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更新時間:2017-09-13 14:00
   高放射性廢棄物最終處置之發展現況及安全管制
更新日期:106年3月31日

* 壹、前言

用過核子燃料從反應器退出時,具有較高之放射性及熱量,須在反應器廠房內的燃料池中冷卻,待其放射性及熱量降低後,再進行後續處理。由於用過核子燃料可經再處理回收鈾與鈽等有用資源,使其放射性降低為原來的百分之三,因此是否將其視為廢棄物直接處置,各國依其國情與社會環境,而有不同的選擇。我國用過核子燃料管理策略,曾就技術、安全、經濟、政治、人文社會與自然環境等因素之考量,經學者專家評估後,建議「近程採廠內燃料池貯存,中程進行乾式貯存,長程推動最終處置」為我國之管理策略。

對於高放射性廢棄物的最終處置,國際間一致採行「深地層處置」的方式,以多重障壁的設計,將用過核子燃料置放於地下數百公尺的穩定地層中,利用廢棄物體、包封容器、工程障壁及周圍岩層等構成層層保護,使其與人類生活圈完全隔離。各核能先進國家如美國、瑞典、加拿大、英國、法國、日本等國,均已進行處置技術的相關研究,預計相關技術將陸續成熟。芬蘭政府於2015年11月12日核發高放最終處置設施之建造執照許可,該設施成為世界首座進入建造階段之高放最終處置場。

高放射性廢棄物最終處置概念設計圖
高放射性廢棄物最終處置概念設計圖

* 貳、處置計畫過去成果:
民國72年12月行政院原子能委員會、台灣電力公司、核能研究所、中央地質調查所及工研院能源與資源研究所組成工作小組,擬定「我國核子反應器用過燃料處理研究計畫書」報請行政院核定實施。

處置計畫自民國75年執行開始至91年,略可區分為學習、初期工作規劃、區域調查技術準備,及調查實施與技術發展階段等四個主要階段:

1. 學習階段(1986/05~1988/06)執行成果及效益:
完成場址準則、場址調查及設計等基本概念之研訂;對國際上用過核子燃料最終處置的可能方法與技術進行有系統的瞭解與認知。
2. 初期工作規劃階段(1988/11~1991/06)執行成果及效益:
完成1991年版全程工作規劃書,並提出花崗岩體、中生代基盤岩、泥岩為較具潛力之處置母岩,作為後續工作規劃之基礎。
3. 區域調查技術準備階段(1993/08~1998/10)執行成果及效益:
完成結晶岩質測試場之調查技術演練,作為後續母岩特性調查技術之基礎,並適時支援低放射性廢棄物最終處置計畫候選場址相關調查與評估所需技術。期間並同步發展不確定性與敏感度分析相關之安全評估概念系統。
4. 調查實施與技術發展階段(1999/05~2005/03)執行成果及效益:
此階段於國內進行深地層跨孔試驗整合性調查與解析能力,以及處置場設計概念之研擬及設施配置之初步規劃,花崗岩特性、文獻、參數、情節分析之整合性資料庫建立等工作,作為後續現地調查、核種傳輸、安全評估之整合依據。

民國91年12月25日「放射性物料管理法」(簡稱物管法)公佈施行,依據物管法第29條規定:放射性廢棄物之處理、運送、貯存及最終處置,應由放射性廢棄物產生者自行或委託具有國內、外放射性廢棄物最終處置技術能力或設施之業者處置其廢棄物;產生者應負責減少放射性廢棄物之產生量及其體積。其最終處置計畫應依計畫時程,切實推動。另依「放射性物料管理法施行細則」第37條規定:高放射性廢棄物產生者或負責執行高放射性廢棄物最終處置者,應於本法施行後二年內,提報高放射性廢棄物最終處置計畫,經主管機關核定後,切實依計畫時程執行;每年二月及十月底前,應分別向主管機關提報前一年之執行成果及次一年之工作計畫。

核子反應器用過燃料處理研究計畫書

* 參、管制現況:
用過核子燃料或其再處理產生的高放射性廢棄物之最終處置是核能發電後端營運中最關鍵的課題;如何安全處置以確保公眾安全,維護環境品質,是整個處置工作最重要的環節。為因應我國用過核子燃料的安全處置問題,台電公司於民國72年研訂完成「我國核子反應器用過核燃料處理研究計畫書」,並於民國73年報請行政院核定實施。自此之後,國內相關產、官、學、研單位即開始投入用過核子燃料最終處置的相關規劃、管理及研究工作。

依據民國91年12月頒布施行之「放射性物料管理法」及其施行細則,台電公司針對核能電廠產生的用過核子燃料,擬訂「用過核子燃料最終處置計畫書」提報本會並於民國95年7月獲本會依法核定。處置計畫規劃處置場開始運轉的時程為民國144年,全程工作共分為「潛在處置母岩特性調查與評估階段」、「候選場址評選與核定階段」、「場址詳細調查與試驗階段」、「處置場設計與安全分析評估階段」及「處置場建造階段」等五個階段。

處置計畫目前處於「潛在處置母岩特性調查與評估階段」,台電公司於民國98年提出「我國用過核子燃料最終處置初步技術可行性評估報告」,彙整過去20年我國用過核子燃料最終處置計畫研究結果,參酌各核能先進國家發展之用過核子燃料處置概念,針對我國地質環境,完成現有處置環境資訊的蒐集研析及以虛擬場址進行初步安全評估案例分析。透過此一階段之檢討,評估現行我國用過核子燃料最終處置方案與處置技術發展規劃之可行性,俾能明確呈現我國所處之地質環境與現行技術層次。

前述報告彙整過去調查之潛在處置母岩的岩類特性、地質環境成果及於離島地區進行地質構造長期穩定性初步調查研究所得資料,完成本土化之地質概念模式及必要之地質環境參數,提供評估者進行初步功能安全分析模式的建置。依據所蒐集之資料顯示,台灣本島東部花崗岩區域地質構造可能已趨穩定,而民國97年完成的空中磁測結果亦顯示該區岩體範圍足敷處置場面積需求,即台灣本島確實存在潛在處置母岩,雖其合適性仍須進一步調查評估加以驗證;然而,綜合各方面研究評估結果,初步確認國內有潛在處置母岩可供推動最終處置計畫。

* 肆、國際趨勢

國際原子能總署(IAEA)鑑於用過核子燃料或高放射性廢棄物對人類生態環境的影響久遠,於1995年發布了「放射性廢棄物管理之基本原則」,除保證安全及對人類健康與環境之保護外,亦揭示「不給後代造成不適當負擔」之理念,意即當代人有責任發展處置技術、建立處置基金、進行有效計畫管理,續於2001該署倡議之「用過核子燃料管理安全及放射性廢棄物管理安全聯合公約」正式生效,該公約促請各締約國重視用過核子燃料安全管理問題,並應加強規劃、管制、研發與評估。

經濟合作暨發展組織核能署(OECD/NEA)之放射性廢棄物管理委員會,在2008年發表地質處置共同聲明,認為透過地表及地下實驗室調查研究,對不同地質組成或工程材料進行廣泛試驗,累積所得的驗證數據及可靠的模擬分析結果,顯示地質處置在技術上之可行性,已是全球性的科學共識。亦認為基於世代正義,地質處置是為當代人的責任,應予積極執行。

為達成安全處置用過核子燃料或高放射性廢棄物之目的,世界各核能先進國家莫不投入大量的人力與物力進行長期研發工作,持續推動最終處置作業。美國處置場 WIPP已於1999年正式運轉;另芬蘭及瑞典等國之處置場,分別預定於2023及2029年開始運轉。與我國與地質環境相近的日本,經參酌國際發展經驗後,已於2000年完成高放射性廢棄物處置技術性可行H12報告,正前積極辦理選址作業。


* 伍、未來規劃:
我國推動高放射性廢棄物最終處置以深地層處置為主,藉由多重障壁概念將高放射性廢棄物置放於地表下數百公尺或更深處,以良好的自然環境及工程障壁來阻滯放射性核種之遷移,使放射性核種在到達人類生活圈前,便已衰變至可接受的程度。為確保高放射性廢棄物最終處置之安全,物管局除了從法規體制上督促台電公司執行處置計畫及技術研發外,另將從計畫整合規劃、營運管理體系方面進行評估,以協助處置計畫之推動。

一、完備處置法規體制
「放射性物料管理法」已公佈施行,「放射性物料管理法施行細則」亦已奉行政院核定,除依法要求台電公司提出高放射性廢棄物處置計畫,爾後亦將逐步訂定標準、管制規範及審查規範等,審查體制亦將納入國際機構或專家參與的機制,以昭公信。
二、技術研發經費籌措
原能會核定之用過核子燃料最終處置計畫書已具體規劃未來處置計畫的發展方向,供執行單位依循。在技術研發經費方面,放射性物料管理法業已明訂核能發電之經營者應以核能後端營運基金額度提撥百分之二以上之金額籌撥經費,進行放射性物料營運技術及最終處置之研發發展。期使未來「高放射性廢棄物最終處置計畫」的執行,在充裕之研發經費支援下,能夠保障處置技術的品質及處置場的安全。

三、積極達成階段目標
原能會為督促台電公司積極推展我國用過核子燃料處置計畫,確保有效逹成處置計畫第一階段(2017年)目標,廣邀國內核能、地質、水文、土木等領域之學者專家,針對「2017年用過核子燃料最終處置技術可行性評估報告」架構內容及其研發要項進行研討,建立處置技術能力,並參酌國外經驗,規劃執行國際同儕審視(peer review),使報告的品質可以達到國際水準,並藉以向國人展示我國是否具備處置技術能力。並要求處置計畫應廣納國內專家的參與,提昇計畫的品質,藉由計畫的推動培養國內的相關專業能力。另亦應加強資訊公開與公眾溝通事宜,以有效提升民眾對國內解決用過核子燃料安全處置之信心。