高放國際經驗new

國際上普遍以深層地質處置作為用過核子燃料及高放射性廢棄物的最終處置策略,其中芬蘭、瑞典採開放式核子燃料循環,直接將用過核子燃料進行深層地質處置,而法國、日本則採用封閉式核子燃料循環,用過核子燃料經過再處理回收可用核物料重複利用,過程中殘存的高放射性廢棄物會經玻璃固化後,再進行深層地質處置。

這些國家在深層地質處置計畫的執行進度方面,目前以芬蘭、瑞典、法國的進度較快,已有明確計畫且處於許可申請階段,而日本仍在選址階段,其經驗均可供我國作為參考依據。

核電發展現況

芬蘭目前運轉中之核能機組共有4部,第5部正在建造中,目前總裝置容量為2,794百萬瓦(MWe)。核能發電廠提供之電力約佔芬蘭全國所需電力之34.7%。

專責機構

芬蘭於1994年修訂核能法,禁止用過核子燃料的輸出與輸入,因此各核能電廠所產生的用過核子燃料需於其廠內進行中期貯存。從反應爐退出的核燃料先在廠內的燃料池進行冷卻,之後移到廠內的中期貯存設施貯存,最後再進行最終處置。為了使最終處置業務更順利進行,芬蘭兩家核能發電業者Teollisuuden Voima Oyj電力公司(TVO)及Fortum Oyj電力公司(Fortum),於1995年合資成立芬蘭放射性廢棄物處理專責公司 (Posiva Oy),作為最終處置的專責機構,負責處置場相關研究開發、建設、營運等工作。

處置計畫

芬蘭的最終處置採用瑞典核子燃料及廢棄物營運公司(SKB)開發的KBS-3概念,將用過核子燃料中的放射性核種與廢棄物罐、緩衝材料、回填材料、地質岩層等層層包覆後,形成長期且安定的多重障壁系統。處置方式是將廢棄物罐放入處置坑道的地面挖掘出的處置孔,周圍再以緩衝材料(膨潤土)包覆,待坑道內全部的處置孔都置入廢棄物罐後,再以回填材料將處置坑道填滿。

經過一連串法律修訂,芬蘭選定Olkiluoto作為用過核子燃料最終處置場預定地。此處置場將用來處置Olkiluoto電廠1~3號機與Loviisa電廠1、2號機運轉50~60年所產生的用過核子燃料,總共可容納用過核子燃料6,500噸,處置設施位於地下400~450公尺深的岩層,處置隧道總長度為42公里,處置面積為2~3平方公里。2010年7月,國會投票同意擴大到9,000 噸以容納Olkiluoto 4號機(目前已取消興建)的用過核燃料。

Posiva於2012年提出處置場建設許可,目前正興建中,並預計於2020年提出營運許可申請、2023年開始營運。

芬蘭KBS-3高放最終處置示意圖

芬蘭高放最終處置多重障壁系統示意圖

芬蘭Olkiluoto高放最終處置場示意圖

資料來源:
Nuclear Power in Finland (Updated April 2020), WNA
https://www.world-nuclear.org/information-library/country-profiles/countries-a-f/finland.aspx