Transcript 高放射性核廢料介紹

高 階 核 廢 料 處 理
2014.2.21
報告人：張漢生
核廢料處理
 低放射性核廢料
低放射性核廢料介紹
低放射性核廢料處理方式
 高放射性核廢料
核能發電原料
高放射性核廢料介紹
高放射性核廢料處理方式
高放射性核廢料介紹
 核能發電原料
 高放射性核廢料介紹
 高放射性核廢料處理方式
其中最值得關注的是銫-137和鍶-90，它們的半衰期都約為
30年（壽命很長），而且裂變產額都較高（產量很大），這
兩種原子核是裂變產物放置數年至數百年間放射性的主要來
源（因為其它強放射性核或者數年內耗盡，或者含量太低）。
如上表所示，銫-137和鍶-90的產額和衰變能都顯著地比其
它核素高。不幸的是，這兩種中長期輻射主力核素，恰巧都
容易進入生物體內：銫和鍶兩種元素的化學性質分別與鉀和
鈣相似，容易被人體吸收，特別是鍶容易代替鈣沉積在骨骼
中，因此對銫-137和鍶-90的回收利用或無害化處理十分重
要。此外一些極短壽命的放射性產物也頗受關注，特別是碘
-131，雖然數個月就能衰變殆盡，但它極易被人體吸收富集；
另外，銫-134和鍶-89是另兩個短壽強放射性核素，對人體
傷害方式與銫-137和鍶-90相同，只是危害時間更集中
核素
裂變產額 半衰期 衰變產物
衰變能
生物體
相似物
富集於
器官
傳播
對策
碘-131
~3%
8.02天
β氙
971
keV
碘-127
甲狀腺
大氣
水體
服用碘
化鉀片
銫-137
6.3%
30.2年
β鋇
1174
keV
鉀
肝、 腎、 大氣
肌肉
水體
<6.8%
2.06年
β鋇
1548
keV
深耕、
鉀肥
普魯士
藍
銫-134
鍶-90
5%
27.7年
ββ鋯
2826
keV
鈣
骨骼無
法排出
土壤中
撒石灰
鍶-89
3%
50.5天
β釔
982
keV
塵埃
國際上用過核子燃料的處理方式
國際上目前對於用過核子燃料的處理方式，採取水池冷卻、
乾式貯存、直接處置或再處理三階段處理方式（如下圖所示）
用過核子燃料的來源

台電公司各核能電廠每運轉18個月，即須自核
反應器爐心退出約1/3燃耗過的核子燃料，並填換新
的核子燃料，而所退出燃耗過的核子燃料，即稱為
用過核子燃料。

(1)用過核子燃料之水池冷卻(第1階段)

用過核子燃料從反應器退出時含有衰變
熱及輻射線，必須將其先暫存在用過核子燃
料貯存水池中進行冷卻，目前台電公司各核
電廠之用過核子燃料均貯存於各電廠內之水
池中進行冷卻，即用過核子燃料第1階段之營
運方式。

(2)用過核子燃料之乾式貯存(第2階段)

國際上大多數早期興建之核電廠，所設
計之用過核子燃料水池容量有限，因此，需
在核電廠廠址內另興建乾式貯存設施，將經
水池充分冷卻之用過核子燃料移至乾式貯存
設施，以彌補貯存水池容量之不足

核能一廠乾式貯存設施施工現況
美國Surry核能電廠乾式貯存設施
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(3)用過核子燃料之直接處置或再處理(第3階段)
至於用過核子燃料第3階段之營運方式，國際上主要有
兩種策略：有些國家考量經濟因素或為防止核武擴散，故採
「直接處置」策略；有些國家考量用過核子燃料成分中含有
可回收重新使用的鈾和鈽等資源，採「再處理」策略，分別
說明如下：
「直接處置」：是將用過核子燃料視為廢棄物，經適當包封
後直接埋在深層地質中，使其與人類生活環境隔絕，目前加
拿大、芬蘭、瑞典、西班牙等國採直接最終處置策略。
「再處理」：用過核子燃料是可以回收再利用之資源，可經
由再處理程序將鈾及鈽回收，製成所謂之「鈽鈾混合
（Mixed Oxide, MOX）核燃料」，供現有之輕水式核電廠重
新使用，無回收價值之物質為高放射性廢棄物，予以玻璃固
化後，其體積約為用過核子燃料直接處置體積之1/5，等待
運往深層地質最終處置場。英、法、日、俄、瑞士、印度、
中國等國採用「再處理」策略。
謝謝聆聽