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2022年4月 加拿大高放處置場選址的最新進展
加拿大的用過核子燃料半個多世紀以來,加拿大一直在利用核能發電,用過核子燃料是發電過程的副產品。加拿大現有大約 300 萬束用過核子燃料束,每年產生大約 9 萬束新增的用過子燃料束;當現有反應爐運轉結束時,用過核子燃料束總數可能約有 550 萬束。 因此需要足夠大的深層地質處置場,以貯存和隔離全部的用過核子燃料,不過處置場中不會放置任何來自外國的用過核子燃料。
核子廢棄物管理機構(The Nuclear Waste Management Organization, NWMO)
負有對加拿大用過核子燃料進行長期管理的法律義務,這包括現在存在的以及未來產生的用過核子燃料束。當用過核子燃料束從反應爐中取出後,先放置在一個裝滿水的水池中,在那裡燃料的熱量和放射性會逐漸降低。7 到 10年後,這些燃料組件會放在貯存容器、筒倉或處置窖中。乾式貯存是一項經過驗證的技術,自 1980 年代以來一直在世界各地使用。
加拿大使用的乾式貯存容器由約 51 公分厚的高密度鋼筋混凝土製成,內外襯有1.27 公分厚的鋼板。混凝土的厚度提供了有效的輻射屏蔽作用。乾式貯存容器的最低設計壽命為 50 年,它們會受到積極的監控。研究證明,經由持續的維護和檢查,這些容器可以安全地使用更長的時間。50 年後,容器的壽命可以繼續延長,或者可以重新包裝用過核子燃料。這些決定將取決於許多因素,包括實行「適應性階段管理(Adaptive Phased Management, APM)」的時間表。
加拿大「適應性階段管理」的處置概念是將用過核子燃料放置在一座深層地質處置場內進行最終處置,與人類生活環境隔離。這項處置設施包含了一座地下隧道系統,與用來儲存用過核子燃料的處置坑洞,以及用於維護與監管處置設施的空間。這座深層地質處置設施必須建立在一座地質穩定的沉積岩或結晶岩構造中,地點估計將建於地下深約 500 公尺處,覆蓋的面積長 2 公里、寬 3 公里。另外,該處置概念中的多重障蔽系統則包含了燃料丸外殼、燃料元件外殼、燃料束、用過核子燃料處置容器、膨潤土,以及最外圍的地層。
加拿大用過核子燃料目前在獲得中期貯存許可的設施中進行安全管理。這些設施位於安大略省、魁北克省和新布倫瑞克省的反應爐廠址,以及加拿大原子能有限公司在馬尼托巴省的廠址和安大略省的巧克河實驗室內。
防止不安全的輻射曝露
在執行加拿大用過核子燃料長期管理計畫時,NWMO 的首要任務是保護人類與環境免於不安全的輻射曝露。包括用過核子燃料的運輸及其在深層地質處置場中的貯存和隔離。在處置場的地面設施中,處理用過核子燃料全程都會受到屏蔽保護,以確保對公眾和操作人員的輻射劑量盡可能低且遠低於管制的限值。在地下設施中,一系列工程與天然障壁將同時發揮功用,以限制輻射和隔離用過核子燃料。
管制監督
加拿大政府基於 2002 年制定的《核燃料廢棄物法》,由放射性廢棄物管理組織NWMO 負起加拿大用過核子燃料的長期管理責任。NWMO 致力於達到或超過所有適用的管制標準和要求,以保護人類和環境的健康、安全和保障。
加拿大的高放處置計畫只會在地主知情並願意的地區進行,NWMO 在 2010 年開始徵求有意願接納最終處置設施的地區,最初有 22 個地區提出申請,2017 年通過初步審查、經合適性評估後的地區縮減至 7 個,都位在安大略省。而隨著調查範圍擴大,至 2020 年初僅剩下伊格納斯(Ignace)地區和南布魯斯(South Bruce) 地 區,NWMO 計畫在 2023 年選定一處場址。加拿大核子安全委員會(CNSC)監管核能與核子材料的使用,以保護加拿大人民和環境的健康、安全和保安,並履行加拿大關於和平利用核能的國際承諾,向公眾傳播客觀的科學、技術和管制資訊。
加拿大乾式貯存容器(圖片來源:NWMO)
深層地質處置場的管制框架
深層地質處置場的執行屬於聯邦管轄範圍,並受《核安全與管制法》及其相關法規的管制。根據核安全與管制法第 26 條,與核子設施相關的活動只能根據 CNSC核發的執照進行。NWMO 執行的處置場將遵守 CNSC 的綜合許可制度,該體系涵蓋處置場的整個生命週期,從場址準備到建造、營運、除役(關閉及關閉後)和停用(由 CNSC 放行)的許可。這種按部就班的方法需要為處置場生命週期的每個階段核發許可執照。
獲 得「 場址準備 」執照的過程是由NWMO 發起,NWMO 應向 CNSC 提交預備場址(以及可能建造場址)執照的申請。只有在成功完成環境評估後,才能根據影響評估法制定的程序做出審核決定。高放處置場選址流程2007 年 6 月,加拿大政府選擇用過核子燃料長期管理計畫,要求將用過核子燃料集中控制和隔離在一個地主知情且願意的深地質處置場中。加拿大民眾和原住民在兩年內共同合作,選擇一個地點來進行此計畫的過程。NWMO 聘請了專家,收到來自長者論壇、市政論壇、青年圓桌會議和諮詢委員會的意見。
NWMO 從 2008 年開始為確保公平選址過程的重要原則和要素展開對話,2009 年 5 月,根據在對話中所聽到的內容提出選址過程的初步建議。民眾受邀請考量提議的流程,並就其是否合適以及應該做出哪些改變(如果有的話)分享他們的想法。在最終確定選址過程之前,NWMO 將建議納入了修改。
加拿大最終處置設施 9 階段選址流程 ( 資料來源:NWMO)
事前準備
加拿大核燃料廢棄物管理專責機構(NWMO)在向相關層級的政府、原住民組織與管制機構進行最終處置設施的簡要介紹後,公開了最終處置設施選址的流程。
步驟1:NWMO 通過一個廣泛的計畫啟動選址流程,主要是提供訊息、回答問題,以及建立加拿大人對這項最終處置設施與整個選址過程了解。
步驟2:對設有處置設施有興趣、且希望了解更多的社區,NWMO 則會提供更詳細的介紹,並執行初步審查(Initial screening)。
步驟3:對於上述有興趣、且通過初步審查的社區,NWMO 則會對該地區是否存在潛在的合適性進行初步評估(Preliminary assessment)。
步驟4:在上述確定具備潛在合適性、可符合設置最終處置設施必要條件的地區,完成更詳細的場址調查。
步驟5:擁有合適條件的地區決定是否願意接納最終處置設施,NWMO 提出執行該處置設施建設計畫的條款與條件,最終確認有意願接納設置處置設施的地區。
步驟6:在滿足所有管制機構要求,並獲得管制機構認可的前提下,與上述地區簽署設置處置設施的正式協議。
步驟7:管制機構將執行獨立、正式與公開的審查流程,以確保處置設施符合所有必要條件。
步驟8:地下實驗室(即示範設施)的建設工程與運轉。
步驟9:處置設施建設工程與運轉。
選址過程於 2010 年完成,同年 5 月,NWMO 進入「第 1 步:啟動」執行過程,啟動一項廣泛的計畫,以提供資訊、回答問題並建立對加拿大計畫和選址過程本身的認識。自 2010 年以來,NWMO 一直在進行一項由社區推動的多年期進程,以確定可以將加拿大用過核子燃料安全地貯存和隔離在深層地質處置場中。
合作過程
選址過程是經過兩年的對話形成,反映出廣大的加拿大民眾的想法、經驗和最佳建議,他們就公開、透明、公平和包容的決策過程應包括哪些內容分享了他們的想法。建立在一套指導原則之上,在道德和社會框架內制訂。
這個過程是由社區推動,最重要的是,在確保所選場址安全、可靠,並且地主是知情並且有意願的。此過程必須符合最高的科學、專業和道德標準。任何潛在地點的安全性和適宜性都將經由一系列逐步、詳細的科學、技術和社會討論進行評估。
選址過程要求一個地區的居民主動加入此選址過程,這個過程是彼此合作的。鼓勵第一民族(First Nation)與梅蒂斯族(Métis)有興趣的社區以及周邊地區的市政府進行接觸。此計畫是與感興趣的社區、原住民和梅蒂斯社區以及周邊城市共同合作執行。
在執行的過程中,適應性階段管理也將有助於確保滿足各個地區的需求。有可能不同的地區分別處於選址流程的不同階段,有的是因為他們決定在不同的時期進入流程,有的是因為在預定的步驟中花費許多時間。
(圖片來源:NWMO)
公眾意見
為了製訂選址過程,NWMO 與感興趣的民眾進行對話。民眾經由多種方式參與,包括多方對話、全國調查、電子對話和公共資訊會議。對話會議也由原住民團體設計和執行。在與公眾的對話中,選址過程必須基於一套可以反映他們的價值觀、關注點和優先事項的原則:
• 關注安全: 安全、保安以及對人員和環境的保護是選址過程的核心。任何選定的場址都必須解決場址科學和技術評估因素,將採取預防措施並確保在很長一段時間內可保護當代和後代以及環境。
• 符合或高出監管要求:選址過程的結果,就「適應性階段管理」而言,必須符合並適用在可能的情況下高出保護人類健康、安全和保安以及環境的所有管制標準與要求,並尊重加拿大和平利用核能的國際承諾。這些監管標準和要求必須作為選址過程的起點,並且是關鍵組成部分。
• 知情且願意的地區:設施所在的當地社區,必須知情並願意接受該計畫。當地社區必須瞭解計畫以及可能受到的影響。同樣,當地居民必須證明自己願意接受。
• 著眼於現有核子設施的省份:正如參與NWMO 研究的加拿大民眾所指出的,在直接參與核燃料循環的省份進行選址過程,最容易展現出公平性。
• 退出權:決定參與選址過程的地區必須有權在最終協議簽署之前的任何時候退出選址程序;但仍須遵守所有監管要求,符合並獲得管制的批准。
• 感興趣的地區主導選址過程:選址過程中的步驟必須由有興趣探索其做為潛在場址適用性的地區來發動。只有當民眾選擇這樣做時,才會進行到下一步。感興趣的潛在地區可以在 NWMO 的支持下,以他們認為合適的方式探討對此計畫的興趣,並在可用資金的情況下尋求獨立意見和同儕評審,並在每個階段讓地區居民參與。
• 符合原住民權利、條約和土地權利要求:選址過程將尊重原住民的權利和條約,並考量到原住民與領袖之間可能仍存在未解決的權利問題。NWMO 承認,選擇地點時,潛在的原住民權利和條約權利可能受到官方相關舉動帶來不利影響時,官方有責任在必要時進行協商和調整。在此之前,NWMO 必須繼續與原住民接觸,並鼓勵可能感興趣的地區,包括原住民地區,同時與該地區的第一民族、梅蒂人和因紐特人(Inuit)接觸。
• 共同決策:將分階段做出選址決策,並需要就是否以及如何繼續進行一系列決策。每個潛在場址地區,以及後來選定的場址,都必須參與整個過程的決策。例如,評估此計畫對社區影響的標準和程序,必須與NWMO合作制訂與評估。
• 包容性:NWMO 必須回應並在適當的情況下解決最有可能受到影響的第三方意見,包括用過核子燃料所需的運輸。必須為周邊社區、省級政府、原住民社區和行經範圍社區作為一個具有共同利益的大型團體提供充分的機會,讓他們的問題和疑慮在最佳場址的決策中獲得傾聽並納入考量。
(圖片來源:NWMO)
(圖片來源:NWMO)
• 支持性的建設:選址過程必須幫助潛在場址地區在評估其興趣並最終評估其意願時,詳細和徹底地考量與該計畫相關地區的潛在利益和影響。NWMO 必須提供可能受執行計畫影響的地區參與該過程的協助形式。
• 告知過程:在整個過程中,與做出決定或制訂建議所需相關的最佳可用知識,包括科學、社會科學、原住民知識與倫理,來告知場址的選擇。與 NWMO 對其工作透明度的承諾相一致,收集和用於評估場址潛在適用性的資訊必須公布在 NWMO 網站上,以供公眾瞭解和審查,並在重大里程碑時成為第三方審查的議題。
• 社區福祉:任何同意設置設施的社區都有權從中受益。該計畫的執行必須以促進所在社區和地區的長期福祉或生活品質的方式執行。
• 政府的持續參與:雖然這項國家倡議是由聯邦政府授權,但 NWMO 必須讓所有可能受影響的省級政府參與選址決策。
場址特性要求
從社區正式表達有興趣了解更多資訊時開始,任何潛在場址的安全性和適當性都將根據技術和社會性質的許多因素進行評估。經由一系列步驟確定和評估潛在的場址區域。每個步驟都為了更詳細地評估該區域。在評估的任何階段都可能發現某個區域不適合,此時將不再考量該區域。
要在選址過程中考量,感興趣的社區或其附近的區域必須滿足最低標準。這些標準應用於第 2 步進行的初步篩選;選址過程的初步篩選:
• 場址必須有足夠大的可用土地來容納地面和地下設施。
• 這些可用土地不得位於保護區、遺址、省級公園和國家公園。
• 可用土地在處置場深度不得有可用於飲用、農業或工業用途的已知地下水資源,以使處置場地點不受到後代的干擾。
• 可用土地內不得有當今已知的可經濟開發的自然資源,以使貯存地點不受到後代的干擾。
• 可用土地不得位於具有已知地質和水文地質特徵的區域,這些特徵會妨礙該場址的安全。
更詳細的評估
符合上述這些初步標準的地區,若持續支持,則逐步接受更詳細的評估。該評估主要聚焦於兩個領域:
• 應證明首選地點可安全貯存和隔離用過核子燃料,是長期保護人類和環境的地點。
• 首選地點應位於能促進當地社區福祉或生活品質的地區。
安全要求
安全和保安是執行加拿大長期管理用過核子燃料計畫的重中之重,任何被選為最終處置設施的場址都必須滿足 6 項安全功能:
• 可安全抑制和隔離用過核子燃料。場址岩石的特性必須適當,以確保用過核子燃料與人類、環境以及人類活動和自然事件引起的地表干擾能長期的隔離和阻絕。
• 對未來地質演變過程和氣候變化的長期復原力。場址區域的岩層地質必須是穩定,並且在很長一段時間內保持穩定,以確保處置場不會受到地震和冰川週期等地質和氣候變化過程的實質性影響。
• 處置場安全的建造、營運和關閉。現場條件必須適合處置場安全的建造、運轉和最終關閉。
NWMO與加拿大民眾和原住民合作,制定一個社會可接受的用過核子燃料的運輸架構(圖片來源:NWMO)
• 將用過核子燃料與未來的人類活動完全隔離。未來不得有探勘或採礦等人為入侵活動。
• 場址特性和數據解釋活動的順應性。現場的地質條件必須能進行實際研究,並證明可保持長期安全性。
• 安全運輸。該場址必須有一條存在或可以新建的路線,此路線能將用過核子燃料從中期貯存場址安全可靠地運送到處置場址。
NWMO 必須經由開發穩健的安全案例來解決這些安全功能,安全案例還需要證明此計畫能夠符合或超出管制機構的要求。
伊格納斯場址現況
伊格納斯社區在 2010 年正式表示有興趣瞭解此計畫,開始參與選址的過程。在伊格納斯的參與下,NWMO 開始和該地區的其他社區聯繫,以共同參與選址過程。2019 年,NWMO 宣布伊格納斯是選址過程中將繼續進行的兩個地區之一。這是在逐步更詳細的研究和參與之後做出的決定。
伊格納斯社區核子聯絡委員會(Ignace Community Nuclear Liaison Committee,ICNLC)做為參與選址過程的社區資源。
這些工作組由獨立於 NWMO 的市議會設立,由該地區的居民組成,幫助社區成員更瞭解加拿大管理用過核子燃料的計畫,並反映該地區對舉辦此計畫的興趣。
用過核子燃料運輸規劃
2022 年 1 月 10 日 NWMO 發表運輸規畫框架和初步運輸計畫,希望推動對話,並就 NWMO 打算如何安全地運送用過核子燃料提供更多資訊。
運輸是加拿大安全並長期管理用過核子燃料計畫的重要組成部分,用過核子燃料需要從加拿大各地反應爐附近的中期貯存設施,轉移到深層地質處置場場址。一旦處置場投入使用,運輸計畫預計將在 2040年代開始。雖然用過核子燃料的運輸至少在 20 年內不會發生,但 NWMO 知道這是一個廣泛的公共利益主題,隨著 NWMO在未來幾年制定針對特定地點更詳細的交通計畫、規畫框架和初步計畫,為 推動 NWMO 的公眾對話提供堅實的基礎。運輸規畫框架規定運輸用過核子燃料的目標、優先事項和考量因素,是根據公眾對2020 年 8 月發布的初稿的回饋而擬定。
在世界各地,用過核子燃料已經安全運輸超過了 50 年。初步運輸計畫結合了經過驗證的方法和最佳實踐, 概述 NWMO將建立的技術方法、管制要求和規畫假設,以確保是保護人員和環境的安全運輸。在加拿大,用過核子燃料的運輸由加拿大核子安全委員會和加拿大運輸部共同監管。在運輸用過核子燃料之前,必須符合國際標準的嚴格管制要求。在未來 20 年的規畫中,交通計畫將持續發展得更加詳細。NWMO 每 3 年將審查和修訂交通規畫框架,根據不斷發展的最佳實踐、新技術以及持續適應和改進等因素考量做更新。
完成鑽孔作業
歷經 4 年,NWMO 在伊格納斯地區選址的鑽孔工作已經完成。一旦井下測試完成,這些設備將在未來幾個月內拆除。這是 NWMO 的地球科學工作中的一個重要里程碑,以確定該場址是否可以安全地為加拿大用過核子燃料建立一個深層地質處置場。NWMO 的第一個鑽孔於 2017 年 11月 6 日開始鑽探。從那時起,在位於 17號高速公路以南、伊格納斯西方約 35 公里的 Revell Batholith 岩層中,總共鑽了6 個各 1 公里長的鑽孔。鑽孔、取芯和測試是地球科學工作的主要部分,在所有正在評估的潛在場址進行。鑽孔和測試是更廣泛地現場調查工作的一部分,以加強瞭解場址是否符合嚴格的監管要求。
左圖:展示中心內的用過核子燃料束模型(圖片來源:NWMO)右圖:NWMO 從 伊 格 納 斯 地 區 取回 6 公 里長的岩石樣本,將對其進行研究,以確保用過核子燃料能安全地貯存和隔離。(圖片來源:NWMO)
在鑽孔期間,來自 WLON 的社區監測員也在現場,他們是團隊的重要成員。鑽孔現場之旅也很受地方民眾歡迎,迄今為止,大約 200 人,包括學生、居民和來自該地區的人們,已經與 NWMO 工作人員一起前往 Revell Batholith,瞭解有關鑽孔工作的更多資訊,並參觀地震站和氣象站。鑽孔、取芯和井下測試也在安大略省南布魯斯地區進行,預計該地的鑽探作業將於 2022 年夏季完成。
南布魯斯場址現況
南布魯斯社區於 2012 年正式表示有興趣瞭解此計畫,開始參與選址過程。進一步研究,以探索其地質的潛在適用性,同時社區更瞭解計畫內容,並反映出對它的興趣。
2021 年 1 月 14 日 NWMO 宣布,在南布魯斯的兩個地點中鑽孔的第一個已經完成施工,承包商已經開始在第二個鑽孔現場施工。這些鑽孔是調查該地點是否適合用作用過核子燃料最終處置場的一部分。鑽孔地點位於 Teeswater 的東北部,在這兩個地點施工前進行的準備活動包括考古和地形調查;對土地進行環境巡視;Saugeen Ojibway 民族的文化和儀式驗證;鑽孔前噪音和排放研究,以及預鑽水
井取樣。
NWMO 表示,他們正在與潛在場址的土地所有者接觸,以參與附加的基線水井測試和 3D 地震勘測數據採集。地震勘測將用於製作地下岩石層的圖像。在 2021年進行的其他現場評估活動包括安裝微地震監測站,以監測低震級地震等活動,以及淺層地下水監測井,以進一步研究該地區的水文。
保護潛在場址附近的財產價值
財產價值保護(The Property Value Protection, PVP)計畫展現出 NWMO對參與選址社區負責任的承諾,並解除居民對於「如果南布魯斯被選為處置場,是否會影響財產價值」的疑慮。如果南布魯斯被選為加拿大深層地質處置場的首選地點,則潛在場址方圓 5 公里範圍內的房地產將有資格參與 PVP 計畫。此計畫的前兩年,針對與 NWMO 擁有和選擇的地點直接相鄰的那些財產提供了額外的協助。
結語
核子設施在農田和社區附近安全運轉的歷史相當悠久。NWMO 致力於與社區合作,甚至在選址之前就制訂出 PVP 計畫,讓土地所有者在財產價值方面高枕無憂。NWMO 表示,未來將繼續與潛在場址附近的土地所有者進行接觸,以確保能夠掌握到他們對處置場以及與此計畫相關的其他議題的想法。
NWMO 計畫在 2023 年選定一個地點,詳細的高放場址特徵、聯邦環境影響評估和審核程序將於 2024 年開始。NWMO在 2021 年發布的一項 5 年戰略計畫,預計 2033 年開始建造高放處置場,並在2040 年至 2045 年之間開始營運。
南部魯斯潛在場址區域(圖片來源:NWMO)
參考資料:
1. https://www.nwmo.ca/en/Site-selection/About-the-Process
2. Nuclear Waste Management Organization. “The NWMO releases Transportation Planning ]Framework andPreliminary Transportation Plan”
3. Nuclear Waste Management Organization. “The NWMO reaches key milestone by completing borehole drilling in Ignace area”
4. WNN, “NWMO on track to start first borehole at South Bruce”, 14 January 2021
5. Nuclear Waste Management Organization. “The NWMO announces program to protect property values near South Bruce site”
6. 《核能簡訊》雙月刊第 183 期
出處:核後端雙月刊第八期
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