核廢料的家：與火山有關的環境條件

2024-05-15

臺灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊交界，除了斷層活動頻繁以外，亦有火山活動。當我國核廢料尋找貯存與處置的地點時，便也需要考量到此要素，目前臺灣顯著的火山活動區域包含大屯火山群和龜山島，本文將以大屯火山作為主要的案例進行講解，核廢料的家該如何避開火山的家。

火山活動可能對核廢的家有什麼影響

火山活動對於核設施可能會造成的影響可以再細分為：火山熔岩流、火山泥流、火山碎屑流、火山灰、後火山活動等，以下將針對火山的各項活動進行概述，並說明各自可能會對核廢的家造成的影響：

火山熔岩流（Lava flow）即是火山噴發以後流出的熔融態岩石，溫度高達攝氏700-1200度，若經過核設施可能導致建物遇熱導致外部變形、導致核輻射外洩，或者可能因為其重量壓過核設施而導致坍塌。
火山泥流（Lahar）則是火山噴出的碎屑跟著水一起往下流動，類似於土石流，其快速的流動可能對核設施造成物理力量的衝擊，而導致建築物本身的破壞。
火山碎屑流（Pyroclastic flow）則是火山的熾熱氣體與微小的火山碎屑混合而成、快速往下流動的流體，其樣貌可以想像成沙塵暴，溫度會高達攝氏800-1000度，會以上百公里時速自火山向外噴出，，同樣可能會因為溫度與重量對核設施造成破壞。
火山灰（Volcanic ash）則是粒徑很小的火山噴出的碎屑，可想像為粉塵，但其實是很小很小的玻璃質沉降在大氣當中。對此可能造成的影響，除了大家常聽到的可能會掩蓋大氣、讓陽光無法照進地表而導致氣溫下降外，火山灰的物質當中因為具有很多孔隙，若遇上降水更有可能導致承重過重而讓核設施物理坍塌。
後火山活動（post-volcanic activity）則是指涉火山爆發停止以後持續發生的火山活動，像是硫磺氣體的活動或者換質作用（metasomatism）。後火山作用象徵受火山活動影響的地區仍存在不穩定的狀態，尤其是硫磺氣體可能與核設施的結構物質產生化學變化、進而侵蝕，或者產生結晶或熱，對設施本身造成物理性的破壞。

除此之外，火山活動範圍附近也可能引發火山性地震。由於熔岩是熔融的岩石，質量與體積都很大，在「擁擠」的地下空間中，熔岩的些微活動都可能造成地質結構的應力變化，甚至導致岩石斷裂或錯位。可以想像成在一輛擁擠的公車上，若有一個乘客的動作很大，可能影響到其他乘客、甚至導致雙方的口角與肢體衝突。火山性地震造成的影響類似於一般板塊錯動導致的地震，即是因為壓力改變以及物理錯動所導致力學上的破壞。

與火山活動相關規範

由於火山活動對於核設施可能會造成的危害，現有法規也有針對火山活動範圍的限制。在《集中式放射性廢棄物貯存設施場址規範》第10條規定，場址避免位於有火山活動之餘之地區。在《低放射性廢棄物最終處置設施設置條例》第4條，則限制場址不得位於地球化學條件不利抑制放射性核種污染擴散之地區，可以連結到上述火山活動會造成的影響。而在《低放射性廢棄物最終處置設施場址禁置地區之範圍及認定標準》即明確規定場址不應位於後火山活動地區。

目前看來，法規對於火山活動的限制仍保有一定的彈性，畢竟自然現象的活動十分複雜，仍須回到場址本身的各種自然條件中觀察後綜合判定。透過這些對自然現象的科學研究，瞭解更多可能會發生的狀況，也就能夠預先排除危險，確保核設施的安全。