全世界有413座核反应堆，却连一个高階核废最终处置场都沒有

电力18讯：根据国际能源与核能专家MycleSchneider今年度发表的《2018世界核电产业现况报告》统计，目前全球共有31个核电国家、413座运转中的核反应堆。每部核电机组运转到了最后，都将进入退役阶段，截至2018年中，共有115座反应炉正在进行退役；若以大多核电机组设计的40年运转期限来看，到了2030年将会有216座核反应堆关闭。



除了核燃料棒，核废料还有这些…
待反应炉关闭、或真正步入「退役」阶段后，紧接而来就要面对核废料（放射性废弃物）何去何从的难题。依放射性高低区分，核废料大致可分为三类；用过的核燃料以及从废燃料棒再加工分离出的萃取物，皆被视为高放射性废弃物（HLW），只占核能发电产生之核废料总体积的3%，其放射性却占所有核废料放射性的95%。

事实上，核电产生的核废料中，高达90%都是低放射性废弃物（LLW），但其放射性仅为所有核废料放射性的1%，厂内员工的工作服、手套、工具等皆属之，由于LLW体积庞大，需先透过焚烧、压缩，减少其体积，再做贮存。





另外还有中放射性废弃物（ILW），指的是滤器、反应炉内部更换的零组件、经再处理所产生的废液…等，在贮存上需要一定的屏蔽，其中较小的对象、或者任何非固体都可以在混凝土中固化以便处理。不过台湾在核废料的分类上只区分出低阶核废与高阶核废，高阶核废专指用过的核燃料，其余者为低阶。

台湾3座核电厂，将产生5000吨重金属的用过核燃料
用过核燃料是核废料管理中最重要的一环，根据国际原子能总署发布的数据，从第一座核电厂开始商转后，全世界共制造了36.7万吨重金属的用过核燃料，每年平均约增加12000吨。以台湾来说，原能会表示，核一、二、三厂若使用40年准时退役，共会产生5000吨重金属的用过核燃料。

根据管理定位的不同，其核废料处置政策还可以分成开放式循环（opencycle）、封闭式循环（closedcylce）两大方向。开放式循环将用过核燃料视为废弃物，待核燃料从炉心移出、冷却后，直接装罐密封掩埋到地底下处置，芬兰、瑞典、美国与台湾皆属之；封闭式循环则视用过核燃料可以进一步使用，经再处理技术分离出可用物质，再将剩下的废弃物玻离固化后予以最终处置，采用此循环者最知名的莫过于法国。

 



原则上不论是高阶或低阶核废料，国际间倾向选择深层地质处置方式作为核废料最终的去化管道，亦即要找到地质稳定、不致于影响地下水层、核种污染不易扩散、远离生态圈、人口密度较低的地方，深掘300到1000公尺的地底空间作为最终处置场来存放。

高阶核废料，需存放数十万到百万年
核废料的放射性含量不同，最终处置的目标年限也不一样。例如低阶核废料里占最大宗的「钴-60」，半衰期约为5.3年，大概需要放置百年的时间其辐射强度才会接近自然背景值。高阶核废料——此指用过核燃料，数量虽少，但核种组成复杂，半衰期从数十年到上万年都有，需进行数十万到百万年的最终处置。

如何稳定贮存带有辐射威胁的核废料上万年，可说是人类面对核能最头痛的问题之一，各国虽已有不少营运中、或处于监管状态的低阶核废料最终处置场，如韩国、美国、法国、日本…等，但可以建造高阶核废料最终处置的场址相对难寻，多年来仅有芬兰正在兴建当中，其余国家则分别在不同阶段遭遇困难。

 



芬兰：世界首座兴建中的高阶核废最终处置场在这里
1995年，芬兰便成立核废料的专责处理公司（Posiva），并从来年起就不再将其境内产生的用过核燃料运送至俄罗斯进行再处理，而是暂存在电厂内的用过核燃料池内。2004年，Posiva公司开始在芬兰外海的Olkiluoto小岛进行地质研究，2012年Posiva提出建照申请，并于2015年成功取得建照，成为世界首座迈入兴建阶段的高阶核废料最终处置场。





芬兰拥有世界首座兴建中的高阶核废最终处置场，主要的设备包含隧道、研究设施及竖井。（取自Posiva公司官网）

这座最终处置场被命名为安克罗（Onkalo，洞穴之意），主要的设备包含隧道、研究设施及竖井，隧道深度达455公尺，地面上还有一座用过核燃料的封装厂，用过核燃料送来此处后，会先在封装厂内风干、填入处置容器，再移入到地下的最终处置场。Posiva公司预期在2020年向芬兰的核管机构提出运转执照的申请，2022年后正式营运。

 



芬兰的高阶核废最终处置场「安克罗」于2015年取得建照，目前正在施工中，预计2022年后正式营运。（取自Posiva公司官网）



瑞典：核废处置技术有安全疑虑，建照无下文
瑞典和芬兰一样走在核废处置的前端。1977年起，瑞典SKB公司为寻找合适的最终处置场址，在瑞典多处进行钻探，却遭遇地方居民的激烈抗争，以失败告终。直到1992年，SKB公司公开向瑞典各市征求自愿成为高阶核废料最终处置候选场址，共获得13个自治市表态有意愿。而后经过可行性研究，锁定Osthammar与Oskarshamn两处，才正式开始地质研究与选址。

后来SKB公司选择Osthammar地区的Forsmark村庄作为最终处置场预定地，Oskarshamn则将设置地面封装厂。自2011年SKB公司提交此计划申请建照后，仍在等待中央和地方政府的批准。原先该公司规划在2025年启用高阶核废的最终处置场，后来却因为其处置技术在安全疑虑上受到挑战，遭瑞典的土地与环境法庭要求其提供更进一步的补充文件，至今还未有定论。



美国：兴建案几经波折，目前仍在拉锯中
美国是全世界核能总发电量排名第一的国家，一年约产生2000吨重金属的用过核燃料。为解决美国境内的高阶核废料，国会在1982年通过《核废料政策法案（Nuclear Waste Policy Act）》，该法案要求美国能源部（DOE）有责任处置核电产出的用过核燃料。1987年国会指定DOE深入研究尤卡山作为最终处置场的可行性；2002年布什执政期间，国会正式批准在尤卡山的兴建项目。

但这项计划在美国的政治圈一直有些争议，欧巴马还在竞选期间承诺放弃尤卡山计划，并确实于2011年起终止拨款给该项目。川普当选后，虽欲投入1.2亿美元重启尤卡山最终处置场计划，也一度面临阻碍。

 



为处理高阶核废料，美国众议院今年5月表决通过《核废料政策修正案》，要求再次启动尤卡山计划的许可审核程序，但至今仍无定论。

直到今年5月，美国众议院表决通过《核废料政策修正案》，此案要求再次启动尤卡山计划的许可审核程序，同时也通过新墨西哥州与得克萨斯州的临时贮存场兴建计划，以解决数十年来的核废料问题。不过这项计划仍遭到内州议员和许多公民团体的强烈反对，两方还在拉锯中。



法国：候选场址曾高达30个，敲定后正申请建照
法国也是核能大国，其核电发电量与美国加总后占了全世界的7成。在1991年成立核废料管理机构ANDRA，而后共有30个地点自愿成为最终处置场的候选场址，2000年ANDR选在布尔（Bure）镇成立地下实验室，针对潜在场址进行一连串的实验计划，然后2007年接续进行周边地质调查，最终在2015年确定候选场址。如今ANDRA正在申请建照，预定2019年动工、2025年启用。



日本：选址一度遭遇困难，调整做法另起炉灶
2011年发生过重大核灾的日本，短暂有过零核电的日子，但在安倍政府的带领下，现在又逐渐往重启核电靠拢。其高阶核废料最终处置场，由「日本原子力发电环境整备机构（NUMO）」专责处理选址工作，并设定文献调查、概要调查、精密调查之三阶段的场址调查程序。

 



日本高阶核废料最终处置场的选址一度遭遇困难，现改由政府主管机关（经济产业省）主导推动选址作业。图为日本伊万核能发电厂。（取自维基百科／CCBY-SA 2.5）

NUMO自2002年开始采用地方志愿制，开放全国各行政区申请为自愿场址。虽然2007年高知县东洋町曾提出申请，但在地方居民的反对下，随着町长选举而撤销。

由于选址遭遇困难，日本在2015年的内阁会议通过修订基本方针，改由政府主管机关（经济产业省）主导推动选址作业，主要透过科学标准为依据，进行选址调查前的初步评估，并在全国积极举办说明会、促进公众沟通。目前政府已在2017年发布潜在场址排除区域的地质地图。



德国：遭遇居民抗争，完成立法后重启选址
早在2011年就订定废核目标的德国，如今刚开始选址作业，其实也曾在1970年代，选定Lower Saxony州西部Gorleben市为最终处置场预选场址，该市的地底下一公里处有一巨型盐丘，除地质吻合以外，也因该地人口稀少、经济发展较为落后，预期不会遭遇太多反抗。然而政府正式宣布要在该地兴建最终处置场后，引爆地方居民数十年来的游行、抗议与冲突。

后来Gorleben仍盖了地面型的高阶核废暂存场，却也迫使德国政府重新开始选址。2013到2017年间，德国陆续完成高阶核废料最终处置场的相关立法，成立「高放射性废弃物处置委员会」，并从今年展开为期13年的选址过程，预定在2031年决定地点、2045年落成启用，规划在2075年完成最后一批用过核燃料的搬运，2095年起封闭处置场、进入监控状态。

 

德国原要在Gorleben兴建废核最终处置场，但因居民反对，最后盖了地面型的高阶核废暂存场，并重新开始选址。（取自奥地利政府科学、创新及工业部门官网）





韩国：公投结果反对设置，政府取消计划
过去南韩政府曾在未经地方民众同意下，宣布在浦安（Buan）兴建高阶和中低阶核废料的最终处置场，后地方自主发起公投、高达9成人民反对设置，又伴随数个月的抗争冲突，才让政府取消这项计划。目前南韩有关用过核燃料的处置政策尚不明确，先前政府曾公开表示预计在2028年完成高阶核废料的最终处置场选址，2053年开始营运。