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核電廠洩漏輻射 之後解決方法

媒体:日本核电站如"核心熔毁" 或酿最严重后果

2011年03月13日 08:30 来源:中国新闻网 参与互动(0)  【字体:↑大 ↓小】


    3月12日下午,因11日发生的日本东北地区大地震而滞留东京羽田机场的大量旅客正在排队等候最新的航班情况。中新社发 侯宇 摄  


 

    日本近海3月11日发生了强烈地震,首都东京震感强烈。日本气象厅随即发布了海啸警报,称地震将引发约10米高海啸。图为日本千叶县市原市炼油厂储油罐发生连环爆炸。  

  中新网3月13日电 综合媒体13日报道,日本本月11日发生的里氏8.8级大地震伤亡惨重,位于福岛县的核电厂发生爆炸,更为当地和周边地区带来恐慌,担心成为1986年切尔诺贝利核电厂泄漏事故的翻版。目前,至少160人衣物及身体上查出受到微量核辐射。根据地震专家的言论,当前要断定是否出现辐射大量泄漏,其实“言之尚早”,最关键的是,爆炸在核电厂的什么地方发生。

  香港《文汇报》报道指出,初步资料显示,此次爆炸是由氢气引发,氢气主要用于冷却核反应堆。地震发生之后,冷却系统停止运作,核设施内不断产生高热,导致设施内压力不断上升,爆炸可能因此而起。爆炸造成工作人员受伤,但另一方面却可能已将这些积压的压力释放。有专家认为,爆炸之后氢气随之而去,便不会受到威胁。

  就电视画面所见,爆炸破坏了核设施的外部结构,但是内部的钢铁安全壳是否同样受损?这正是其中的关键问题。报道指出,如果内部装载核燃料的压力壳受到破坏,放射性物料大量释放,便与切尔诺贝利事件无异。

  报道指出,尽管核电厂的反应堆已经停止运作,但是反应堆的高热需一段时间才能退去。当局须继续着手冷冻反应堆,才能避免酿成辐射大灾难。

  日本广播协会报道说,13日,日本核能安全保安院的有关人员说,装有核物质铀燃料的金属管也许已经熔化,即发生了“核心熔毁”。

  “核心熔毁”(meltdown)是指核反应堆失去冷却水后,燃料中放射性物质产生的热量无法去除,高温会令燃料棒熔化,这是核电事故中最严重的事态。

  1986年4月26日,苏联乌克兰切尔诺贝尔核电厂4号机组发生了堆芯毁坏和放射性外逸的严重事故。事故在10日内污染欧洲北部地区,逾10万人紧急疏散。世界卫生组织称,受到核辐射而死亡的人数为9000人,而绿色和平组织则指,这场核泄漏事故造成致癌死亡人数约为9.3万人,是史上最严重的核泄漏事故。

  日本广播协会报道指出,日本福岛第一核电站发生的爆炸事件所造成的核泄漏,至少已经造成160人遭到了核辐射。原子力安全保安院在当地时间13日清晨5时35分举行的记者会上承认了此事,但该院认为,这些人所遭受的核辐射都是微量的,不会直接造成生命的伤害,不过,仍需要对他们进行跟踪检查。
CNN爆台山核電廠疑洩放射物質 中方不斷調升輻射安全標準防停運 共同營運法企要向華府求助 | 蘋果日報

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hfceddie

樓主

hfceddie

2021-6-14 02:34 PM

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美國有線新聞網絡(CNN)獨家披露,華府過去一周審視一份有關中國廣東台山核電廠被指有放射性物質外洩的報告,中方一直沒公開詳情,反而要共同營運核廠的法資核反應堆公司向外警告稱「放射性威脅迫在眉睫」。報道引述消息人士稱,雖然法國有警告,但拜登政府認為台山核電廠並未達到「危機水平」(crisis level)。CNN指北京、廣東省政府、中國駐華盛頓大使館以及台山核電廠的中方營運公司都未有回應。

CNN指取得法國核反應堆公司法馬通(Framatome)兩度去信美國能源部的信件,提到台山核電廠有放射性物質外洩,又指中國當局的應對是調升核電廠外輻射檢測的合格標準,避免台山核電廠要停工。

法馬通一周內兩去信美方求支援

報道指,法馬通的首封信件是在本月3日發出,要求華府允許它們分享美方的技術支援,以解決台山核電廠正洩漏核裂變氣體的「緊急安全問題」。法馬通在上周二亦再次去信美國能源部,要求加快批准共享技術支援。

華府只會在兩種情況下授予有關豁免權,其中之一是面對「迫在眉睫的放射性威脅」,這與信件中使用的措辭相同。法馬通又指向美國求助的原因,是中國當局「不斷調升放射性物質檢測標準」以當作安全,而非停止台山核電廠的運作,又指有關檢測標準已超過法方的安全準則。



CNN製圖標出台山核電廠與各大城市的位置。美國家安全委員會召開多次會議審視情況

CNN指美國國家安全委員會一周內曾召開了多次會議,審視台山核電廠疑洩放射性物質的情況,而消息人士亦指拜登政府有與法國政府及其能源部專家討論。華府官員亦透露美國一直有與中共政府接觸,但並不清楚詳情。
消息人士稱拜登政府認為,台山核電廠的情況並未達到「危機水平」(crisis level)。華府就拒絕評論就事件的評估結果,美國國家安全委員會、國務院和能源部的官員亦只稱,如果中國民眾面臨任何風險,美國是受條款約束有必要將核事故公諸於世。

美方認為未對公眾構成嚴重安全威脅

報道指雖然美國官員認為目前情況,並未對核電廠工人或中國民眾構成嚴重安全威脅,但與中國合作的外資公司在中方未承認存在問題前,卻單方面向華府尋求協助是「不尋常」 。如果洩漏情況持續或變得更為嚴重而未獲解決,將令美國陷入複雜的境況。

美國退休核科學家羅弗(Cheryl Rofer)表示:「法國要求支援並不出奇,總括來說這種事並不奇怪,特別是她們認為妳特別有能力可以提供幫助。

但中國總喜歡裝作情況一切安好,經常性這樣做。」

法馬通回應CNN時承認該公司「正協助解決中國廣東省台山核電廠的問題」,但指根據現有數據核電廠仍在安全許可標準下運作,稱會與相關專家合作評估情況並提出解決任何潛在問題的方案。不過法馬通沒有直接承認曾去信美國能源部求助。

美國有線新聞網絡
中國廣東核電廠傳核洩漏 法公司:正在解決「效能問題」

    

中法合作的中國廣東台山核電廠被媒體爆出可能發生核洩漏後,法國核反應爐廠商法馬通(Framatome)今(14)日表示,它正在努力解決該核電廠的「效能問題」。(法新社)

2021/06/14 18:05

〔即時新聞/綜合報導〕中法合作的中國廣東台山核電廠被媒體爆出可能發生核洩漏後,法國核反應爐廠商法馬通(Framatome)今(14)日表示,它正在努力解決該核電廠的「效能問題」,法國電力公司(EDF)則說,獲悉該核電廠的「惰性氣體」(noble gases)增加。

綜合外媒報導,美國《CNN》此前報導,在法馬通警告「迫在眉睫的放射性威脅」後,美國政府正在評估台山核電廠核洩漏的報告。報導援引了給美國能源部的信件內容,法馬通指稱中國安全部門不斷提高台山核電廠的輻射檢測可接受值,藉此避免將其關閉。

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法馬通週一發聲明表示,它們正在「支持解決核電廠的效能問題」。該公司說,「根據現有數據,該核電廠正於安全數據範圍內運行」,「我們的團隊正在與相關專家合作,評估情況並提出解決任何潛在問題的方案。」

法國電力公司之後表示,已獲悉中國台山核電廠1號反應爐冷卻系統一迴路中某些惰性氣體的濃度增加,正在提供專家意見。惰性氣體是氬、氦和氖等化學反應性低的元素。EDF表示,它們存在於系統中,「在反應爐操作程序中是一種已知現象,已有相關研究和規定」。

中國廣核集團(CGN)週日晚間表示,「台山核電廠及其周邊環境的環境指標正常」。聲明沒有提到核電廠是否發生任何洩漏或事故,稱其符合「核安全法規和發電廠技術規範的要求」。

位在中國廣東省的台山核電廠由中國廣核集團(70%)與法國電力公司(30%)共同投資設立,2018年啟用,是世界上第一個使用歐洲壓水反應爐(EPR)的核電機組,該技術被宣傳比傳統反應爐更安全、效率更佳且核廢料更少。
台山核電廠位於中國廣東省江門市台山市赤溪鎮。規劃裝機容量為4台175萬千瓦級壓水堆核電機組,分兩期建造,是中法合作的大型核電廠[2]。
台山核電廠位於中國廣東省江門市台山市赤溪鎮。規劃裝機容量為4台175萬千瓦級壓水堆核電機組,分兩期建造,是中法合作的大型核電廠。

持有單位: 台山核電合營有限公司

反應堆類型: 歐洲壓水反應堆(EPR)
核二廠的「裝載池改裝」是怎麼回事?

核電廠反應爐靠燃料束中的核燃料運作,經過一段時間後,要將核燃料耗盡的燃料束由反應爐中取出,移入冷卻水循環的「燃料池」,並換上新的燃料束,但如果燃料池滿,造成用過燃料束無法取出、新的燃料束裝不進去,反應爐中燃料不足,將使其運作的週期縮短。

護箱裝載池為燃料池側邊之調度空間,核電廠仍在運轉時,裝載池並無用途,當核電廠停機、燃料束要運出廠房儲存時,運送護箱會先移入護箱裝載池中,待用過核燃料由燃料池移入護箱、密封後,再將護箱調離裝載池,運送至他處貯存。

核二1號機於1981年12月28日開始運轉,原預計運轉至2021年12月,但在2016年11月因燃料池飽和,核二廠1號機於大修後提前停止運轉.為讓1號機不提前除役,台電改裝1號機的護箱裝載池,使其成為燃料棒儲存空間,此次改裝可放用過燃料棒440束,約為目前1號機原燃料池容量(4398束)的十分之一,約可讓核二1號機再運轉三年多。

2017年5月,核二1號機裝載池改裝完成,5月19日,原能會同意核二廠1號機護箱裝載池可啟用放置用過核燃料,6月,核二廠1號機正式重新啟用。

核二2號機於1983年3月15日開始運轉,預計運轉至2023年3月。2016年5月大修完成併聯發電時發生跳電,隨後停機約600天,直到2018年6月重啟。因核二1號機裝載池改裝時,2號機處於長期停機狀態,2號機裝載池未一起改裝,2018年重新運轉後,2號機也碰到反應爐中燃料束無法退出的問題。

2018年7月,台電開始改裝核二2號機裝載池,9月21日完工,原能會於2019年1月11日同意2號機裝載池可啟用放置用過核燃料;核二廠2號機燃料池原本只剩10束的燃料束存放空間,此次啟用後又多了440束可存放空間。
EPR在國際上定位為第三代反應堆標準,採用壓水反應堆設計,反應堆基礎設計壽命60年,每2年更換一次燃料束。工程師計劃在提高反應堆安全性之餘,提升反應堆的電力輸出功率至1,650MW(熱功率4500 MW),增加其商業競爭力。反應堆燃料棒可採用5%濃縮的鈾氧化物、再處理鈾或100%混合氧化物核燃料。

EPR是Framatome N4反應堆(輸出電力功率1,450MW)和西門子發電部門「Konvoi」反應堆(輸出電力功率1,290 - 1,400MW)兩種設計的改良進化型號[6][7],工程師設計時希望它較第二代反應堆有高效率表現,EPR較前代反應堆每單位發電量運用的鈾燃料減少17%[8],因此可以更有效發揮鈾燃料棒的能量。不過西門子的核能工程部門在2011年解散,且西門子公司退出核子工業[9]。
傳說中「96%可回收」的核燃料,在法國的實際轉換率是10%

讀者投書 2019/05/28

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雖然核能產業總是表示96%的反應爐用後燃料仍存有價值,但在法國的處理中心,目前僅有1%能夠回收再利用,更因此增加了核燃料在法國各地運輸的次數,產生了額外的廢棄物,而且回收後的燃料束,還不是每個核電廠都能使用。

文:彭保羅(Paul Jobin,中央研究院社會科學研究所) 自法國世界報(Le Monde)編譯,原文由Pierre Le Hir與Nabil Wakim所撰,吳俊輝翻譯

「我們將給後世子孫留下什麼?」

這是4月24日星期三,在Caen市(法國西北部諾曼地區)內某間「哲學咖啡廳(Café philo)」舉辦的討論會上,所提出令人值得深思的主題。在公共辯論會(Débat public)架構之下,以「國家放射性物料與廢棄物管理計畫(Plan national de gestion des matières et déchets radioactifs,簡稱PNGMDR)」 為討論主軸,在法國各地舉行的20多場集會之中,這是第一場,此系列公共辯論會議將於9月25日結束。以「我們將給後世子孫留下什麼?」為主題,用簡潔有力的形式,總結了包括技術、經濟、政治、社會以及道德等等多方面的諮詢。

負責主導辯論會的公共辯論委員會主席Isabelle Harel-Dutirou女士強調:「放射性物料與廢棄物的管理與我們每個人切身相關」,並期待能有更多社會大眾參與討論,然而,為難之處在於應該如何掌握辯論的幅度與複雜性。

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就從「國家放射性物料與廢棄物管理計畫」的標題名稱看起:在核能工業上,什麼叫作「物料」以及「廢棄物」呢?

就書面定義而言,名稱上的區別十分簡單:「放射性廢棄物」是無法再利用的最終殘留物,而「放射性物料」則非常有可能回收利用。法國核能產業鏈因此強調「封閉式循環」的概念,宣告96%已用過燃料仍存有價值。藉由循環經濟模式,一次工業過程所產生的廢料可經轉變,作為另一次工業生產的原料。

然而,現今的真實情況並非如此:實際上僅1%是確有價值的。

各發電廠內已用過的鈾燃料會變成什麼?

法國的核電園區(Parc électronucléaire)是產生中、高放射性、半衰期長廢棄物的來源。這些廢棄物即使經過幾十萬年的時間,不論是對人體健康或是環境生態而言,依舊十分危險。至2017年底,法國已累積一百六十萬立方公尺的各種放射性廢棄物。其中,這些中、高放射性、半衰期長的廢棄物就數量而言,雖然僅佔總量的3%左右,然而卻凝聚了高達99.8%的總放射量,因此這些才是最有問題的。

法國電力公司(Électricité de France,簡稱EDF)每年自19個核電廠的58座核反應爐卸載1200公噸已用過燃料。這些燃料已在反應爐內經由鈾核分裂方式生產了能源。它們的形態為燃料束,是由濃縮鈾芯塊以層層堆疊的方式,裝入四公尺高的金屬管內,接著封裝成燃料棒後,再集結成燃料束。

這些已用過燃料束,首先會移至各電廠的貯存池內進行冷卻處置,此階段為期一~四年。然後它們將會裝入安全容器內,由各電廠以火車轉運至位於Manche省Valognes市鎮的鐵路運輸站。這項運輸作業每一年會安排200車次,即每二天就有一班以上的車次執行。

接著,運輸作業會由火車站改採特別車隊的方式,將這些容器運抵Orano公司(前身為Areva阿海琺公司)位於La Hague市鎮的再處理廠。在那裡,這些燃料束將再度放入貯存池內,繼續冷卻四至六年後,才能進行再處理作業。

Photo Credit: Reuters / 達志影像

核能燃料的「再處理作業」是什麼?

已用過燃料束的金屬組件會經過裁切、壓縮後裝入容器內,暫時擱置於廠區儲存設施裡。至2017年底,La Hague廠已存放了15600個這樣的容器,其中2/3源自法國自身的燃料束,其餘的則必須送回那些委託Orano進行再處理作業的國家(例如荷蘭、德國、義大利、比利時等等)。

這些金屬組件的廢棄物屬於中放射性、半衰期長的高階核廢料。它們最終將會移至位於Bure市鎮(Meuse省)附近,預計在2026或2027年啟用的深層地質儲存中心(Centre Industriel de stockage géologique,簡稱Cigéo),進行永久掩埋。

就已用過的燃料本身而言,其中4%的物質源自於核分裂後的產物,以及核反應時所產生的化學元素。這些物質將摻入玻璃,完成固化作業後再裝入容器內,同樣擱置在La Hague廠裡,至2017年底,這些容器的數量已超過16000桶,其中99%來自於法國自身的核電園區。這些是屬於最終的高階廢棄物,具高放射性,未來也將移往Bure的儲存中心。

已用過燃料內還含有1%的鈽元素,這些鈽元素將轉送至Orano位於Marcoule市鎮(Gard省)的Melox工廠,用以製造名為「混合氧化物核燃料(MOX)」的新燃料。新燃料內混合了約8%的鈽與92%的貧化鈾,這是將天然鈾濃縮用以製成初始燃料時,所產生的一種副產物。目前,有22座發電量為900百萬瓦(MW)的反應爐每一年共使用120公噸的MOX作為燃料,分別位於:Blayais電廠(Gironde省)、Chinon電廠(Indre-et-Loire省)、Dampierre電廠(Loiret省)、Gravelines電廠(Nord省)、Saint-Laurent電廠(Loir-et-Cher省),以及Tricastin電廠(Drôme省)。

最後,已用過燃料內剩餘95%的鈾,經回收之後成為「再處理鈾」,再轉運至Orano的Tricastin電廠儲存設施內,法國電力公司在該廠已存放21000公噸的再處理鈾,而1994至2013年間,他們曾取回一部分,經過再次濃縮後製成新燃料,並且使用於Cruas電廠(Ardèche省)的四座反應爐內,但自2014年起,他們停止了這項作法。

核能燃料的「回收率」為何?

若加上再處理鈾與鈽,核能工業將「仍存有價值」的用後燃料回收率提升至96%。但實際上,有價值再利用的核廢料很少,因此,這個回收率,不意味確實有回收價值。

目前,僅有占比為1%的鈽元素已再利用。

的確,MOX燃料的製造能將貧化鈾再次導入循環內,否則這些鈾如同休耕農地般毫無生產力,每年也可因此減少使用120公噸的新鈾燃料。然而,即便如此計算,實際的回收率也只達10%。換句話說,再處理作業目前僅能保證提供10%的核能發電量。

另外,MOX燃料一旦於反應爐內使用後,就無法再次利用,因為法國並不採行多次回收的作法,即便這在技術上是可行的。於是這些燃料也只能送回貯存池內冷卻,靜待其他假設性用途,目前貯存在La Hague廠冷卻池中已用過的MOX燃料有1400公噸,貯存在法國電力公司其他電廠中則約有500公噸。

Photo Credit: Reuters / 達志影像

上述單次回收的作法,也為這核工產業鏈的遠景點出問題,在法國核電園區裏,就屬那些使用MOX反應爐的最為老舊,因此未來也會優先除役關閉。法國電力公司於是計畫將下一代發電量為1300 MW的反應爐轉為使用MOX燃料。這項計劃策略已在政府的「多年度能源規劃計畫書」中獲得批准,但仍須進行十年的研究與反應爐機組零組件的修改,大概需等到2028年才能看到這新一代「示範電廠」,並到2032年才可部署啟用。

然而這個情況卻可能改變。

法國電力公司公告了自2023年起,首先會在Cruas電廠重新使用再處理鈾作為燃料,並在2030年內也會陸續施行至其他電廠機組。在如此條件下,扣除了4%的最終廢棄物,已用過燃料將可視為完全回收。該公司甚至計畫降低目前這些再處理鈾的庫存量,每年會在燃料循環內再投入1300公噸,這個數量將會超過每年所產生的1000公噸。

儘管如此,一旦這些燃料進到反應爐內「燃燒」過一次,同樣也無法再利用,最後也會轉運至La Hague廠的貯存池內。換句話說,回收作業僅能進行一次而已。

「再處理作業」真能帶來好處嗎?

綜上所述,再處理作業可否真能帶來利益呢?「是的。」法國電力公司核能燃料部門主管Denis Lépée如此回答。他表示:「透過賦予鈽元素新價值,可節省10%的天然鈾資源;若是再處理鈾的話,則可節省25%,這對於燃料供應的安全性有所貢獻,同時也會大幅度地減少送入深層地質儲存的廢物量。所以這是一個良性循環。」

在Orano,人們當然也為能夠「給予放射性物料二次生命,以求得所有能源潛力」,並且「全力降低放射性毒性以及廢棄物數量,確保其妥善與安全地保存」的科技進行辯護。

至於反核人士,他們則抱持著完全不同的看法。法國綠色和平組織的成員Yannick Rousselet表示:「關於核廢料仍存有價值或可回收這樣的神話,實在已經流傳太久了。」他說:「事實上,再處理作業深化了核能危機,不僅倍增了已用燃料在法國各地運輸的次數,更產生了額外的廢棄物,像是進行再處理作業時被污染的工具、過濾設備和溶劑,或是在La Hague廠內產生,並且外溢至空氣與海洋中的放射性物質。」

這同時也是美國非政府組織憂慮科學家聯盟(Union of Concerned Scientists)的分析。雖然他們非常支持核能,卻也表示:

「再處理作業最終將會提高廢棄物的總量。」

Rousselet 先生還指出,經年累月下來,那些保存在La Hague廠高度安全的建築物內,經再處理作業後所積累的54公噸「滾動式庫存量」的鈽元素,造成了危險的情況。該元素除了具有高放射性毒素之外,若是遭遇恐怖組織的奪取,更可以成為製造核武的原料。

Photo Credit: Reuters / 達志影像

另外還需關注的問題,是La Hague廠貯存池的容量已經接近飽和狀態,目前已達到93%,預計將於2030年達到上限。針對這一點,法國電力公司預計會在Belleville-sur-Loire電廠(Cher省)裡啟用一座「集中式貯存池」,用來整合與存放所有已用過的MOX或再處理鈾燃料。

至於經濟上的收益性,這一點很難去量化。但不論核能產業鏈再怎麼為「再處理作業」策略辯護,他們其實都知道,不管有沒有經過這項回收作業,最終的整體成本花費其實都差不多。

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責任編輯:丁肇九
核稿編輯:翁世航

Tags:核能 核廢料 核燃料 回收 貯存池 法國 La Hague 放射線 鈾 放射物 能源轉型小學堂

     
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