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現實檢查表明核能是錯誤的道路

SciDev
・2011/11/08 ・1664字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 541 ・八年級

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José Goldemberg說,不斷上升的成本以及對重新評估的風險讓核電成為了一個不好的選擇,即便對於能夠負擔得起它的發展中國家也是如此。

Mike Weightman (02810459)

全世界有440座運行中的反應堆,提供了全世界電力供應的大約14%。其中大多數是在30到40年前安裝的,當時核能生產的相對成本讓它成為了一個有吸引力的選項。

1985年以後,更低的石油成本再加上對核安全的擔憂(由1979年美國三里島核事故和1986年烏克蘭車諾比核事故帶來)讓全世界核電的發展停滯不前。

但是近來關於溫室氣體排放的擔憂幫助導致了一個核能「復興」,這受到了政府補貼的刺激。與使用煤或其他燃料的熱電不同,核電在整個壽命週期內對排放的貢獻很小,而且可能有助於解決全球變暖問題。

如今, 2011年3月在福島發生的最新的核事故已經再一次消除了樂觀情緒。各國停下來重新評估核電,並且質疑核電是否真正讓它們走上了可持續能源的正確軌道。

重新計算風險

全面評估福島核事故對於核能的未來意味著什麼,這還為時尚早。但是幾個經合組織(OECD)國家(比利時、德國、意大利、日本和瑞士等國)已經決定現有核反應堆在壽命到期之後就淘汰它們,而且取消了新建核反應堆的計劃。

在福島核事故之前,國際原子能機構(IAEA)預計到2035年核反應堆將增加360兆瓦的發電容量,這相當於200個新反應堆。如今它考慮數字可能減半。

這部分是由於許多國家的公眾對核能的接受程度逐漸下降,但是這也是由於改進核安全的成本以及與事故有關的破壞的保險費的增加。

估計的重大核事故的可能性——過去認為這個可能性非常小——已經顯著增加了。在福島核事故之前的估計是,在未來20-25年中,440座運營中的核反應堆發生重大事故的概率大約是1/100,000。但是堆芯熔化和安全殼失效的可能性被低估了:在過去的數十年中,車諾比和福島的事故合計共有4個核反應堆出現災難性的熔燬,這比最初的估計多。

一個簡單的計算表明,在現實世界中,未來20-25年中目前正在運行的核反應堆出現重大事故的概率是1/5000。這意味著預計每20年就會出現另一起重大核事故。根據早先的估計,我們曾預計每100年發生一次核事故。

現實的成本

全世界核電容量只有6%來自發展中國家,這些國家分別是中國、印度、巴西、南非、墨西哥、阿根廷和巴基斯坦。截至2008年末,超過50個發展中國家向國際原子能機構表達了安裝該國第一個核反應堆的興趣。

在這些國家當中,那些GDP小於500億美元的國家不太可能購買一個成本至少是數十億美元的核反應堆。各國也需要容量至少為10兆瓦的電網與大型核反應堆配合。

把那些沒有滿足這些標準的國家排除掉,剩下的是16個能購買大型核反應堆的認真候選國家,它們是:阿爾及利亞、白俄羅斯、智利、埃及、希臘、印度尼西亞、哈薩克、肯亞、馬來西亞、菲律賓、波蘭、沙烏地阿拉伯、泰國、土耳其、阿拉伯聯合大公國以及委內瑞拉。

但是對其他可能的能源(諸如石油、天然氣、生物質或水電)的詳細審視表明,核能不是提供它們所需的電力的最佳選項。

在所有這些選項中,核電的成本比其他選項高很多,儘管根據天然氣或水電地點的可用度的估計差異較大。

例如,在巴西,核電的成本至少比其他選項高50%。在伊朗,天然氣儲量豐富,因此也就是更具成本效益的選項。

混合的動機

從經濟角度出發,核電應該是供應電力的一個「最後選項」。

因此,發展中國家尋求核選項的動機是什麼?減少溫室氣體不是它們的優先事項,因為它們被《京都議定書》豁免——只有工業化國家承諾了減排目標。

核選項的主要吸引力似乎是與掌握核技術有關的「地位」和聲望。

在發展中國家,核技術常常被視為通向發達國家以及核機構的官僚自我吹捧的一個通行證。

而且由於和平利用核能與製造核武器的技術之間沒有明顯的界限,也有人擔心新的核反應堆增加了核武器擴散的危險。

無論這些國家真正的動機是什麼,在目前的條件下,如果問題是如何確保發展中國家未來世代的能源供應,那麼核電就不是答案的一部分。

作者José Goldemberg是巴西聖保羅大學的物理學家、終身教授。他曾擔任巴西的科學技術國務秘書以及教育部長。

本文是福島事故之後的核電專題聚焦的一部分。

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世代正義下的最終選擇——人們真能理解選擇背後的代價嗎?
研之有物│中央研究院_96
・2022/11/20 ・3769字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位。

你願意當未來世代的守護者嗎?

如何維護世代正義,正逐漸受到世界各國的矚目。臺灣也不例外,過去幾年,我們面臨核能去留、藻礁保育、淨零轉型、18 歲公民權等關乎未來環境與國家發展的議題。要不要守護未來世代?多數人都會說要!但如果守護的代價必須犧牲部分利益呢?中央研究院「研之有物」專訪院內政治學研究所冷則剛研究員、淡江大學公共行政學系黃寄倫副教授,從多國設立未來委員會與相關制度的經驗,分析世代正義的政策意涵,更為臺灣找出化解問題癥結的關鍵。

「世代正義」是什麼?

誰是世代正義要守護的未來世代?
圖|iStock

什麼是「世代正義」?世界環境與發展委員會(WCED)於 1987 年發布的《布蘭特報告》(Brundtland Report)中,有關永續發展的定義即提出對世代正義的關懷:

人類的發展能夠滿足當代的需求,且不致危及後代子孫滿足其需求的能力。

換而言之,世代正義要守護的未來世代,主要是尚未出生的未來人類。中研院政治所研究員冷則剛指出關鍵的衝突點。由於未來世代尚不存在,很難為沒有主體的群體主張權利。然而未來世代的命運會受到當代人群的影響,是不爭的事實,因此多數國家就此主張:我們有守護後代子孫永續長存的義務。

冷則剛進一步指出,如果我們用廣義的角度來看,或許將已出生、但還不具備公民權的兒少也納入未來世代,是較能說服人們的說法。

以核能去留問題為例,我們可從中體會現今政策對未來世代的深遠影響。核能發電帶來穩定的電力、低廉的電價,卻也產生核廢料處置及核電廠工程風險評估問題,成為未來世代需一肩扛起的重擔。但是未來世代無法為自己表達意見,有賴當代公民為其做出適當的選擇。

淡江大學公行系副教授黃寄倫表示,世代正義是放諸多國皆有的問題,因民主制度本身與世代權益存在根本矛盾。當代人群對於保護未來世代的「誘因」不足,雖然守護未來世代在道德上很合理,但政治人物會為了「選票」而優先處理當前問題,形成為人詬病的政治短視缺陷。

那麼,我們能否設計出因應此缺陷的監督機制?來看看其他國家如何在體制內設計守護未來世代的機制。

未來世代的守護者——各國的選擇

聯合國環境與發展會議(UNCED)早在 1992 年就提出「未來世代監察員」(Ombudsperson for future generations)與「未來世代守護者」(Guardian for future generations)的運作架構,用來監督會影響未來世代福祉的政策制定、決策及執行狀況。接著,開始有國家在體制內設立「未來委員會」(Future commission),針對相關議題提供充分且易懂的資訊,並改善民眾與政府的溝通管道,讓大眾在做決策時有參考依據。

未來世代守護者的運作架構
圖|研之有物(資料來源|Göpel, 2010)

在設立未來委員會的國家當中,芬蘭、以色列是較為先進的代表,而鄰近臺灣的日本、韓國雖未設立未來委員會,但在國家政策中已開始關心未來世代的權益。

● 芬蘭未來委員會:跨部會的諮詢智庫

芬蘭議會從 1993 年開始運作未來委員會,由 17 名議員組成諮詢智庫,主要職責為與政府部門溝通協商會影響未來世代的政策,包含:能源發展、人口變遷、基因改造作物、資訊科技對高齡者影響等政策。此外,委員會需研擬新政府 4 年任期內的「未來遠景報告」,針對未來經濟、社會、科技發展策略提出建言,檢視與分析各項政策的合理性與正當性。

 以色列未來委員會:擁有審議權的監督機關

以色列則在 2001 年成立未來委員會,每 5 年為一屆委員會的運作週期,關注自然資源、教育、健康、科技等政策。特別的是,委員會不只是提供諮詢服務的智庫,還能提出法案、調查或調解爭議案件,對於立法者更擁有議案否決權。不過,以色列政府在 2011 年宣布,因經費因素,決議終止委員會的任務。此一委員會短短 10 年即走入歷史。

● 日本的做法:世代正義納入法律保障

日本並未設立未來委員會,而是將未來世代的權益納入法律保障。日本憲法明確規定:「憲法所保障的人民基本人權,應是賦予人民與『未來世代』擁有永恆且不可侵犯的權利。」2015 年,日本政府更通過《國民投票法》修正案,將投票年齡從 20 歲下修至 18 歲,賦予更多年輕世代參與公共事務、謀取未來福祉的權利。

各國世代正義監督機制的共通點為:在功能上,多是跨領域的智庫,形成超越黨派、跨部會的協商平台;在組織上,多在國會中設立,能監督政府施政、與社會大眾溝通。

臺灣的政黨鬥爭:核能公投帶給我們的反思

在討論臺灣如何守護世代正義之前,我們先來釐清臺灣的政治現況。從核四公投即可發現,政黨之爭是導致未來政策懸宕不前的原因之一。各陣營通常只從對自己有利的角度來闡釋意見,最後演變成訴諸政治意識形態的衝突。事實上,擁核或廢核各有其立論基礎,關鍵在政府應該去創造一個讓人民能理性討論的空間,充分了解選擇或放棄核能的優缺點為何?要付出什麼代價?

以南韓的核電廠公民審議為例,時任總統的文在寅於 2017 年上任後,原先承諾停建的核電廠新古里 5、6 號機組,因工程只進行三成就花費高達 1.6 兆韓元(新臺幣約 367 億),決定推動公民審議,交由全民決議是否停建核電廠。在三個月內,南韓政府在全國進行隨機電訪,最終抽出 500 位公民代表,並經歷數場諮詢委員會、公開座談會、電視討論會,以及公民代表與未來世代(高中生)的討論會等。最後,進行三天兩夜的最終綜合討論會,得出公民審議結果。

在充分討論後,最終有 59.5% 公民代表決議恢復核能機組的建設計畫,但也有 5 成民眾希望逐步降低核能發電比例。因此南韓政府決定續建核電廠,也強調未來會朝階段性減核目標邁進,並提出能源轉型路徑。

南韓沒有公投法,只能由政府發起公民審議。反觀臺灣,我們有發起公投的機制,但理性且務實地決議未來政策卻相對不足。冷則剛認為,臺灣的公投問題出在科學論述不足,優缺點未正反並陳,政黨之爭模糊了議案焦點。他提出質疑,難道年輕人真的都反核嗎?高齡者真的都擁核嗎?不同世代的意見應該是多元並進,而不是彼此敵視。如何從立場爭執、世代衝突,轉而共同為未來發展理性討論?是臺灣社會需反思的課題。

2021 年 12 月 18 日,臺灣舉辦核四商轉公投,因有效同意票未達投票權人總額四分之一以上,結果為不通過。
圖|Wikimedia

納入兒少意見:18歲青少年的公民權

如果將 18 歲以下、未取得公民權的兒少視為廣義的未來世代,怎麼在公民表決時納入兒少意見,成為少子化時代下尊重未來主人翁、落實世代正義的關鍵。目前已有多國選擇下修公民投票年齡,讓更多年輕世代參與公共事務。

在亞洲國家中,日本在 2015 年通過《國民投票法》修正案,南韓也在 2020 年依據《公職選舉法》,紛紛將投票年齡下修到 18 歲。尼加拉瓜、奧地利、曼島等部分國家甚至將投票年齡下修到 16 歲。

臺灣在行政院與各縣市設有青年諮詢委員會,但都著重在意見諮詢,決策上並無強制力。直到 2022 年 3 月 25 日,立法院才通過 18 歲公民權修憲案,明定國民年滿 18 歲者,有依法選舉、罷免、創制、複決及參加公民投票之權。此案將在同年 11 月 26 日舉行公民複決,這也是我國史上首次交付公民複決的修憲案。

對於下修公民權年齡,冷則剛舉雙手贊成,青少年也是廣義的未來世代,他們的想法應該被重視,而這也是臺灣處理世代問題的具體展現。黃寄倫則認為這是一個很好的契機,可以將世代正義的理念推廣出去,讓政治人物嗅到民意的新風向,進而提出更多有益世代正義的政策。

臺灣青年民主協會等民間團體 2022 年 3 月 23 日在立法院召開記者會,呼籲朝野各黨放下歧見,一同走入議場投下 18 歲公民權修憲同意票。
圖|中央社記者郭日曉攝影

台灣的未來:公民意識的覺醒

面對世代正義問題,借鏡國外經驗,臺灣還可以怎麼做?冷則剛、黃寄倫建議在立法院內成立「世代正義與永續發展委員會」,其最重要的功能是,喚醒全民與執政者守護未來世代的意識,進而監督與協調各部會的施政,撰寫白皮書建議長遠的政策方向。同時,成立與人民共享的資訊傳遞平台,交流並觸發更多有建設性的想法。

世代正義議題不是未來式,而是當務之急,有賴觀念、文化與制度的相互配合。冷則剛認為,在實踐世代正義之前,必須先培養三項民主素養:

公民意識覺醒、科學理性討論、世代之間共學

如果公民沒有意識到問題癥結,也沒有多元且充足的參考資訊,可能會被政治力量影響判斷,演變成世代之間的意識形態衝突。世代之間如何相互學習、尊重、攜手守護未來世代?我們還有一段路要走。

世代正義啟發我們反思:世代之間如何相互學習、尊重、攜手守護未來世代。
圖|Unsplash
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研之有物│中央研究院_96
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研之有物,取諧音自「言之有物」,出處為《周易·家人》:「君子以言有物而行有恆」。探索具體研究案例、直擊研究員生活,成為串聯您與中研院的橋梁,通往博大精深的知識世界。 網頁:研之有物 臉書:研之有物@Facebook

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核物理學家看核能議題:理性判斷、不要盲目──《林清凉回憶錄》
天下文化_96
・2022/06/05 ・2075字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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  • 作者/歐柏昇
    原載國立臺灣大學物理學系《時空》雜誌34期「物理人如『核』面對社會議題?」
  • 編者/陳丕燊

正當我們苦惱著核能議題的訪問對象時,忽然靈光一閃,想到近在咫尺之處,系館四樓的會客室旁,就有一位核物理專家。那就是經常深夜還在系館工作的退休教授林清凉。

教授聽到我要訪問關於核能的問題時,即大呼我問對人了。環視教授的辦公室,整齊堆放的書籍、手寫的字帖之間,牆上則張貼著一幅原子衰變圖,保存著二十世紀物理光輝的風範。

身為核物理學家,林清凉教授對於核能的社會議題感觸相當深刻,說得慷慨激昂。當外界眾人議論紛紛的時候,教授很清楚地告訴我們:「物理系學生應該瞭解什麼是核能!」教授不斷強調,我們學物理的,具有一些關於原子核、E = mc2 的基本知識,並懂得理性判斷,講話不要盲目跟著別人。

面對核能議題,眾人議論紛紛之時,更應該理性地判斷。圖/envato

核物理與核能技術的發展背景

林清凉教授向我們介紹,量子力學在1928年就差不多定案了,開始應用到各個領域。以原子核物理來說,在1935年到1938年完成核分裂的理論。從1938 年到現在,技術已經發展得很成熟,而且可以控制得很好。關於詳細的發展史,可參考林清凉教授著作的《近代物理II》

所謂的「核分裂」,是原子核 (nucleus) 的分裂。新聞中經常寫錯為核子 (nucleon) 的分裂,但事實上核子是不會分裂的。核分裂最令人擔心的是放射 (emission) ,尤其是屬於強子、不帶電的中子 (neutron) ,碰到東西就會把它的「質」改變。(教授補充說明,放射帶有靜止質量,不同於「輻射」。)

林清凉:《近代物理II—原子核物理學簡介、基本粒子物理學簡介》,臺北市: 五南圖書出版,2010年。
(引自國立臺灣大學物理學系《時空》雜誌34期)

【核能發電】根據林清凉教授的著作,原子能的利用,要符合兩項條件:「能連續地產生能量」、「能依所需而有效地取出能量」。要達到以上條件,必須能有效控制核分裂的連鎖反應。由於入射中子能En 與捕獲中子的截面積 \( \sigma \)有此關係式:

\begin{equation} \sigma =\frac{1}{\sqrt{En}}\end{equation}

且截面積愈大則核分裂概率愈高,所以把快速中子減速為熱中子是重要的課題。一般原子爐的冷卻系統使用水,一面減速中子,一面吸收熱能拿去發電。此外,為維持穩定的連鎖反應,利用棒狀的鎘吸收多餘的中子。因此原子爐有兩大機能:「有控制中子數能力」、「能迅速運走核反應時產生的龐大能量」。核能發電裝置的冷卻系統將熱能運到爐外來旋轉發電機渦輪。

核能的非和平與和平用途

林清凉教授要我們釐清核能的用途。目前使用的核分裂,如果用在非和平用途,拿來打仗,就是製作原子彈。二次大戰之後,愛因斯坦為首的一些物理學家,呼籲將核能轉為和平用途。

針對核能的和平與否,教授批判美國的立場:「你不准別人製造原子彈,怎麼會指使日本人這麼做?」她質疑日本三一一大地震核災的實情:「你大概沒有注意到日本大地震之後,美國軍艦馬上送來重水,我是研究原子核的,看到這個馬上就疑問—這是在製造原子炸彈嗎?」她說,果然有一本書提到這件事。

核能的和平用途則造福了人類的生活,那就是核能發電。因為能量是守恆的,可將核分裂的能量轉為電能。它很便宜,現在也可以控制得很好,所以很多國家都在使用。核能發電最厲害的是法國,法國有75%的電力都來自核能,「那他們國家為什麼老百姓不會吵?也沒有發生核能發電廠引起的害?」

法國電力供應分布。 圖/wikipedia
臺灣電力供應分布。 圖/wikipedia

核能發電完善運作的三個要點

林清凉教授認為,一個國家核能發電的完善運作,必須有三件事情配合:

  • 第一,按照專業方法來蓋核電廠。核能發電廠的技術相當成熟,而關鍵在於人們是否按照這些規範去做。
  • 第二,選擇安全的地點。選的地點是不是好的地帶、地震地帶?就算在地震帶附近,有沒有比較好的地方?沒有斷層經過的地方?
  • 第三,給予專業人才充分的待遇。必須給他們足夠高的薪水,讓他們沒有後顧之憂,保障他們生活沒有顧慮,他們才能專心守護我們的核電廠。

——本文摘自《不廢江河萬古流:林清凉回憶錄》,2022 年 4 月,天下文化

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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核廢料放我家?高階核廢料的危險性與處理方式
環境法律人協會_96
・2021/12/16 ・5201字 ・閱讀時間約 10 分鐘

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  • 文 / 謝蓓宜(環境法律人協會代理祕書長)

2021/12/17 公告:文章經讀者提醒,在註記*處做了文字的調整,以及新增相關資訊的編按。

在重啟核四公投論戰中,屢屢能聽見「核廢料要放你家還是我家」的論點,不管是放誰家,首先要知道的是核廢料到底是怎麼處理,有幾個階段,為何反對核能者說核廢料無法處理?他們談的是什麼?如果核廢料真的好處理,全世界為何迄今沒有一座高階核廢料處置設施正式運轉?

圖/Pixabay

本文主要聚焦在高階核廢料的處置,也就是使用過的核燃料棒,一般來說,高階核廢料處理的方式可以分為短程、中程、長程三種階段。

短程採取濕式貯存的形式

用過燃料棒退出爐心後,雖然已經停止鈾連鎖反應,但是衰變過程仍會讓燃料棒持續發熱,因此必須放在核電廠中的燃料池,將用過燃料棒沈入深水池,進行循環冷卻,利用水來隔絕輻射,但燃料池一旦喪失冷卻功能,用過燃料棒溫度上升,水分蒸發,就可能引發氫爆。因此濕式貯存的處理方式,較乾式儲存風險高*。

2022/1/28 編按:濕式貯存的廢棄燃料棒是從反應爐剛拿出來的,會在衰變成穩定元素前持續放出熱量,但也只有一開始會產生大量的熱,後續較為穩定後其產生的熱量會迅速下降

一般而言,放在燃料池中的用過燃料棒放置十年左右就可以取出,放入中期的乾式貯存設施存放。然而台灣三座核電廠(核一、核二、核三)目前用過燃料棒都還放在核電廠的燃料池中,因為中期乾式貯存設施迄今無法啟用,也就造成燃料棒無法取出燃料池,存放至今時間長達數十年。

中程採用乾式貯存形式

中程是採用空氣對流自然降溫的乾式貯存方式。國際上乾式貯存設施,主要有水泥護箱跟金屬護箱兩種,各有優缺點。台灣因地區特徵,採取的是水泥護箱*,先將用過燃料棒裝入密封鋼桶中,完整焊接後,再裝入水泥護箱中,利用護箱的通風口使空氣對流,讓內部的用過核燃料降溫,由於是採取自然降溫的形式,是比濕式貯存更加安全的手段,依照《放射性物料管理法》規範,運轉執照是 40 年。

無論是核一或核二廠,台電原始的規劃都是採用露天的乾式貯存設施,於核電廠區範圍內,找到一塊空地,集中式放置乾式貯存護箱,但核一廠乾式貯存設施尚未取得新北市政府的水土保持執照,核二廠乾貯設施則未能通過新北市環保局核准通過「營建工地逕流廢水污染削減計畫」,迄今都未能啟用。

北海岸民間則對於露天乾式貯存的形式,抱持對安全性存疑的態度。以核一廠為例,一期露天乾式貯存設施雖然已經興建完畢,卻遲遲沒有取得新北市政府發給水土保持計畫的許可,無法啟用。2017 年 6 月 2 日,北海岸地區下了一陣豪大雨,造成西側山坡土石滑落,核一廠 2 號機輸電電塔倒塌,造成核一廠 2 號機停機。在這起事件中,核一廠一期露天乾式貯存設施後方土坡也坍塌,幸而坍塌範圍不大,沒有砸到乾式貯存設施,但坍塌地點卻也突顯了既有選址難以使人安心的狀況。

2022/1/28 編按:依據農委會水土保持局 94 年 3 月全國現地調查後所公布的資料,顯示核一廠旁的乾華溪上游若發生土石流,其土石流潛勢溪流堆積段與進入核一廠的範圍之間,約有五公里的距離,在不考慮上游不當開發的情況下,一般來說是不會掩埋核一廠。

台電為了回應民間的擔憂,在核電廠除役的規劃中,已經把核一、核二、核三電廠的乾式貯存設施都調整為室內的形式,不過礙於室內形式的乾式貯存設施計畫必須重新發包採購,目前都還沒有具體進度,必須要等到進入除役之後,才能陸續興建,也就延宕將用過燃料棒移出燃料池的時間,特別是核一廠,已經成為全球僅有的進入除役後,爐心仍有燃料棒的核電廠。

回到核廢料的處置,目前檯面上的論戰,都忽略了核廢料的最終處置手段,是以中期乾式貯存設施的處置為焦點。其實不論核廢料是放誰家,大家要記得,現行的法規是以 40 年為標準來計算貯存的年限。假使你今年 20 歲,就是到了 60 歲,你才會和高階核廢料(暫時)說掰掰,絕對不是一兩年的衡量尺度。

放射性核種根據種類的不同,半衰期差異十分巨大,短則幾百年,長則多達百萬年。中期的乾式貯存設施運轉執照僅有 40 年,儘管可以延長,但以百萬年為計的核廢料處置措施,顯然不是人類文明能夠處理的時光,因此科學家想出了深層地質處置的方式,做為核廢料最終的處置方式——如果可以,就讓我們把核廢料丟在地底之下,永遠遺忘它。

2022/1/28 編按:最終處置並非是把核廢料放置在某個地方讓他自生自滅,還是會持續監控的。另外,最終處置並非只有深層地質處置或坑道處理,核燃料再處理技術也是可能的方向

深層地質處置並不是直接找一塊山洞,把核廢料通通丟進去就好。國際上普遍採用的作法是必須找到一塊地質足夠穩定,預計未來百萬年間都不會發生地震、沒有地下水流通過的地質條件,將核廢料埋到約 300 到 1000 公尺深的地底深處,搭配工程障壁與與天然障壁所組成的「多重障壁」,將核廢料層層包裹。

但即便如此,既有的工程手段也沒有辦法保障一百萬年之後,這些障壁仍然完好如初,因此多重障壁的概念其實是以圍阻、延緩放射性核種釋出為核心,延長放射性核種抵達生態圈的時間,至少在其抵達人類生活領域時,已經降到對人體傷害無虞的程度*。

圖/flickr by Marco Verch

原能會訂定的〈高放射性廢棄物最終處置及其設施安全管理規則〉則明示了處理高階核廢料的基礎條件,其中第 4 條、第 5 條就詳述必須遠離的地區:如第 4 條明訂高階核廢料最終處置設施不得位於以下地區:有活動斷層、地球化學條件不利於穩定貯存的區域、具有地下水文條件的區域、高人口密度的區域、依法不得開發的區域;第 5 條則指出應避免位於有山崩地陷與火山活動之虞區域、地質構造可能有明顯變化、水文條件易改變區域、處置母岩明顯劣化區域、地殼具明顯上升或侵蝕趨勢者,將這些條件一一羅列,不免讓人懷疑,台灣真的找得到能夠放置高階核廢料的地區嗎?

2022/1/28 編按:從 2005 年開始,台灣就一直在尋找適合的最終處置場所,目前第一階段「潛在處置母岩特性調查與評估」已經完成,調查結果如下

  • 花崗岩:除位於臺灣東南部地熱區的大崙花崗岩體外,其餘花崗岩體至今均未發現決定性不利條件。
  • 中生代基盤岩:因其岩石物理特性應屬低滲透、低孔隙率,是良好之封阻層,故可作為臺灣地質處置調查考量對象。
  • 泥岩因斷層構造多,且具油氣開發潛能,故不適合。

目前台灣正在進行第二階段的「候選場址評選與核定」,預計 2028 年會有結果。

2021/12/16 編按:雖然目前世界上並沒有已經運轉的核燃料永久處置場,但芬蘭安克羅(Eurajoki)的核燃料永久處置場「Onkalo」,預計將在2024年正式啟用。

「Onkalo」所在的岩層,有 18 億年沒有動過。該處置場從 1983 年開始尋址,於 2000 年選定目前「Onkalo」的所在位置進行規劃與研究,並於 2004 年開始興建,2015 年取得核燃料永久處置場的建築許可。

核廢料可以放我家,嗎?

部分擁核者為了提高民眾對核能的支持度,往往把核廢料的危害以誇大的論述降到最低,特別是高談闊論闡述「核廢料可以放我家」的人,根本沒有好好評估過核廢料的危險性,如果是以中期處置為單位,雖然是可以放置在地表,但也應該要將周邊鄉里的意願、地區是否合適等條件納入考量,將鄰居置於暴露核輻射的風險中,實在是不負責任到了極點,也蔑視科學到了極點,更不用提處置核廢料應以最終處置為考量。

核能發電最大的問題在於,截至目前為止,始終無法好好處理核廢料,即便將它縮小到只有一個養樂多罐大小,你還是必須要用各種工程手段去包覆這個養樂多罐,在這個過程,核廢料的體積早已經膨脹了幾倍。為了避免埋在地下之後,被地下水侵蝕,進而把輻射物質帶出地底,必須要找到沒有水流經過的地層;為了避免埋在地底之後,某一天因為地震斷層位移,破壞處置設施,造成輻射物質釋出,還必須要找到沒有斷層擾動的區域。

2022/1/28 編按:「天然類比」是為了驗證深地層處置在經過數十萬年後是否能維持功能的數值模擬分析,另外也會從自然界中的歷時長久事件中,找尋與核廢料深地層處置類似的現象或作用,以此來類推長期變化,作為處置場設計的依據。關於天然類比可以參考天然核子反應爐

當滿足了這些基礎條件之後,為了讓人們不至於在活動時,不小心挖到核廢料的處置設施,必須把埋藏的地點選擇在人煙稀少的區域,然而這些區域往往也是少數民族或弱勢者所居住的區域。在核能發電的整個生命週期中,都與迫害弱勢者、環境不正義掛勾在一起,甚至當核廢料問題始終未能得到解決時,積極倡議使用核電,就是讓我們這一代享盡用電的好處,將問題丟給下一代,造成世代不正義,未來的子孫沒有享受到核能發電,卻要承擔處理核廢料的責任。

今年 7 月核二廠 1 號機提前停機的根本原因,正是因為最初燃料池的設計只能夠放置運轉 20 年的燃料束,為什麼?因為台電始終認為用過燃料棒能夠送到國外處理,殊不知國際政策改變下,無法送出,反而堆積在廠內,即使不斷擴建空間仍然不夠用,這就是未曾重視核廢料處置的後果。討論核能發電,無法繞過核廢料的處置,我們必須要正視核廢料處置的難處,否則一味將問題丟給未來,就會如同核二廠提前停機,自食科技樂觀主義的惡果。

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環境法律人協會_96
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環境法律人協會(Environmental Jurists Association, EJA),一群由關心環境議題的法律人所組成的協會,專注於以法律的角度關心環境政策,並致力於改善法規現況。

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現實檢查表明核能是錯誤的道路
SciDev
・2011/11/08 ・1664字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 541 ・八年級

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José Goldemberg說,不斷上升的成本以及對重新評估的風險讓核電成為了一個不好的選擇,即便對於能夠負擔得起它的發展中國家也是如此。

Mike Weightman (02810459)

全世界有440座運行中的反應堆,提供了全世界電力供應的大約14%。其中大多數是在30到40年前安裝的,當時核能生產的相對成本讓它成為了一個有吸引力的選項。

1985年以後,更低的石油成本再加上對核安全的擔憂(由1979年美國三里島核事故和1986年烏克蘭車諾比核事故帶來)讓全世界核電的發展停滯不前。

但是近來關於溫室氣體排放的擔憂幫助導致了一個核能「復興」,這受到了政府補貼的刺激。與使用煤或其他燃料的熱電不同,核電在整個壽命週期內對排放的貢獻很小,而且可能有助於解決全球變暖問題。

如今, 2011年3月在福島發生的最新的核事故已經再一次消除了樂觀情緒。各國停下來重新評估核電,並且質疑核電是否真正讓它們走上了可持續能源的正確軌道。

重新計算風險

全面評估福島核事故對於核能的未來意味著什麼,這還為時尚早。但是幾個經合組織(OECD)國家(比利時、德國、意大利、日本和瑞士等國)已經決定現有核反應堆在壽命到期之後就淘汰它們,而且取消了新建核反應堆的計劃。

在福島核事故之前,國際原子能機構(IAEA)預計到2035年核反應堆將增加360兆瓦的發電容量,這相當於200個新反應堆。如今它考慮數字可能減半。

這部分是由於許多國家的公眾對核能的接受程度逐漸下降,但是這也是由於改進核安全的成本以及與事故有關的破壞的保險費的增加。

估計的重大核事故的可能性——過去認為這個可能性非常小——已經顯著增加了。在福島核事故之前的估計是,在未來20-25年中,440座運營中的核反應堆發生重大事故的概率大約是1/100,000。但是堆芯熔化和安全殼失效的可能性被低估了:在過去的數十年中,車諾比和福島的事故合計共有4個核反應堆出現災難性的熔燬,這比最初的估計多。

一個簡單的計算表明,在現實世界中,未來20-25年中目前正在運行的核反應堆出現重大事故的概率是1/5000。這意味著預計每20年就會出現另一起重大核事故。根據早先的估計,我們曾預計每100年發生一次核事故。

現實的成本

全世界核電容量只有6%來自發展中國家,這些國家分別是中國、印度、巴西、南非、墨西哥、阿根廷和巴基斯坦。截至2008年末,超過50個發展中國家向國際原子能機構表達了安裝該國第一個核反應堆的興趣。

在這些國家當中,那些GDP小於500億美元的國家不太可能購買一個成本至少是數十億美元的核反應堆。各國也需要容量至少為10兆瓦的電網與大型核反應堆配合。

把那些沒有滿足這些標準的國家排除掉,剩下的是16個能購買大型核反應堆的認真候選國家,它們是:阿爾及利亞、白俄羅斯、智利、埃及、希臘、印度尼西亞、哈薩克、肯亞、馬來西亞、菲律賓、波蘭、沙烏地阿拉伯、泰國、土耳其、阿拉伯聯合大公國以及委內瑞拉。

但是對其他可能的能源(諸如石油、天然氣、生物質或水電)的詳細審視表明,核能不是提供它們所需的電力的最佳選項。

在所有這些選項中,核電的成本比其他選項高很多,儘管根據天然氣或水電地點的可用度的估計差異較大。

例如,在巴西,核電的成本至少比其他選項高50%。在伊朗,天然氣儲量豐富,因此也就是更具成本效益的選項。

混合的動機

從經濟角度出發,核電應該是供應電力的一個「最後選項」。

因此,發展中國家尋求核選項的動機是什麼?減少溫室氣體不是它們的優先事項,因為它們被《京都議定書》豁免——只有工業化國家承諾了減排目標。

核選項的主要吸引力似乎是與掌握核技術有關的「地位」和聲望。

在發展中國家,核技術常常被視為通向發達國家以及核機構的官僚自我吹捧的一個通行證。

而且由於和平利用核能與製造核武器的技術之間沒有明顯的界限,也有人擔心新的核反應堆增加了核武器擴散的危險。

無論這些國家真正的動機是什麼,在目前的條件下,如果問題是如何確保發展中國家未來世代的能源供應,那麼核電就不是答案的一部分。

作者José Goldemberg是巴西聖保羅大學的物理學家、終身教授。他曾擔任巴西的科學技術國務秘書以及教育部長。

本文是福島事故之後的核電專題聚焦的一部分。

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