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台電核能月刊
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(……續上)

參、核能發電的正當性

外界對核能發電正當性的質疑主要集中在輻射安全及放射性廢棄物的妥善處理兩方面,其中輻射安全包括民眾的輻射安全以及對環境的保護。   

一、民眾的輻射安全

(一)核能電廠的運轉對環境並無影響

依據歷年原能會輻射偵測中心及台電放射試驗室對核能電廠環境輻射監測的結果顯示,核能電廠造成之廠外最大個人劑量約0.01毫西弗/年,遠比法規限值(1毫西弗/年)為低,且不及台灣地區自然背景輻射(約2毫西弗/年)之百分之一,在自然背景輻射變動範圍內,故電廠的運轉對環境並無影響。

(二)核能電廠與癌症發生率並無關聯

依據衛生署國民健康局92年台灣地區各鄉鎮全癌症發生率資料,台灣地  區共計369個鄉鎮,核能電廠附近鄉鎮癌症發生率以2000年世界標準人口每10萬人口年齡標準化排名(癌症發生率由高至低)為石門鄉第92名、三芝鄉第133名、萬里鄉第189名、金山鄉第302名、恆春鎮第155名、滿州鄉第237名,而癌症發生率較高的鄉鎮並無核能電廠。

另根據衛生署的最新資料,台灣地區92年癌症發生率每10萬人中有315.11人,台北縣境內有兩座運轉中的核能電廠,經統計癌症發生率每10萬人中有253.23人,遠低於台灣地區的平均值,而台灣地區男性癌症發生率最高地區為雲林縣,女性癌症發生率最高地區為澎湖縣,該兩地區並無核能電廠,且根據衛生署統計資料,距核能電廠較近的金山鄉其癌症發生率每10萬人中僅216.5人,僅為全台灣地區癌症發生率平均值的三分之二。而依據衛生署公布的94年台灣地區癌症死亡率,全台灣每10萬人中有163.76人,而設有核能電廠的台北縣是每10萬人有129.7人,反而較低。近一世紀以來,人類醫學有長足進步,一般傳染性疾病均能獲致良好控制,惟獨癌症尚無有效醫療方法,因此癌症成了威脅人類生命的重要疾病。隨著人口增加,居住環境惡化,在世界很多地區包括台灣,癌症已位居各種死亡原因的首位。依目前對癌症的了解,造成的原因很多,舉凡抽煙、喝酒、嚼檳榔、黃菊毒素、煙薰或加硝防腐食物、食品添加物均有可能引發癌症,故核能電廠與癌症並無關聯性。

日本是亞洲的先進國家,其2002年癌症標準化死亡率每10萬人為119.3人,較我國144.2人為低,但日本核能電廠有56部機組,我國才6部機組,南韓有20部機組,其2002年癌症標準化死亡率每10萬人為136.6人均較我國低,可見核能電廠與癌症並無關聯性。

二、放射性廢棄物的妥善處理

反對核能的人士最常用的理由就是放射性廢棄物無法妥善處理並遺害千年,若此為事實則核能發電的正當性就不存在,因此此一議題必須說清礎、講明白。從人類歷史的演進看來,能源的應用是由簡入繁,從燧人氏的鑽木取火到現代核能的使用,其間科技的進步何止千里,人類瑰麗燦爛的文明生活不就是建立在科技的發展上嗎?

核能的使用是伴隨人類文明發展的結果,是符合歷史脈動的,而核能發電產生的放射性廢棄物處理自然是一項科技問題,要用科學工程的觀念來解決,不可將科技問題變成政治問題,放射性廢棄物的基本處理原則是(1)提煉分離有用原料(2)減容處理(3)封入容器(4)隔離貯存,其中任何一步驟均可以科技解決,故沒有所謂放射性廢棄物無法妥善處理的問題。

(一)用過鈾燃料的處置

用過鈾燃料在燃料池冷卻貯存一段時間後即須作進一步處理,美國的作法是採用乾式貯存法,如圖18所示,將用過燃料置於特殊屏蔽容器內貯存於特製水泥屏蔽窖內,但此為暫時措施,最後要送至尤卡山最終處置場。乾式貯存場的缺點是用過鈾燃料內仍有許多有用的可分裂物質未經分解提煉很可惜,未來還須搬運一次,並非一勞永逸,乾式貯存場的優點則是未涉及用過鈾燃料再處理,作法較單純。

日本的用過核子燃料再處理政策明確,即是要有效利用用過核子燃料中的鈾、鈽。日本原燃株式會社(JNFL)在青森縣六個所村於2007年完成一座貯存量為含3000公頓鈾的用過核子燃料貯存設施,並興建一座再處理工廠(圖19),其處理量每年800公頓鈾,採用法國La Hague再處理廠的UP3技術。該再處理廠可以處理40座百萬千瓦級核能電廠所產生的用過核子燃料產量,約為日本目前產量的80%

  

用過鈾燃料在100年內產生的輻射主要來源以分裂產物137Cs90Sr為主,半化期約30年。錒系元素是造成放射性廢料擁有長期危害的主要原因,用過鈾燃料的遠期風險決定於長壽命高放射性廢棄物NpAmCm等次錒系元素及長壽命分裂產物,這些核種要衰減數十萬年才能達到天然鈾的輻射狀況。為了解決此一問題,美國提出了全球核能伙伴計畫(GNEP),對核廢料處理的幫助很大,可有效利用鈾資源,此新技術可從鈾中提取高100倍的能量,使核廢料變成能源燃料,減少美國1/3的二氧化碳排放量,緩和溫室效應,讓廢料難被加工成核武器用的鈽,防範核武擴散,未來可推廣更經濟的核能技術,特别是符合發展中國家需要的小型反應器。該計畫可減少核能廢料,其近程目標為處理目前核電廠產生的用過鈾燃料,發展進步型燃燒反應器ABR(Advanced Burner Reactor),並開發新的UREX+再處理技術,可重複使用鈾燃料將超鈾有毒物質送入燃燒爐燃燒,美國預估此方案可減少尤卡山最終處置場廢棄物100倍的容積,如圖20所示,一般輕水式反應器用過核燃料可送至進步型燃燒反應器內處理,可有效減少高階廢棄物。

 

另外第四代反應器中亦有類似處理高階廢棄物的設計,例如熔鹽式反應器及鈉冷卻快滋生反應器都可處理錒系元素。另一種稱作加速器廢料驅變技術(ADTT)的裝置亦可將長半化期放射性廢棄物轉化為短半化期放射性廢棄物。

 

(二)低放射性廢棄物處置

低放射性廢棄物依照廢棄物的組成,或依其所含放射性核種的半化期和活度高低,採用不同深度的地層掩埋處置方式。低活度或半化期較短的放射性廢棄物採地表混凝土坑處置。日本JNFL在六個所村興建的低放射性廢棄物處置場已從1992年開始運轉,接收來自核能電廠的廢棄物,。

(三)高強度放射性廢棄物處置

高強度放射性廢棄物一般採深地層處置為美國尤卡山最終處置場。日本於2000年公布「特定放射性廢棄物最終處分法律」,高放射性廢棄物的深地層處置設施必需設在300 m以下的穩定地層中。

(四)放射性廢棄物處理的願景

核能發電確實會產生放射性廢料,然而許多國家已可安全的處理短半化期的廢料。近十年的豐富研究,使國際專家獲得共識:我們已有安全的廢料處理所需之“知識及技術”,並可讓大眾接受。長半化期廢料的最終處置,雖尚未在工業界實現,但是已在幾個國家示範中。放射性廢棄物是可以處理且經由新科技的發展,可以讓新一代反應器產生的廢料大幅減少,確證了核能發電的正當性。

肆、結論

2006年初,日本東芝公司以54億美元收購西屋公司,這項天價交易反應了核能工業的振興。環顧世界,不論是開發中國家或已開發國家,近來均頻頻向核能工業招手,其中又以歐洲、美國與中國、印度等新興國家的積極態度最令人注目。1986 年車諾堡事件後, 歐洲出現反核聲浪。20年後當重視環保的芬蘭選擇興建世界最大的核反應爐時,核能工產業把這當成勝利的象徵。英國首相布萊爾近來也多次表示將重新考量非核政策,過去英國為油氣出口國,現今已變成能源進口國,因此亟需解決辦法填補能源缺口。德國雖有綠黨的環境部長堅持2020年核電廠除役政策,但來自業界與經濟部長的反對聲浪仍對德國未來政策投下變數。其他如保加利亞、捷克、瑞士等對核能也重新產生興趣。歐洲這股核能新浪潮其來有自,主要在於核能的經濟成本、低二氧化碳排放與能源安全。

環顧世界,核能正逐漸復甦,近來碳氫化合物價格高漲,在長期原物料價格攀升下,核能也許會是未來最便宜的能源之一。歐盟的碳排放交易機制也可能使核電更具經濟效益。在環保意識高漲的今天,核電廠是唯一可大規模降低碳排放的發電設備。以急欲達到減量目標的英國來說, 核能已為該國每年減少3,500萬噸二氧化碳排放。就連一向不願承認溫室效應的美國總統布希,也間接承認核能對減少溫室氣體排放的貢獻。若非核能,美國2004年發電廠的二氧化碳排放量將多上28%。國際原子能總署核能部部長表示,從掘礦、核廢處理到除役,核電廠整體週期產生的二氧化碳在所有電廠中為最低的之一,1度電約只產生16碳,與風能或太陽能電廠差不多。減少二氧化碳排放,已成為國際振興核能的重要理由。

最後一個使用核能的誘因便是能源安全,這個因素在政經不穩定的今日更顯關鍵。2006年初俄羅斯切斷輸往烏克蘭的天然氣,造成歐洲天然氣一度「斷炊」;更不要說石油國大多集中在動盪的中東地區,反觀核能所需的鈾礦均來自穩定度高的加拿大與澳洲。布希政府正不遺餘力推動核電,儘管美國在1978年後便停建核電廠,但布希於2005年簽署能源法案,提供數10億美元給願意興建核電廠的企業做為研發基金與建設補助。布希也預定將核能計畫列入2007年預算中,投入核能安全與長期廢棄物儲存處理技術。核能的幾項優勢,包括低二氧化碳排放、可預期的電力價格與供應穩定,正好遇上適合時機;因此沉寂20年的核能勢必捲土重來,不論歐、美乃至於發展中國家,都準備擴張核能版圖,以因應未來強勁能源需求與溫室氣體限制。發展核能最棘手的仍是永久放射性核廢處理的問題,不過藉高科技應可解決此問題。儘管如此“核能立國計畫”的提出,表明日本政府已經將發展核能提升到立國之本的戰略高度,反映了日本力圖通過發展核電事業來彌補資源貧瘠的先天不足,減少對海外的能源依賴,舒緩當前能源緊張狀況的迫切願望。

人的想法難免會變。25年前瑞典人對核能說“不”,而新一代瑞典人認為火力發電帶來的溫室效應對環境的負面影響更大,而開始看重核能乾淨、便宜的方面。現在有很多瑞典人認為關閉所有的核能電廠並非明智之舉,不少人質問難道關閉在安全、負責的環境下生產的核能發電,轉向進口煤做燃料生產的火力發電對大自然是更負責的行為嗎?因此,80%的瑞典人希望保留核電廠。我們在瞭解核能發電必要性及安全性後應對核能發電的願景更有信心,也希望政府能體察世界潮流,早日更改非核家原園的政策,使得核能發展能正常化,進而提升台灣的經濟。

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