2013年2月16日 星期六

核燃料/核電除役/高低強度核廢料

本篇為25年前(1988)舊作,仍有參考價值,詳延伸閱讀。


核燃料來源可靠嗎?

對於核電廠核燃料來源的穩定性也有人表示擔心,以為核燃料和核武器不了關係,而對外國是否會因為政治或軍事原因而切斷核燃料的供應感到憂慮。而事實上,核燃料和核武器所用的鈾料完全不同(見第23),兩者的供應情況可以是風馬牛不相及。過去卅年來,只要遵守國際原子能總署(IAEA)的保防規定,迄今尚未有任何供應國片面切斷電廠用核燃料的情事發生。但儘管如此,我國為拓展來源空間以有效靈活調度,目前原料鈾已向美國、南非、中非以及歐洲等地分別洽購,並經常保持三年的庫存量。此較諸儲存僅三個月的燃煤發電,更為安全可靠。同時,為進一步確保鈾來源的可靠,我國也直接參與美國鈾礦之探勘與開採之合作投資,以求擁有自己的鈾礦。

至於鈾濃縮服務項目,以往僅單由美國提供。近年來,亦增加法國的供應支援。而目前全球濃縮設備容量過剩,市場競爭激烈,而我國居於買方立場,實掌握了相當程度的主動權。而事實上,核燃料來源較諸火力電廠燃料來源為穩定與可靠,已是國際間已有的共識。








核能電廠退休後,廠址將何去何從?

一般而言,核能電廠的壽齡可長達40年以上,但因經濟效益原因而需宣告除役退休時,電廠廠址在拆廠後是否會因受到輻射染而無法移作他用,相信也是大眾所關心的話題。

我們知道,一座核能電廠佔地相當大,但在運轉期間受輻射染的設備,僅佔其中很小的一部份,而且大部份均屬中低強度輻射染。因此,只有除了這小部份設施需要特殊處理外,其餘如廠房結構等拆除作業,均與一般建築物無異。試想,在核電廠運轉時,日日尚有數百員工工作其間,在移除受設備後,必可做到國外拆廠後要達到〝綠地化〞的要求。

至於未來有關拆廠及後端營運的費用,仍然依循前述公平合理之原則,計入發電成本之中,而由目前實際享受電力之用攤。目前台電在核能發電的成本中,每度提撥新台幣0.14元,足以作為未來拆廠及後端營運基金。

*我國核能電廠後端營運基金管理委員會係由經濟部、財政部、審計部、省政府、行政院主計處、原子能委員會、行政院秘書處、經建會、台灣銀行、能源委員會、國營會、以及台電公司共同組成。

*76年核能發電318億度,每度提撥0.14元,全年已達40億元以上,而其已含於該年電費之中。電廠營運數十年下來所累積之基金極為可觀,故後端營運不致成為後世之負擔。



蘭嶼住民會不會受到低強度放射性廢料的傷害?

所謂「低強度放射性廢料」,顧名思義,就是放射性弱的廢料。這些廢料係在核能電廠中因運轉或維護而受到輻射染的物品,如廢樹脂、過濾器、工具、濃縮廢液、工作服等。這些廢料均經由水泥固化裝桶密封後,並需先在電廠內貯存一些時日,待其放射性經過衰變而減弱後,才送往蘭嶼貯存。

而在貯存場場地的選擇上,亦經審慎考慮之後,才決定在蘭嶼最南端之一隅貯放。該處係三面背山,一面向海,不僅天然屏障極佳,且人跡罕至。由於這些廢料係屬低強度放射性,而又在地窖式的鋼筋混凝土中存放,極為安全,原子能委員會管理人員方能安然日夜起居其間,而當地距離最近的村落則在環山之外5公里之遙。

在貯存場用前後,原子能委員會均會詳細偵測當地之輻射以做比較,其結果顯示,因屏障得宜,其數相差極微貯存場所在地之輻射劑量甚至還低於台灣本島之自然背景輻射劑量。由此可證明蘭嶼住民不會受到低強度放射性廢料的傷害。



高強度核廢料如何處理?

所謂「高強度核廢料」就是指核電廠使用過後的核燃料(俗稱「用過燃料」或「乏燃料」),或是其經再處理後所生的廢料。我國並未採用再處理技術,故高強度核廢料主要是指用過燃料。由於用過燃料所含部份放射性核種之半衰期長,故其棄置時必須考慮相當長時間的穩定性。所幸這種高強度廢料僅佔電廠放射性廢料很小的一部份(2%),所以並不需要很大的棄置面積。

目前用過燃料均暫存於電廠的用過燃料池,妥善隔與財存,而無安全上的顧慮。至於未來的終極處置,自然更需要格外周詳的規劃,並應用謹慎而安全的方式加以進行,然而基本上並沒有技術上無法克服的困難。國外多考慮將深層地質棄置法來處置其高強度核廢料,其中以美國、瑞典、加拿大、比利時、法國等國之研究成果最足借鏡。雖然我國核能發電發展較國外為晚,要到廿一世紀才會面臨到用過燃料終極處置的問題,但目前已針對先進國家所使用的方法,邀請國有關之學術機構,隨時汲取其實際作業經驗,並就國質環境加以研究,相信必能研擬出一套適用於我國的妥善處理方法。



延伸閱讀




14 則留言:

  1. 這篇照本宣科的廣編特輯,忽略了一些東西。

    美國為了處理用過核燃料,計畫在Yucca Mountain挖一座最終貯置場。然而計畫進行到2006年3月時,美國參議院環境及公共工程委員會發布調查報告顯示,估計整個計畫的總經費將達576億美元,相當於台幣1.7兆,呼籲應中止計畫。最終這個計畫於2009年2月由歐巴馬政府終止。
    來源:http://epw.senate.gov/repwhitepapers/YuccaMountainEPWReport.pdf

    此外,去年9月監察院發布調查報告,指出雖然應用於核電廠除役與拆廠工作的核能後端營運基金,帳面上儘管有2209億元,但實際上卻將其中的2031億借貸給台電公司,比例高達92%。在後端基金高達9成被台電借走的情況下,核一廠將於2018年除役,最慢得於2015年提出計畫,近在眼前。
    來源:http://goo.gl/948Le

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    1. 1. Yucca mountain 高階核廢料貯存場計劃取消是標準 NIMBY (not in my back yard), 不要在我家後院心結的後果。內華達州參議員Reid 目前為參院多數黨領袖,Obama 有太多法案有求於他,只好接受他放棄Yucca Mt. 計劃的交換條件。Yucca Mt. 原計劃安置全美100 機組的核廢料,分攤經費也有限。

      2. 美國軍方高階核武廢料早己在十多年前於新墨西哥州設置貯存場,技術上不是問題。

      3. 台電各項建設都需向銀行貸款。後端基金如不動,在目前極低利率下,生息有限。台電靈活運用該基金由財務操作的眼光視之,也十分正確。

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  2. 版主中國根美國都有廣大土地.我想請教全世界使用核電廠的國家是否用跟台灣一樣人口密度如此高.海島型.卻又能處置各種核廢料的國家.還有照你所說除役核電廠經過整理就可以綠地化使用.是指人們可以進入當成公園?感謝你提供這麼多能源的資訊.

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    1. 核電廠除役後之土地,基本上要達到 unrestricted use - 不限定使用用途。國外己有許多除役核電廠都達到此一標準,餘詳本頁其他答客問。

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  3. 您好:

    感謝您提供許多關於能源的寶貴資料,以正視聽。
    因轉載您的部落格連結及文章,使我與朋友之間產生了一些討論。

    就高強度核廢料的處理問題,我們對於您文中指的基本上"並沒有技術上無法克服的困難。....相信必能研擬出一套適用於我國的妥善處理方法。"有不同的解讀。

    我以為您的意思是目前台灣已有技術能夠做高強度核廢料的處理並有明確的處理計畫,但可再多向其他國家師法以完善此計畫。

    但朋友則認為這意指台灣對高強度核廢料處理目前尚無明確之妥善處理方式,並對其他國家處理方式引用至台灣是否會橘越淮而為枳,而面臨到時候也無法想出適合本國之處理方法的窘境。

    再請您撥冗釋疑,謝謝。

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    1. 1 美國核武高階核廢料早已地質儲存,証明並無技術上不能克服的問題,都是政治問題。
      2 以台灣氛圍在國內儲存高階核廢料極為困難,但國際上委由外國處理在所多有。法國即代比利時處理其核廢。我國也曾嚐試境外儲存,惜尚未成功。
      3 高階核廢料中可取出許多再利用的核燃料,許多國家都走再處理路線。
      4 目前核一、二廠的乾式儲存方式,可儲數十年,保留未來再處理彈性。

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  4. 依照版主說法.高階核廢料完全可以安全除存.請問台灣有地方放嗎?核電廠除役之後整各廠區不需要靜置500年.可以馬上進入?

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  5. http://www.facebook.com/photo.php?fbid=10151519775288816&set=a.10151519775233816.1073741829.321847293815&type=1&relevant_count=1
    "這座核電廠1997年停止運轉,法國電力公司花了12年拆解,至今尚未完工。報導中舉出廠內一些棘手的處理工作,比如說液態鈉。這種金屬遇到空氣就會燃燒,遇水則爆炸,移除過程要非常地謹慎小心。1994年法國某核電廠就發生過液態鈉處理失當,一位技術人員死於爆炸。"
    "核電廠設備即使沒有受到放射線污染,也不能隨意棄置在大自然中。法國物理學者瑟內女士(M. Sené)指出,這就是法國核電廠拆除的一大問題。因為主管單位沒有預想到如何拆除核電廠,結果只好邊做邊摸索。法國電力估計,最後會有50萬噸的核電廠廢材。十年、20年或是百年後,還有誰會記得這些棄置的廢料來自何處?"

    所謂核能先進國家也還沒做好準備,台灣將來何去何從?

    即使"高強度廢料僅佔電廠放射性廢料很小的一部份(2%)",但萬一沒有處理好,難道他不會隨風飄逸,汙染生態環境,再經由食物鏈進入人體嗎?

    "棄置時必須考慮相當長時間的穩定性",所以這邊是要建造一個高強度又耐力好的房子讓廢料進駐囉? 這樣又是一筆經費,所謂的帳面上2209億元足夠關掉核電廠又建造好的廢料場嗎? 相當長時間不知道是多久,假設是300年,誰能保證期間不會有戰爭、隕石等意外呢?

    最後,日本計畫周詳的"再處理工廠"與"最終處置場"都沒能實現(http://youtu.be/oqRXRD4FWfo),就算工程或物理理論上核能是可以控制的,但人為的「執行程度」像是預計要蓋卻沒蓋或是找不到地方蓋或蓋不確實,不知版主認為如何解決?

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    1. 所提以液態金屬鈉冷卻之反應爐應為實驗型快滋生反應爐。並非商用反應爐。全球西方式反應爐均以水作為冷卻劑,全球己有許多成功拆廠實例。不要輕易為反核言論所惑。

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    2. 本部落格有許多討論核廃料的文章及答客問,請自行閱讀。

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  6. 請教老師該如何回答1.冷卻池擁擠易造成燃料棒連鎖反應。2.核一二三離斷層僅x公里,危及防震係數差的冷卻池。3.台灣找不到永久儲放場地點。出處:http://goo.gl/FVnUs。核能非核武,今周刊也寫出危言聳聽的不實報導,可笑的是封面寫台灣人民核電知識40分,看完之後剩零分吧。。。

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    1. 1. 燃料棒在燃料池中重新排列叫 re-racking. 全球許多電廠都經過 re-racking,美國核管會有嚴格規範,會造成所謂連鎖反應又是反核團體的連篇鬼話。
      2. 燃料池廠房抗震設計與反應爐廠房相同,這也是反核團體永遠搞不慬的一點。
      3. 關於核廢料將另寫一篇。

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