美國核廢料危機:9萬噸放射性廢棄物何去何從?
數十年來,美國始終未能解決核廢料永久儲存場址的爭議,這場拉鋸戰恐怕還將持續多年。目前全美39州、超過100個地點,正以各種不同結構的容器存放著約9萬噸核廢料。
1987年聯邦法律曾指定內華達州的優卡山作為永久處置場,卻因政治與法律爭議導致工程延宕。2011年國會更直接終止該計畫的資金撥付,使建設幾乎尚未開始就胎死腹中。與此同時,全美54座核電廠的94座反應爐仍在持續產生新的放射性廢棄物。
隨著民眾對化石燃料排放的擔憂加劇,加上小型核電廠可能為資料中心與製造業供電的新應用前景,核能發電的公共與商業興趣正重新升溫。這股復甦的核能熱潮,更凸顯解決核廢料存放問題的急迫性。
2025年3月,美國最高法院聽取了關於臨時儲存場選址的辯論,預計6月底做出裁決。但無論結果如何,尋找永久處置場的漫漫長路恐怕仍將持續。
冷戰遺毒:核武廢料
美國的放射性廢料主要分為兩大類:冷戰時期製造核武產生的「國防廢料」,以及核電廠發電產生的「用過核燃料」。此外還有少量醫療用放射性廢棄物。
核武製造過程中產生的化學處理殘留物,最終將與玻璃混合熔解,注入高約3公尺、直徑0.6公尺的不鏽鋼容器中。這些每個重達2.3公噸的巨型鋼罐,目前多數仍儲存在華盛頓州漢福德與南卡羅來納州薩凡納河的地下鋼製儲槽中——這兩處正是美國核武研發的關鍵基地。
雖然官方聲稱對人體健康無害,但部分儲槽已發生洩漏,放射性物質滲入土壤。現階段防護重點在於防止儲槽腐蝕與裂縫,避免進一步洩漏。
用過核燃料:電廠的燙手山芋
美國絕大多數核廢料來自商業核電廠的用過核燃料。這些燃料原本是密封在鋯合金管中的二氧化鈾芯塊,每束燃料棒長約3.6至4.9公尺,直徑13至20公分。在核反應爐中經過3至5年使用後,雖然裂變反應大幅減緩,放射性卻依然強烈。
用過的燃料棒會先移至電廠內的大型冷卻水池浸泡約5年,待溫度降低後再裝入焊接密封的不鏽鋼罐。由於仍具放射性與高溫,這些鋼罐會被安置在戶外混凝土遮蔽體內,透過通風系統持續散熱。
截至2024年12月,全美已有超過31.5萬束用過燃料棒,以及分佈在各現役與退役電廠的3,800多個乾式儲存罐。值得注意的是,即使反應爐已除役拆除,所屬電力公司仍須持續維護這些存放放射性廢料的混凝土設施。
海風威脅:腐蝕危機
核電廠必須鄰近水源以利冷卻,全美有9座電廠距海岸線不到3.2公里。海浪激起的鹽霧附著在鋼製儲存罐表面,可能導致不鏽鋼產生區域性點蝕與裂縫——這正是廚房不鏽鋼鍋具保持光亮,但海邊金屬結構卻常見嚴重鏽蝕的原因。
美國能源部近年資助的研究顯示,雖然海岸環境可能導致儲存罐腐蝕,但要發生放射性洩漏還需穿透鋯合金燃料棒與燃料本身,因此實際風險相對較低。
漫漫長路:永久處置場的難題
理想的永久儲存場不僅需具備能安全存放數千年的地質條件,還須獲得民意支援。此外,如何透過陸路運輸將全國核廢料集中至最終場址,更是巨大挑戰。在最高法院可能批准的臨時場址出現前,這些放射性廢棄物仍將原地不動——這個「暫時」方案,恐怕還會持續很長一段時間。