非核家園小教室2-師法天然的高放處置設計

天然類比是以大自然為師,是一種證明高放最終處置多重障壁設計是長期有效的方法。

西非加彭奧克洛(Oklo)在地下約1000公尺下發現約20億年前的天然核反應器,持續運轉了幾十萬年,核分裂消耗了十噸的鈾礦,產生類似人為核分裂反應後所殘餘的放射性物質,經過這麼長時間後,絕大部分的放射性物質仍留在原地,衰變成與天然環境共存、無害的物質,對地表環境並未造成不良影響,證實了地下處置確實可在所要求的時間內,安全的隔離放射性廢料。

義大利中部的杜那羅巴村發現有60個以上的樹樁,是數百萬年前的古代巨木,被黏土層包覆,與大氣隔離,裡面的木質依然保存良好,證實黏土具有絕佳隔離的能力。

1676年瑞典戰艦克羅南號沉沒,300年後,考古學家發現其中一個銅砲管,在海床淤泥保護下,銅合金幾乎沒有遭到腐蝕,由此證明有類似的黏土層包覆、再加上足夠厚度的銅殼,可以有效防止腐蝕發生,是很好的工程障壁材料,能讓用過核子燃料完全被阻絕,經的起長期的考驗。

而深地層處置的多重障壁概念在自然界也有些類似的案例。世界上最大的鈾礦床在加拿大雪茄湖,已存在超過13億年,研究發現,雪茄湖在地下400多公尺有足夠厚度的岩盤作為天然屏障,阻擋核種遷移,雪茄湖上面湖水經過多年監測,放射性數值都正常。

高放最終處置設施的多重障壁設計,結合深層的地下岩層、類似黏土的膨潤土、廢棄物銅罐層層包覆用過核子燃料,隨著時間放射性會逐漸衰減,確實可以將用過核子燃料與生物圈完全隔離。

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