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台電核能月刊
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鄭武昆(原能會物管局)

一、前言:

近年來新興國家經濟發展迅速,對於能源需求殷切且劇增,傳統化石燃料之儲存量有限且替代能源如太陽能、風能與生質能之開發仍未有突破性進展,形成能源供需不平衡,突顯能源議題的重要性。又抑制全球暖化,溫室氣體排放限制也日趨嚴謹,使「核能開發利用」再度受到重視。

    核能發展中「核能安全」及「放射性廢棄物處置」兩項議題長久以來,深受關切,核能安全及低放射性廢棄物處置已經有營運實績佐證具備安全與可行的對策方案;然而「高放射性廢棄物處置」至今仍欠缺營運實例以取信民眾,尤其是說服環保團體及其他關心公益的團體們。當今雖然有美國WIPP超鈾元素(TRU waste)深地層處置場之營運績效,但其屬軍用,而非處置商用核電廠之高放射性廢棄物,說服力仍不足。更不利的是美國於2009年宣告終止已進行約20年研究之「亞卡山處置計畫」,使設置高放處置場設施,更增添爭議。雖然如此,北歐在推動設置高放處置,則呈現蓬勃朝氣,瑞典與芬蘭已分別宣告覓得場址,規劃將於2020年代間完成建設及營運,如果一切順利,將會是解開設置高放處置設施之鑰匙,可為學習標竿。本文針對各國分別設置高放處置設施與國際合作設置區域共用處置場的方案,提出個人看法,希望拋磚引玉,獲取各方高見並檢視現行之作業以建立共識,俾能發揮推動高放處置計畫之最大成效。

二、高放處置設施之特徵

高放處置設施為處置「高放射性廢棄物」之設施,高放射性廢棄物係指備供處置之用過核子燃料或其經再處理所產生之萃取殘餘物,其特性為具有高輻射特性、會釋出殘餘熱、核種之半衰期長;如為用過核子燃料則可經再處理(Reprocessing)回收鈽及鈾,製成混合氧化(MOX)燃料再送回反應器燃燒。用過核燃料經由處理後也可作為核武材料,是核子保防與保安物料,受到嚴格控管。如果依據以上高放射性廢棄物之特性來規劃設置處置設施,其要求為應具備能將高放射性廢棄物與人類生活環境長期有效隔離。藉由「深地層處置概念」配合「多重障蔽設計」再加上防止人為入侵與破壞的「行政管制措施」,被認為是當前最可行的處置方式,可有效防止放射性核種於數十萬甚至數百萬年間移動至人類環境。

「深地層處置概念」系將高放射性廢棄物埋貯於地下約500公尺之地層的處置方式,藉由穩定的地質與阻滯核種遷移等特性,來防止高放射性廢棄物非預期的釋出至人類環境中。因此處置場址的選擇很重要,有關地質之選擇通常採取「避除」與「喜好」的原則進行,其中「避除」之項目有:活斷層與地質不穩定、地表水域與地下水豐富、地質構造複雜、地下水文變化大、地殼明顯上升或容易受到侵蝕者及具礦產資源開發潛在之區域等,將之先予排除;至於「喜好」之項目通常為遠離人類生活圈、地質結構簡單容易解析,地化條件優良能有效吸附放射性核種,缺少放射性廢棄物傳輸媒質者,不預期會有人類開發破壞潛在因子者等。

「多重障蔽設計」係指人工與天然障蔽的多重組合設計,其目的為延滯放射性核種濾出、洩漏與遷移,通常指廢棄物體、密封金屬容器、人工結構物與填充材料及天然地層等所組成的屏障。

防止人為入侵與破壞的「行政管制措施」,主要為確保高放處置設施於作業與管理的期間不會受到干擾破壞,而須特別於處置設施四周向外延伸設置的管制區域,並於其地面上建置永久性標記,以提醒防止發生破壞處置場功能的活動,確保處置設施的完整性。因此高放處置設施管控區域為高放處置設施本體再加上所規劃的管制區域,使受到管理限制的區域會擴大且須要長期佔用,如此會影響某些土地有限或地質條件不佳之國家,造成尋求高放處置設施場址困難,這也是難以取得民眾理解及接受的關鍵。另外設置高放處置設施,開發成本高,營運與管理期間長、再加上土地長期佔用,對於規模較小的核能發電國家,設置處置場,不符合經濟效益也會造成核子保防物料管理分散,因此國際上乃有倡議設置區域高放處置場之提案。

三、國際合作設置高放處置場

環保活動近期盛行不要興建在我家後院「鄰避(NIMBY)」效應,深受各界重視,也成為一般民眾的主張,因此欲設置處置場並允諾接收處置國外之放射性廢棄物,似乎成為不可能的任務,這方面需要各方的溝通與努力才能化解。但就全球化與地球村概念,人類有必要進行資源整合,使人力與財物能有效應用,廣義的資源包括土地資源、人力資源與社會資源等。相對於處置設施,土地資源即為場址選擇,人力資源應可涵蓋工程技術之設計、建造與處置場之營運與管理等所需人力,而社會資源則包括與處置場運作之利害關係人與其鄰接之地方、監督組織或關切團體等。如何能進行有效的應用,應考量處置場址天然條件之限制與處置設施規劃之經濟規模,將所需投入之資源進行分工與整合,藉由整體規劃,相互支援及計劃發展,以呈現其最大效益。

比較各國個別設置處置場將高放廢棄物分散處置於各地,與國際間合作設置區域處置場(以下簡稱區域處置場)進行集中管理,區域處置場似乎具備較多選擇彈性與優勢。區域處置場有以下優點:場址之選擇跨越國界更具彈性、技術標準為多國協議結果,符合國際標準更周延與安全;高放廢棄物匯合集中管理容易、符合防止核武擴散原則;設施開發更具經濟規模彈性,可增加處置場設置國之經濟收益等。雖然設置區域處置場有上述優點然而也面臨以下挑戰:處置設施土地長期佔用、各國可能推辭不願設置、處置場設置地區可能發生聲譽不佳,由於接收處置國外高放廢棄物而會增加處置場附近區域之貯存與運送危害風險,必須與國外交流,存在著多國文化與多元價值之衝突,隱涵紛爭陰影;萬一事故發生時處置場設置區域受害較深等不利因子。因此應有良好的誘因及特定的附加條件等配套措施,以鼓勵地質天然條件較佳之國家來爭取設置國際區域處置場。

以下就個人意見提出設置區域處置場之看法,國際上應有5-7個區域處置場,約以100 部核能機組規模設置1個高放區域處置場為宜,主要為考量因子有開發規模、經濟效益與運送作業,另外國際間如存在數個處置場則具有競爭與比較性,營運經驗亦能交流學習,也能排除設置單一處置場之風險,例如獨占與處置場發生事故或失效一時無法替代。處置設施規模應考慮營運管理之適度與長久性,同區域內距離近,可減少運送風險,而且文化與價值相近溝通也較容易,對於組成區域聯盟也比較容易達成共識。

四、幾種思維

設置高放處置場之基本要件為安全,不能有汙染,所增加之風險皆須於可接受之範圍;此外為能順利籌建處置場,應就地質等天然條件先予考量並須考慮人文與社會經濟之接受性,除以上之要件外對於處置場之選定與營運仍需具備正當、公義、有效、可信與永續性。僅提出個人粗淺看法如下,希望能有助於選出合宜之國際區域處置場:

1. 以地易地排除困難:由於處置場之土地會被長期佔用,也是多數民眾反對之主要理由,如果參與設置區域處置場之簽約國願意提出等值或同等容積或是面積土地給予處置場設置國長期使用,類似的交換,可能較容易排除此項反對因子。

2. 安全保障與多重監督機制:清楚說明場址選擇係藉由避除與喜好選出最佳場址之結果,將採取最佳工程技術之設計與作業以保證處置安全;營運期間並將設置多重監督機制以確認作業安全,相關監督機制應涵蓋處置場所在地之國家法令所規範之監督管理、處置場運作之跨國聯盟及國際原子能組織之監督,以及處置場所在地也應具有參與監督與執行獨立平行監測之權力,藉由多重監督作為與授權地方參與,以確認其運作安全。

3. 尊重地方提供就業保障:應取得地方同意才能設置處置場,所有重要決策與營運資訊皆須公開,並應充分尊重地方意見,對於不能接受之部分,應具體說明理由接受公評;另外也需設置保障地方人士就業之機制,例如設定處置場需晉用地方人士之最低比率等。

4. 籌措基金造福鄉里:建立增進處置場所在地與其鄰接地區福祉之措施,應依處置場開發規模與處置數量籌措基金,建立制度,包括補助地方建設、提供民眾健康檢查、協助地方產業發展或提供學習教育補助獎學金等;也應依不同程度與類別建立傷害賠償、風險補助與假定損害之補償,以及協助福祉發展所採取之回饋或獎勵措施,相關措施應制度化並定期檢討,也需要配合時勢發展調整以契合地方需求。

5. 多國聯盟營運確保永續經營:通常高放處置設施之營運都屬於國家責任,延續國家責任之精神意旨,區域處置場之營運應由各參與國之國家層級機構所組成的合資公司,應為多國聯盟機構組織,而非私人企業,經由聯盟的各個參與國的國家保證,以確保處置設施能永續經營。

6. 特殊優惠及振興產業:籌組多國聯盟機構時應對處置場設置國提供特定之財物或賦予權力之優惠條件,例如免出資、董事席位之保障;又如因應處置場之建設與營運可能需要大量的電力、運輸與維修或勞務作業等,應協助設置核能園區推動相關產業發展,如興建核電廠因應電力需求,建再處理廠以處理用過核燃料,籌設運輸公司執行高放射性廢棄物之運送,或成立維修機械廠、勞務公司,環境輻射檢測與高放廢棄物品質檢查公司等,以帶動相關產業發展,如此大規模之資金、技術與人才之挹注,並有整體藍圖與遠景之規劃,自然會吸引天然條件合適之國家爭取設置區域處置場。

五、國際原子能總署

國際原子能總署(IAEA)為國際上最高層級之核能組織,也是國際平台,應可就建立國際共同標準,維護人類健康與環境安全,確保核能和平應用、協助事故處理及解決國際間紛爭等為使命。由於建置區域高放處置場已跨越國界,許多工作更需要超出國家視野來規劃與協調,才能做出對全球最有利之決策,所以原子能總署在建置區域處置場方面,初期可協助規劃籌設多國聯盟進行協商、建置處置場之安全標準與作業準則提供各界遵循,協調聯盟選出處置場、參與計畫審議提出獨立公正之審議書,專業溝通協調取信民眾、協助各國排解紛爭與處理矛盾。營運期間應參與監督提報告書,推廣核能教育普及知識,萬一事故發生時參與調查並協助處理與處置,進行公正獨立之專業溝通以安定民心。

國際原子總署係以尊重生命、地球環保與永續發展等跨國視野來制定法令、標準、協助規劃、參與監督、提評估書及專業性溝通、協商與排除紛爭,促成區域處置場之設置與安全營運。

六、亞太核燃料循環組織

東京大學非核擴散研究室(Non-proliferation study lab)提出亞太核燃料循環組織(A Nuclear Fuel-Cycle Network for Asia Pacific )構想,如附圖

 

亞太核燃料循環組織由各參與團體組成董事會(Board of Governors),其下設行政處長(Office of Executive Directors)負責推動設置:a. 區域處置設施(regionalrepository)或用過核燃料區域中期(約50年)貯存設施,b.多邊聯盟(Mutilateral-Consortium)的濃縮設施與再處理設施,c.燃料製造與MOX燃料製造及d.鈾源供應鏈含轉化(conversion)作業。為了防止核武擴散,在國際原子能總署核燃料循環之保防管制監督下,區域或多邊(regional/multilateral)應建置轉化、燃料與MOX燃料製造、濃縮與再處理、中期貯存設施,及輕水式(鈾燃料或MOX燃料)核反應器之核子物料料帳管理及核子保防措施系統(System for Accountancy & Safeguards)。

推動用過核燃料管理多邊聯盟的好處有:核能新加入國可依市場價格設置核電廠、可用較具競爭價格購買新燃料、可依契約或以時間為基礎(time-basis)取回或提領世界上較不穩定國家之用過核燃料、以合作方式管理現有核電廠之用過核燃料、可減少或排除敏感性高之核燃料循環技術、在降低核武擴散風險與減少環境與核廢料處理負擔下,擴增核能。

七、結論

設置區域處置場是良好方案,但截至目前仍屬空中樓閣在倡議中,為能有效解決高放射性廢棄物之處置,世界上各核能發電國均進行相關研究提各種可行方案,我國也推動用過核燃料的長程處置方案,進行場址調查、安全評估、工程技術發展與相關管理等之研究,期望在國內能覓得適當場址,完成設計以證實國內具備能力與條件處置高放射性廢棄物。

為了永續發展,面對地球暖化,當前許多國家皆紛紛的嘗試與研究各種處置技術,但由於環境條件與分散的研發成果,其綜效有限,所以至今尚無商用核電廠高放處置場營運。各國如能跳出視野,不限於國內處置也能寬容的接受他國高放物料,捐棄成見的展開國際合作,應能發揮聚沙成塔與凝聚人類智慧之效能。以地球村概念,考慮安全、環保與經濟,設置區域處置場應是最佳選擇,在安全有保障、誘因條件充足,又尊重地方意志,也能確保尊嚴參與監督運作,且有促進產業發展,造就地方福祉措施,還有國家層級之國際聯盟保證永續營運,相信選定高放處置場會是競爭條件,也需要立場超然的國際組織參與促成。希望我們這一代享用核能好處,也有責任儘速妥善處置所產生的廢棄物,高放處置場建置了,我們推展核能的理由也就更充分。

參考文獻

1. W.E.Falck and K.F. Nilsson(2009);Geological Disposal of Radioactive Waste: Moving Towards Implementation. JRC Reference Reports, Report EUR 23925 EN. Luxembourg.

2. Canada NWMO(May 2009);Moving Forward Together: Designing the Process for Selecting a Site. Invitation to Review a Proposed Process for Selecting a Site.

3. IAEA Nuclear Energy Series No.NW-T-1.19(2009); Geological Disposal of Radioactive Waste: Technological Implications for Retrievability. Vienna.

4. 林健枝(2009);香港規劃鄰避設施的困惑與出路-開發設置制度與環境影響評估制度研討會論文集(2009.10.09)中華經濟研究院,臺北.

5. 黃錦堂(2009);「我國低放射性廢棄物處置場址設立衝突之法律分析(評論稿)」-開發設置制度與環境影響評估制度研討會論文集(2009.10.09)中華經濟研究院,臺北

6. 蔡助山(2009);「2009中華核能學會年會暨用過核燃料乾式貯存管理研討會-日本核燃料循環後端營運之現況與未來趨勢簡報稿(2009.12.16)」核能研究所,龍潭

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