「核廢料最終處置的建造方式」是什麼?

2024-05-15

最終處置的功能

核廢料的處理目標以是否為永久存放分為「貯存」和最終的「處置」。「貯存」是指將核廢料暫時存放在某些地方,作為過渡方案,等待將來全數移送至適當的地點。如高階核廢料的處理流程中的第一階段「濕式貯存」、高階核廢料的第二階段「乾式貯存」和蘭嶼低放貯存場的核廢料。

相對地,「最終處置」則是指在適合的地質環境與條件下興建最終處置場,將核廢料送入並永久放置、封存。每種核廢料的輻射強度不同,半衰期的時間也不同,從三百年至上萬年不等,因此需要在穩定的場址進行集中、長期的監督管理,待核種半衰期回到自然背景值。

其中,在《低放射性廢棄物最終處置及其設施安全管理規則》及《高放射性廢棄物最終處置及其設施安全管理規則》中,皆有提到「高/低放處置設施應採多重障壁之設計。」(低放第二章第 9 條/高放第 8 條)


最終處置怎麼做

而所謂的多重障壁設計,則是藉由廢棄物本體1處置容器2緩衝材3回填材地層等,多道人工與天然屏障層層包圍,對放射性物質的釋出加以阻隔。以低放射性廢棄物為例,在最終處置時將固體、液體和氣體的廢棄物經焚化壓縮後以水泥固化為硬塊(第 1 道障壁),再以鍍鋅鋼桶盛裝(第 2 道障壁),最後貯存於於混凝土壕溝內(第 3 道障壁),待找到最終處置地點,再將其移入。


低放射性廢棄物最終處置的 2 種方式

低放射性廢棄物最終處置:我國低放射性廢棄物處置方式,目前採「近地表處置」與「坑道處置」兩種。

一、近地表處置(淺地層處置)

將放射性廢棄物封存於地表下 10 公尺左右或最深不超過 30 公尺的方式,其中,蘭嶼貯存場就是使用地表處置的工程設計。在國際上,法國的低中放射性廢棄物處置場(CSA)也是使用多重障壁淺層地表處置。

二、坑道處置

坑道處置大分為三種型式,山地坑道處置、海床下坑道處置以及深層地質處置。第一種是開挖水平坑道進入山中存放;第二種是以開挖豎井的方式進入海床下設置處置坑道;第三種也是透過開挖豎井進入地下約百餘公尺在深層地質環境設置處置坑道。

圖片來源:台電核能月刊


在台灣,經濟部於 2012 年 7 月 3 日公告「台東縣達仁鄉」、「金門縣烏坵鄉」為建議候選場。其中核能發電後端營運基金會報告中提及,台東縣達仁鄉將會採用淺地層坑道設計(山地坑道處置);金門縣烏坵鄉則會採用海床下坑道處置。但因台東縣與金門縣兩地縣政府皆拒絕低放射性廢棄物處置場地方公投,使得選址程序無法繼續進行。

在國際上,捷克(山地坑道處置)、芬蘭(深層地質處置)、瑞典(海床下坑道處置)與南韓都有成功的案例。其中,南韓政府從 1986 年到 2005 年嘗試了九次選址,都遭到地方政府和民眾的激烈反對。然而,隨著南韓政府改變策略,在 2005 年 3 月通過了「低放射性廢棄處置場支援特別法」,明確區分低階廢棄物與高階廢棄物,排除在最終處置場放置使用過的核子燃料,以減少民眾的疑慮。並引入了法治化和鼓勵志願提供場址的機制,結合公投制度,希望透過直接賦予人民決策權,降低民眾的疑慮和抗拒,以更民主和透明的方式匯聚民意。最後,慶州(Gyeongju)以近 90%的 贊成率獲選為低中放射性廢棄物最終處置場址。


高放射性廢棄物最終處置:深層地質處置

高放最終處置場址在使用年限上至少要能夠隔絕核廢料與人類生活圈數萬年至百萬年以上,以確保民眾安全及環境品質。目前國際通用的方法是「深層地質處置」,該策略是將高放射性廢棄物埋在深約 300 公尺至 1,000 公尺的穩定地質環境中。同時,配合金屬廢棄物罐、緩衝材料與回填材料等多重工程障壁,以阻止放射性物質外洩。將高放射性廢棄物在深地層中存放到核種內的放射性物質輻射強度衰減至人類可忽略程度。

在台灣,台電於 2006 年發布「用過核子燃料最終處置計畫」,開始推動高放射性廢棄物的最終處置計畫。然而,於 2012 年 4 月,當台電在花蓮秀林鄉和平村進行地質鑽探調查時,遭遇了地方居民的抗爭。因為該行動違反了《原住民族基本法》的精神,該法要求所有土地開發行為都必須尊重地方民意,並且需公開說明和取得地方同意。繼此,台灣高放最終處置選址計畫推動進度延宕至今。

在國際上高放最終處置怎麼做呢?全球首座高放性核廢料最終場址──芬蘭安克羅計畫(Onkalo)預計在 2024 年 3 月啟用,該計畫採取「地底下永久保存」,在 18 億年歷史的古老花崗岩床下,深入地底 400 到 500 公尺處,建造一座大型的核廢料最終處置場。以多重障蔽方式,將用過核燃料封裝在銅殼中防止地殼運動毀壞或遭地下水腐蝕;之後再用皂土包裹,防止任何放射性物質溢出到岩石中;最後再將這樣的鋼筋混凝土塞入基岩儲存洞中封存。


註釋

1 處置容器係用承裝用過核燃料,使便於處置作業之進行,並在處置場封閉後,提供長時間的放射性廢棄物隔離性。

2 緩衝材料使用目的在環繞處置容器周圍,防止地下水流入,維持處置容器於固定位置,並遲滯核種遷移。

3 回填材料用途係在處置作業結束後,將地下開挖之處置隧道、洞穴、 坡道及豎井等均依設計確實回填,以抑制地下水流通與處置場障壁之化學變化。

參考資料

SKB,Our methodology。參考資料

CUP媒體,芬蘭建核廢料處置場,永久解決核廢料問題?參考資料

端傳媒,韓國千年古都慶州,如何儲存百年核廢料?參考資料

台電核能月刊,低放射性廢棄物淺地層處置之安全評估案例探討。參考資料

台電核能月刊,低放射性廢棄物處置特性與我國坑道處置需求。參考資料

台灣焦點通訊社,低階核廢料最終處置選址怎麼了?參考資料

台灣焦點通訊社,核廢料「貯存」與「處置」的不同。參考資料

台灣電力公司,蘭嶼低放貯存場營運狀況─貯存場簡介。參考資料

全國法規資料庫,低放射性廢棄物最終處置及其設施安全管理規則。參考資料

全國法規資料庫,高放射性廢棄物最終處置及其設施安全管理規則。參考資料

端傳媒,走進芬蘭核廢墳場,一探關於「十萬年」的信心和懷疑。參考資料

法國極低、中低放射性廢棄物處置。參考資料

芬蘭中低放射性廢棄物處置。參考資料

工業污染防治第84期,用過核燃料深層地質處置概念之研究與發展。參考資料

今周刊,核電一年、核廢萬年!運不出台灣...你知道「核廢料」最後都去哪了嗎?參考資料

泛科學,核廢料怎麼保存,才能安全「核」你一起走。參考資料

中央通訊社,高階核廢料最終處置 芬蘭花50年贏得民眾信任確定地點。參考資料

Newtalk新聞,秀林鑽探爭議 台電老總親自道歉。參考資料

經濟部低放射性廢棄物最終處置網,低放射性廢棄物處置。參考資料

經濟部低放射性廢棄物最終處置網。低放射性廢棄物最終處置流程。參考資料

經濟部核能發電後端營運,高放最終處置計畫。參考資料

綠色公民行動聯盟,台灣的高階核廢選址計畫目前有什麼進展?參考資料

立法院,台電鑽探喊卡並道歉。參考資料

相關文章

「核廢貯存回饋金」怎麼吵架了?
「核廢貯存回饋金」怎麼吵架了?

核能發電後端營運基金(後端基金)由政府管理,用於核能設施停運後的處理工作。本篇將帶領大家了解後端基金的法規,以及回饋金的申請、使用範圍。

2024-04-22
核廢政策爭議
「核廢料的家與水文有關的條件」是什麼?
「核廢料的家與水文有關的條件」是什麼?

本文整理我國現有的選址法規《低放射性廢棄物最終處置設施場址設置條例》、《集中式放射性廢棄物貯存設施場址規範》當中與水有關的條件,了解核廢料找家時為何需要考量這些事。

2024-05-15
核廢知識
德國篇(2)德國放射性廢棄物選址的一般公眾溝通
德國篇(2)德國放射性廢棄物選址的一般公眾溝通

德國在面對一般公眾時也使用了多種途徑的社會溝通方法,藉由貨櫃、攤販和論壇等形式,讓核廢選址的資訊公開對象更加廣泛。

2023-03-27
各國知識