核電一年、核廢萬年:你知道處理核廢料有多困難嗎?

核電一年、核廢萬年:你知道處理核廢料有多困難嗎?
Photo Credit:AP/達志影像

我們想讓你知道的是

贊成核能者大力提倡繼續使用核能,卻略而不談核電給環境與社會留下的巨大成本,也忽視核廢最終處置場的候選場址遇當地居民強力反彈,因為效期18個月的核能燃料棒,用後留下的可是萬年的問題。

文:崔愫欣(綠色公民行動聯盟秘書長)

近日擁核團體與國民黨總統候選人合作大力鼓吹核電,號稱「以核養綠」卻沒有看到任何跟綠能有關的內容,只有過時的核能至上論調。

為何說是過時呢?因為這套論調是從1970年代黨國時期十大建設開始推動時,就不遺餘力推動的一貫核電洗腦教育,例如核能安全無虞、核廢料可處理等等的教條式口號,但卻無法否認核電已在台灣運轉屆滿40年期限,核廢料卻始終找不到最終處置場的事實。

這跟哪個政黨執政無關,因為核廢料是國際性的難題,即使是國民黨執政縣市也不可能輕易地接受核廢料,光喊口號是無助於解決核廢問題的。

認識核廢料的本質

大眾媒體常常討論核電,卻對核電的副產品–「核廢料」少有清楚介紹,因為台電在核電的宣傳中常刻意淡化核廢料的影響,甚至一般國民教育中也避而少談,核廢料正式的稱呼是放射性廢棄物,簡單的說就是含有放射性核種的廢棄物,台灣法令依據其來源與特性而分為高放射性(高階)與低放射性(低階)廢棄物二類。

低階核廢料的主要來源,大多是核電廠內其他放射性較低的廢棄物,是由台電公司核能電廠例行運轉、維護與未來除役拆廠所產生,主要包括放射性污染的廢樹脂、廢液、殘渣、衣物、零組件等,這些廢棄物經核電廠減容或包裝處理後,目前貯存在蘭嶼貯存場以及現有三座核電廠內,需隔離靜置三百年。

Yonggwang Nuclear Power Plant
示意圖,非蘭蘭嶼貯存場 Photo Credit: AP/達志影像

高階核廢料,指的是核電廠用過的核燃料棒,目前都存放在三座核電廠廠區的燃料池內,雖然燃料棒離開反應爐後鈾連鎖反應就停止了,但用過核燃料具有相當高的放射性,鈾衰變產生的衍生放射性元素還會讓燃料棒持續發熱好幾年,因此在使用過後,必須先放置於核子燃料池冷卻,以濕式貯存10年,再移出使用乾式貯存,存放40年。

由於燃料棒其中的核種有很多種,各有不同的半衰期(half life),燃料內所含之放射性核種,如Tc-99、Cs-135 與I-129等分裂產物,以及Np-237、Pu-239、Am-243與Cm-247等核種,其半衰期長達數十萬年,且部分核種為α射源核種,對環境具有長期潛在的輻射危害。約在一百萬年後才能趨於與天然鈾礦自然背景值相當的水平,因此國際上甚至有學界提出高階核廢料最終處置場需要以一百萬年作為安全評估的時間尺度。

核廢料為何爭議如此之高,因為其與一般廢棄物有不同的特性,歸納如下:

  1. 核廢內含有放射性核種,會放出無色、無臭、無味、無聲的游離輻射,只有靠偵檢儀器量測,才能察覺。
  2. 核廢含有一種或多種的放射性核種,其放射性核種的活度會隨時間的增長而遞減,但半衰期隨核種而異,短則以秒計,長則可達萬年以上。
  3. 放射性核種可經由呼吸、飲食或傷口進入人體,造成體內輻射劑量;也可能在體外直接接受輻射線,造成體外輻射劑量。
  4. 高劑量輻射對生物體會有不利的影響,如細胞壞死、組織或器官病變、甚至使生物體致死;低劑量則有基因突變及致癌等機率效應。
  5. 微量的輻射存在於大自然的每一角落,是人類所無法避免的。

全球核廢料處理遇上的困難

正是由於核廢料的特殊性,我國《低放射性廢棄物最終處置設施場址設置條例》第4條、《高放射性廢棄物最終處置及其設施安全管理規則》第4條均明定不可將處置場址設置於高人口密度區。因為有高度污染風險,所以要與生物圈安全隔離,這也是核電與其他能源大不相同之處。

目前國際上通則,高階核廢料最終處置,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以上,低階核廢料則是三百年。

AP_17165312149955
Photo Credit: AP/達志影像

因為存放的時間如此之長,因此在地質、環境條件上都非常嚴格,低階核廢料相比起來還算較為容易,已有一些國家建置完成,但高階核廢料必須找到「深地質處置」地點,藉由多重障蔽,存放於地表下 300 至 1000 公尺,避免以下潛在的風險:

  1. 化學穩定度:如衰變核種化學特性改變、生成氣體、腐蝕等
  2. 物理穩定度:如衰變熱、物質遷移擴散等
  3. 地質穩定度:如地下水侵入等
  4. 社會穩定度:如人為破壞等

核廢若處置不當,危害程度非附近居民所能掌控,影響範圍可能很廣,持續時間也長,以上的核廢風險特性,都是核廢難以處理的原因,因此讓選址工作窒礙難行。高放最終處置是全球性的難題,因規定要能安全儲放二十萬年以上,已超過人類社會與政治經驗的時間尺度,如何證明能安全儲放萬年以上?

科學技術至今無法實證解決,加上鄰避情結、程序正義、環境正義、世代正義等爭議,目前除了芬蘭與瑞典已選址興建外,即使是核能大國如美、法都波折重重,尚在選址過程中,全球至今仍然沒有任何一座已經成功啟用的高階核廢料最終處置場。

以美國為例,在內華達州(Nevada)尤卡山(Yucca Mountain)核廢料最終場址的候選場址,在花費了120億美元的建設經費之後,工程師也始終無法確保輻射水不會滲透到附近的地層,在2010年起因「內華達州強烈且持續性的反對」而暫停尤卡山計畫,至今也尚未決定該計畫是否有機會復活。

已被許多國家揚棄的核廢料再處理

有媒體報導核廢料似乎有新科技可消除?甚至再一次提煉作為下一代核能電廠用的燃料?其實這僅是初步研發階段,近日法國原子能署接受訪問時坦承,短期或中期不會有建造新一代反應爐的計畫,更指出「依照目前的能源市場狀況,第四代反應爐的產業發展願景,不會在本世紀下半葉之前發生。」也就是說,這項技術的實踐恐怕到2050年以前,都不會發生。

至於核廢料再處理更不是什麼新發展,核工業一直嘗試再處理的技術,但費用太貴,成效不彰,再處理工廠的運轉風險更勝於核電廠,提煉出來的燃料棒僅能使用於特殊的規格的反應爐,因此一直都不是主流方式,目前僅有法國最積極,但傳說中「96%可回收」的核燃料,在法國的實際轉換率是10%,不論核能產業鏈再怎麼為「再處理作業」策略辯護。

他們其實都知道,不管有沒有經過這項回收作業,最終的整體成本花費其實都差不多,不但沒有節省成本,甚至最終將會提高廢棄物的總量。因此,美國目前並沒有考慮把用過核燃料再處理提煉,芬蘭與瑞典更是放棄再處理這項不成熟風險高的技術,直接在地表下深層處置。

RTX1BR96
Photo Credit: Reuters / 達志影像

台電於2015年試圖法國AREVA公司簽訂高放射性廢棄物再處理合約,在國民黨還佔多數的立法院時期就被打了回票,因立委權衡實情這天外飛來的合約,不過是拖延戰術而已,僅是將一批燃料棒運到法國提煉並玻璃固化,二十年後仍要運回來,且處理後的廢棄物仍帶有高輻射性與長半衰期核種,還是要找最終處置場。

該提案遭質疑除了付出巨資給即將破產的AREVA公司之外,更故意不提法國已禁止於境內存放來自外國的核廢料及再處理廢料的規定,也不提目前預算僅能送出部分的燃料棒,這種不合理的合約誰敢負責?實際上勞民傷財又無法真正解決問題。

那到底有沒有可能將核廢料送到國外永久存放呢?過去經濟部與台電屢屢放出與北韓、中國接洽的訊息,但實情上是國際間從未有此前例,過於一廂情願是不切實際的,從1970年代提出至今,沒有國家願意接收其他國家的核廢代為存放,目前核廢料都是以各國自行處理為原則。

核電一年、核廢萬年

燃料棒的使用週期設計約18個月,約一年用完後就變成令各國頭痛不已的萬年核廢,核工業早期太過低估核電廠除役與核廢料處置會面臨的艱難挑戰,使得下一代必須付出高昂的環境與社會成本。

台灣從1970年代開始推行核電政策至今,核廢處置問題始終停滯不前,核廢料管理是跨越數個世代的重大政策,要找出核廢處置方法,及至少放十萬年核廢的場址談何容易,需審慎尋找共同認可的處置方式,確保用過核子燃料可長期隔離於可能影響人類生活環境之外,但台灣只知用核電,不願面對核電代價,延宕數十年的核廢處理時程與政策,已經無可再拖,必須開始積極啟動相關政策規劃與立法。

核廢料儲存AP_18352671772625
Photo Credit: AP / 達志影像

目前現有核電廠都即將屆齡除役,廠區僅能再儲存四十年的核廢,為了避免到期後還是找不到最終處置場,核廢移不出新北市、屏東縣,以國外經驗來看,高階核廢料在乾式貯存與最終處置之間,甚至可能必須再多加一個過渡期階段,設置集中式中期儲存場,將全台用過的核燃料棒集中至一處,以近地表貯存的方式存放幾十年到百年,以密集的人力和資源監測貯存的安全,等待最終處置場的完成。

近日贊成核能者又開始大力提倡繼續使用核能,卻略而不談核電給環境與社會留下的巨大成本,實為不負責任的態度,連低放射性核廢最終處置場的候選場址如台東達仁、金門烏坵都遭遇強力反彈,至今延宕無解,更何況更令人頭痛的高放射性處置場,任何想要繼續使用核電廠的政治人物,請先提出負責任的核廢政策來說服大眾,不然都只是徒增未來世代的負擔而已。

延伸閱讀

責任編輯:丁肇九
核稿編輯:翁世航