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【經濟學人】芬蘭如何處置核廢料

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【經濟學人】芬蘭如何處置核廢料

圖片來源:shutterstock

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【經濟學人】芬蘭如何處置核廢料

經濟學人

5公里長的陡峭斜坡自隧道口蜿蜒而下,通往地底深處;最底部,黃色的鑽塔正在岩石上鑽孔供爆破之用。空氣十分冷冽,但在幾年之內,這裡可能就會像是芬蘭桑拿。地板上的孔洞會放進一個個5.2公尺長的銅製容器,容器內則是高放射性核廢料。

約1世紀之後、鑽鑿全數完成之時,總長達70公里的隧道裡,會有3,250個裝著半噸核廢料的容器。接著,整塊區域就會封閉,確保後代的安全。

從長達百年的時間來看,就知道這是個龐大無比的計畫,但這只是開始;核電廠用完的鈽放射性同位素,必須儲存數萬年才會安全。

芬蘭的計畫,則是將它們隔離,儲放於奧爾基洛托(芬蘭目前有兩座核能電廠,其中一座位於此地)的安克羅儲存庫至少10萬年。

就地理而言,那不過是短暫一瞬;芬蘭的基岩已經有19億年的歷史。但以人類來說,4000個世代實在難以想像。此計畫由Posiva負責,也正如Posiva董事總經理波赫悠南(Mika Pohjonen)所言,沒有人知道,屆時地球的主宰是人類、生物(或是機器),更別提他們能否讀懂今日的安全手冊了。10萬年前,芬蘭仍舊藏在冰蓋之下,人類也尚未抵達歐洲。

Posiva已委託其他單位進行研究,調查該區未來因全球暖化降遭海水淹沒、或是再次埋藏於冰層之下的可能性。Posiva對未來世代做出的保證是,10萬年後,未來的芬蘭人鑽開400公尺深的井,取出遭受21世紀核廢料汙染的水之時,這些水可以安全地飲用。

然而,Posiva目前最重要的目標,就是造出距離岩縫和地下水夠遠的儲藏穴;波赫悠南表示,這就像是戴著絲質手套鑽探,得非常小心才行。

全球各地的核能單位都在仔細關注此事,因為芬蘭是第一個發出執照、開始建造高放射核能反應廢料最終儲藏庫的國家。國際原子能總署的專家表示,瑞典、法國等國亦緊跟在後;川普政府亦提出1.2億美元的預算請求,希望能重新開始建造位於內華達亞卡山的儲藏庫。

核燃料處置是非常棘手的基礎建設計畫,目前,世界各地已經儲存了26.6萬噸,較10年前多出約7 萬噸。一如薩塞克斯大學學者萊赫托南(Markku Lehtonen)所言,成本非常高,益處在於避免造成傷害而非增加價值,評估並非估算風險,而是處理大時間尺度之下的「不確定性、模糊性和一無所知」。

並不是所有人都認為永久處置是件迫在眉捷之事,例如,有些人認為,半冷卻的燃料可以置於混凝土乾式儲存桶之中數個世代,等待科技進展到有能力處理它們為止。美國的2012年藍帶委員會點出了拉長儲存時間、保有選擇機會的好處,但也表示,最終儲藏所不可或缺。

對於決心埋藏核廢料的國家來說,芬蘭朝正確方向跨出了遲來的一步。芬蘭提供的教訓有二;第一,找出相對穩定的地理區域,以及可靠的儲藏科技;第二,打造廣泛共識,讓民眾相信,負責任地處置核廢料確實可行。然而,這也和其他的北歐成功故事一樣,十分難以複製。

地理問題時間跨距最大,但也可能是最不棘手的難題。芬蘭開始核能發電後不久,即於1983年著手尋找地點,在檢視100個場址後選定了奧爾基洛托。芬蘭勘測基岩中的斷層和裂隙,並將儲藏庫設於地震「靜區」,也會避免將容器置於壓力點,儘可能減少岩層變動破壞容器的風險。

Posiva的首席地理專家阿多南(Ismo Aaltonen)表示,無法完全排除地震的可能性。然而,無論是芬蘭和瑞典的結晶花崗岩、法國的黏土、美國亞卡山的火成岩,核能專家都相信,深層地理處置可以相當安全。

下一個阻礙就是科技。除了容器和地表之間那400-500公尺厚的基岩外,也還有數層人造物,容器外圍的鋼、銅、吸水膨土,以及用於封閉儲存穴和隧道的膨土阻塞物。

遊客中心中的模型,讓這套結構看起來比諾克斯堡還要安全;Posiva表示,已經將銅製容器模型放進古代岩層,以評估腐蝕的可能性,但芬蘭核能安全署(STUK)表示,需要更多研究來評估銅腐蝕的風險。部分學者也擔心,芬蘭媒體不夠重視銅腐蝕的疑慮。

不過,建造廣泛的社會共識,才是最棘手的挑戰。決定尋找場址、並於2020年代開始處置核廢料,是在40年前定出的決策;1994年,芬蘭國會禁止用畢核燃料的進口與出口,增加了尋找國內解決方案的壓力。

展現如此決心的國家並不多,但好消息則是,核廢料需要30-50年的時間冷卻才能處置,中國等新興核電國家仍有時間準備。

縱有其他地區的災變,芬蘭人對核能產業仍舊抱有高度信心;調查顯示,全國而言,芬蘭人對核能的態度正面多於負面。芬蘭人對政府的總體信心也相當高,奧爾基洛托位於埃烏拉約基市境內,市長拉卡尼耶米(Vesa Lakaniemi)表示,說服當地民眾支持儲藏庫並不難;核能產業的收入,讓民眾得以享受較低的稅率和優質的公供服務,民眾也相信核廢料處置會安全又透明。

部分學者擔心,芬蘭太過信賴核廢料處置。任何失誤都有可能快速拉低信任,電力公司TVO亦承認,奧爾基洛托第三座核能反應爐在建造之時,深受延誤、成本超支、法德承包商爭議所苦,民眾對核能的負面觀感亦隨之上升。

由過去的經驗來看,芬蘭核能安全署不會容忍任何取巧,但有些人擔心,它和Posiva的關係似乎太過親近。瑞典和法國在儲藏庫執照議題上,面臨非政府組織和媒體的大量批評,代表各方的參與更為活躍。

美國、法國等其他國家,依循可逆轉或可取回原則,亦即在社會態度改變之時,可以逆轉處置過程,或是取回已經埋藏的核廢料。芬蘭的模式更具封閉性,在封存之後得花費大量心力挖掘,才能取回核廢料。但分析顯示,並沒有唯一的正確處置之道。

最後一個問題就是成本。

芬蘭目前的成本為25億歐元,等到儲藏庫封閉之時,預期成本為35億歐元。以百年計畫而言,如此成本實在不算高昂,部分原因即為芬蘭的核能產業相對較小。

其他國家的成本更高,也比較沒有紀律,例如,亞卡山先前的完工成本預估為960億美元;2012年,美國的核廢料處置基金達270億美元,但沒有一分錢用於核廢料管理。

完整複製芬蘭模式或許非常困難,但芬蘭的責任感亦有如啟發。各地的相關單位在造訪芬蘭儲藏庫之時,無論是來自美國、中國、澳洲、日本或英國,他們都會發現,保障未來不只是地震學、社會學、科技和現金的議題,也是個道德議題。(黃維德編譯)

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