推動高強度核廢料處置場之做法
----法國與日本之異同----
劉振乾
台機社季刊總編輯
法國核能情況簡介:
有59部機組運轉中,裝置容量達6,600萬KW,為僅次於美國之核能大國。總發電量之約80%由核能發電供應。以“無能源自立即無國家安全之自立”為目標而極力發展核能。在推動高強度核廢料最終處置場時,遇到阻力馬上改弦易轍,另闢途徑。
1. 回顧法國的一段歷史
為了讓讀者容易了解,以表列方式表示之
表1
年代
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內 容
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法律
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備註
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將地質環境條件彙總於“技術報告”內,即所謂之“哥給兒報告”
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1987~1989
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依據“哥給兒報告”選出四地點做詳細之調查。在調查階段遭遇居民激烈反對
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1990
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政府 終止一切處置場之推廣活動,委託巴達優議員調查,12月提出報告書
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1991
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核廢料管理研究法於12月生効。巴達優議員被任命為核廢料交涉官。
公募地下研究所之設置地點,有30鄉鎮應徵
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核廢料管理研究法
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所有法律之制定均由“議會科學技術評估局(OPECST)主導
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1993
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巴達優議員提案4場址為預備的地質調查對象,四個縣的縣議會都同意接受ANDRA的調查
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1994
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預備的地質調查對象為批由爾、卡爾及威恩奴等三地
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1996
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ANDRA向三地提出地下研究所之建造與營運許可申請書
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1997
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在奧圖馬魯奴縣議會投票
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1999
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政府決定在批由爾建造以黏土質岩為對象之地下研究所。批准建造與營運
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2000
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ANDRA(核廢料管理機構)在批由爾開始建造以黏土質岩為對象之地下研究所
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批由爾週邊有250km2之黏土質,在其範圍內選出與地下研究所有同樣地質環境之兩地點為候補場址
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2005
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ANDRA 提出科學的調查結果之報告書
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2006.6
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核廢料等管理計畫法
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2006
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有關核能之透明性與安全性的法律
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以下為預估
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2012
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ANDRA完成報告書
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2013
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決定最終處置場之場址
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2020
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建造以群分離,核種變換為目的之反應爐(第四世代爐)
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2025
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必須開始接受核廢料
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2. 各項法律之特色
關心法國高強度核廢料處置場的人一定聽過“巴達優法”。為什麼法律以國會議員的名字稱呼?因為在法國所有法律之制定均由上下兩院各推出15 名國會議員所組成之“議會科學技術評估局(OPECST)”主導,1991年成立的“核廢料管理研究法”以當時OPECST議長之C. 巴達優取名,被稱為“巴達優法”。
其主要內容如下:A.最終處置不限定於地層處置,也可選擇社會所希望的其他方法(共有1. 群分離,核種變換 2. 地層處置 3. 長期儲藏等三法),因此三種方法均同時進行研究,而在15年後(2006)決定最終的處置方法。在調查對象地區於行動之前不僅要充分提供資訊同時要聽取當地人的意見。B. 是否同意設置地下研究所以公投(當地)決定 C. 設置地區需享受經濟發展計畫之回饋。
2006年6月國會制定核廢料等管理計畫法。其主要內容為 A.將群分離,核種變換當作終極目標(2020年運轉prototype變換反應爐),繼續研究長期儲藏(到2015年),而有關實施地層處置之具體措施為:1. 至遲於2015年實施地下處置場之許可手續,而於2025年開始營運 2. 至少設置100年間之“再取出時間”。B. 核能安全廳與ANDRA每三年一次作成有關全法國之核廢料等管理之綜合計畫。C.確認獨立專家委員會(CNE)之存在。D.確認要在 地下研究所之所在地設置從ANDRA與政府獨立出來的地區資訊監視委員會(CRIS)
3. 保證資訊之透明性與中立性
ANDRA(核廢料管理機構)的國際公關負責人佛修在東京的研討會(2007年9月6日於東京工業大學百年紀念館)說:“在ANDRA的申請被批准之前,先要經過獨立專家委員會(CNE),核能安全廳與國會之科學技術評估局(OPECST)之審查,還要通過當地的公投。至於地下研究所之設置,則先由政府依據有關核能之透明性與安全性的法律設置”為了批由爾地方的地區開發之高等委員會”(GIP),其成員有ANDRA,核能廳,法國電力公司(EDF),核能設備製造廠家AREVA等。
同一研討會上,法國當地的奧圖馬魯奴縣議會副議長的阿爾莫修的演講中談到當地方上要接受地下研究所的時候,想到什麼,以及抱著什麼樣的期待。
他說:“為什麼會有條件的允許”預備性調查“?乃因享受到法國能源的自立,政治自力的這一代人管理核廢料是理所當然的事”,“國民應考慮小孩和孫子輩的事”,“目前仍在研究所的階段,還沒有談到處置的問題。這應是下一世代的決斷,但我們有責任提供下一世代可做正確決斷的研究體制”,“即使在法國也沒有把指導者的意見照單全收。我們決定把研究所的計畫當作我們的工具。也就是不讓其他人來做決定。”以上的談話看得出有某些使命感與強調地方自治的地方。OPECST副議長筆羅議員說:
“過去也有地區資訊監視委員會(CRIS),但巴達優法成立後,不同的是以前是官派的縣長當議長,現在則由地方議員當議長,且成員來自地方議員,各種市民團體及工會。這件事對法國來說有很大的意義。”針對市民參加型之民主政治,則組織“公開討論國家委員會”,在全國各地舉辦公開討論,廣納民意,獲取共識。
不管是1991年或是2006年,每一次制定法律的時候,都由很多機構團體聽取意見。包含原子力廳(CEA),ANDRA,電力公司(EDF),AREVA(核能設備製造廠家),工會,綠色和平組織(Green Peace)等反對團體,科學家,工商協進會,縣政府,地方議員等,農業團體,釣魚同好會,狩獵同好會等社團。
*地下研究所
成為科學上重要的設施,要成為當地可驕傲與具有自信的設施。到2007年底已有40件的博士論文與200件的技術報告。設置“開放日(Open Day),對一般市民開放地下研究所參觀,也實施可引起一般市民關心的各種活動。也招待當地的地方議員下到地下研究所的最底層參觀。
4. 對地方的回饋
阿爾莫修副議長說:“重要的是透過設置研究所,把年輕人留在本地”,“針對經濟開發有很大的援助。GIP管理了奧圖馬魯奴縣與幕斯縣的經濟開發”,“對我們而言,重要的是在研究所週邊設置了生質能工廠。解決了部分的就業問題與年輕人留在本地的問題”。看來地不分東西,對地方的回饋還是頂重要的。
巴達優國會議員對地方的回饋更值得一提。當初要不是巴達優國會議員以“苦行僧”的姿態走遍全國,在獲得政府的授權之下,針對不同的地方情形分別提出合乎其地方的回饋措施。因此有三十個地區願意成為候補地。但其中只有八處在地質學上有可能性。當時的政府就從中選了三個候補場所。而此時宣稱“地下研究所僅當作實驗設施,不會自動成為處置場”也是導致成功的地方。
*地方議員的貢獻
ANDRA(核廢料管理機構)的國際部長威斯尼安說:“ANDRA的做法是讓地方議員搶頭功”。這些議員為了地方上的經濟復興,願意做“頭前卒”衝鋒陷陣。於是ANDRA就擬出方案再提供給地方議員。而地方議員就把它當作自己的提案,四處游說推動。“ANDRA的這種”成功不必在我”的胸襟頗值吾人效法。
5. 科學家的態度轉變
ANDRA(核廢料管理機構)的國際部長威斯尼安說:“以前科學家,技術人員都很有自信,以為科學技術萬無一失,不過從1991年的巴達優法制定後,改變為如何因應“不確實性”。保留一百年後可再取出之措施,乃是吸取全國各地舉辦公開討論的共識。科學家,技術人員願意採取與民眾同一水平來討論且使用淺顯易懂的話說明,讓民眾可安心。從2005年5月起一年內在各地共舉辦13次的公開討論會,總共也不過3,000人參加。從另一個角度來看,可解釋為一般大眾恢復了對科學家,技術人員的信賴感。”
針對全國只有3,000人與會是否與“要和多數人民對談”的意旨有所違背?的質疑,國際部長威斯尼安說:“這只是政府舉辦的公開討論會,其實還有很多透過地區資訊監視委員會(CRIS)給民眾的資訊,溝通管道比起以前順暢的多。而“地區開發之高等委員會”(GIP)也提供很多的資訊給居民。在公開討論會的週邊還有這麼多的配套措施。”
6. 選定批由爾地方的理由
第一個理由是當初就知道批由爾地方擁有相當大面積的黏土層,(決定後,後來經由實地調查,才知道竟然有250km2之廣大)第二個理由是來自地方上強而有力的邀請。批由爾地方剛好位於幕斯縣與奧圖馬魯奴縣的縣界,而這兩個縣與所屬當地地區均舉手贊成。地下研究所已動工興建,依ANDRA(核廢料管理機構)的國際部長威斯尼安的意見,今後會在此地區的30km2的範圍內徵募候補場址。這也是與日本不同的地方。“ (日本承諾決不在”地下研究所“附近找場址)。
威斯尼安說:“在法國,地下研究所與處置場間的關係性非常清楚。之所以要建造地下研究所乃因在該區域有可能具有適合處置之地層,因而興建地下研究所以便研究該地層。因此地下研究所乃為調查該地層之研究設施,而該地層成為最終處置場之可能性也就相當高。而日本的情形,要實施將來的地層處置事業的機構為”原子力發電環境整備機構(簡稱原環機構NUMO),地下研究所則由另一個全然不同的研究機構“日本原子力研究開發機構”負責建造營運,似乎不管地下研究所附近的地層是否適合做為地層處置場與否。如此一來這一研究設施所做的研究與未來的處置場(地層)間的關係就不清楚了。
7. 雖“開放”但仍有具體目標
法國原子力廳(CEA)的國際部次長 凱石墨爾說:“地層處置計畫之所以能成功,獲得社會之共識,歸功於 1. 經過包含國會在內的全國充分的討論之後,再花時間做出該做的決定 2. 針對地方的議員以及民眾,要讓他們有一個印象:法律雖然制定下來,但其方向性乃是“開放”的。”
凱石墨爾說:“但如果只是說“開放的,有各式各樣的選擇”,會給人一個印象以為不知會拖多久才會做出決定。以法國為例,花了15年做討論,也做研發。即使2006年的法律,仍舊保留” 開放”的。不過也設下時間點,比如2015要申請執照,2025要開始營運。也就是雖是OPEN,但目標要具體化。”
8. 為什麼不急著做下決定是一個重要的因素(factor)
凱石墨爾認為:“在高強度核廢料處置最重要的是“要花上時間”。不急著做下決定是一個重要的因素。尤其要讓地方的民眾與議員好好了解,有共識乃是很重要的事。再加上要讓反對派說出意見則更需要時間。而如果很快就做決定,一定會招來反對派的激烈反對。另一方面如果都不做決定,反對派一定會說:“你看,做不了決定吧”。在這層意義上,2006年的法律定得很巧妙。不但有具體的時程目標(schedule),且有充分的時間設定其他目標,因此討論,推動共識活動,研發等等都可利用這段時間來做”。
B. 日本
日本核能情勢簡介
有55部機組運轉中,裝置容量達4,958 萬KW,為世界第三大之核能大國。其高強度核廢料(由法國運回來的)目前暫存於青森縣的六所村的“處存場”。最終處置場仍在尋址階段。而用過核燃料(spent fuel)* 的中期貯存場已定案,決定在青森縣的 Mutu市。已動工興建中,將貯存由東京電力公司與東北電力公司產生的用過核燃料。(按:台灣的用過核燃料(spent fuel) 的中期貯存場預定設置於核二廠內)
*用過核燃料(spent fuel):在爐心中燃燒到無法再有效地支持分裂鏈反應(chain reaction)的核反應器燃料
1. 其研發過程
日本原子力研究開發機構(JAEA)轄下有三個研究機構。 1)東濃地科學中心的瑞浪超深地質研究所 2) 北海道的幌延深地層研究中心 3) 東海研究開發中心 茲分述之
1) 瑞浪(Mizunami)超深地質研究所
研究重點為:“超深地質研究所計畫,廣域地下水流動研究,有關地質環境之長期安定性之研究等。要設置深度1,000m左右之立坑與水平坑道,主要以花崗岩為對象,調查斷層與裂痕之形狀與分布,地下水之流向與水質,岩盤之強度等。
超深地質研究所計畫分為三階段。預定以20年時間完成之。第一階段的“由地表的調查預測研究”始於1996年,而於2005年完成。第二階段的“以掘削研究坑道來做研究”開始於2003年7月,2007年2月主立坑(內徑6.5m)深度已達200m,同年8月換氣立坑(內徑4.5m)也達到200m。在深度200m的水平坑道已於9月完成。
廣域地下水流動研究已完成物理探查與boring(鑽探調查)。2006年開始於已有的鑽探孔長期觀察地下水的壓力等。
*開放參觀
超深地質研究所每月的第四個禮拜日的上午都有舉辦參觀活動。每次限額24名,即使是小學四年級的學生只要有家長陪同也可以參觀。可搭乘電梯下到地下100m深處,參觀其橫向坑道。
東濃地科學中心的柳澤孝一研究員所率領的研究團隊於2005年1月開發出將fuzzy理論與地球統計學結合之地質環境特性之定量評估方法。此法可用於高強度核廢料之地層處置場之選址之用。
地中其岩盤之大小,龜裂,斷層,地下水之流動等不確實的要素,很多樣且在看不見的情況下複雜的展開。要推測地下的樣子,通常要藉文獻調查或地表調查,鑽探調查等結果作評估,但無法完全排除其不確實性。但今後為了要讓社會接受高強度核廢料之地層處置場,必須採用能將不確實性降到最低的方法。
新方法是針對以基於fuzzy理論所設計之地質構造model與水理地質構造model之不確實性,將各階段所獲得之現場的調查資訊與專家之看法,概念model,文獻資訊等當作輸入之參數(parameter)來活用。將這些參數以“可設定之範圍”或“完全無法否定的範圍”等逐漸縮小,讓不確實性愈來愈低。
實際使用此方法在東濃地域分廣域,中域,小域三階段加以適用。變更輸入之參數作100 cases(情況)之計算,調查其物質之粒子(particles)之移行路徑與移行時間的結果,可顯示出10,000~15,000年後之particles之移行路徑與範圍。今後要將這一方法活用於向候補場址的居民說明之用。
2)北海道的幌延深地層研究中心
以堆積岩(泥岩)為對象,要設置深度500m左右之立坑與水平坑道作調查,研究。研究主題為地層科學研究與地層處置研究開發。與東濃的超深地質研究所計畫一樣,調查研究的期間為約20年間,分三個階段進行。2000年與地方政府簽訂協定,在2006年3月完成第一階段的任務。第二階段已進入第四年。
有關研究坑道的建設,到2007年8月換氣立坑的掘削深度為75m,東立坑為44m。地上設施已完成研究管理棟與試驗棟。2007 年6月30日展示館“YUME地創館”開幕。(YUME為夢之日語音)
3) 東海研究開發中心
在東海研究開發中心的核燃料cycle工學研究所作地層處置研究開發。主要分為地層處置基盤研究設施(ENTRY)與地層處置放射化學研究設施(QUALITY)。
兩者均為確立地層處置之技術基盤之用。特點為不需使用放射性物質就可模擬地下深處地層中之各種環境條件而作出實驗。從1993年開始就做試驗研究人工與多重屏障(barrier)的功用與性能。(ENTRY)實施以下的實驗:人工barrier週邊之地下水之作用與水質之變化之機轉,岩石中之地下水之作用之機轉,人工barrier之性能,壽命,健全性,人工barrier與週邊岩盤中之熱—水---應力---化學相互間之互動,人工barrier之變形等。
(QUALITY)具有非常先進的分析機器,此類設施在全世界很少見。並具有可模擬地下深處數百公尺處地層中化學的環境條件之氣氛控制globe box 設備。其試驗於1999年開始。尤其氣氛控制globe box 設備可排除氧氣,而能模擬地下深處地層中之環境。
2. 強化組織
2007.9.12:綜合資源能源調查會電氣事業分科會原子力部會之放射性廢棄物小委員會接納“強化改善案”(重點:中央政府也可向地方政府申請實施“文獻調查”)
2007.9.14:電氣事業連合會新設“地層處置推動本部”,在全國各地支援NUMO的共識活動。
2007.10.1:NUMO局部改組,分設“立地部”(推動設場部)與“廣報部”(公關部)
各地區的電力公司也加緊動員,以中部電力公司(總公司位於名古屋,為日本第三大的電力公司)為例加以說明。從2007年7月到11月間,該公司針對所有員工實施了“有關高強度核廢料處置場的e-learning”。全公司的15,265名員工中有91%的員工參與此e-learning。甚至還有人參加多次,以求更透徹的了解。問卷調查中,幾乎99%的人都有共識:了解“高強度核廢料處置之重要性。至於對e-learning 的內容:45%有充分了解,55%有了解。
員工的提問事項:有沒有辦法消除放射能?/ 從國外如何運過來的?/ 為什麼要在地底下300m深處做處置?/ 能確保數萬年單位的安全性?/ 地震的影響呢?/ 在高強度核廢料處置場的地表面人類可照常生活嗎?/ 最終處置的費用為多少?對電價的影響有多大?/ 如果沒有任何一個地方政府願意應徵的時候,如何因應?/ 有沒有可能在國外做最終處置?/ 本公司的處置量有多少?
員工的主要意見:請製作標準的問答集(Q & A)。/ 希望對安全性有更詳細的說明/ 請告知反對人士的主張有哪些? / 希望有適宜的資訊 / 要讓員工參觀再處理工廠** / 要強化在電視,報紙上的有關宣傳 / 要更加訴諸危機感 / 高強度核廢料這一名詞不大容易被接受 / 對電力的安定供應有相當大的影響
* *再處理工廠:在核能電廠的反應爐中所使用的核燃料中,會燃燒(會核分裂)的鈾235只有約3%左右。核燃料放在反應爐中經過三年的燃燒後就拿出來重新換裝。
不過用過核燃料中含有新生成的鈽(可做為燃料使用)和燒剩下的鈾235合起來約有2%。(原來的核燃料中的鈾235只有約3%)。因此將這“用過核燃料”就此丟掉,實在是很可惜,必須把它再利用才好。
從用過核燃料中,把這些鈽和燃剩的鈾拿出來,以便將不用的核分裂生成物做為高強度核廢料安全地保管的工作稱為“再處理”。
日本的各家電力公司正如火如荼的展開上述公眾共識(Public Acceptance)活動。
3. 在東洋町才開始站上“起跑點”
曾經參加過決定高強度核廢料處置事業的基本方針的委員會的松田美夜子(擔任原子力委員)與森嶌昭夫(現任日本氣候政策中心理事長,總合資源能源調查會電氣事業分科會原子力部會放射性廢棄物小委員會委員長)在一場對談中談到有關高強度核廢料處置事業的事情。他們兩位都曾在約20年前參與過地方上的垃圾問題的委員會。因此深深感受到“經過5年沒有什麼成果”是理所當然的。即使是一般的垃圾也要花上約20年時間才能搞定。從這個觀點,松田美夜子女士認為唯一應徵“文獻調查”的東洋町長田嶋裕起先生功德無量。因為高強度核廢料處置事業的選址可以說是由東洋町長才發動的。由於東洋町的“登高一呼”,才知道在國民層次上對話有多大的“差距”,而每天每天在媒體上被大肆報導,很多民眾才知道從核能電廠出來的垃圾(高強度核廢料)必須要在日本的某一個地方“處置(埋下)”。
雖然田嶋町長在應徵後受到一部分居民與週邊地方政府的強烈反對而於2007年4月辭職,參加下一屆町長選舉,但不幸落選,不過他功不唐捐,總算幫日本的核能界的高強度核廢料處置事業打開一扇大門。因為高強度核廢料處置事業地下處置設施的概念圖第一次上報,也是因東洋町應徵以後才有的事。NHK電視台也首次播出有關地下處置設施的新聞。第一次看到地下處置設施的概念圖的一般民眾的感受是:“阿呀!不得了。我們使用的電力會產生垃圾,一定要想辦法”。核能界花了五年時間,卻一直到東洋町“登高一呼”才總算站上“起跑點”。
森嶌昭夫委員長與松田原子力委員的共同意見是:“高階人物要認真對待高強度核廢料處置場的事,只要中央政府的經濟產業大臣,電力公司與原子力發電環境整備機構(NUMO)的負責人每年向全國民眾拜託幾次,一兩年下來,功效立見。”
參考文獻:
1. 2008.1.7 原子力產業新聞 “特集”
2. 島井弘之:高強度核廢料處置場,法國的推動方法 Energy Review 2008.1 P.38-41
3. “高階人物要認真對待高強度核廢料處置場的事” Energy Forum 2007.11 p.86-90
4. 2008.1.10,/ 2.21, /2.28, /3.6,/3.13,/ 3.20 原子力產業新聞“特集”
5. 迎向高強度核廢料之最終處置場之選址(2) 原子力eye 2007年11月號
6. 迎向高強度核廢料之最終處置場之選址(3) 原子力eye 2007年12月號
7. 2005.1.21 日刊工業新聞:一萬年後之地質構造推測
8. 2008.3.20原子力產業新聞 (開放參觀)
9. 中部電力公司 社報“Human Energy”2008年3月號 p.11-12