编按:核能电厂除了发电,也产生棘手的高、低阶核废料。这些废料最终要安放在哪里,用什么方式储存,以确保永不泄露、绝不污染环境,是所有使用核电国家的重大公共议题。台湾公共电视台《独立特派员》记者走访了芬兰、瑞典和韩国,将陆续介绍这三个国家对于核废料不同的最终处理方案,以及三个国家的公众如何看待、讨论这个议题。
本文由端传媒和《独立特派员》共同编辑、发布,全文免费开放阅读。电视报导<核废‧何从>共分上下两集,读者可以连结《独立特派员》网站收看。
四月初,台北的气温飙上35度,地球另一端的芬兰还在飘雪,除了30度的温差,芬兰和台湾更不一样的,是公众看待核能及核废料议题的态度。
神秘的核废料永久处置库
芬兰的核燃料永久处置库称作“Onkalo”,它位于芬兰西南部的市镇Eurajoki,距离首都赫尔辛基270公里,开车要花三个半小时,沿途人烟罕至,郊区公路空空荡荡。
永久处置库“Onkalo”位于“Okiluoto”核电厂区里,厂区历史超过四十年,一号及二号核能反应炉分别在1978年、1980年启用,第三号欧洲压水式反应炉原本预计2009年启用,因为技术及资金问题,延宕到今年底加入营运行列。整个核电厂区有1600名员工,另有一座营运中的中低阶核废料永久处置库。再有的,就是这座全世界瞩目的“用过核燃料”(spent nuclear fuel)处置库“Onkalo”。
Onkalo是芬兰语,代表洞穴。而实际上这座处置库就是一个位于地下420公尺深的洞穴。负责开发及营运Onkalo的是Posiva公司,它由芬兰两家核电公司共同出资组成。 Onkalo每年只对国际媒体开放三次,这次访问的除了台湾公视,还包括德国、荷兰、俄罗斯、瑞典及美国媒体。记者进入前要穿戴好安全帽、反光背心和雨靴,每个人还分配一个紧急逃生呼吸器及手电筒。穿戴好之后,先进行十多分钟的安全讲习,才能分两组搭专用工程车进入Onkalo。芬兰人行事谨慎,由此可见一斑。
缓缓开启的大门后是一条五公里的隧道,每前进一公里,高度就下降一百公尺,壁面悬挂绿色的里程标示,布满了各式管线及监测仪器,加上工程车辆穿梭时扫过的车灯,共同塑造一股神秘的气息。越接近处置库深处,车上记者越屏气凝神,专注用摄影机记录Onkalo,这是人类处理核废料的一页新历史。
第一个采访点,是主隧道底端是往外延伸的横向隧道。这是测试核废料处置的实验基地,横向隧道已经回填封闭。记者团的领队,Posiva公司经理 Pasi Tuohimaa解释:“回填的隧道里面,地上挖了两个洞,处置核废料的铜胶囊已经埋在里面,并且用膨润土包围。”膨润土是火山灰变质后形成的黏土矿物,可以阻隔水分。
瑞典的处置技术在芬兰实现
未来Onkalo将采用的,是一种称作KBS-3的技术,它来自瑞典SKB公司,运作概念就是以多重障蔽的方式,将用过核燃料层层包围,包括:
第一层,用过核燃料先以铸铁包覆后,再用纯铜包起来形成胶囊。铸铁够坚硬,当核燃料面对地壳细微的运动时,可以提供坚固的保护,而铜则是一种抗腐蚀的稳定金属,目的是保护核燃料不受地下水腐蚀。
第二层,以膨润土包覆在铜胶囊外。膨润土遇到水会延展、填满岩层里可能存在的小隙缝,让地下水无法接近铜胶囊,同时对于地层运动也有缓冲的作用。
第三层是芬兰超过18亿年的稳定岩层,全国几乎没有地震,基岩稳定而且地下水流动缓慢不带氧气,Pasi Tuohimaa很有自信地告诉记者:“你现在就在完整的母岩里面,这里很干燥,已经维持安全近二十亿年、没有变动,世界上还有哪个地方比这里更安全?”
接著来到Onkalo处置“铜胶囊”的实验基地。这里有一个个直径1.8米、深八米的井。在做过“水平”及“垂直”两种处置试验后,Posiva公司决定未来将采用垂直方式放置铜胶囊,以特制的全自动车辆,将铜胶囊精准插进深井里,最后再以膨润土回填。继2015年通过建筑执照后,目前芬兰政府正在审理Onkalo的营运执照,层层包覆的多重障蔽处置法,最快将在2024年开始运行。 Onkalo启用后,用过核燃料将在这里长眠十万年。“十万年”这个标准,来自于用过核燃料的放射性要经过十万年,才会衰变到等同天然铀矿的程度。但未来这么长一段时间,将面临环境变迁、冰河期重现等等自然和人为的挑战。记者们反复追问,Posiva如何保障Onkalo可以安然度过这十万年?
面对连串问题,Pasi Tuohimaa很有自信的说,这是经过上千个专家、四十年不断的反复实验验证后的成果,“这里的人是很骄傲的,因为我们解决已经制造的核废料,不会留给下一代。”
九千人口的核能小城 逾七成支持处置库
再三诉诸科学,理性务实又自信满满的态度,让记者对Posiva的作风印象深刻。但这毕竟是核废料处理公司的说法,附近民众的接受度又是如何呢?
Eurajoki市的面积相当于台北市的五倍,人口只有九千多人,街道上人烟稀少。记者在地广人稀的小城市中心寻找了几位采访对象。一位是陪著小孩在门口游玩的爸爸Lahovuori Lauri受访时,被问起赞不赞成Onkalo盖在这里,他非常肯定的回答:“对我来说是可以的,我觉得那是安全的,因为我就在核电厂工作,我知道他是安全的。”
在路上随机抽问,就碰到核电厂的员工,这就是Eurajoki市的现况。全市人口近两成是在核电厂区工作,当自己的家人或是认识的朋友就来自核电厂,他们已经习惯核电厂,也了解核电厂的运作模式,这使得在超级市场门口随机访问到的答案,几乎一面倒:
“核电安全的标准及知识在芬兰是很高的。”
“我知道芬兰的安全管控是很好的,没问题。”
“我们的核电知识及安全系统很好,我觉得这是一体两面,我们需要电力又没有那么多选择。”
十位受访者里只有Tuula-Marja Sainio女士持负面看法,她说:“当然我会担心。”但担心什么,她也说不上来,“核废料在地底出问题可能是很久以后的事,我应该担心,但是那时我已经死了。”再追问,那你有试图向政府表达过你的担忧吗?Tuula-Marja Sainio回答:“我透过投票,选出愿意替我做事的政治人物,他们就会解决我的疑虑。”
当地政治人物呢?对核废处置厂又抱持什么态度?
市长 Vesa Lakaniemi原本是位小学老师,市议会议长IIona Sjӧman则是位37岁的护士,他们都在Eurajoki土生土长。接受访问时,两人还特别找来熟悉核废处置事务的市政委员会主席Vesa Jalonen一起受访。
“我跟我的家人觉得这是很安全的系统,因为核电公司在过去四十年来,已经做到每一件他们承诺的事。”市长Vesa Lakaniemi说。
可是用过核燃料放进地底,并不是四十年,而是十万年的事。为何你们愿意让后代子子孙孙都跟核废料共处?议长IIona Sjӧman回答:“我们以现有的科技处置核废,未来或许有可能把核废料拿出来重新处置,不一定真的需要放在那里几百年。”
Eurajoki市议会有27名议员,历来审查核能及核废料相关议题时,都有超过七成的议员支持。2000年决议同意Posiva设置Onkalo的投票,结果是20票同意,7票反对,过程没有经过公民投票。
要赢得信任,核电厂及核废处理公司也给出不少“地方回馈”。议长及市政委员会主席,起身带著记者们去参观当地的建设。
建于1836年的Vuojoki庄园,是芬兰的第二大庄园,早年是富人的豪宅。Posiva出资百万欧元将它重新整修,并签下20年的租约,作为营运总部及地方民众的活动中心。有了这笔租金,市政府得以偿还新建的老人健康中心的贷款;核电厂支付给地方政府的财产税率是2.5%,是一般的产业的二到六倍,市政府每年从核电厂收到约两千万欧元的税金,超过市政府收入的四分之一。
议长及市政委员会主席也带著记者前往一所社区高中,介绍因为丰厚的税收,政府得以整修学校的硬体、丰富教学内容。议长17岁的女儿Helmi kettunen也在这里读书,她回答问题,态度很自在。“从小我们的校外教学都会去参观核电厂及地下核废料处置库,已经数不清去过多少次了,上次去是一年前,我每次去都会觉得很新鲜,可以学到新的东西。”
记者问:“所以你完全不害怕核废料要永远放在这里?”“不,我不怕。”Helmi kettunen肯定的说。
受访居民对于核废料处置库的高度信任和接受,令人印象深刻。这样的信任,除了来自核电厂长期耕耘和回馈地方等公关手法,也奠基于长久以来核电厂的安全控管成果,更重要的,还有整个核废料处置库选址的程序。
三阶段选址 独立机构学界把关
核废料处置库选址分成三个阶段。第一阶段是“决定原则”阶段,它起于1983年,芬兰政府决定芬兰要自行处理核废料,有长达十七年的时间决定处置核废料的原则和调查地质。当时在全国筛选出四个地质适合的地点,Posiva公司考量邻近核电厂、居民长期接受等因素,最后决定选址在Eurajoki,这时候必须地方点头后,程序才能进行。Eurajoki市议会在2000年通过设置方案。
第二阶段是建筑执照核发。地方点头通过后,芬兰国会在2001年确认处置地点可以选在Eurajoki。这时Posiva公司提出申请建筑执照,必须说明处置的方式、安全性及环境影响,这期间Posiva、政府、学界一共花了十四年,研究、测试地下处置的安全性及决定采用的处置方法。到2015年,政府才核准Onkalo的建筑执照。
第三阶段是营运执照取得。取得建筑执照后,Onkalo正式进入建设期,Posiva公司并向政府申请营运执照,如果取得营运执照,预定2024年开始处置用过核燃料。
这三个阶段除了Posiva公司、地方政府及中央政府之外,另一个很关键的角色是辐射与核能安全局(STUK)。辐射与核能安全局是独立于政府之外,负责监督辐射及核能安全的独立机关,有三百多位专家,从芬兰的陆地及海洋采样、监测辐射剂量,也负责审核Posiva公司所提出的所有计划。
除了在办公室里看文件、做研究,辐射与核能安全局所有的信息,都必须在网路上公开,即使远在台湾,也可以查到所有研究报告,辐射与核能安全局也必须走进社区,解答民众的疑虑,辐射与核能安全局核废料监管总裁 Jussi Heinonen说:“我们必须从一开始就参与,我们必须要自己开说明会,然后跟居民讨论所有的问题。”
除了辐射与核能安全局,民间研究的能量也参与其中。赫尔辛基大学辐射化学系就是个例子,讲师Marja Siitari-Kauppi研究核废料处置已经有三十年,完成了数十篇有关于地质处置的研究,其中有关于冰河时期,大量融冰的影响。
核废料掩埋于四百多公尺的地下,原本地下水是无氧的状态。但地球科学界普遍相信,在未来的十万年里,地球可能进入另一个冰河期。届时北半球形成的冰川,融化后产生大量带著氧气的水,有可能入侵这么深的地底吗?Marja Siitari-Kauppi研究团队从地质采样中分析发现,冰河期融冰的影响,顶多只会影响到六十公尺深。他说:“核废料处置库的深度,不会受到冰河期的融冰影响,不过这是芬兰的状况,我们拥有稳定的母岩,但就我所知,台湾的状况不太一样,你们有地震,这是首先必须特别考虑的。”
近40年来,第三独立机构、学界、政府及Posiva公司各司其职,在Eurajoki创造出七成以上民众支持,全世界第一个地下核燃料永久处置库,然而芬兰的核废处置故事,还没结束。
瑞典决策左右芬兰 新核电厂核废料无处去
Posiva在地下处置核燃料的KBS-3技术,来自瑞典的SKB公司,但SKB至今还未获得瑞典政府同意兴建地下处置库,封装核燃料的工厂也还没取得执照。
相较于芬兰,瑞典学界有研究质疑KBS-3的安全性。2012年瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院一项研究发现,铜胶囊抗腐蚀效果,并不像SKB声称的有十万年,而是只有一千年,这项研究虽然遭到其他学者及SKB公司质疑代表性,但仍然让芬兰辐射与核能安全局重新审视Posiva公司的报告,安全局监管总裁Jussi Heinonen说:“我们当时因为这份报告,重新评估了KBS-3的安全性,但评估后发现,即使铜会发生腐蚀,外面还是有膨润土及母岩的双重障蔽,对处置安全影响不大。”
芬兰辐射与安全局及Posiva坚定要采用KBS-3的作法,也引来环保团体的质疑,绿色和平组织在瑞典这份报告出炉后,发动了一连串反核电厂、反处置库的行动,绿色和平组织芬兰代表 Olli Tiainen说:“铜胶囊有没有可能会泄漏?铜有没有可能被腐蚀?使用过的核燃料是储存在铜胶囊里面的,但很多有关安全的讨论都无法令人信服。”
质疑KBS-3处置安全的声浪在瑞典接踵而至,2018年瑞典环境与土地法院,也提对铜胶囊抗腐蚀的能力提出质疑,对此芬兰辐射与核能安全局再次评估后,依然坚定相信多重障蔽的安全,“这代表我们需要更严格去检视KBS-3,但我们看了以后还是觉得安全。”Jussi Heinonen说。
那万一到最后,瑞典政府否决了SKB公司建设地下处置库的提案,芬兰怎么办?Jussi Heinonen说:“我们会持续关注。”
芬兰处置用过核燃料的计划,除了受到瑞典的影响之外,还有个变数,就是新核电厂。
芬兰目前有四座运作中的核电厂,供应全芬兰25%的电力。第五座核电厂Okiluoto3预计今年底开始运转,这五座核电厂分属两家核电公司,而这两家核电公司共同出资成立Posiva公司,正在兴建地下处置库Onkalo,未来Onkalo将处理来自这五座核电厂的所有用过核燃料。
但是还有另一座计划中的核电厂,核废料可能无处可去。Fennovoima公司计划在芬兰北部的Pyhäjoki市盖一座新的核电厂,预计2028年要开始运作,但Posiva公司并不同意让Fennovoima将用过核燃料放进Onkalo,Fennovoima于是计划在Pyhäjoki市,兴建另外一座永久处置库,但由于这个地区过去并没有核电经验,更何况要盖一座新的永久处置库,消息一出,就立刻遭到当地居民的反对。
当全世界都聚焦在芬兰Onkalo处置库的成功经验时,其实芬兰的核废料处置,还是存在变数,绿色和平组织芬兰代表Olli Tiainen:“我认为芬兰核废料处置目前还没有清楚的方案,依然是还没解决的问题。”
國外都可以參觀核電廠和核廢處置場,連車諾比和福島第一核電廠都有開放參觀,台灣馬政府時代也有開放參觀,只有蔡英文上任後不讓人民參觀核電廠。
芬蘭和台灣更不一樣的應該是國土的面積。