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退役核彈頭的鈽廢料「核去核從」 美國政府傷透腦筋

吳洛瑩 2018年04月29日 13:33:00
美國薩凡納河核廢料儲存場(Savannah River Site )。(湯森路透)

美國薩凡納河核廢料儲存場(Savannah River Site )。(湯森路透)

核廢料該如何處置,一直令各國政府頭痛難解的問題,美國亦是如此。

 

美國能源部(Department of Energy)特約工人們,在德州阿瑪里羅(Amarillo)的潘太克斯核子工廠(Pantex Plant)內小心翼翼地將製造「鈽」原料,從退役的核彈頭中移除,堪稱是一項最危險的美國工業。

 

 

雖然移除過程中,有許多安全措施就位防範,但若是一不留意,很可能造成重大災難。

 

《路透》(Reuters)調查,美國能源部在全美各地核子工廠中,仍有54噸的鈽廢料。其中,潘太克斯核子工廠容納超過2萬個、數量龐大的鈽核芯,被稱之為「坑」,美國法規因此允許潘克斯的臨時儲存裝置繼續存在。這些鈽廢料,足以引起數千兆核爆炸的意外發生,而且數量每天都在增加。

 

 

美俄約好銷毀34萬噸鈽 防全世界落入核武危害

 

美俄於2010年簽署《新削減戰略武器條約》,約定雙方核彈頭部署數量不超過1550枚的協議。因此,潘克斯核工廠內,拆除精密且具致命殺傷力的核彈的工程已更加緊急。美國政府,欲以較新的核彈頭和更致命的武器,替換老舊核彈。俄國也同樣如此,正在建造全新的危險武器。

 

事實上,美國擁有非常大量的鈽原料,令恐怖份子垂涎三尺。根據另一項美俄協議,約定雙方都須銷毀34萬噸的鈽。此協議有2個目的,第一是免於核原料落入惡者手中。第二,削弱美俄雙方再度使用核武的可能性。

 

能源部網站顯示,美俄雙方共計被指定銷毀68萬噸、足以產出1700個核武的鈽。然而,美國對這些核子原料卻無永久性的處理計畫。

 

《路透》(Reuters)指出,放射性半衰期長達2萬4千年的鈽元素,必須被永久封存。

 

恐怖主義高漲 處置鈽廢料成當務之急

 

美國憂思科學家協會(The Union of Concerned Scientists)的物理學家萊曼(Edwin Lyman)說,解決鈽原料存放問題,是當務之急。恐怖主義高漲、國際緊張局勢加劇之下,世界的不穩定性增加。他認為,風險在於大規模毀滅性金屬會再度被使用。

 

蒙特雷國際研究學院的詹姆斯馬汀防擴散學院(James Martin Center for Nonproliferation Studies at the Middlebury Institute of International Studies)主任波特(William Potter)說:「我們(人類)今日處境比冷戰時期更危險。」

 

如何取得深達地下2000英呎(約為610公尺)安全的額外空間,掩埋鈽廢料,華府當局竟尚未開始執行必要步驟。目前美國大部分的鈽廢料都儲存在南卡羅來納州的(South Carolina) 薩凡納河核廢料貯存場(Savannah River Site),先前此處為核反應爐放置處。

 

 

反核人士克萊門斯(Tom Clements)稱,薩凡納河核廢料儲存場從不是為容納鈽廢料而建,並有大量輻射外洩釋放的風險存在。

 

事實上,美國能源部在新墨西哥(New Mexico)有一個小型實驗地下儲存場。能源部掌控具輻射性元素,包括鈽、鈾和氚,用於發展美國核武和核動力航母以及核潛艇的反應裝置。

 

美國能源部長佩里(Rick Perry),於2017年6月在國會聽證會上表示,能源部持續向新墨西哥政府商談,擴建實驗儲存場。此提案遭許多環保團體強烈反對。

 

「鈾鈽混合氧化物核燃料」(MOX)發電之爭

 

據美俄協議,美國應將34萬噸的鈽原料,轉為民生發電用的燃料裝置,發展「鈾鈽混合氧化物核燃料」發電法(MOX),也就是將鈽和鈾轉化為化合物,再與民生用燃料發電棒結合,兩種金屬轉化為氧化物,不會造成核爆。但是,美方研發進度嚴重落後,成本大幅超出預算。

 

另一個替代方案被稱為「dilute-and-dispose」(稀釋和安置),將鈽與惰性元素混合,存放於木桶內。預計50年後液體會開始從木桶洩漏,因此需要永久埋於地底下。

 

 

 

發展MOX是處置鈽的解藥?

 

由於「鈾鈽混合氧化物核燃料」(MOX)成本極高,技術進展不如預期,因此美國總統川普(Donald Trump)支持能源部放棄MOX計畫的主張。

 

自歐巴馬執政時期,能源部即因相同理由贊成停止MOX,但是遭當時國會否決。此外,2月份通過的聯邦預算提出,若是dilute-and-dispose相較發展MOX少了50%的成本,則可停止MOX計畫。

 

負責監督核廢料儲存場的能源部核安全局,也贊成改用dilute-and-dispose。2月甫上任的核安全局長格登海格爾蒂(Lisa Gordon-Hagerty),最近也在眾議院為替代方案背書,表示dilute-and-dispose比完成MOX少數10億美元。

 

鈽威力驚人 11公斤即可製成核彈

 

鈽是一種多功能的核彈原料。萊曼透露,恐怖份子最多只需要11公斤就可以製成核彈。

 

鈽的輻射性相對有限,恐怖份子或其他盜賊運輸過程幾乎沒有輻射傷害的風險。大多數的感測器也不易監測鈽的存在。此外,鈽元素輻射出的α粒子屬於相對較大原子,代表試管的薄玻璃、公事包的皮革,甚至是空氣及皮膚都能有效阻隔鈽擴散。但是少量吸入鈽原子塵,就可能為人體帶來傷害。若是鈽由肺吸入擴散至全身,會增加多種癌症罹患風險。

 

美國聯邦政府目前對於如何永久處置鈽仍無解方。原先努力將鈽轉為發點燃料的想法,遭白宮和能源部因成本過高否決。

 

 

川普、能源部喊停 南卡參議員力挺MOX

 

但是因南卡州參議員葛瑞姆(Lindsey Graham)支持,延續薩凡納河核廢料儲存場做為MOX燃料發電廠,並聘請當地約2000名員工參與MOX計畫。

 

 

葛瑞姆和其他力挺MOX的國會議員認為,MOX,也就是鈾鈽混合氧化物核燃料發電,是防止讓鈽落入恐怖分子手中的最好方法。此外,根據美俄協議,美國也需藉由MOX做為處置鈽的方法。

 

葛瑞姆說,停止發展MOX及是終結世界上最大防止核擴散計畫的做法,我要試著修正這件事的發生。

 

核彈為冷戰遺毒 

 

鈽今日供過於求的現象,是冷戰時期遺留的燙手山芋,數量之高,似乎顯得離奇。美國的核武庫存量於1967年達到頂峰,擁有3萬7千枚核彈頭。蘇聯的「核武盛世」則在1970年代創下紀錄,擁核彈約4萬5千枚,這足以摧毀地球上的生物上千次。

 

當時雙方政府和軍事領導處於恐怖侵略狀態,很少、或是根本沒人想過,一旦這些集體毀滅的危機退燒,要如何處置這些核彈。

 

 

1971年洩露五角大廈機密文件,將越戰醜聞公諸於世的艾爾斯柏格(Daniel Ellsberg),曾於1960年代擔任空軍和白宮核子議題的策士。他最近出版一本書,內容細述並批評當時核子政策和決議。

 

艾爾斯柏格告訴《路透》,那個年代從未考慮過拋棄發展核武。他說:「我不認為有人思考過放棄核武。媒人認為冷戰會結束」。

 

蘇聯瓦解後,發展核武的方向起了轉變。此後,美俄簽署條約,大幅減少雙方核武庫存,開始意識到,剩餘核武如何處置,是一個重要問題。

 

 

科學家們紛紛提出解方,不外乎是深埋在地底,或者是把鈽變為極其危險的元素,使不法份子無法運送。

 

最後結果,是根據2000年美俄協議,美國同意把34萬噸的鈽轉化為鈾鈽混合氧化物核燃料(MOX),不能用於製造炸彈。俄羅斯也同意銷毀相同數量的鈽。但是美方從未蓋造MOX電廠,沒有任何民生用反應爐曾以MOX為燃料。

 

承包商是CB&I Areva MOX Services公司的財團。它包括總部位於荷蘭的CB&I(前芝加哥橋和鐵)以及專門從事核電相關和替代能源項目的Areva,其中大部分由法國政府擁有。

 

完工日期無限延宕 成本48億變170億

 

這個錯誤的樂觀,導致美國政府建設工程,出現史上最高的成本支出。MOX廠自2007年開工,原訂於2016年11月啟用。但是,據能源部目前估算,若繼續施工,直至2048年前都無法完工。

 

2007年能源部表示,總成本為48億美元,現在估計完工成本將超過170億美元。

 

MOX廠在施工設計圖完成20%到40%之間,開始動工。但在初期施工完成後,承包商接著根據能源部的指示,在沒有建築計畫的情況下輕鬆施工。

 

科學家的報告指出,MOX廠中有些空間是作為實驗室和辦公室用,但根本不需要。通風管道和電線佈置錯誤。水管就像一團錯置的迷宮。承包商後來不得不拆除大部分工程,重新施工。

 

承包商總公司CB&I位在荷蘭(前身為芝加哥橋樑鋼鐵公司),還有大部分由法國政府持股的阿海珐(AREVA),專營核電和替代能源項目。

 

承包商、核安局對完工進度 各說各話

 

承包商回應《路透》,MOX廠會完工,現在已實際完工超過70%。

 

但是新任核安全局長格登海格爾蒂,3月份出席眾議院撥款小組委員會時指出,MOX廠離完工50%還很遠。美國政府責任署(Government Accountability Office)的報告中,就批評能源部簽署「成本加成定價」合約,給予承包商無論完工程度多少,都能獲利的保證。

 

核安全局發言人蓋斯勒(Lindsey Geisle)說,合約簽訂後,2011年時,核安全局承認改革計劃管理的需要,而重新建立監督合約和收購計畫的團隊,獲得顯著改善。

 

 

能源部想放棄MOX

 

研究核武控管和政治決策的普林斯頓大學教授西佩爾(Frank von Hippel)批評,能源部監督力道微弱。他說:「能源部的問題在於,少部分例外,但大部分管理人員素質低落。」他批承包商只想從能源部身上撈錢。

 

能源部門小組,於2016年報告中稱MOX沒有美國市場。要使用MOX燃料棒,民生用發電廠將不得不修改原先的反應爐,需要核能管理委員會花一段時間重新授權。報告指出,能源部最希望的做法是停止工程。

關鍵字: 核廢料





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