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用過核子燃料乾式貯存


更新時間:2019-11-15 11:37
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 Q2-1:什麼是核子燃料及用過核子燃料?
 Q2-2:我國的用過核子燃料管理策略?
 Q2-3:乾式貯存的特性?
 Q2-4:國際間乾式貯存設施使用情形?
 Q2-5:乾式貯存設施會不會變成永久儲存場?

 
​​​​ Q2-12-1:低放射性廢棄物的來源有哪些?
資料提供單位:物管局
答:
自然界中的鈾元素中,鈾235含量約0.7%,其餘則是鈾238。核子燃料的製造,係先採集鈾礦,經過精煉、純化後,將鈾235的濃度提高到3%到5%後,即可用以製作燃料丸。將燃料丸裝在具有抗腐性、高延展性的圓柱形的鋯合金,即成為燃料棒。將燃料棒依不同反應器的設計,組成8x8、9x9或10x10 型式的燃料束,置入核反應器進行核分裂反應,即可產生能量用來發電。
核子燃料置於核反應器運轉大約經過3-5年的時間,鈾235含量會逐步降低至1~2%,使得核分裂反應的效率降低,這些核子燃料必須更換,以維持發電效率。從核反應器退出之核子燃料,即稱為「用過核子燃料」。
低放射性廢棄物的來源有哪些?

 
​​​​ Q2-2Q2-2:我國的用過核子燃料管理策略?
資料提供單位:物管局
答:
我國用過核子燃料管理策略,係採「近程以廠內水池式貯存,中程採廠內乾式貯存及在遵守國際核子保防協定下,尋求在國外進行再處理之可行性,長程推動最終處置」等短、中、長程方案對我國最為有利。
用過核子燃料從核反應器退出後,具有很高的放射性和衰變熱,必須放在反應器廠房的用過核子燃料池裡冷卻,待其放射性及熱量衰減後,再進行後續的乾式貯存及最終處置作業。
我國的用過核子燃料管理策略?

 
​​​​ Q2-3Q2-3:乾式貯存的特性?
資料提供單位:物管局
答:
用過核子燃料在退出核子反應器的初期,具有較高熱量(每束高逹數萬瓦以上)及放射性,須放入核反應器廠房旁的用過核子燃料池,以循環冷卻水快速移除熱量並讓放射性衰減,此為濕式貯存。用過核子燃料於池水貯存一段時間後(10年以上),則可移至乾式貯存設 施貯放。
乾式貯存係將用過核子燃料置於金屬容器內,經充填惰性氣體後加以密封,藉由空氣的自然對流冷卻方式,將用過核子燃料產生的熱帶走,金屬容器外部則利用混凝土護箱或金屬護箱作為屏蔽,降低輻射強度。
乾式貯存的特性?
 圖片來源:台灣電力公司>用過核子燃料乾式貯存

 
​​​​ Q2-4Q2-4:國際間乾式貯存設施使用情形?
資料提供單位:物管局
答:
依據原能會統計,截至107年12月底,國際間已有 24 個國家設置乾式貯存設施,包含美國、加拿大、德國等,目前正在使用中的乾式貯存設施共有 131 座,另有7座興建中或待啟用,顯示乾式貯存已是國際間普遍採用及成熟的用過燃料貯存技術。
目前國際上常見的乾式貯存方式有5種:混凝土貯存窖、金屬護箱、混凝土護箱、混凝土模組、地下貯存系統。以美國為例,以上5種貯存方式均有採用,除混凝土貯存窖之設計有建築物外,其他4種乾式貯存方式均採取露天貯存方式。歐洲國家如德國以及日本則大多使用金屬護箱並採室內貯存型式,主要是考量再處理運送、再取出操作及重覆使用的方便性。
國際間乾式貯存設施使用情形?
國際常見乾式貯存型式

 
​​​​ Q2-5Q2-5:乾式貯存設施會不會變成永久儲存場?
資料提供單位:物管局
答:
依據我國「高放射性廢棄物最終處置及其設施安全管理規則」規定,高放射性廢棄物最終處置須採深層地質處置,意即用過核子燃料必須置放在地表下相當深度的處置設施,國際上一般指地下300至1000公尺深,用以長期將放射性核種與生物圈安全隔離。乾式貯存設施為地表設施,並不能做為處置設施,亦不可能變成「永久儲存場」。
乾式貯存設施會不會變成永久儲存場?
 圖片來源:社團法人中華民國核能學會