評論｜福島核廢水只能排入大海嗎？為何其他處置方案不受日本政府青睞？

（張郁婕，大阪大學人間科學研究科（Global共生學講座）、台灣清大工科系畢。）

福島第一核電廠的核廢水問題，始終在面對一個現實：事故之後，因為降雨還有地下水位的關係，每天都會產生新的核廢水，而現在福島第一核電廠廠區內快要沒有這麼多空間可以存放更多核廢水。所以關於核廢水，要解決的問題關鍵是「這些核廢水最終該如何處置」。如果只是停留在「廠區內空間不夠用，所以需要尋找更多土地來存放核廢水」，那就只是在「延長」不得不正視這個問題的時間，並沒有真的「解決」問題。

然而，核廢水是一個工程問題，要解決的問題只有「分析各種可行方案，找出最能在工程師（人類）掌控之下的最終處置辦法」而已。但要採取哪一種方法、在什麼時間點開始執行，則是政治問題。這就如同疫情期間，各國要如何執行防疫措施，並不是傳染病專家要求或規定民眾要怎麼做，而是由傳染病學專家分析疫情狀況、向政府提出建議，最後由各國最高的疾病管制機構或是最高行政首長頒布防疫規定。例如：要求民眾出門要戴口罩，呼籲民眾非必要情況盡量減少外出頻率等。

這個狀況在福島第一核電廠的核廢水問題上相當明顯——決定採用排海方案的是日本政府，決定在2023年8月24日開始排放的也是日本政府。專家小組提出並分析各種方案的可行性，最終交由日本政府做一連串的選擇，而日本政府每一次的選擇，以及日本政府在做出每一個政治判斷的前後分別做了哪些事情、哪些事情沒有做、哪些事情做得不夠好，這些都是可以被檢視與討論的。

本文並不打算針對日本政府的政治判斷做過多評價，而是要談談在日本政府選定排海方案之前，曾經討論過哪些方案，以及這些方案討論到最後為什麼石沉大海。

最終去向只有「陸、海、空」三種

早在2013年，日本政府的專家小組便開始討論核廢水最終處置的可行方案。從大方向來看，這些水最終只有3種去向：（1）埋入地底、（2）排入大海、（3）釋放到大氣中，也就是陸、海、空。「陸」只有埋入地底，不包括儲存在地面上，因為這麼做等於沒有解決問題，只是在拖延不得不正視陸面儲水空間不足的時間而已。但文章稍後會提到，環團近年提出的「陸」方案，還包括一種存放在陸面上的，只是核廢水的最終形態不是液狀。

雖然核廢水最終可能的去向，就是只有陸、海、空這3種，但依據前置作業的步驟，以及核廢水的最終形態，核廢水最終處置方法還可以分得更細。

首先，現在從福島第一核電廠廠房內汲取上岸的核廢水，裏頭含有事故後爐心熔毀釋出的人造放射性核種。這些核廢水如果沒有經過淨化處置，水中放射性物質的濃度絕對會超過安全標準。若想降低水中放射性物質濃度，就只有（1）加水稀釋或（2）從水中取出放射性物質，這兩種方法而已。換成國中理化課本的說法，核廢水是溶液，水是溶劑，放射性物質是溶質，增加溶劑或萃取出溶質，這都是降低溶液濃度的方法。

福島第一核電廠內的核廢水，汲取上岸後需要經過「銫吸附裝置」、「ALPS多核種除去設備」進行淨化處理，成為「ALPS處理水」，這些步驟都是「從水中取出放射性物質」、降低水中放射性核種濃度的方法。然而，不論現在福島第一核電廠內有多少設備、設備的效果有多好，都還不足以對付核廢水中的氚。原因無他，具有放射性的氚是氫的同位素，氫是構成水分子的元素，水中本來就有氚，要將同位素分離開來，就需要耗費更高的成本與技術，還不一定能完全分離出來，頂多只能改變濃度。

一般核電廠（也就是沒有發生核電廠事故的一般核電廠）的核廢水中就含有氚，一般情況並不會特別檢視核電廠廢水中的氚濃度。一方面是氚的半衰期只有12年，再加上自然環境中本來就有氚，雖然各國對於水中氚濃度的排放標準不一，但各國對於水中氚的容許值（接受度）很大，一般核電廠排放的核廢水不太容易因為氚濃度太高而被禁止排放。

但福島第一核電廠不一樣，它是發生事故（爐心熔毀）的核電廠，所以需要特別檢視廢水中的放射性物質濃度，在檢測核廢水放射性物質的濃度時，就會包括氚。是否該將福島第一核電廠核廢水中的氚和其他放射性核種分開來看，就成了尷尬的問題。

福島第一核電廠的核廢水不是只有氚

近期網路上出現許多比較——鄰近亞洲國家核電廠排放的核廢水當中，氚濃度比福島第一核電廠的ALPS處理水中的氚濃度高多少——甚至也有多家日本媒體大篇幅報導國外核電廠排放的廢水當中，氚年排量比福島第一核電廠排放標準的高了多少。

例如，福島第一核電廠核廢水目前的排放計畫是氚的年排量不超過22兆貝克，韓國的月城核電廠2021年氚排量達71兆貝克、中國秦山第三核電廠2020年氚排量達143兆貝克、英國塞拉菲爾德（Sellafield）核廢料再處理廠2020年氚排量達186兆貝克、加拿大布魯斯（Bruce）A、B核電廠2021年氚排量達1,190兆貝克、法國拉阿格（La Hague）核廢料再處理廠在2021年的氚排量達1京（即10的16次方，兆的一萬倍）貝克⋯⋯這些報導內容點出氚的年排量比福島第一核電廠目前規劃的年排放總量還要高的核電廠相關設施大有人在，和其他國相比，福島第一核電廠的氚排量根本小巫見大巫。

然而，這些報導內容其實都忽略了福島第一核電廠是發生了事故的核電廠，因此福島第一核電廠的核廢水中的放射性核種不是只有氚，福島第一核電廠的核廢水還包括了爐心熔毀釋出的其他人造放射性核種。除了氚濃度之外，排放前、後都需要監測其他放射性核種的濃度，以及排放後對環境的影響。

因應核廢水排海方案已成定局，日本水產廳自去（2022）年起，都會定期在福島第一核電廠排海管線附近捕魚檢測魚肉體內放射性物質的濃度（檢驗魚種以當天捕撈到的漁獲為準）。水產廳的檢驗報告分成兩種，一種是因應核廢水排海推出的「迅速分析」，迅速分析只有針對魚體內的氚濃度進行檢測，取樣範圍為福島第一核電廠半徑10公里內海域，檢驗結果必須在隔天或後天公布，但儀器偵測極限只到每公斤10貝克，數值再低就驗不出來；另一種耗時較長（檢驗時間耗時1.5個月）的「精密分析」，會檢測除了氚濃度之外的銫濃度，儀器偵測極限可達每公斤0.408貝克。

本文截稿前，水產廳公布的最新版精密分析報告（2023年7月3日版）顯示，自去年（2022）6月定期檢驗以來，福島第一核電廠附近海域捕到的魚類，體內氚濃度與銫濃度都是「未檢出」，也就是濃度低於儀器可以檢驗出的讀值（每公斤0.408貝克）。水產廳的精密分析需要檢驗魚體內放射性同位素銫的濃度，正是因為意識到福島第一核電廠是發生事故的核電廠，氚以外的放射性物質對環境的危害也很重要。

回到福島第一核電廠核廢水的氚濃度問題，就結論來說，福島第一核電廠的核廢水，從存放在廠區內巨型水槽的狀態，邁向最終處置之前的前置作業，就分成兩派：一派認為，氚本來就是自然界中常見的放射性核種，它對於自然界的影響很小，只要符合目前各國的水中氚濃度標準，按照一般流程處置就好；另一派則認為，現在討論的氚是發生核電廠事故的福島第一核電廠的核廢水，如果可以降低水中氚濃度，當然是降得越低越好。

所以核廢水的最終處置方案，除了前面提到的陸、海、空，還可以再搭配是否要將氚進行前置處理，而有更多可能的組合方式。

「加水稀釋水中氚濃度」就是目前日本採用的方法：福島第一核電廠的核廢水（精確來說應為ALPS處理水）在排海之前，會先和海水進行混合、稀釋，確保氚濃度降到每公升1,500貝克以下，才能進到海底管線排入大海。加水稀釋的好處是，核廢水整體的放射性物質濃度比較低，對環境的負擔會小一點，但它的缺點是，加水稀釋後整體體積會變大：如果使用相同的管線、相同的流速進行排放，有沒有先加水稀釋核廢水濃度，會影響到完全排放完畢所需要的時間。

至於從水中取出氚的方法，不是沒有，但這麼做會遇到更多難題。一個是成本考量，另一個則是降低核廢水中的氚含量後，勢必會產生出單位濃度更高的含氚廢棄物（這是質量守恆定律）。這個氚濃度更高的廢棄物又該如何處理？這好像陷入了無限迴圈，想解決一個問題，但想出來的方法卻出現了更多待解問題。

早期提出5大最終處置方案

有了前面這些背景，終於可以來談當時曾經討論過的核廢水最終處置方案有哪些：

由上表可知，2016年評估階段時，完全無法計算將核廢水中的氚分離出來的成本。不過當時的討論有談到，如果順利將氚從核廢水當中分離出來，剩下來的高濃度含氚廢棄物就是要找個地方放，但這又會回到福島第一核電廠區內到底還有多少空間可以存放輻射廢棄物的問題。

撇開成本考量，日本政府在2013-2016年間討論的陸、海、空共5種方案當中，陸和空有一個比排海方案更大的共同問題——難以監測。如果將「核廢水最終處置方法」視為一個工程問題的話，除了事前評估之外，一旦確立的這個方法，這個方法日後該如何定期監測它對環境的影響，也是考量因素之一。

「注入地層方案」，最大的問題就是難以預測這對地層會有多大的影響。當時評估是要注入地表下2,500公尺深處，距離地表如此之遠，在地表上的人們是要如何監測地底下的狀況？雖然深度不能類比，人類超抽地下水都會造成地層下陷了，現在是要反過來將水注入地層，而且還是總量超過100萬立方公尺的廢水，即便是以相當緩慢的流量注入，還是很難相信這麼做不會對地層造成負面影響，而且現時也沒有可以監測核廢水「注入地層」後對地層影響的監測方法。

「陸」系列方案另有一個「固化後埋入地層方案」，在日本專案小組討論過程中不了了之，原因是沒有前例可循。在日本政府選定排海方案後，部分環團希望可以改選固化方案，固化後不一定要埋入地層，也能在地面上找塊空地存放。固化方案的幾個問題點是：核廢水在固化過程中，很可能會有部分逸散到大氣之中，這在監測上會有難度；而在固化處理後，它是否能夠以這種形式永久存放？是否有可能在數年之後逐漸溶出放射性物質？要如何定期監測固化處理後的核廢水是否會對存放地點造成危害？

此外，將核廢水進行固化處理後，它的體積變化又是如何？如今解決核廢水的緊迫性，就在於福島第一核電廠廠區內沒有足夠存儲空間的事實。如果核廢水經固化處理後的體積沒有縮減太多，還是得面臨尋找地方存放的問題，如此一來又回到一切問題的源頭。在日本專案小組討論過程中，五案後來只剩「排海」和「水蒸氣」方案，是因為只有這兩例有先例可循。

至於電解成水再以氫氣方式釋出，這中間需要耗費電力，電解後排放出去的氫氣當中也會含有氚氣。另外，核廢水在電解過程中，氚以外的放射性物質又會有什麼樣的變化？是否會跟著釋出？也是個問題。但更重要的是，將核廢水以水蒸氣的形式釋放到大氣中，或是電解成水再以氫氣形式釋出，都會面臨監測難題。

核廢水排海之後，雖然也是會向外擴散，但至少在海上各地設置監測站，都比在空中設置測站容易。除了監測外，排到大氣中也會需要考慮對空中生物的影響，以及將水氣排到大氣後，放射性物質是否又會落在地面上？如此一來，日本政府耗費多年在福島進行的除輻射污染工作，是否要再來一遍？

就結果論來說，當初專家小組提的5個方案，最終剩下「以水蒸氣形式在大氣中釋出」以及「排海方案」這兩案。兩案的差別在於，排海方案會受影響的就是漁業，但大氣釋出方案，很可能廣泛造成住在陸面上的居民恐慌，也可能會影響到林業。日本政府選擇排海方案的理由是，日本過去處理核廢水的方式只有排海，而沒有試過換成水蒸氣釋出大氣的作法。即便外國曾經有過將核廢水以水蒸氣時形式在大氣釋出的案例，當時的規模沒有這麼大，日本也沒有類似經驗。所以兩者相較之下，排海方案成了日本最容易上手，也是有最完整規範的選項。

「眼不見為淨」，才是主要考慮？

對於日本政府來說，日本政府急著要將福島第一核電廠廠區內的核廢水處理掉，或者說是找出最終處置方法，一個很大的因素是「觀感不佳」。福島第一核電廠內存放的巨型水槽，成了「看得見」的大型垃圾，不管是新聞畫面空拍照，甚至是Google Map的衛星地圖，都能看到一桶又一桶的巨型水槽排滿整個廠區的閒置土地。如果能減少福島第一核電廠內的水槽數量，「看得見的減少」就成了福島第一核電廠確實有一步步朝著除役（decommission）之路邁進的具象化證明。

實際上，日本政府也確實將福島第一核電廠的核廢水問題與核電廠除役、福島復興綁在一起。日本政府的論述是，為了復興福島，福島第一核電廠除役工作勢在必行，核電廠的除役工作需要空間處置高階廢棄物，作為日後核電廠除役的高階廢棄物處置地點，所以不能再增加更多巨型水槽，「為了除役與復興，處理ALPS處理水問題是絕對必要的」。

然而，找出核廢水最終處置方案並不代表核電廠除役工作前進一大步。福島第一核電廠的除役工作，最困難的步驟就是取出1-3號機組爐心熔毀的核廢料，這一關解決之後，後續的核電廠除役工作就和一般核電廠的除役工作並無不同。在尚未找出取出這些爐心熔毀的核廢料的方法之前，福島第一核電廠的除役工作都不能說是往前邁進一大步。現在連取出這些爐心熔毀核廢料的可行方法都沒有，就急著空出一塊地存放這些取出後的高階核廢料，這中間跳了很多步。

實際上，雖然福島第一核電廠園區的空間不夠，但由於其周邊仍是禁止一般民眾進出的歸還困難區域，徵收這些土地作為存放用途不無可能。再加上對於排海方案的疑慮，因此部分反對排放核廢水的環團主張，在找出更好的解決方案之前，應該繼續維持在陸面上存放核廢水，但日本政府無意為此擴大核廢水的儲存空間。同時，日本政府不願採納環團後續提出的固化處理的方案，也可能因為，即便將核廢水從液體變成固態，它還是肉眼「看得見的」。

或許，核廢水最終處置方案的問題，打從一開始就是要「眼不見為淨」。排海方案滿足了這個需求，同時也是成本最低、又最能有效監測排放前後濃度變化的方案，讓它成為日本政府心中的最佳解。

但這並不代表日本政府的決策過程、風險溝通上並沒有問題。日本政府曾經承諾福島在地漁民，如果沒有獲得漁民諒解，就不會排海，但日本政府最終並未遵守承諾。與此同時，日本政府雖然找來國際原子能總署（IAEA）背書，但這不代表盡到風險溝通的責任。日本政府「獨排眾議」，拍板在8月24日排放放射性物質濃度符合標準的ALPS處理水，很可能在日後成為風險溝通的負面教材。