一、前言

      核能的使用是伴隨人類文明發展的結果，是符合歷史脈動的，目前人類瑰麗燦爛的文明生活是建立在科技的發展上，輻射能可應用在醫學診斷及治療，工業界的非破壞檢驗或機場檢查行李，在農業上可改良品種及抑制發芽，軍事上可用於核潛艇或航空母艦的動力等，當然核能發電是其中很重要的應用(圖1)，這些輻射可造福人類但也產生了廢料問題，所以廢料處理是全國性的問題而不只是核能發電的問題。

       反對核能的人士最常用的理由就是放射性廢棄物無法妥善處理並遺害千年，若此為事實則核能發電的正當性就不存在，因此此一議題必須說清楚、講明白。從人類歷史的演進看來，能源的應用是由簡入繁，從燧人氏的鑽木取火到現代核能的使用，其間科技的進步何止千里，人類瑰麗燦爛的文明生活不就是建立在科技的發展上嗎？核能發電產生的放射性廢料處理是一項科技問題，要用科學工程的觀念解決，不可將科技問題變成政治問題。

                            圖1.輻射能的各項運用

      放射性廢棄物的基本處理原則是(1)提煉分離有用的原料物質(2)減少廢料的容積處理(3)封入堅固的容器(4)隔離後貯存在適當的場所，以上任何一步驟均可以科技方法及工程解決，故沒有反核團體所謂放射性廢料無法妥善處理的問題。為了安全發展及使用核能，必須對核能發電過程中所產生的所有放射性廢料實施長期管理，提供有效且可被接受的安全解決方案。廢料處理的方案先進使用核能的國家確實有可供參考的實例，由於我國核能機組目前僅有6座，與南韓的23座及美國的104座相去甚遠，所以我們可參考國外穩健安全的作法逐步實現廢料的安全處理。經由新科技的發展，第四代新型反應器產生的廢料大幅減少甚至最後無廢料產生(核融合反應)，所以廢料確可安全處理。

二、核廢料的種類

        核廢料可分為高放射性廢料與低放射性廢料兩種，高放射性核廢料是指發電使用過後退出反應爐心的鈾燃料棒，這些鈾燃料棒的輻射強度很高，須先放在水池中冷卻一段時間再作進一步處理，圖2是新鈾燃料組件的外觀構造，新鈾燃料輻射很低，在反應爐中鈾235原子被中子撞擊後產生分裂反應釋出能量，同時鈾235分裂成具放射性的子核種(圖3)。

                       圖2   新鈾燃料組件

                      圖3   鈾235分裂反應

低放射性廢料係指核能電廠運轉時為過濾淨化水質使用過的廢樹脂、濾器及濃縮後的廢液渣，以及工作人員在放射性污染區使用的防護衣物(圖4)或維修設備產生的污染廢棄物，此類低放射性廢料通常經水泥固化或經特殊焚化爐處理後裝入55加侖桶(圖5)作進一步貯存處理。

圖4   低放廢料來源之一---輻防衣物       圖5   55加侖桶貯運低放

三、高放射性廢棄物的處理

(一)中期用過鈾燃料的處置貯存

       用過鈾燃料先在燃料池冷卻貯存一段時間後可作進一步處理，美國的作法是採用乾式貯存法，如圖6 所示，南韓月城核電廠CANDU型用過燃料亦是暫放於乾式貯存場(圖7)，將用過燃料置於特殊屏蔽容器內貯存於特製水泥屏蔽窖內，但此為暫時措施，最後要送至最終處置場。乾式貯存場的缺點是用過鈾燃料內仍有許多有用的可分裂物質未經分解提煉很可惜，未來還須搬運一次，並非一勞永逸，乾式貯存場的優點則是未涉及用過鈾燃料再處理，作法較單純。美、英、俄、德、加、日、韓等國核電廠均已採用乾式貯存用過鈾燃料，全球已有25年以上的 安全使用經驗，技術成熟且先進，從未有意外發生。南韓的壓水式電廠的用過燃料則採濕式貯存暫放在燃料池內(圖8)。

圖6.美國Yankee Rowe 核電廠之乾貯場

圖7.南韓月城核電廠兩種型式之乾貯場

圖8. 濕式貯存之用過燃料池

(二)用過鈾燃料的處理

日本的用過核子燃料再處理政策明確，即是要有效利用用過核子燃料中的鈾、鈽。日本原燃株式會社(JNFL)在青森縣六個所村於2007年完成一座貯存量為含3000公頓鈾的用過核子燃料貯存設施，並興建一座再處理工廠（圖9），其處理量每年800公頓鈾，採用法國La Hague再處理廠的UP3技術。該再處理廠可以處理40座百萬千瓦級核能電廠所產生的用過核子燃料產量，約為日本目前產量的80%。

圖9. 日本六所村的燃料再處理廠

1. 用過燃料退出反應器30~50年階段---------高熱功率(2千瓦/組)

   置入池中冷卻至熱功率下降至350瓦/組

2. 其後1000年----------------高放射性活度(10~1000G貝克/組)  G=10E9

  完全包封在超強封體存於最終處置場

3. 1000年後-------------------只剩長半化期核種(Tc-99,Np-237)

4.多重保障系統

(1)使用超強封體及利用緩衝區確保貯置場內廢料完美隔離

(2)使用玻璃固化技術及緩衝區設計保障不洩漏

(3)利用石塊及緩衝物質滯留放射性物質

                                  圖10 日本六所村玻璃貯存裝置

    圖11  高放射性廢料貯存設計