「核廢料中的高放射性廢棄物」是什麼?

2023-06-12

高放的短、中、長期處理程序是什麼?

在最終處置之前,高放核廢料依照處理的程序,從短中長期可分為短期濕式貯存池(簡稱濕貯)、中期乾式貯存(簡稱乾貯),最後則是長期的深地層處置等三種形式。

  • 短期:濕式貯存

將用過核子燃料貯存於深水池中,一方便進行降溫,另一方面則是減少輻射及避免意外事故,這種做法稱為濕式貯存。用過核子燃料池,必須輔以循環冷卻水系統來快速移除熱量,並讓放射性衰減,通常是貯存約10年以上,就可以準備將用過核子燃料轉移至乾式貯存設施存放。

  • 中期:乾式貯存

乾式貯存設施是將用過核子燃料置於金屬容器內,充填惰性氣體後密封,利用自然對流的方式,將用過核子燃料的餘熱帶走,外部則利用混凝土或金屬護箱降低輻射強度。國際上的乾貯方式有混凝土貯存窖、金屬護箱、混凝土護箱、混凝土模組、地下貯存系統等。不同國家有不同的貯存方式,又可分為室內貯存和露天貯存兩種,因應周遭環境不同,貯存所使用的乾式貯存護箱,也會有差異。

  • 長期:深地層處置

是指將用過核燃料以多重障壁的形式,利用合適的緩衝材料、回填材料,選擇足夠穩定的地質結構,再將放置好高階核廢料的處置罐其放入深達約300至1000公尺深的坑道處置孔,周圍再以緩衝材料(膨潤土)包覆,待坑道內全部的處置孔都置入廢棄物罐後,再以回填材料將處置坑道填滿。此類型以核廢料的永久處置為目標,目前全世界僅有芬蘭的安克羅最終處置場是已經確定將開始運轉的高階核廢料最終處置場。


高放的再處理方式是什麼?

目前國際上處理高放核廢料的方式,除了上述短中長程的做法較為常見外,還有將用過核子燃料進行再處理的方式。

  • 再處理

從反應爐退出的核燃料棒,被稱為「用過核燃料」,內仍含有約 96.5%可回收的鈾、鈽元素等有用資源,利用再處理的程序可以回收使用,重新製成鈾鈽混合氧化物(MOX)。這種燃料可用於輕水反應爐,也可用於鈽燃料增值反應爐,非所有核反應爐都適用。

部分國家發展再處理的技術,並與需要處理高階核廢料的國家簽訂契約,協助進行用過核燃料的再處理製成。不過再處理技術並不能夠完全將高階核廢料全部重新回收,仍然會產生高強度的放射性廢棄物,剩餘的殘渣還是需要進行深地層處置。

國際上簽訂再處理的契約,通常是由再處理的公司將用過燃料棒內的資源回收之後,剩餘的殘渣經過玻璃固化處理後,仍要送回原本的國家,多半作為延長尋找核廢料最終處置場時間的過渡手段。




參考資料

全國法規資料庫,《放射性物料管理法施行細則》,2019。參考資料

台灣電力公司-核能後端營運專屬網站,〈高放國際經驗new〉。

行政院原子能委員會,〈用過核子燃料乾式貯存〉。參考資料

行政院原子能委員會,〈核物料與核燃料循環〉。參考資料

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