永續(研)字第089-008號
中華民國八十九年十月三十一
October 31,2000

核廢料的妥善處理具可行性

永續發展組助理研究員 藍正朋郭博堯

壹、核廢料的種類

核廢料可分為高放射性廢料與低放射性廢料兩種。高放射性核廢料的產生原因,乃由核燃料中易於分裂的鈾235,經由反應完後所得,低放射性廢料係受放射性污染的廢棄物如衣物、紙類、手套等,此類核廢料之處理在經過焚化壓縮固化後,裝進大型金屬罐,以便在淺地層中掩埋。

貳、高放射性核廢料

利用鈾235發電所產生高放射性核廢料僅約佔核燃料總量的3%。而整個核燃料中其餘97%主要為不易核分裂的鈾238,以及大約1%的鈽,這些鈾238及鈽都是未來可回收利用的資源。所以高放射性核廢料目前雖有「再處理」及「直接處置」二種選擇。不過如過去南韓要將核廢料送往法國或瑞典等國處理,但卻因為國際核子保防限制及政治條件限制,短期內美國很難同意。我國和南韓的情況也相同,目前尚未被允許進行核廢料再處理,否則以核四廠運轉一年為例,用畢的核燃料大約為81公噸,其中約含鈾77.76公噸,鈽810公斤,以及2.43噸的核分裂生成物。如果可再回收占97%的鈾及鈽,則當作高放射性廢料來處理的僅約佔全體的3%,亦即每年2.43公噸,數量相當有限。高放射性廢料為液體狀體,必需加以安定成玻璃固化體,接著再以特殊的不袗桶加以密封。因為高放射性廢料會產生熱,因此必需以冷卻的方式保存,冷卻期間為30-50年,所以國際間的做法,都是採用水池冷卻、乾式儲存、最終處置三階段處理。國內核電廠因為運轉時間較短,目前所有的高放射性廢料仍以第一階段處理方式,保存於廠內的冷卻池中,並將建造中期乾式貯存設施,以待最終處置。因為高放射性核廢料冷卻期較長的關係,所以全球各國都尚未開始執行最終處置。至897月,核一廠現存量為682公噸,核二廠現存量為853公噸,核三廠現存量為566公噸。

參、低放射性核廢料

台電早期在蘭嶼掩埋的核廢料即屬於低放射性廢料,因為其放射性低及阻封的關係,儲存場附近居民所受的幅射,實際上是遠低於日常生活中遭受的背景幅射量。截至897月底止,核一廠所貯存之低放射性核廢料有29,702桶,核二廠有35,830桶,核三廠有8,717桶,蘭嶼有97,672桶,均依照相關規定辦理,歷年來之環境監測結果都未對環境及人員帶來不良影響。核四廠核廢料處理及貯存設施,依招標規範要求,每年每部機組產生之低放射性廢料不超過250桶,遠少於以往核一、核二及核三廠的低放射性廢料產生量。由於以往核廢料的數量很大,這些廢料無論核四是否興建都要處理,加上核四的核廢料已比以往少很多,所以核廢料的處理不是核四興建與否的關鍵因素。   

肆、核廢料的國際合作處理

核廢料處置國際間的共識是儲存在「地質埋藏廢置場」(Geologic Repository),目前已有32個國家72座低放射性處理場營運中,美國軍方的核廢料處理場(WIPP)已於去年三月在新墨西哥州的Carlsbed啟用,而美國能源部長李察遜九月間宣佈,WIPP的經驗供國際社會享用。

美國民用核子燃料棒及其他高放射的廢料處理,依據1982年通過的核廢料政策法,美國能源部也已在內華達州的猶卡山(Yucca)進行研究,將在明年確認在此地興建地下深層埋藏場,並預定在西元2010年開始營運,美國已投資超過五十億美元進行研究,並將會把研究成果作技術轉移。雖然美國反對我國進行核廢料再利用,不過對於有處理核廢料需求的我國,美國則積極協助我國透過國際合作方式,共同開發最終處置的技術。

我國也在獲得技術支援的情況下,於75年起展開可能之最終處置場的地質調查,因為靠近大陸沿海小島因為和台灣本島相比,地質相對較穩定,更比瑞典設在海邊的核廢料處理廠地質條件還好,很適合做為我國境內核廢料最終處置場之地點。目前預計在民國105年選出候選廠址,於民國120年開始進行處置工作。

美方除有意輸出核廢料處置技術給台灣外,並邀台灣及亞洲國家參與美俄談判的區域合作計劃,協助台灣解決用過核燃料的最終處置問題,地點將在俄國境內的海參威附近。早在二、三年前美俄兩國即展開談判,催生區域合作處置計劃。其中美方提出的條件包括,一、俄方修改環保法規,二、成立專責機構財務獨立,三、興建地下貯存場而非再處理場,以防核武擴散,四、俄同意不輸出核能技術援助伊朗。美俄雙方談判已久的區域合作一旦成熟,擬正式邀請台灣、日本、南韓及瑞士等國亞歐國家參與,關鍵在於俄羅斯必須修改環保法規,同意境外輻射物質可以輸入進行處置,俄方預計10月份即通過此項關鍵性修法,一旦通過,連台俄雙方於865月簽訂的五千桶先導型低放射廢料合作處置合約,也將有突破性進展。俄羅斯目前正在新地島以新台幣25億元興建其第一個核廢料儲存地,並自去年開始為其鄰國保加利亞處理核廢料,確立核廢料跨國處理之可行性,俄羅斯也可能成為我核廢料境外合作案第一個有重大進展的地點。

除了美國積極推動的俄國區域合作計劃外,我國也已與北韓在86111日簽約,預計處理6萬桶低放射性核廢料,國際原子能總署(IAEA)於了解後採不介入立場。目前原能會已完成文書驗證事宜,但尚待北韓完成兩坑道設施。另外送往大陸處理也在未來有可行性,但目前還在商討意向書的階段,須視兩岸關係的未來發展而定。

伍、核能電廠之除役

核電廠停止運轉後的土地是可以開發再利用,而不是如反核人士所稱,核電廠用地會成為一片廢墟,核電廠的拆除費用也不是反核人士所稱,拆除一核電廠與興建一核電廠的費用相同,美國能源部特別助理周成康10月初來台時即表示,他所主持的研究所在1986年參與了美國第一座民用核電廠反應爐的除役工作,整個拆除工作歷時4年,至1989年完成,費用約在35千萬美元(約合台幣105億元),目前該廠原址已是一片綠地,已轉為民用。另外德國的KKN核電廠除役後,所在地更改為農業用地,所以不會像反核人士所說「會增加一個核廢墳場」。相同的,英、比、日等國也陸續有核能電廠的除役工作在進行中。所以國內核能電廠之除役工作也不會遇到無法進行的窘境。

核廢料處置及拆廠的經費來源我國在757月開始,即從核能發電每度成本中計入0.17元的後端營運費用,所攤提之金額撥入「核能發電後端營運基金」(約占核能發電成本的20%),以支應未來核能電廠核廢料處置及核電廠除役之費用,此提撥標準高於芬蘭,接近瑞士及瑞典的標準,不會偏低。目前整個核能後端營運基金已累積超過1,650億元,還以每年100億元以上持續成長,核四加入後預計可達3,300億元的「核能發電後端營運基金」支付,在核一到核四陸續除役經費花費2,500億元後,還備有800億元可供彈性使用,經費來源沒有問題。 

陸、結論

在國際間已有數十座低放射性處理場營運中,且美國能源部也宣佈軍方WIPP處理場經驗公開與國際社會,並準備把猶卡山深層埋藏場的研究成果作技術轉移後,核廢料處理技術的取得已不成問題。而我國核廢料最終處置場地之設立,也已分頭在境內及境外(俄國、北韓及中國)進行中。核電廠停止運轉後的土地,經由國外除役經驗顯示,核電廠用地不會成為一片廢墟,且核電廠的拆除費用也遠少於興建核電廠的費用。至於核廢料處理及核電廠除役的經費,也在「核能發電後端營運基金」設立多年後,累積了足夠的費用,因此未來核能電廠核廢料處置及核電廠除役,不會造成後代子孫的財務負擔。

 

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