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出處:核廢料處理的三大法寶。江仁台。 2013-04-02 [2014-03-23檢索](中文)

固化編輯

核廢料中,最強的(大於95%)放射源是燃燒過的核廢燃料,最大量的放射源是核污染廢液。龍潭核能研究所發明的高效率壓水式核污染廢液固化技術,將馬鞍山核三廠(編註:馬鞍山是核三廠別名,此處原寫核二應為筆誤)每年由以往四、五百桶的核污染廢液固化成17桶,是了不起的大成就,日本人也來取經學習應用。

核廢料分為高、中、低放射性三類,高、中放射性的核廢料(主要是燃燒過的核廢燃料)量較少,放在核電廠內儲存。低放射性廢料(包括核污染的廢樹脂、廢液固化物、殘渣、衣物、零組件等)量較多,須運往核電廠外(如蘭嶼貯存場)儲存。與大眾健康有關的,主要是低放射性廢料的儲存。(編按:現今低階核廢料減容之後儲存於核電廠內)

人要呼吸和喝水,為減少體內的放射源照射對人體健康的影響,須要控制空氣和地下水。只要空氣和飲水源中,所含各種放射線核種的濃度低於該核種的最高准許濃度,對健康就沒有壞的影響。

乾儲存編輯

停機後,燃過核廢燃料放射的強度與餘熱成正比,為正常運轉時的7%,一小時後迅速下降至1.5%,一天後降至0.4%,一週後降至0.2%。這些核廢燃料須放在儲存池五年,等餘熱降低後,可轉換成乾儲存,用流動的空氣冷卻少量的餘熱。核電廢燃料在儲存池中和乾儲存時,在低溫下都不會漏出放射性的氣體污染空氣。

乾儲存的好處是不會造成地下水污染,而且廢燃料包管因不與水接觸,比較不會被腐蝕,是新技術。同樣,核污染廢液固化後,容器比較不會被腐蝕,而且也可以乾儲存,不會造成地下水污染。

低放射性核廢料在固化量大減後(儲桶量減至低於原來的二十分之一),又可乾儲存,不會造成地下水污染,因此選低放射性廢料儲存場地就比較容易。

再處理編輯

核廢燃料還可送到法國或英國再處理,利用化學萃取的方式取出有用的鈽,做成核燃料再燒。這種核燃料,有別於原來的鈾核燃料,叫做鈽鈾混合核燃料(編註:即為MOX)。目前,法國核廢燃料再處理的技術比美國的好,因為法國的核能發電量,佔該國總發電量的百分之七十九,有許多核廢燃料須要再處理。這種核廢燃料再處理的技術,可解決核廢燃料長期儲存的問題。目前,現階段商轉的再處理技術可以回收99%以上未使用的鈽鈾元素(約佔93-95 vol.%的核廢燃料),但因為現行的再處理有潛在的核擴散風險,目前仍在進行再處理的國家只剩法國、英國、日本及中國。為了降低核擴散風險,歐盟的研究機構已經研發出可以99.9%回收錒系元素(包含鈾鈽元素)的再處理技術,使得鈽元素不會有任何一個階段是處於核武等級的。當然,純化鈽元素的方式,也不是這麼容易(從鈽鈾混和核燃料)。由於化學性質相近的因素,在混和的錒系元素中是很難提取出武器等級的鈽元素。

固化體

再處理過後的核廢燃料因為使用化學萃取的方式,其核廢料是溶解於溶劑中的,液態的再處理廢液(通常為高階核廢料)因為不方便運輸及儲存,故需要一種固化體去將再處理廢液固化成固體。目前,各國的首選固化體為玻璃,每個國家因為其廢液成分不同而研究出不同的玻璃成分固化體,例如法國的玻璃固化體為R7T7,美國為PNL76-68。此外,第二選擇為陶瓷固化體(人造岩石,Synroc),因為陶瓷擁有比玻璃更高的密度(單位體積下可以固化更多的核廢料,進而減少最終處置場所需要的體積)、更高的熱導性(陶瓷的熱導性質優於玻璃,對於核廢料產生的輻射熱可以較快速的傳導出去,可進而減少累積在材料中)、更好的耐久度(根據實驗測試,陶瓷可以耐高達800度以上的高溫也不產生裂紋而玻璃紙能耐到350-400度就會開始有裂痕)及更慢的核種浸出速率(假設經過幾千年的腐蝕,固化體開始接觸到地下水,固化在陶瓷的核種因為地下水的腐蝕遷移速率比玻璃還要慢100-1000倍)。然而,因為成本的考量,目前大多的國家都是以玻璃為固化體的主要研究項目,只有澳洲核能研究中心(ANSTO)還在繼續研究陶瓷固化體。

有了固化乾儲存與核廢燃料再處理,這核廢料處理的三大法寶,加以人體對微量輻射線的傷害,有抵抗和修補的能力,大眾對核廢料的處理,就應可以放心了。