比爾蓋茨：核廢料不是廢核的理由

一、兩岸領導人對核電發展認知及智商相差懸殊 

(一)廢廢料不應成為廢核理由

   根據美國CNBC的報導，微軟公司的世界卓越人物比爾蓋茨在德國商業出版物 Handelsblatt 的採訪中說“廢廢料不應成為不做核能的理由”。蓋茨說〝核廢料的體積非常小尤其是與產生的巨大能量相比，這不是一件大事。” 他說，在地下儲存和隔離核廢料的成本不是一個大問題。相比之下，燃燒化石燃料產生的二氧化碳排放量“巨大”，將其封存在地下是一個非常困難的問題。核能被美國能源部列為“零排放清潔能源” ，因為核裂變發電不會釋放任何溫室氣體排放。根據美國能源情報署的數據，目前美國 19% 的電力來自核電站。根據美國能源部的數據，這約占美國無碳發電量的一半。在台灣，廢料處理一直是反核大砲，那麼中國大陸要蓋100多座核電機組，美國已有90多座核電機組在運轉，人家怎麼不擔心? 

(二)兩岸核電政策對比立現智商高低

   中國大陸的國家政策積極推動核電發展，同時達成能源供應及抑減二氧化碳目標。中國「十四五」規劃提出，在確保安全前提下，積極有序推動沿海核電項目的建設，進行核能綜合利用示範，積極推動高溫氣冷堆、快堆、模組化小型堆、海上浮動堆等先進堆型示範工程，推動核能在清潔供暖、工業供熱、海水淡化等領域的綜合利用。在高能源需求背景下，核能發電的穩定性優勢明顯。核能發電具有持續性、穩定性強的優點，根據中國能源局，2022年核電發電利用小時數為7616小時，遠高於其它發電形式，光伏、風電、水電受季節、天氣因素影響較大，發電利用小時數低於火力發電，核電作為可靠性最高的清潔能源，可以與風、光、水等再生資源形成有效互補。發展核電是實現「雙碳」目標的重要路線。與燃煤發電相比，2022年中國的核能發電減少燃煤11812.47萬噸，減少排放二氧化碳30948.67萬噸、二氧化硫100.41萬噸、氮氧化物87.41萬噸。2022年中國核電裝置容量達5,553萬千瓦，年發電量達4,177.86億度。截止2022年12月底，中國核電運轉機組55台，在建機組21台，2022年核准興建10台新核電機組創下新高。根據《中國核能發展與展望（2021）》，中國自主三代核電依照每年6-8台機組的節奏穩步推進即將成為世界核電第一大國。

   台灣廢棄穩定可靠的核電，隨之而來的缺電、電價上漲、空污及無法達成碳中和目標顯得政府官員無知無能。台灣地狹人稠，風力及太陽能發電無足夠場所，離岸風力技術及電價受外商掌控。最重要的是兩岸緊張，若中共封鎖台灣，天然氣及煤炭很快用光將無電可用，只有核電能支撐一年半之久卻被廢棄。行政院長陳建仁於立法院接受質詢時又拿核廢料塘塞，其實中美俄法英日韓各國都有核廢料別人怎不擔心? 

(三)核廢料是政府不願解決而非不能解決

放射性廢棄物除來自核電廠外，尚包括醫院放射治療及診斷產生的廢棄物及工業使用放射性物質產生的廢棄物，其主管機關為原子能委員會，原能會是政府機關有權也有責任修訂相關法令使其更合理及容易執行。核廢料處理分為低階及高階，所謂低階廢料就是醫院、工業界及核電廠運轉維護中產生的消耗性的污染廢棄物，這類廢棄物可藉焚化及減容固化處理暫存入具良好屏蔽之倉庫，最後再移入所謂的低放射性廢棄物最終處置場。由於醫院的核子醫學及工業上放射性廢料也須處理，所以廢棄物最終處置場是國家整體責任並非完全是台電的責任。台灣的「低放射性廢棄物最終處置設施場址設置條例」是於2006年5月24日公布，2011年3月29日遴選台東縣達仁鄉及金門縣烏坵鄉為候選場址，然地方政府拒絕執行地方公投所以空有場址遴選辦法根本無法執行，其實政府只要修改「低放廢棄物最終處置設施場設置條例」第九條建議二個以上建議候選場址，理由是找一個都很難，只要符合要件不必限制二個。另外修訂第十一條地方公投由縣市改為經濟部主辦，中選會協助配合。理由是低放廢棄物最終處置設施場收集全國醫院、工農業放射性廢棄物，屬全國性施政，原能會及經濟部應負起責任主辦公投不需地方政府舉辦。南韓2006年成功選定低放射性核廢料永久貯存場址值得台灣學習經驗，透過思考細密合理的公投制度設計，並配合足夠的誘因，可讓選址公投成功。民主制度度的重要原則是要實現多數人的意志又要保障少數人的權利。 

二、中國大陸的核廢料處理 

(一) 高放射性核廢料處置難度較大但附加價值高 

   目前核廢料處理依核廢料放射性程度分為兩種，放射性較低的中低放射核廢料處置方法簡單，附加價值較低，而高放射性核廢料（乏燃料）處置難度大，技術門檻高，產品附加價值高。乏燃料處理技術始於1960年代，目的是將反應器中輻照過的燃料，透過物理和化學的方法，回收未燒盡和新產生的鈾和鈽，並除去裂變產物。透過後處理得到的鈾和鈽可返回到反應器中重複使用，從而實現核燃料循環。鈾鈽核燃料循環有開式循環和閉式循環兩種模式。開式循環是直接將乏燃料冷卻、包裝後作為廢棄物送入深地質層處置或長期貯存，瑞典、加拿大、西班牙、美國等採取此方式；閉式循環是將乏燃料送入後處理廠，將鈾和鈽等有用物質進行分離、回收再利用，之後將廢棄物固化後進行深地質層處置或進行分離嬗變，法國、英國、俄羅斯、日本、印度、中國等國採取該路線。中國大陸的核廢料處理以乏燃料處理為核心，中低放廢料為次要的處理方式。中國隨著核電廠建設加快及運轉機組增加，核廢料產量逐年成長，2022年中國乏核廢料產量約1,130噸，較去年同期成長6.08%。核電廠產生的乏燃料一般會先在核電廠的貯存池存放一段時間，然後運送至後處理貯存或進行乏燃料分解處理。中國在1983年確立了「發展核電必須相應發展後處理」的策略，明確執行閉式核燃料循環策略，將「乏燃料後處理與高放廢棄物安全處理處置技術創新」作為核能產業技術創新重點之一。目前中國後處理產能僅50噸/年，在建產能僅有200噸/年（預計2025年營運）；此外，中核龍瑞乏燃料200t處理工程二期廠區規劃於2022年開始建設。 

(二)中低放廢料處理 

   中國大陸的中低放廢料處理採取「區域處置」策略，處置場靠近廢料生產地，但至今並未有真正意義上的核電廠低放射性廢棄物區域處置場。目前中國祇有中核下屬中核清原環境技術有限公司擁有營運中低放核廢棄物及運輸高放射性核廢棄物許可證，中廣核目前也實質運行北龍中低放處置場。中國計劃建設西南、西北、華東、華南、北方五個中低放廢物區域處置場，但建成的只有兩個：位於廣東大亞灣的北龍處置場和位於甘肅404廠的西北處置場。位於四川的飛鳳山處置場（西南處置場）正處在建設階段。西南處置場場址821廠本就是用了幾十年的軍工基地，和404廠一樣，選址時避免了巨大爭議。附近設置幾十平方公里的安全屏障，有300年~500年的隔離期。目前接收核電站中低放廢物的實際只有廣東北龍處置場，其他核電站由於運營時間較短，站內的暫存庫尚能堅持，投運30餘年的秦山核電站，其暫存庫已是強弩之末。秦山核電站正在建造乏燃料乾式貯存設施與台電興建的相同，以延長乏燃料在廠區內的暫存時間。2011年，中國國家國防科工局和國家環保部聯合召開專家評審會，確定甘肅北山可作為我國高放射性廢棄物處置庫首選預選區。 

   甘肅北山位置及地理條件滿足貯存核廢料的條件，專家團隊在北山透過鑽孔獲得大量極完整岩心。國內外專家一致認為，北山場址為目前世界高放射性廢棄物處置選址中圍岩最為完整的花崗岩場址。「北山一號」設備整機長約100米，由刀盤、主驅動、後配套拖車等六個部分構成。2022年，中國自主研製的全球首台大坡度螺旋隧道硬岩掘進機“北山一號”，在位於馬鬃山的中國北山地下實驗室項目建設現場正式啟動，開始向50米外的工作斷面步進。由中國鐵建重工集團和中鐵十八局集團聯合打造的全球首台大坡度螺旋隧道掘進機“北山1號”，在中國北山地下實驗室項目建設地成功完成組裝，將開始地下實驗室的主體工程斜坡道開挖任務。中國由於地域遼闊，廢料貯置場設置並不困難。 

三、核廢料處理新科技 

   目前政府執行廢核政策，其最大的理由就是稱核廢料無法處理，其實國外核廢料處理研究已獲巨大進展，對岸中國大陸的啟明星系列反應堆就是很好的例子。高放射性廢棄物的處理關係著核能發電是否可持續發展，必須儘早展開研究工作，為了實現核電的持續發展，必須將高毒性次錒系（MA）元素和長半化期分裂產物徹底轉化，以期在充分利用核分裂能量的同時，實現核廢料最少量及毒性最少化。使用加速器驅變技術（ADTT）設計可將高放射性且長壽命廢料轉化為短半化期或根本無放射性的廢料。這些方案是利用高強度質子直線加速器（約1GeV能量，100mA電流）的質子束轟擊周圍有可分裂物質的液態鉛靶，產生的中子經緩速、倍增後，與經適當處理的循環流動的核燃料及分裂產物作用。ADTT方案可用釷發電，同時燃燒核廢料，若設計成次臨界狀態，則因加速器可以瞬間停止，故整個裝置比較安全可靠。它發出的電能約有20%供加速器運行，而其餘的80%則可併入系統使用。“啟明星Ⅱ號”是世界首座專門針對加速器驅動次臨界系統(ADS)系統中子物理特性研究的“雙堆芯”臨界裝置，創新性地採用水堆和鉛堆“雙堆芯”結構，其中鉛基堆芯中子物理特性最接近於ADS工程應用系統。ADS系統可大幅降低核廢料的放射性危害，實現核廢料的最少化處置，同時還能用於發電，提高核資源的利用率，被國際公認為核廢料處理的最有效手段。而中國是世界上第一個開展ADS嬗變系統大工程項目研製的國家，這一系統對於核電發展具有極為重大的意義。ADS系統有兩個突出的特點：首先是優良的系統安全性，其次是強大的嬗變能力。嬗變和衰變及裂變名詞同時出現，是指一種核種受到基本粒子的轟擊，產生成另一種穩定的核種，現代科學家追求的“嬗變”，是使長壽命、強放射性的超鈾元素和分裂產物，即Np,Am,Cm等接受高能粒子轟擊後生成穩定無放射性的核種，同時又可利用嬗變產生的能量發電。 

    目前核電是使用核分裂變產生的核能，一般反應堆依靠自己裂變產生的中子臨界運行，次臨界系統就是不到臨界狀態運行，一次裂變產生的有效下一代中子數少於1，裂變反應無法持續，因此需要一個中子源提供第一代中子。加速器產生的高能質子打到重的原子核上，能把核內的很多中子打出來。這些中子能量高，誘發裂變能力強。這就是加速器驅動次臨界系統的概念。ADS的優點，第一是次臨界，第二是中子能量高，比快堆裡的中子還快。快堆能做的事情它都能做，而且做得更好，比如燃燒超鈾元素核廢料及增殖可分裂物質。缺點是技術複雜，發電需要的加速器還做不出來。嬗變是導致原子核發生變化的核反應，實用上特指將長壽命高放射性核廢料（超鈾元素）裂變掉，變成短壽命放射性元素的反應。ADS中的高能中子能夠使超鈾元素裂變。因此，嬗變超鈾元素是ADS的主要用途之一。自從上世紀90年代以來，各國都產生了興趣，但美國政府評估之後，並沒有啟動任何專門的ADS計劃，只有歐洲的比利時和中國有專門的ADS項目，由於ADS投資巨大，而且是難以操作維護的強放射性裝置，與傳統臨界堆不同，ADS的中子倍增係數k一般取0.92~0.98之間，要維持反應堆功率，須靠加速器產生中子，ADS中的一迴路冷卻劑直接受到能量高達GeV的質子和中子的轟擊，本來不容易活化的元素也會活化，因此，一迴路冷卻劑的放射性將與乏燃料可以比擬，遠遠大於普通熱堆或者快堆。一迴路難以設計，防護，和維護，二迴路也容易活化，或受到放射性污染，因而整個系統極難維護。因為極高能質子和中子的存在，ADS第一級及次級核反應種類繁多，生成物複雜，涉及的元素數目巨大。一般核反應堆需要考慮的元素數目大約是百的量級，而ADS中是千的量級。這給理論分析、模擬計算、實驗測量都帶來了極大的挑戰。