乾式貯存計畫簡介

核子燃料一般在核反應器中使用2到3個運轉周期後,就會因效率降低而需要更換,這些退出之核子燃料,稱為「用過核子燃料」。當其剛從反應器退出時,因具有很高的放射性及熱量,必須先貯存於廠內的用過燃料池中冷卻,待其放射性及熱量衰減後,再進行後續處理。

早期興建核電廠之廠內用過核子燃料池(即濕式貯存)容量有限,不足以容納運轉執照效期40年之所有用過核子燃料,因此台電公司參照歐、美、日、韓等核能先進國家之作法後,規劃於各廠廠區內興建乾式貯存設施,除可提供其運轉40年的貯存需求,亦可使除役工作能順利進行。目前世界各國用過核子燃料乾式貯存系統,主要可區分為下列4種:

1.混凝土貯存窖 (Concrete Vault)

2.混凝土模組 (Concrete Module)

3.混凝土屏蔽護箱 (Concrete Cask)

4.金屬屏蔽護箱 (Metal Cask)

其中混凝土貯存窖系統較少國家使用,而混凝土屏蔽護箱及混凝土模組兩種型式,在美國的用過核子燃料乾式貯存設施較為廣泛地被採用,在全世界使用國家亦占多數;而歐洲國家(如德國)的用過核子燃料乾式貯存設施,則以採用金屬屏蔽護箱為主。

由於用過核子燃料可經再處理回收鈾與鈽等有用資源,而僅含百分之三的高放射性廢棄物,因此是否將其視為廢棄物而直接處置,依各國的國情與社會環境,而有不同的選擇。我國現行的營運策略為「近程採廠內水池貯存、中程以廠內乾式貯存、長程推動最終處置」。 台電公司經評估各種用過核子燃料的營運方式後,決定採行在國外已有實際使用經驗的乾式貯存技術,以維持核能電廠的正常營運,並順利銜接將來的最終處置。

用過核子燃料的營運策略圖

將用過核子燃料置於金屬容器內並填充惰性氣體後加以密封,藉由空氣的自然對流冷卻,外部有混凝土屏蔽護箱來保護金屬容器並降低輻射劑量,此種貯存方式稱為「乾式貯存」。 乾式貯存因運轉維護容易、操作成本較低、燃料較不易腐蝕也不會產生二次廢棄物及發生輻射洩漏等因素,已廣為世界各國核能電廠所採用。

乾式貯存內部構造圖

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