美國乾式貯存設施

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乾式貯存的國際經驗

        截至2013年12月止，全世界用過核燃料中期貯存設施依其貯存型態，計有濕式貯存設施31座，乾式貯存設施124座，分布於歐洲、美洲、亞洲及非洲共22個國家。用過核燃料乾式貯存早已經是成熟的技術，也是國際間普遍採行的做法。2000年之後，國際上只新增1座濕式貯存設施（位於中國甘肅，商轉時間為2003年），其餘都是乾式貯存設施，超過70座之多。

        其中美國的乾式貯存設施現有71座，德國16座，加拿大9座。美國首座乾式貯存設施是位於維吉尼亞州的蘇瑞（Surry）核電廠，運轉至今近30年，已獲美國核能管制委員會（NRC）核准運轉至2046年，合計60年，顯示乾式貯存設施的安全可靠。

美國用過核燃料乾式貯存設施

 

美國乾貯技術執世界牛耳

        美國是用過核燃料乾式貯存方式使用最多元化的國家，國際間4種乾式貯存方式：混凝土貯存窖、混凝土模組、混凝土護箱及金屬護箱等，在美國核電廠中都有使用。 

        目前美國運轉中的用過核燃料乾式貯存設施，除了混凝土貯存窖是設置在建築物內，採室內貯存方式外，其餘乾式貯存型式包括金屬護箱、混凝土護箱及混凝土模組，都是採用露天貯存方式。

        乾式貯存是由金屬運輸護箱演進而來，因此早期美國核電廠所採用的乾式貯存設備，即為金屬護箱，如美國蘇瑞核電廠是第一座使用乾式貯存設施的核電廠，在1986年取得用過核燃料乾式貯存設施執照；目前該電廠已改採混凝土模組的乾式貯存系統。

        由於美國已終止雅卡山（Yucca Mt,）用過核燃料最終處置場計畫，導致各核電廠都無法按照原先預計的時程，將用過核燃料送至雅卡山最終處置場進行最終處置，因此大多數核電廠選擇以乾式貯存方式來暫存，等待最終處置場設置完成後，再移到最終處置場進行最終處置。

        美國的71座獨立式用過核燃料貯存設施（70座乾式貯存設施與1座濕式貯存設施）分布在全美34州，截至2014年10月7日統計資料，共安裝2,040組乾式貯存系統，並已將83,214束用過核燃料移至這些乾式貯存系統中貯存。 

美國核管會核准乾貯設施執照更新

        美國核能管制委員會已經核准愛塞龍（Exelon）公司位於馬里蘭州的卡佛特˙ 克力夫（Calvert Cliffs）核電廠乾式貯存設施40年的執照更新。

        該乾貯設施最初的20年期運轉執照在2012年11月30日到期，愛塞龍公司於2010年提出執照延長申請至2052年11月30日。這意味著該設施的運轉執照正在「 即時更新」中，只要核管會人員還在進行執照更新的審查作業，原執照就不會因為過了有效期限而被撤銷。在核管會完成安全性審查並作出執照延長申請的審查結論前，卡佛特˙克力夫核電廠乾式貯存設施都能以原執照維持現有的運轉作業。

        此案是核管會第5個貯存設施運轉執照更新案，核管會對其乾式貯存設施提出幾點意見，包括要求乾貯桶及其組件需進行定期檢查，以管理潛在的老化影響。愛塞龍公司需要採取改善措施，使乾貯鋼桶及組件可以維持其安全功能。

        核管會用過核燃料管理部門的主管隆伯德（Mark Lombard）表示：「我們有信心，卡佛特˙克力夫核電廠乾式貯存設施可以符合核管會的嚴格標準，並能夠在執照更新後延長40年貯存期間內安全地貯存用過核燃料。」「此外，愛塞龍公司稽查人員及核管會將致力於貯存設施組件老化的管理，使其不會影響乾貯桶保護公眾和環境的能力。」

核一廠乾貯設施 採用美國技術轉移

        用過核燃料在用過核燃料池中經過適當的時間冷卻後，即可移入核管會核准的乾式貯存桶內。當核電廠的用過核燃料池處於滿貯或者接近滿貯狀態時，核電廠即採行乾式貯存作業。我國核一廠目前也面臨用過核燃料貯存容量不足問題，台電公司規劃在核一廠內興建乾式貯存設施，採用美國核管會審查認證通過，由美國NAC公司技術轉移，引進國際認可並具有實際運轉經驗的NAC-UMS系統加以改良，並經美國緬因˙洋基（Maine Yankee） 、帕婁˙佛迪（Palo Verde）、麥快爾（McGuire）及卡托巴（Catawba）等核電廠採用的混凝土護箱（以戶外式貯存） ，其核臨界安全、結構安全、熱傳及輻射屏蔽等均符合我國相關核能安全法規的要求。

從乾貯設施到最終處置場 層層把關

        過去40年來，美國境內已成功運送用過核燃料超過3,000次，公路、鐵路及駁船運輸里程達170萬哩；而美國境外則有數萬次成功的運輸紀錄，因此用過核燃料的運輸經驗及技術已非常成熟且安全無虞。

        至於我國用過核燃料從乾式貯存設施運往最終處置場的運送作業，將符合「放射性物料管理法」、「放射性物質安全運送規則」及「核燃料運作安全管理規則」等法令規定，並經過資訊分析、運送路線規劃並研提運送計畫經主管機關核可後據以執行，初步規劃如下：

裝載容器及運送設備：

        為確保用過核燃料在陸運及海運過程安全順利，必須選擇適合的裝載容器及運送設備，並因特殊需要而應有配合的設備，如運輸用護箱、運輸車輛、運輸船舶及吊車以及吊具等，相關載具均須獲得相關主管機關核准的使用執照。

陸運路線及海運：

        須先對各相關路線進行評估，並避免白天人車頻繁時段，以利於掌握狀況及增加運送的安全性。而運送小組的成員，由具備核燃料專業人員擔任。運輸車隊的駕駛必須是技術優良的專業駕駛，並經過事前的輻射防護訓練。車隊並有經驗豐富的車長指揮，以應付各種緊急突發狀況的發生。海運船舶相關載具則需針對用過核燃料尺寸的運送而特別製作。 

道路承載：

        為確保運送作業安全無虞，針對運送路徑須事先進行研析與探勘，包括：

（1）     相關資料蒐集及現地調查：地形測量、過路涵管與箱涵、橋樑等調查。
（2）     現地探測與試驗：包括透地雷達探測、折射震波探測等相關探測作業。
（3）     綜合安全性評估：包括道路線型、鋪面載重能力，路下箱涵、路邊溝、擋土牆等相關構造物分析、邊坡穩定分析及橋樑檢核等。依據運送路徑檢測及評估結果，配合基地條件規劃適合的重車型式及運送路徑，並就重車特性，綜合考慮工期、道路改善的施工可行性後，研擬初步的改善工法。

碼頭／港口的調查評估：

        用過核燃料運出廠外前，須先進行專用碼頭新建或港口與碼頭擴建的調查與評估並完成施工。

乾式貯存和最終處置場的銜接：

        用過核燃料從乾式貯存設施運至最終處置場時，可將盛裝用過核燃料的密封鋼筒自混凝土護箱中取出，裝入運輸用金屬護箱中，然後運至最終處置場進行處置。用過核燃料抵達最終處置場後，將先送至接收處理場進行安全檢測，並登錄編號，然後送至包封工廠，將用過核燃料從密封鋼桶轉換至處置罐內並封裝，最後再經由豎井將處置罐從地表傳送至地下處置隧道，進行處置。

        由這些成熟的經驗與案例顯示，乾式貯存與運輸的技術都已十分安全穩定，可以解決民眾對用過核燃料處理的疑慮。

資料來源：

1.http://wapp4.taipower.com.tw/nsis/6/6_5query.php?firstid=6&secondid=5&thirdid=170

2.https://infcis.iaea.org/NFCIS/Facilities

3.http://www.taipower.com.tw/content/new_info/new_info-e34.aspx?LinkID=17# 

        本文出自核能簡訊 154 期 2015.6