废料没地方去，干嘛不丢入海沟或是送入太空?你知道国外有人工分裂核废料，降低半衰期的方法吗?
近期能源议题绕着核能打转，除了核安以外，迟迟无解的问题，还包括核废料，正确来说，最大的问题是高阶放射性废弃物，也就是发电完的用过核燃料棒。在之前几集有关的节目播出后，很多留言的朋友不约而同提出了几个建议方案，其中许多值得好好谈谈。这集，就让我们来回答这些问题。核废料不能人工分解吗?除了埋进地底，我们还有其他的选择吗?
能人工分解核废料吗?
在观众的回应中，许多人提到有一种可以人工分裂核废料的方法：“核转换”技术。据说透过此方法，人类可以把棘手的高阶放射性废弃物变得更好处理，去除放射性，地下处置也不用动辄数十万年。这难道是炼金术吗?
还真的有点像，所谓的核转换（Transmutation）技术，与核燃料在核反应中，因为吸收中子造成的连锁反应类似，科学家会将高能量中子或质子打入原子核中，诱发元素衰变。希望透过人工的方式，将会困扰人类数万年的长半衰期核种，转化成短半衰期或是不具放射性的元素。
核转换的处理目标是半衰期极长的“锕系元素”，并将它们转换成虽然具放射性，但半衰期较短的“锶-90”（半衰期 29.1 年）或“铯-137”（30.17 年）（注：这里的“较短”是指不到百年），或是将核种转为较稳定的钌（ㄌㄧㄠˇ）或氙（ㄒㄧㄢ）。
目前此方法还在研究中，但是现实是，如果国内没有发展相同技术，还是得要将高阶放射性废弃物运出国进行再处理，并且还要再运回国内，继续干式贮存。因此短时间内，高阶放射性废弃物的贮存问题，仍不会改变。而且，如果使用的是高能量质子束，需要 10~100 MW（百万瓦）的驱动功率，会额外消耗能源。
等等，既然核转换到过程也会诱发核分裂，过程中也会释放大量能量，为何我们不搜集这些能源呢?
没错，这就是另一种核反应炉“加速器驱动次临界反应炉（ADS）”的构想。虽然发电效益较低，但至少我们能在不用外加能量的前提下，成功降低高阶放射性废弃物的半衰期。除此之外，所谓的“次临界”，指的就是燃料内可反应的中子浓度低，处于无法持续发生连锁反应的状态，必须不断透过外加的高能粒子射击，才可以维持反应进行。也因此，次临界反应炉的安全系数也相对较高。虽然目前 ADS 反应炉还在研究中，就像核融合与其他第四代核反应炉一样，核工科学还有许多需要投资时间与金钱才能实践的技术，我们就拭目以待吧。
核废料可以送往人类生活圈以外吗?
但除了核转换和我们先前提过，将高阶放射性废弃物永远埋进地底的“深层地质处置法”外，许多留言的朋友也分享了一些，曾经被评估过的处置方法，像是把核废料送进太空的太空处置法、埋进海底的海床处置法、和丢进板块交界处的隐没带处置法等等，这些真的有可能吗?
不论是哪种方法，这些处置的核心，就是要将高阶放射性废弃物，长时间甚至永久地送离人类的生活圈。但这些方法，真的可行吗?
不用空想，因为这些方法都曾被认真评估过可行性。但要记得，高阶放射性废弃物的处置，时间是以数千到数十万年的时间尺度做计算。也就是说，就算短时间让这些用过燃料棒眼不见为净，但若不能妥善监测管理，到了要收拾善后时会更加麻烦。
因此，不论是埋进地底的深层地质处置法、丢进海沟深处的海床处置法、还是埋进极地冰层下方的冰层处置法，最大的问题，都在于能不能长时间控管。
深层地质处置法
而在这几个方法中，深层地质处置法既满足远离人类生活圈，但又可以随时紧急处置的条件，仍然是目前最主流的做法。例如目前进度最快，位在芬兰的 Onkalo 深层地质处置场，从 2004 年动工至今，预计将于 2024 年正式启用。至于跟我们一样多地震的邻居日本，他们位于北海道的的幌延深地层研究中心，也开始了全新的国际计划。希望能从日本身上，实在了解地震带上建置深层地质处置场的风险评估，取得宝贵的经验。
位在芬兰的 Onkalo 深层地质处置场一隅。图/Posiva
隐没带处置法
隐没带处置法，指的是将高阶放射性废弃物放在板块交界处，让板块将它们全带向地底深处。在我们的脚底下，有着一块块的板块，它们互相推挤，虽然速度缓慢，但力量十分巨大，足以导致地震发生，也是在地表刻画出高山与各种地表变化的主要推手，想进一步了解我们的大地之母，可以参考我们的这一集。
这种方法的推广者认为，虽然岩石圈会循环，隐没的板块总有一天会熔融成上部地函，最后随岩浆重新流至地表。但因为板块移动每年约 1~10 厘米，速度非常缓慢，高阶放射性废弃物再次冒到地表时已经是千万年或是数亿年之后，放射性已远远在标准之下。
这方法虽然看似可行，但关键的问题还是一样，没有人能确保和追踪，这些被大地吞噬的高阶放射性废弃物最后去了哪里，会不会上演像被关进狱门疆丢进隐没带的五条悟一样在短时间中回到地表?真的难保意外发生。
太空处置法
至于要不要把核废料送上太空，真的丢到我们完全不用再监测，可以两手一摊就不管的地方呢⋯⋯?这边历史上也有个参考对象，只是结局不是那么好。我说的当然不是有人真的把核废料往外太空丢。
1977年，苏联发射了侦察卫星宇宙 954 号，上头搭载了使用铀-235 燃料的核反应炉。没想到三个月后，卫星的路线逐渐脱离苏联的掌控，最终重新进入地球大气层，化为碎片。虽然苏联声称碎片在坠入大气层的过程中全部烧毁，但事实是，碎片洒落在加拿大的西北地区。加拿大协同美国花九个月，清扫了 12.4 万平方公里的面积，才清除完了所有碎片，这双方都出动百人逐步清扫的行动称为“晨光行动（Operation Morning Light）”。
人员手持辐射侦测器逐步寻找卫星的残骸。图/wikipedia
核废料不能“废物利用”吗?
除此之外，我们也多次提过，虽然目前的核反应炉无法使用这些用过核燃料棒，但他们很有潜力成为未来第四代核反应炉的发电原料，透过“核燃料循环”，减少新原料的开采需求，可以同时满足零碳排发电，和不会增加高阶放射性废弃物的两大优点，成为新的能源选择。因此将这些用过燃料棒放在相对容易取得的地方，从再利用角度也是值得盘算盘算的。
