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美國內華達州核廢料地下貯存場介紹

2007/03/05 經濟部能源局 點閱人次: 245

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■撰文:陳文樹

全世界對核能應用最普遍的美國,在近十餘年來正由能源部投注鉅資從事一系列的規劃評估與設計施工,並擇定內華達州的猶卡山谷地建造1座舉世最完備的核廢料「地下貯存場(Underground Repository)」,因為以大地為倉庫,又可稱為「地質貯存場(Geologic Repository)」;現已進入整個計畫的後半階段。

猶卡山谷核廢料貯存場

早在1957年,美國的「國家科學院(National Academy of Science)」即已確認地下深層掩埋是處理核廢料的最佳方式,並提請興建由聯邦政府管理的大型地下貯存場。迄1982年,美國國會即通過了「核廢料政策法案(Nuclear Waste Policy Act)」,並責成能源部(DOE)應執行核廢料的貯放掩埋工作,這些核廢料包括有軍方進行核爆後的殘餘高放射性物品,以及核能電廠用過的高放射性燃料核棒等。

之後的十年間,美國能源部分別在全美6個州的9個空曠場址從事地質探測,分析項目計有當地的地質、水文、氣候、地震頻率、颶風發生率和動植物生態等。歷經數度的篩選評核後,在1985年由當時的總統雷根初步核定由華盛頓州的Hanford郡、德州的Deaf Smith郡以及內華達州的猶卡山谷3處再做詳盡的評比。1987年,國會修正「核廢料政策法案」,並確定由猶卡山谷雀屏中選,其優點包括:地點偏遠、氣候乾燥及岩磐堅固與岩層密實可充分隔阻輻射線等。

同年國會審議並修正通過的「核廢料政策法案」新增條款中,亦責成能源部發展連結核能電廠、中間貯存場(Interim storage Facility)和永久貯存場(Permanent Repository,即指內華達州的猶卡貯存場)的運輸系統,讓核廢料有完善的運輸連通網路;但另有1項附帶決議,為在工程期間甚至是全部工事均告完成後,若有鉅大災變或不可抗力的事件發生,則該地下貯存場仍應予放棄並盡全力妥予回復原狀。

為貫徹上述任務,法案中並訂定能源部應增設1個「公用輻射性廢料管理室(Office of Civilian Radioactive Waste Management)」,其首長由總統任命;而且,還增設了1個位階幾乎與能源部相當、旨在擔任技術諮詢角色的「核廢料技術檢視委員會(Nuclear Waste Technical Inspection Board)」,會中的10名委員則由美國國家科學院提名再報請總統任命;另在貯存核廢料的安全管理和環境生態方面,則像核能電廠一樣,需分別受到核能管理委員會(NRC)和環境保護署(EPA)的監督。而欲實施該項大計畫並增設眾多的相關機構人員,當然要有龐大的經費方能執行,因此是項法案早在1982年首次通過之際即有先見之明,當時便授權能源部成立1個專責課徵費用的「核廢料基金會(NWF)」,除了國防部應按每次核武試驗之等級規模繳納經費外,自1982年起,每一核能電廠均需自其售電收入中繳付十分之一的款額予NWF;到20世紀末,NWF歷年所課收的款額加上孳息收入,已超過160億美元。

賭城之外的重大知名建設

內華達州向以賭城拉斯維加斯聞名於全世界,其他知名事項尚有核武試驗,於20世紀期間累計的試驗次數已超過900件,並且還有與從事核試有關的大型軍事基地以及各種儲運設施。現在所建造的核廢料貯存場,又是內華達州境內跨世紀、劃時代的大工程,迄今已耗資60億美元並吸聚了數以千計的科學家、工程科技人員,共同進行名為「Site Characterization」建設,目前完成的部分為挖掘整地、排水溝渠和闢劃場內隧道、聯外道路等先期的地質研究和基礎工程、周邊工程,單是用於深地鑽探、以分析雨水滲透情況的鑽掘過程便令人驚嘆,有3處的「鑿井(Borehole)」甚至深達3,500英呎,其餘20個淺鑿井也都有數百至1、2千英呎的深度,據估計至貯存場全部建竣所需耗用的經費將逾150億美元。

1997年,已掘成1條1,000英呎深、5英哩長的隧道,隧道兩側並有多處的壁龕和凹室,同時模擬設置電熱器材,以實證研究日後核廢料散發的熱力是否會影響既定的地質結構,單是掘建這條隧道就耗費近5千萬美元。1998年,又完成交叉橫坑(cross-drift),兩條垂直橫坑共長1.7英哩,繼而進行模擬堆置作業。在通過審慎的測試,證實安全無虞後即可按照上述的隧道和交叉橫坑為範例,大舉展開全面的掘建工事。

1998年12月,能源部提出1份由部長李察遜簽署的「猶卡山谷存設評鑑(Yucca Mountain Viability Assessment)」,主要是向美國前總統柯林頓和參眾兩院以及監督該計畫的核能管理委員會、環境保護署說明「Site Characterization」的建造經過並強調應繼續施工,以確保能於2010年前啟用。惟後續的數個階段,能源部仍需逐期提報評鑑書,更重要的是應在2002年時向核能管理委員會提報專業的評鑑書,再由核管會進行複審,以利於通過為期長達2至4年的複審程序後核發執照。核管會和環保署也先後於1999年2月及8月發表關於猶卡山谷貯存場的官方文書,2000年底,能源部就該建設再次發布1冊訂立有各種規範的「建議暨評鑑書(Site Recommendation Consideration Report)」,且這些書冊俱編入聯邦政府檔案第64卷的檔籍內。其中能源部和核管會在1998年即先構建有旨在便於日後繼續取得安全認證、使用執照的網路熱線(Internet-based Licensing Support Network),以期藉由完善周詳的溝通儘早完成該貯存場之建設,並即時取得使用執照。

跨世紀的厥偉工程

由於猶卡山谷貯存場已較預定原時程延後12年方可啟用,而中間貯存場又極難尋覓,因此有不少核電廠目前先將其發電後的核廢料貯存於廠內,預估至2010年時,全美仍有78座核電廠面臨此一處境。由於核電廠各別貯放核廢料的成本相當昂貴,且視其為地表貯放或地下貯放之分別,每一容器(Container,又可通譯為「貨櫃」)的貯存成本甚至可高達50~100萬美元之譜,因此這也正是有必要建造內華達州猶卡山谷貯存場來長期貯放的原因之一。預計該座貯存場將可容納全美自2010年起、在21世紀期間產生的所有核廢料之存放,而其整個建設也將是橫跨20與21世紀之間的厥偉工程。(作者為專業機械技師╱資料參考:www.yuccamountain.org/international.htm、ndep.nv.gov/boff/maps.htm)


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