核廢料是無法迴避的問題
近年半導體產業與人工智慧的發展熱潮之下,用電的需求大增,台灣又再度回到了是否使用核電的十字路口,不少人基於核電不排碳以及作為基載電力的理由,建議恢復使用核能。然而不論是將核電廠延役或是使用新一代的SMR系統,核廢料都一定會產生也必須處理,這就出現了一個問題,為了要使用核電,你願意跟核廢料當鄰居多久?
先談談低階核廢料,低階核廢料是核電廠運作過程中使用的防護衣或是相關耗材,雖然跟高階核廢料的輻射汙染程度不同,但是對於要跟它做鄰居的人而言,厭惡的程度幾乎可以說是一樣的,幾乎沒有人願意跟它做鄰居。至今台灣仍然只能將核廢料貯存在核電廠廠區。而過去放置在蘭嶼的低階核廢料則形同無法解決的問題,至今沒有找到任何縣市願意承接這些低階核廢料,唯一能做的只有盡量減容跟固化這些低階核廢料,等待這些核廢料的放射性逐漸降低到可以處理的水準,多數是無法重複利用的,但是那是至少幾十年後的事情了,在這個等待的過程之中,需要耗費大量心力跟資金管理這些沒有價值的廢棄物避免汙染擴散,而且還不一定有地方願意貯存這些廢料,低階核廢料尚且如此,要找到高階核廢料的貯存場就更為困難。
高階核廢料主要是核電廠運作期間使用的燃料棒,這些燃料棒使用完畢之後,必須先在水池中降溫約五至十年才能達到適合乾貯的溫度水平,放進乾式貯存桶內,靠著空氣對流來降低溫度。由於高階核廢料的危險性過高,目前多數國家都只能存放在核電廠廠區,等待尋找到一個合適的區域進行深地質貯存。但是這樣的貯存場需要地質相當穩定的環境,還要避免地下水流入貯存區損壞貯存容器,讓輻射汙染擴散。目前深地質貯存在全球真正成熟的只有北歐的瑞典跟芬蘭,其他國家仍然多處於選址跟地方溝通的階段,若最後沒有共識或是新的解決辦法,這些高階核廢料就只能留在原廠址,影響到這些地方的發展。而乾式貯存桶本身的使用壽命只有四十年左右,必須定期更換且工程浩大,跟核廢料動輒上萬年的半衰期來說,可以說是微不足道,加上近年來一些研究發現乾式貯存桶在海鹽的影響下,有產生裂痕造成輻射外洩的危險,還是只能當成一個中繼的貯存選擇。這讓高階核廢料汙染到環境的危險性不再只是臆測,特別是台灣的核電廠都靠海,強化了這方面的憂慮。
有一些人把高階核廢料的問題寄希望於快中子反應爐,它可以將高階核廢料拿來當成燃料使用,但是其實它並不是一個最近才發現的概念,早在六十年前人類就有嘗試興建快中子反應爐,但是快中子反應爐本身是一把雙刃劍,它的運作雖然理論上可以消化掉高階核廢料中部分半衰期較長的放射性元素,但是它基本上是無法完全將所有的核種消化掉的,且運作過程中還會產生其他半衰期較短但是放射毒性較高的放射性元素。過去幾十年都未能真正有效將快中子反應爐安全地商用化,且冷卻用的液態鈉化學活性極高,接觸空氣容易燃燒,接觸水則可能發生劇烈反應甚至爆炸,增加了反應爐設計、運轉與安全管理的難度。它距離真正實用還有相當長的一段路要走,這表示短期之內不能期待快中子反應爐能解決高階核廢料的問題,不能因為這樣就完全假設核廢料可以透過快中子反應爐轉化為能源使用,但這個方向仍然是值得努力的。
科技發展之下對於用電的需求會有所提升,但不能把核電視為唯一的解方。在台灣目前推行的再生能源,不論是光電或是風力發電在地方都會存在一些質疑,更何況是爭議更高的核電。我國的科技發展固然需要重視能源的供應,但是對於地狹人稠的台灣來說,核廢料更是不能當成不存在甚至是可以輕描淡寫地解決的問題,這對於環境正義跟國家長遠的發展都是不利的。
※作者為研究專員