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天下第一不知名

大學生(4000/12000)

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電梯直達

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發表於 2021-3-17 09:26 AM|只看該作者|倒序瀏覽

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本帖最後由天下第一不知名於 2021-3-17 09:26 AM 編輯

大陸的「中國實驗快堆」可以利用核廢料當燃料的快中子滋生式反應爐。(圖/IAEA)

在全球氣溫異常、極端氣候成堆出現的現在，能源改革已經是國際共識，在比爾蓋茲等有志之士的呼籲下，使得核能逐步有復興的趨勢。然而，一提到核能，經常會被質疑「核廢料怎麼處理」？但是大眾有所不知的是，核廢料是可以持續再利用，與資源回收差不多。

CNBC-TV18的一篇專文到核廢料再利用的話題。目前全球約有25萬噸的用過核能料，目前還不是什麼問題，不過隨著新一代核能復興運動的到來，特別是在歐洲，反應爐的數量可能在未來幾年快速增加，在這一來一往的過程中，有些國家開始在規畫長期埋藏核廢料的地質處置庫，比如瑞典、芬蘭就是如此，他們正在選擇高階核廢料最終儲存場。

儘管在技術上可行，「埋藏法」卻一直被公眾強烈反對，總認為那不現實。其實，許多核工專家也不建議永久埋藏，因為就價值而言，核廢料仍然是相當優良的能源，埋藏起來等於是浪費。更為明智的做法是回收利用過核廢料，既可以持續供能，又能減少廢料體積。

嚴格來說，「核廢料」是一種不準確的俗稱，較好的描述是「使用過的核燃料」，這些核燃料裡的鈾235濃度，從反應前的5%，降低到不足1%，因此核反應變得沒有效率。雖然在公眾輿論中，這些核廢料就成了令人頭痛負擔，因為它們仍有高熱與高放射性；但實際上，不足1%的鈾235濃度，仍比天然鈾礦來的高，因此還是有精煉的價值，而且這種技術並不算創新，早在50年以前就已經具備。這就是稱為「鈾燃料的再萃取」(PUREX,plutonium uranium reduction extraction)的處理方法，利用化學手段，將核廢料中精煉出未反應的鈾235，再製成新鮮的鈾燃料。

透過這個方法，可以大幅減少核廢料的體積，變成原來體積的1/10，也能把高放射的核物質給大量清除，半衰期從原來的數千年，減少到大約400年，至於無法再處理的廢料，可以通過「玻璃化」的方法，使這些放射性物質不會擴散。

根據《國際原子能機構2020年核技術評論》(IAEA Nuclear Technology Review 2020)，全球40萬噸的核燃料，有約30％以PUREX進行後端處理，包括法國、俄羅斯、英國和印度。

PUREX之所以沒有被普及的原因在於成本，PUREX的處理過程當然需要額外的資源，由於國際鈾價持續平穩，PUREX也就看不出優勢，而且許多國家設想的是不需要再製就能處理核廢料的想法，這就說到下一個核廢料的利用。

現行的核反應爐大多數是鈾235的核反應，核235在性質上稱為「慢中子反應式」，而其他種類的核類料，則可以進行「快中子反應式」，這也就是另一種核廢料的利用方式。

與鈾235會自主衰變生熱不同，多數的鈾元素是不會自發衰變的鈾238，但是鈾238卻可以做為「快中子反應式」的原材料，原理也很簡單，利用高速中子打擊鈾238，使其化合成具有衰變能力的鈽239，再以鈽239進行核分裂。因為這套反應的過程，是把鈾238增生成鈽239，如同自行製造核燃料，因為這種技術也稱為「增生式反應」，以這種技術所開發的核反應爐，稱為「快中子增生式」(FNRFast neutron reactor )，比如中國大陸的中國實驗快堆（CEFR,China Experimental Fast Reactor），這是一座600百萬瓦的實驗爐，在今年2月達成持續運轉72小時的實驗。

FNR正是核廢料的最佳使用法，其實早在1960年代，核能技術專家就曾經致力開發FNR，因為當時很擔心稀缺的鈾235一下子就耗盡，但是1970年代的勘探發現，鈾短缺的問題有些杞人憂天，再加上FNR的技術難度比較高，也發生過幾次頗嚴重的事故，比如日本「文殊」反應爐在1995年的鈉外洩導致失火事件(日本在2016年底決定退役文殊電廠)，以及蘇聯K-27核潛艦水下事故，都是快中子反應爐的失誤案例，種種原因使得FNR明顯無法與現有的輕水反應堆在商業上競爭。

然而時序來到今天，我們對核能技術各方面都取得更多進展，加上核廢料的處理需求性增加，逐漸顯示出FNR的經濟性，據全球核能(world-nuclear)的統計，包括中國大陸、加拿大、印度、俄羅斯，已有15座FNR反應爐的建造計畫，而比爾蓋茲的泰拉能源(TerraPower)所研究的行波反應爐( Traveling wave reactor)也是FNR的一種，這些正在發生的事情都說明，核廢料是可以進一步繼續使用的。

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現代人一直在煩腦核廢料的問題，但是核廢料是可以再生利用的，總比吸空污的廢氣要

好太多了，如果說不使用核能發電，而要在

台中多設燃煤發電廠來發電，我不認為台中人會願意的。

...

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點評

cpengl 繼續火力全開不到1百年人類都死光光了啦民視那核電廠爆炸還用美軍轟炸廣島的影片來魚目混珠發表於 2021-3-17 05:25 PM

elln168 沒用啦.就算核廢料藏到火星.鋼鐵反核還是一堆意見.廢料終端處理只是藉口.他們喜歡吸汙染空氣.燒瓦斯.晚上沒風沒太陽的時候點蠟燭 發表於 2021-3-17 02:20 PM

rufy to 礁溪伊莉: 呵呵, 就算百年後核廢料還是無法處理又怎麼樣了? 會比百年後平均溫度上升10度20度嚴重?? 這麼愛地球握?? 怎麼方法怪怪的, 笑死. 發表於 2021-3-17 01:01 PM

礁溪伊莉 哈~... "百年後科技更發達, 或許...", 永遠都可以拿來無限吹噓囉~... 您不如說, 百年後人類或許會移民太空, 就不用管地球了... 發表於 2021-3-17 12:26 PM

rufy to 礁溪伊莉: 就算無法解決只能深地質處理, 等百年後科技更發達, 核能或許就出現更沒汙染的方式, 但狂燒天然氣增加CO2跟暖化, 一年0.2度就好百年後?? 發表於 2021-3-17 11:46 AM

極速快車手2010 十年前，日本發生駭人聽聞的「三一一大地震」，連帶引起「福島核災」。發表於 2021-3-17 11:42 AM

極速快車手2010 事件發生之後，2011年日本民眾「反核」或說「恐核」的民調，高達八成，2013年，日本進入「全廢核」階段，整整兩年的時間，沒有一座核電廠，在日本運作。發表於 2021-3-17 11:42 AM

極速快車手2010 但，也只維持了兩年。兩年之後，2015年，位於鹿兒島的川內核電廠，首先恢復運轉。直到今天，日本恢復運轉的核電廠，共有6座、10個機組已經重啟運轉。發表於 2021-3-17 11:42 AM

極速快車手2010 分別是鹿兒島的川內核電廠1號機及2號機；佐賀縣的玄海核電廠3號機及4號機；福井縣的高濱核電廠3號機及4號機，大飯核電廠的3號機及4號機；愛媛縣的伊方核電廠3號機；以及宮城縣的女川核電廠2號機。發表於 2021-3-17 11:41 AM

極速快車手2010 也就是說，日本人恐核，反核，但卻也並未「廢核」。發表於 2021-3-17 11:41 AM

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