地質處置專案進度如何?

世界核能新聞,維也納
日期:2025年12月28日  來源:WNN

 

越來越多的國家正計劃透過深埋地下的方式來永久解決放射性廢棄物問題。此類專案需要多年的規劃和建設,但進展順利。

 

芬蘭的翁卡洛(Onkalo)計畫是目前最先進的計畫。

 

一些計劃建造此類設施的國家——加拿大、芬蘭、法國、瑞典、瑞士和美國——參加了9月份國際原子能總署大會期間的一項會議活動,並在會上說明了各自國的進展。

 

背景介紹:深層地質處置計畫為何如此重要


深層地質處置由高度工程化的地下貯存庫和隧道組成,旨在永久處置高放射性廢物,以確保地表環境永遠不會產生有害輻射情況。它們需要位於足夠深的地下,並在具有合適的地質條件下,以確保其能夠安全存放達數十萬年。

 

用過核燃料和其他高放射性廢棄物的處置,一直是人們關注有關核能計畫可持續性的迫切問題。幾十年來,這些物料一直被安全地儲存在水池或特殊容器內,以及地表或近地表的設施中,這些地點通常靠近核電廠,被視為在找到永久解決方案之前的中期儲存措施。

 

各國之間的資訊共享被認為是計畫發展的關鍵。

 

國際原子能總署輻射安全、運輸和廢棄物安全司司長希爾德加德‧范登霍夫表示:「人們通常認為,沒有保護人類和環境免受此類廢物危害的長期解決方案,但這種看法並不符合事實。我們早就知道,深層地質處置在技術上是可行的,並且也被證明是安全的,它是國際公認的解決方案。然而,開發這些設施是一個漫長而複雜的過程,需要嚴謹的研究和廣泛的安全展示。這些都是首創型的設施,建造需要一些時間。」

 

選址和獲得批准的過程需要數十年。國際原子能總署輻射運輸和廢棄物安全司廢棄物與環境安全科科長安娜‧克拉克表示:「在開始運轉之前,需要經歷漫長的運轉前階段,包括概念設計、規劃、勘測、場地調查、選址、縮小候選場域範圍、對首選場地進行詳細的特性分析等等。在開始申請施工許可之前,需要經過漫長的過程。在此期間,安全論證會不斷演變,管制機構的角色也會隨之演變,而管制機構必須不斷調整自身的專業知識和技能。」


加拿大

 

加拿大核安委員會負責監管事務的副總裁兼首席通訊官科林·摩西說明了該國深層地質處置的現況。他指出,該計畫早在1970年代就開始討論,目前,該專案由核廢料管理組織(NWO)負責推進。 NWO是一個政府機構,其資金全部來自廢料產生單位,負責是確定、尋找、建造並運轉加拿大用過燃料的長期處置方案。

 

該項目的理念是建造一個「地質圈」,利用天然岩石屏障保護廢棄物免受自然災害、水流和人為侵入。

 

目前,瓦比貢湖奧吉布瓦族和伊格納斯鎮已於2024年11月被選定為擬興建處置場的所在地。而在此之前,同意選址意願程序已啟動約14年。包括利害關係人參與、環境評估和技術審查等地許可前活動則一直在進行中。

 

加拿大用過核燃料貯存庫概念圖

 

該設施只有在深層地質儲存庫成功完成聯邦政府長達數年的監管流程,以及由原住民主導的監管評估和批准流程後才會開始興建。後者是由瓦比貢湖奧吉布瓦族制定和實施的主權監管流程。

 

核廢料管理組織(NWMO)在加拿大考察了20多個潛在選址,尋找表示有興趣願意承建此貯存場的當地社區。過去十年間,他們不斷篩選,最終確定了首選地點。

 

摩西表示,他預計正式的管制審查流程將於今年啟動,「並將持續數年,力爭在2030年做出初步決定。這將使他們能夠於2032年開始興建,在2042年投入運轉,並能運轉該設施數十年,而預計於2092年關閉場區。」

 

「所以這是一個籌劃歷時數十年,並且準備了數十年的計畫。」

 

芬蘭

 

芬蘭的翁卡洛(Onkalo)計畫進展最為迅速。芬蘭輻射與核安管理局(STUK)局長佩特里·蒂帕納(Petteri Tiippana)說明了該計畫的概念:在400至430米深的結晶岩中建造一個用過燃料貯存庫,用過燃料被裝在銅罐中,周圍環繞著膨潤土緩衝層。

 

芬蘭目前正在測試這座深地質貯存庫。該計畫始於1980年代,當時的芬蘭政府設定在2020年代投入營運的目標。蒂帕納表示,從研究、設計到概念設計,核照前的工作幾乎立即啟動,而實際的選址許可審核步驟則始於21世紀初。 並於2015年獲得了施工許可。

 

目前,封裝廠已開始運轉,完成對裝在五個罐中的模擬燃料元件進行測試,並將它們運送到地下設施中。下一階段將是「測試地下設施並將這五個銅製容器做最終處置」。他表示,安全文件的審查工作已接近尾聲,目標是在明年做出決定,隨後開始運轉。

 

相關影片:芬蘭的最終處置計畫

 

法國

 

法國計劃在巴黎東部默茲/上馬恩省布雷附近的一處天然黏土層中建造地質處置庫工業中心(Cigéo)—一個地下處置隧道系統。該計畫目的在處置1萬立方公尺高階放射性廢棄物和7.5萬立方公尺中階放射性廢棄物。

 

法國核安與輻射防護局(ASNR)局長讓-呂克·拉肖姆表示,與其他國家一樣,法國在開發該處置場方面已經進行了數十年的工作,議會早在20世紀80年代就開始就此進行辯論,並在20年前決定推進深層地質處置庫的建造。

 

 

規劃中的Cigéo處置庫示意圖

 

該計畫於2023年提交了興建許可申請,此後一直處於審查階段。技術審查已於6月完成,ASNR於本月初對該申請案發布了有利的意見。

 

接下來將在2026年進行公眾諮詢和聽證會,並可能在2027年或2028年頒發興建許可,目標是在2035年啟動首次試運轉。

 

瑞典

 

處置庫選址在斯德哥爾摩以北150公里的福斯馬克。地面工程已經展開,地下開挖已於2025年1月提出申請,目前正在審核中。瑞典的方案是將處置庫建在地下500公尺深的結晶岩層中,銅製容器外包裹膨潤土,以防止地下水滲入容器,並防止放射性物質洩漏。

 

與所有國家一樣,該國經歷了數十年的準備和討論,從 2011 年到 2018 年進行了管制許可審查和法院聽證會,最終在 2022 年獲得了政府批准。

 

已建成的處置庫視覺化圖

 

瑞典輻射安全局 (SSM) 局長 Michael Knochenhaut 表示:「這項工程始於上世紀七八十年代,這無疑是一段漫長的歷程。為了證明其防護能力,我們面臨著諸多技術挑戰,這不僅要滿足管制機構的要求,還要確保其能夠完好無損地保存超過十萬年以上。」

 

他指出,贏得公眾的信任與接受至關重要,而這需要時間。他也表示,管制機構內部也需要累積相關知識。 「在這一漫長的歷程中,至關重要因素是明確的責任劃分,遵循『污染者付費』原則。」

 

在處置庫建設許可證審查期間,地面建設工作將繼續進行。預計當局將於 2026 年或 2027 年核准該許可,屆時將啟動地下興建工程,隨後進行試運轉。

 

瑞士

 

瑞士的核廢料處置庫選址工作已進入最後階段,該工作始於2008年,並包括了瑞士國內和國際的參與。計畫興建一座高、低、中放射性廢棄物的綜合處置庫,目前已提交綜合之許可申請,預計將於2027年進行審核,政府預計將於2029年做出最終決定。

 

瑞士聯邦核安監察局局長馬克·肯澤爾曼概述了選址的背景。他指出,瑞士的面積約為美國德州的7%,三分之二的國土被山區覆蓋,因此不適合建造高放射性廢棄物處置庫。因為阿爾卑斯山脈在未來一百萬年內可能會隆起1000公尺高,而「我們為安全、深層地質處置庫設定的時間框架就是如此。阿爾卑斯山脈地質活動活躍,但我們需要的是地質活動穩定的區域。」

 

這意味著選址工作主要集中在靠近德國邊境的地區,「因此,我們從一開始就讓德國參與選址工作。」他表示,其中一個關鍵問題是確保投入時間和精力來建立利益相關者的信任。就瑞士而言,公眾輿論也存在一些獨特的差異,「瑞士民眾總體上不如德國民眾那麼關注」這個問題。

 

2024年11月,瑞士國家放射性廢棄物處理合作社Nagra,向瑞士聯邦能源局申請在瑞士北部諾德利希萊根(Nördlich Lägern)建造計畫中的放射性廢棄物深地質處置庫,並在阿爾高州維倫林根(Würenlingen)現有的Zwilag臨時儲存設施內建造一座用過核燃料封裝廠。

 

瑞士處置庫概念圖

 

根據目前的規劃,聯邦委員會將於2029年對該申請作出決定,議會將於2030年做出決定。預計2031年舉行全民公投。


一旦處置庫的整體授權生效,將在處置庫選址區域(透過建造地下實驗室)進行地下地質研究,以獲取更深入的數據知識,為處置庫的建造做好準備。之後即可提交建築許可申請,隨後可提交運轉許可申請。根據目前的規劃,該處置庫最早可於2050年投入運轉,並開始貯存首批放射性廢棄物。

 

美國


自1987年以來,雅卡山一直被美國《核廢料政策法案》指定為美國用過核燃料和高放射性廢棄物處置的唯一初始處置庫。美國能源部於2008年向核管會提交了興建許可申請,但歐巴馬政府隨後決定中止該項目,此後該項目幾經波折,最終未能建成。

 

美國核能管制委員會(NRC)營運執行長麥克金表示,目前NRC高放射性廢棄物處置計畫的狀況是:NRC工作人員已審查了美國能源部在雅卡山(Yucca Mountain)興建處置庫的申請,並在十多年前完成了安全評估報告,結論是該計畫符合安全標準。 「然而,仍有兩個環境和專案方面的障礙阻礙了最終的核准。」自2016年以來,該專案資金已停止,除記錄保存外,沒有任何其他的活動,許可程序目前均已暫停。

 

雅卡山鳥瞰圖(內華達州)

 

金強調,NRC將繼續參與各種與地質處置相關國內和國際的活動,以分享和學習經驗。他表示,目前約有100個不同的地點用於貯存用過燃料,例如燃料池或乾式貯存,「但我們也非常關注最終的永久貯存方案」。

 

他表示,從管制機構的角度來看,保持客觀、採取嚴謹的方法並與公眾溝通至關重要。在雅卡山計畫案例中,他們與申請人進行了一百多次的技術交流,這些交流都是向公眾公開,「以便公眾了解我們正在解決關鍵的技術問題」。

 

他的另一個經驗教訓是,如此漫長的流程會帶來技術上的影響,「提前考慮這些因素,並以可檢索的方式保存記錄——我們最初可能使用的是縮微膠片,那時個人電腦還不普及。因此,我們使用的軟體隨著時間的推移發生了很大的變化」。這增加了收集所有記錄並將其轉換為可檢索格式的困難度。

 

最終評論:

 

討論的總體重點是,需要明確劃分計畫責任,制定長期規劃,並建立清晰的公眾諮詢和決策流程,以確保公眾對決策過程的信任。正如一位發言者所說:「我們需要了解他們想了解什麼,以及理解他們理解什麼。」另一位發言者指出,過去一些計畫未能推進的原因並非技術缺陷,而是由於公眾反對或政治因素。管制機構也被敦促保持足夠的靈活性,以允許概念發展的改變。關於選址,與會者一致認為不應執著於選擇最佳地點,因為可能有多個符合所有必要標準的地點。

 

他們也一致認為,分享專案經驗至關重要,以便其他計畫興建深地質處置庫的國家,以及作為顧問的國際原子能總署本身,都能從中獲得益處。