李敏觀點:處理核廢料之完整藍圖

2023-12-28 05:50

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在各種發電方式中,單位發電量產生的廢棄物,核能發電遠遠的低於其他發電方式。核能發電是對產生的廢棄物最負責任的發電方式。不論是高階或低階核廢料都留有完整的記錄與妥善包裝處置,儲存時絕對沒有任何安全顧慮。深層地質的永久處置,再以千年計的可見未來,可以有效的將放射性核種與生物圈隔離。那些為萬年後子孫憂心的人,是否想過非核的地球,30年後還適合子孫居住嗎?

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用過核燃料的直接地質處置

用過核燃料再處理可以大幅度減少需要處置廢棄物總量,又能回收可以再次作為燃料的鈾與鈽,但是麻煩的是鈽可以製造原子彈,如果處理後的鈽是單獨存在,核燃料再處理有核武擴散的疑慮。再加上燃料再處理程序複雜昂貴,有些國家已經決定將用過核燃料視為廢棄物,直接進行前述的深層地質處置,也就是將用過核燃料適當的包裝後,埋存在約500公尺深,地質條件適當的地窖中。這些國家包括瑞典、芬蘭、美國等國。瑞典與芬蘭已找到場址,已開始儲存設施的興建。美國也選內華達州猶卡山場址,設施的設計已完成,但因政治因素,設施的興建已延宕超過10年。臺灣目前的政策是將用過核燃料視為廢棄物,直接進行深層地質處置,且有尋覓場址與設施興建的完整路徑圖,但高喊「非核家園」的執政黨,並沒有認真地依路徑圖執行。

新技術的發展

高階核廢料或者用過核燃料都需要與生物圈妥善隔離萬年,才能讓民眾安心。有沒有辦法讓那些常半衰期的放射性核種消失呢?利用中子撞擊放射性核種,中子被吸收會改變原子核的組成,改變其半衰期,這個過程稱為嬗變,嬗變也會產生能量。我們可以將高階核廢料置於會大量產生中子的裝置中,反應器或是其他設施,以適當之能量分布的中子照射,誘發嬗變反應。利用嬗變消滅常半衰期的核種是可行的,但牽涉到新的程序與技術的發展,需要新的燃料再處理技術與新型核反應器(嬗變裝置)的開發。事實上,大家夢寐以求的核融合反應器技術,某些核融合反應會產生中子,這些中子也可以驅動嬗變反應。換句話說,用核融合反應器「吃掉」核分裂反應器的廢料。

世界上也有不少的核能使用國家選擇「觀望」,即靜待技術進一步的發展,看是否有更好的選擇,再等待的期間,好好的照顧與監管用過核燃料,乾式儲存設施是一致的選擇。用過核燃料可透過自然對移熱,絕無爆炸與燃燒的可能性,適當得照管下,沒有任何的安全顧慮。選擇觀望的國家大都是用過核燃料數量不多的國家,一來可能因為國家地質狀況,廠址難覓;二來是因為量小,設施興建分攤的單位處置成本過高,所以期盼將用過核燃料置於國際共同興建的地質處置設施。

臺灣核廢料的問題的因應

趙博士的書對於前述的選項都有明確的闡述,由基本物理現象出發,考量工程技術、物料、經濟、政治各層面。工程技術面含括瞭核燃料循環、用過核燃料處理、防範核武擴散、用過核燃料站存與監管、嬗變、以及新型核反應器設計等。同時也對「核電大國」與「非核電大國」該如何面對用過核燃料議題做出具體的建議,提出充滿創意的核廢料會計學與核廢料貨幣學論述。趙博士合乎邏輯的論述與流暢的文筆,讓瞭解枯燥且複雜的科學與工程問題成為有趣的事,開卷後,不忍釋手。本書是核能工作者與對能圓領與有興趣的人,全面了解核廢料最佳的書籍。

最後我想借用趙博士書說的話,讓總統候選人與他的團隊了解臺灣的核廢料的問題該如何因應。

建立處理核廢料的機制,來完成一系列必須執行的工作,這些工作有:

1.成立專業處理廢廢料之機構

2.國家必須立法來規範核廢料之遠程政策

3.儲備核能科技人才來應對專業性與跨世紀性之議題

4.積極發展參與國際核能資產共享聯盟

5.尋覓建設短期與長期核廢料儲置地點設施

*作者為國立清華大學工程與系統科學系特聘教授,本文原刊《奔騰思潮》,授權轉載。

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