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核廢料乾式貯存 「最高標準」在哪? 台灣隱憂》核一廠除役計畫 疑點一籮筐

2016-03-14  TWM

台電擬在核一廠新建第二期核廢料乾式貯存設備,專家強調,須採用國際間最高標準。然而從台電對於乾貯設備的規畫來看,距離最高標準還有相當落差。

位於新北市石門的核一廠一號機將於二○一八年十二月停機,今年一月二十二日,台電公布「核一廠除役計畫」,全文多達十七個章節,其中關於「核廢料處理」的部分,近期成為熱議焦點。

計畫中載明,台電將在核一廠廠區內規畫新建「第二期用過核子燃料乾式貯存設施」,可貯存五七二○束的廢棄核子燃料。若加計核一廠已興建完成、尚未通過水保與環保的第一期乾式貯存設施,屆時,此地將有七千四百束的高階核廢料貯存胃納量。

「新北市絕對不可以成為核廢料處置場。」消息傳出後,新北市市長朱立倫以此強烈回應;而反核團體在既定的三月十二日反核遊行中,也新增「反對在廠內進行乾式貯存」的訴求。

核電廠除役後的核廢料該放哪裡?該怎麼放?這是問題的核心。

仿效美國原地乾貯

地質、氣候相對不穩定

根據除役計畫,「用過核子燃料處理方案為先在廠內乾式貯存四十年後,再運送至廠外的最終處置場。」換言之,「廠內原地乾貯」屬於過渡性處置;台電並強調,參考國際間的核電廠除役經驗,原地乾貯是普遍作法。事實上,就連反核人士也無奈表示,核廢料是人類無法處理的難題,在過渡階段,採取原地乾貯恐怕是選項之一。

原地暫存或許可被勉強接受,但是「該怎麼放」,以台電目前的計畫內容,卻令不少專家憂心忡忡。

首先,即使國際間普遍採取原地乾貯,但若以台電經常作為仿效對象的美國薩里(Surry)核電廠乾貯設施為例,地理條件就與石門相差十萬八千里。該電廠位於美國維吉尼亞州薩里郡,人口密度為每平方公里約十人,而石門的人口密度則是每平方公里約二五○人,加上地質、氣候相對不穩定,風險程度顯然遠高於薩里電廠。

因此,核一廠的核廢料即使原地乾貯,乾貯設備的材質與施作規格,都必須以國際間的「最高標準」為基本前提,不容絲毫折扣。

在除役計畫中,並未細述第二期乾貯設施的設計準則與需求,僅表示可參考先前核一、核二廠申請乾貯設施的安全分析報告。這部分,才是不少專家真正憂心所在。

舉例而言,目前核一廠的核廢料乾式貯存場,採用的密封鋼筒是使用三○四L鋼材, 三○四L密封鋼筒由多件鋼材經人工焊接(內外焊道長達五十四公尺)在台組裝而成。對此,台大大氣科學系教授徐光蓉說,美國核管會曾說明,建在海邊的核電廠若以不鏽鋼三○四L為乾貯筒材質,因受到海水鹽分中氯離子影響,容易在鋼筒焊道出現腐蝕、裂縫。

此外,核一廠乾貯密封鋼筒的外殼厚度為十五.九mm,即一.五九公分,鋼筒總重量為四.○八公噸,這樣的規格也被核工博士賀立維認為「嚴重不足」;他表示,參考德國所使用的核廢料乾式貯存筒,鐵壁厚達三十八公分,空筒重達一○五公噸,「厚重的製造,使得它能禁得起飛機的撞擊與飛彈的攻擊。」對於所使用的核廢料乾式貯存筒採焊接方式,非一體成形,也引起專家質疑。日本「原子力資料情報室」核廢專家澤井正子,日前受邀來台參與論壇時指出,採用焊接的金屬與混凝土護箱,除了容易產生腐蝕,焊接材料也容易劣化,因此目前國際所設計的乾式貯存筒大多為「一體成形」設計。

貯存筒非一體成形

焊接材料容易腐蝕裂化

事實上,早在一三年間,各界對核一廠第一期乾貯設施的規畫即有諸多質疑,台電當時雖陸續回應,但至今無法令外界疑慮稍稍降低,其中道理其實不難理解;首先,基於地狹人稠與多變的地理條件,台灣的乾貯必須採用最高標準規格,但僅就乾貯設施密封鋼筒的材質、厚度、重量、形態來看,顯然就已不是最高標準。

其次,從這次台電對各方質疑的第一時間回應,也讓人不免產生「態度輕慢」的觀感。在面對「高階核廢料還要原地存放四十年」的問題時,台電發言人林德福表示,「四十年是上限……,最快十年就可移出。」但在核一廠除役計畫中,精確載明核廢料「最終」處置場建造階段要到二○五五年才能完成,且強調「此目標時程至今仍有四十餘年」,兩者之間顯有落差。

至於林德福表示正在尋找無人島或準無人島作為核廢料終點站的說法,在台電一四年三月擬定的「用過核子燃料最終處置計畫書(修訂版)」中,二六八頁的內容裡更是隻字未提。

計畫與官方說法之間的矛盾,若非除役計畫有誤,就是主事者並不清楚計畫內容,無論如何,都令人感受到台電對於核廢料的輕忽。而如此態度,遑論最高標準,更是核一廠原地乾貯的最大隱憂。

核一廠反應爐的燃料池早已飽和,台電為因應,在核一廠區內興建乾式貯存場,計畫將用過的燃料棒,存放在這裡長達40年,引發民眾憂慮。

乾式貯存

乾式貯存是將燃料由反應器廠房內的溼式燃料貯存池移出,放到一個內殼是不銹鋼,外層以水泥密封的裝置。在水泥箱的上下緣,開一組通氣孔,以空氣對流的方式,將內部不銹鋼桶的高溫帶出。

撰文 / 許家峻

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日本擬將核廢料埋入地下70米處 貯存10萬年

8月31日,據日本共同社報道,日本原子能規制委員會31日召開例會,通過了核電機組報廢過程中產生的放射性廢棄物中控制棒等高放廢棄物的處置標準草案。主要內容是要求在放射性物質影響減弱的10萬年過去之前,將廢棄物埋入地下70米以下。根據這一草案,規制委將在明春匯總標準框架。

規制委委員更田豐誌表示“數座核電機組正在推進報廢工作,相關工作不能再拖”,認為需要加緊推進處置標準等制定工作。

草案要求企業方面自填埋起對放射性物質是否外泄進行300至400年的監督。地下存在天然氣資源的地區因今後有挖掘的可能性,將不列為填埋地。

核電機組廢棄物包括乏燃料再處理過程中產生的極高濃度高放廢棄物與報廢過程中產生的低放廢棄物,其中低放廢棄物根據活度進一步分為三類。老化核電設施報廢工作正全面展開,但對低放廢棄物中活度最高一級的處置標準尚未確定。

福島核電站

據了解,目前國際上通行的處理高放射性核廢料的方法之一便是深埋,然而日本複雜的地質環境使這種方法面臨著不小的困境。 

去年12月,日本新華僑報網曾報道,芬蘭在世界上首次批準建立核廢料最終處理場,這引發了日本業界的高度關註。但日本對最終處理地選址等問題的論證和探索遲遲難下結論。原因是各界所要求的證明掩埋點和掩埋做法的“永久安全性”無法被確認。

日本 擬將 核廢料 埋入 地下 70 米處 貯存 10 萬年
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馴服核廢料福島準備花5000億,世界級難題也是萬億商機

多年以後,曾經秘密為美國提供核彈原料的漢福德(Hanford)已廣為人知。2015年,美國將這一生產基地納入了最年輕的國家公園——曼哈頓計劃國家歷史公園,讓人們了解本國核武器研發歷史。

但是,已轉變為核廢料處理廠的漢福德似乎並不友好。

當地時間5月9日,美國能源部宣布,位於華盛頓州的漢福德核廢料處理廠發生事故,並進入緊急狀態,現場工人被迫疏散,無人傷亡。事故雖然造成一段隧道塌陷,未出現核泄漏,但確切原因正待調查。

作為美國最大的核廢料處理廠,漢福德核廢料處理廠此次事故再次印證了“核廢料處理屬於世界級難題”的說法的正確性。

核廢料處理廠外樹立的放射性緩沖區警示牌。

具有高放射性的核廢料需經過成千上萬年的衰變,才變得沒有危險性,這使得科學家傷透了腦筋。“關於核廢料的處理,業界非常頭大。”原國家核電主管部門一位官員在接受第一財經記者采訪時說,目前“國際上還沒有任何一個國家能夠找到一個最理想的辦法”。

今年年初,第一財經記者在英國參加一個民用核能展,來自英國、美國、中國等國家的業內人士談得最多的一個話題,便是如何處理退役的核電站所留下的被放射性物質汙染的材質。他們一致認為:這是一個龐大的市場。

半個多世紀以來,隨著人類對核能利用規模不斷擴大,核反應堆產生的核廢料不斷堆積。為了更好地處置核廢料,包括美國、中國在內的世界上擁有核反應堆的國家,為此投入上萬億元人民幣。

值得註意的是,幾乎在漢福德事故發生的同時,5月10日,修改後的日本《原子能損害賠償和反應堆報廢等支援機構法》在日本參院全體會議上憑借執政黨等多數贊成獲得通過並成為法律,反應堆報廢預計需要的費用高達約5000億元人民幣。

“美國核輻射汙染最嚴重的區域”

漢福德核廢料處理廠此次發生的緊急事故,主要是一條位於鈈元素處理場的隧道倒塌,坍塌隧道連接一座進行提取鈈和鈾元素作業的建築物,滿載受到核汙染的物品,包括用於運載核燃料棒的火車。處理廠正進行規模龐大的清理核廢料作業,滿載核廢料的火車,會駛經隧道然後處理埋掉。

隧道坍塌後,地面的土壤有37.1平方米的面積下陷了約1.2米。“目前看來,問題不大。”中國核動力研究設計院一位資深工程師對第一財經記者說。

美國能源部5月10日的最新消息也稱,“目前事發現場已進入‘恢複’階段,在最大限度保證安全的前提下,一支富有經驗的隊伍正專心處理事故現場,一旦完成對隧道坍塌區域的土方回填。”

漢福德核廢料處理廠原本是一個生產核武器原料的核工廠,位於華盛頓州首府西雅圖東南大約300公里,面積1294平方公里,大致比半個羅得島州還略小一些。

在第二次世界大戰中,為搶在納粹德國之前造出原子彈,美國於1941年啟動曼哈頓計劃。作為曼哈頓計劃的一部分,漢福德核工廠建立於1943年,是世界上第一個以生產鈈為目的的核反應堆。

當年漢福德鈈原料生產基地的B反應堆正面圖。

美國當時從全國各地召集科學家和工作人員前往漢福德小鎮,建造萃取鈈所需要的核反應堆和工藝設施,高峰期人數超過5萬人。

從1944年至1987年,漢福德核工廠為美國龐大的核武器庫生產了大量核原料,曾經在美國鈈的生產中發揮了關鍵作用。世界第一枚原子彈以及投向日本長崎的“胖子”也是在此地生產的。“胖子”是終結二戰的最後一彈,從此再無核武用於實戰。

漢福德核工廠總共建造了9座核反應堆。1987年,最後一座核反應堆關閉。1989年,美國能源部與華盛頓州政府達成協議,同意清理核工廠。現在,美國每年要花超過10億美元清理這里的核廢料,目前大約有1萬名工人參與清理工作。

生產鈈的工藝極其低效,產出非常少量的鈈,就會伴隨大量的固體和液體放射性廢物。漢福德核廢料處理廠里面177個核廢料容器,儲存著大約2億升的核廢料,這些液體足以填滿十幾個遊泳池。漢福德核工廠也因此成為了一個典型核廢料處理廠,被稱為“美國核輻射汙染最嚴重的區域”。

美國能源部2013年公布的數據顯示,這些儲存容器已經超期服役達20年之久,有部分容器曾發生過泄漏。其中,2013年2月15日,漢福德核工廠地下6個裝有放射性廢料的核容器發生泄漏,所幸當時沒有對公共健康和環境構成威脅。

美聯社此前報道,美國能源部在2016年底宣布,漢福德核廢料處理廠的費用已從120億美元攀升至168億美元(約合1160億元人民幣),成為美國最昂貴的建造項目之一。

福島反應堆準備花5000億元

如何處理軍用和民用核廢料,已經成為美國最頭大的問題之一。美國發展核工業早期,並未關註核廢料的處理,廢料均被置於冷卻池或儲蓄罐中暫存。隨著日子一天天過去,美國上世紀60年代至80年代間興建的核電站,已經產生了大量核廢料,但這些核廢料的處置至今仍無長遠解決方案。

核廢料的處理,國際上通常采用海洋和陸地兩種方法。一般是先經過冷卻、幹式儲存,然後再將裝有核廢料的金屬罐投入選定海域4000米以下的海底,或深埋於建在地下厚厚巖石層里的核廢料處理庫中。

美國、俄羅斯、加拿大、澳大利亞等一些國家因幅員遼闊,荒原廣袤,一般采用陸地深埋法。

美國國會曾於1987年通過《核廢料政策法》,授權能源部執行儲藏核廢料的政策並指定內華達州的尤卡山從2010年起為永久核廢儲藏所。然而,這個計劃花費22年時間、150多億美元建設高放射性廢物的處置庫,目前已被擱置。

一位曾經赴美考察尤卡山基地的中國業內人士向第一財經記者透露,該基地的計劃在可操作性上,遇到了很多麻煩。“這不是好辦法。”著名核電專家、中國工程院院士徐銤向第一財經記者表示,這些被處理的放射性核廢料,其(放射性)壽命可長達幾十萬年,如果發生地質問題(比如地震),人類將受到影響。

這個“世界級難題”已經催生了一個全新的行業。《財富》雜誌援引國際原子能機構的數據說,停運及核廢料管理市場的總價值將達到4160億美元(約合2.87萬億元人民幣)。按照《財富》的說法,這個工作量足以雇用成千上萬人工作一個多世紀。

以歐洲為例,目前共有100多座還在運轉的反應堆,其中三分之一將在2025年開始啟動停運進程。在6年前,英國政府就曾表示,如果缺乏處理現有廢料的存儲場所,就不能修建新一代核電站。英國政府一年中在19個核電站花了30億英鎊,而這還只是開了個頭,整個過程預計將耗資1000億英鎊。

核廢料處理經費一直在攀升。美國在2014財年預算申請為核廢物研發增加了6000萬美元。美國能源部計劃在今後幾年向電力研究所(EPRI)領導的項目投入1580萬美元,項目包括設計和驗證從商業核電廠取出的高燃耗核廢料的幹法貯存罐技術。

5月10日,修改後的日本《原子能損害賠償和反應堆報廢等支援機構法》在日本參院全體會議上憑借執政黨等多數贊成獲得通過並成為法律,其中規定了東京電力控股公司有義務為福島核事故反應堆報廢設立準備金。

據日媒報道,反應堆報廢預計需要高達8萬億日元(約合人民幣5000億元)的巨額費用,也旨在強化日本政府參與度以確保資金穩定。力爭年內實施新法。

據日本經產省估算,福島第一核電站的反應堆報廢費用將從原先預計的2萬億日元增加至8萬億日元,每年需要約3000億日元持續30年左右。

中國同樣面臨核廢料處理的難題。環境保護部核與輻射安全中心總工程師柴國旱此前曾表示,如何處理核電廠乏燃料水池飽和是當務之急。

乏燃料,是指在反應堆內燃燒過的核燃料。但乏燃料並非核廢料,前者仍有95%的鈾沒有燃燒,同時還會產生一些新核素,如1%的鈈和4%的其他核素。而通過對乏燃料的處理,剩余不可利用的極少部分屬於核廢料。

乏燃料放射性雖然相對較低,但如果處置不當也將引發災難。國際上對之處理主要有兩種方案:一是永久禁錮在地下,二是處理再利用。

中國核電企業正在努力改變這一情況,加大對乏燃料進行循環利用。第一財經記者從中國核工業集團獲悉,該集團已經在2015年與法國核電企業簽署了有關核循環處理的項目。項目每年將可處理800噸的國內核電站乏燃料。根據國家國防科工局副局長王毅韌介紹,中法企業合作的該項目總投資高達千億元人民幣。

(記者高歌對本文亦有貢獻)

馴服 核廢料 福島 準備 5000 世界級 世界 難題 也是 萬億 商機
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連雲港煞停核廢料廠項目

1 : GS(14)@2016-08-11 06:08:25

江蘇省連雲港市,因市民反對在當地修建核廢料處理廠,上周六(6日)起爆發連續3天的遊行抗議(圖),一度爆發警民衝突。網上流傳有示威者被公安打死,多人被捕,但官方指是謠言。至昨日凌晨,在群眾壓力下,連雲港市府官方微博發佈消息表示,暫停核循環項目選址的前期工作。



接連示威 傳警打死人

據悉,遭連雲港民眾強烈反對的核循環項目,官方指是中法兩國最大的戰略合作專案,得到了兩國政府的鼎力支援。成立於2011年的中核瑞能科技有限公司,負責核循環項目的選址、立項以及中法合作談判等前期工作。從去年初開始,中核瑞能已經在山東、福建、江蘇、浙江等沿海省份對十多個地點調查後,決定在連雲港市展開選址前期工作。當局要在當地興建核廢料處理廠的消息傳開,連雲港市民強烈反對。自上周六(6日)起,大批市民上街到市政府外抗議,7日晚至8日凌晨,警民發生激烈衝突,有居民指警方鳴槍鎮壓,更傳有兩名市民被打死,幾十人受傷。自由亞洲電台引當地胡小姐表示,有武警、特警持棍持槍毆打市民,並以手槍指嚇市民,「有一位年輕人被活活的打死了,地上都是血」。報道亦指,另有傳一名3歲小童被打死。不過,連雲港官方指警察毆打民眾致死的消息是謠言。新浪網/自由亞洲電台





來源: http://hk.apple.nextmedia.com/international/art/20160811/19731813
連雲港 連雲 煞停 核廢料 項目
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核廢料製鑽石電池持續供電五千年?

1 : GS(14)@2016-12-07 07:41:06

英國布里斯托大學上月25日發表研究,指靠鑽石或可以解決能源危機。現時核電廠發電後,會製造危險的放射性核廢料,要收藏在安全的地方,直到它失去放射性為止,隨時等上數千年。但研究新發現,加熱廢料中的放射性石墨,將放射性的碳-14釋放,再用高溫低壓的方式處理,將碳-14變成一粒人造鑽石電池。將人造鑽石電池放在輻射環境之內就會產生電流,輻射越強,電流越強。發電效率接近100%,電池壽命長達五千多年。這類電池應用層面廣泛,小至起膊器等醫療裝置,大至飛機、衛星等等。不過每個電池可以產生多少電力,消耗多少核廢料等等很多問題仍未解答,要期待科學家稍後發表正式論文。英國《每日郵報》




來源: http://hk.apple.nextmedia.com/international/art/20161206/19856867
核廢料 鑽石 電池 持續 供電 千年
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