乾式儲存場的設計標準來說,其實不需要恐慌。另外,美國核能設備和系統供應商 Holtec 甚至做過時速 965 公里的火箭撞擊試驗,證實自家乾式儲存槽的安全性。

即便如此,有人還是會擔心天災等意外產生不可預期的後果。為了安心,我們是否能找個遠離人類的地方,永遠將這些核廢料藏起來,眼不見為淨呢?

目前國際上普遍認為,核廢料的最終去處將採用深層地質處置;將核廢料埋進 300 公尺以上的深度,數萬年甚至數十萬年。

從 1980 年代就開始,就有不少的地下示範場域進行相關研究;直到現在,預計於明年啟用、位於芬蘭地底 430 公尺的深層地質處置場 Onkalo(芬蘭語中的意思為空腔之意),最有望成為大家參考的對象。為了減少容器的腐蝕現象,核廢料會被裝在含硼的鋼罐中,外面再套一層銅膠囊,並使用膨潤土妥善密封;整座如蟻穴般的儲存場預計可以收納上方核電廠 100 年份的核廢料,並在被塞滿後,將剩餘的通道與設施重新填平。

核二廠還得要再花 25 年,才能完成全部的退役工作。圖/維基百科

至於台灣核廢料的最終處置場該設在哪呢?專家評估,核一、核二廠靠近第二類斷層山腳斷層,不適合作為核廢料的最終儲存場所;目前原能會還在調查適合的地點,預計 2038 年才會選定最終場所。

第四代核反應爐

核廢料這個棘手問題,除了封存以外,我們有沒有從根本解決,減少「量」的方法呢?可能還真的有,比爾蓋茲投資開發的第四代核反應爐——行波反應爐有可能可以解決這個問題。

為有效解決核廢料問題,在這個反應爐中,將過去無法作為發電原料的鈾 238 與其他核廢料作為原料。這對核分裂發電廠來說絕對是個好消息!現在的核燃料棒中能參與反應的鈾 235 僅佔 3~5%,其他 95% 都是鮮少參與反應的鈾 238,在自然界中鈾 238 的占比更高達 99.3%,如果行波反應爐可使用鈾 238 作為原料,絕對能大幅減少核廢料與需開採的鈾原料。

除了行波反應爐外,還有許多不需要持續添加核燃料、能循環發電的第四代核反應爐也正在研發當中,像是熔鹽反應爐,以及鈉冷快中子反應爐。

芬蘭深層地質處置場 Onkalo 也引出不同的聲音,畢竟如果未來第四代核電廠真的能將高階核廢料循環再使用,我們現在真的應該將之徹底封死嗎?

最後,我們還是要強調,台灣核一、核二、核三廠最後留下總計約 5000 噸的高階核廢料問題,仍不會改變。但將核廢料埋起來眼不見為淨,真的是最好的辦法嗎?你覺得這些高階核廢料又該如何處理呢?

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