解鎖未來：全球用過核子燃料最終處置的世紀挑戰與尖端進展

深入剖析各國如何應對核廢料的終極難題，探索邁向永久安全的漫漫長路。

本篇焦點

全球共識與多元路徑： 深層地質處置 (DGR) 為主流方案，芬蘭、瑞典進度領先，法國推動再處理與DGR並行。
挑戰重重，考驗智慧： 民眾接受度、技術安全、選址困難、政治穩定性及鉅額資金是各國普遍面臨的考驗。
科技引領，國際借鏡： 芬蘭的 Onkalo 處置庫接近啟用，為全球提供了寶貴經驗，但各國仍需因地制宜。

用過核子燃料處置：一項全球性的永續課題

用過核子燃料（Spent Nuclear Fuel, SNF），或稱乏燃料，是核反應爐使用過的核燃料。這些燃料雖然不再能有效維持核分裂鏈式反應，但仍具有高度放射性，並會在數十萬年內持續釋放熱量和輻射。因此，如何安全、可靠地長期管理和最終處置這些高放射性廢棄物，是所有發展核能國家都必須面對的嚴峻挑戰，關乎環境保護、公眾健康以及世代責任。

深層地質處置庫 (DGR) 概念圖，展示多重屏障系統。

目前國際社會普遍認為，將用過核子燃料或其再處理後產生的高放射性廢棄物，深埋於地底數百米深處穩定地質層中的「深層地質處置庫」（Deep Geological Repository, DGR），是現階段最為安全可行的永久解決方案。然而，從選址、設計、建造到實際營運，乃至最終封閉後的長期監管，整個過程極其複雜且耗時，並伴隨著巨大的技術、社會、政治和經濟挑戰。

全球用過核子燃料管理的主要策略

各國依據其國情、核能政策、技術能力及社會環境，採取了不同的用過核子燃料管理策略，主要可歸納為以下幾種：

深層地質處置 (Deep Geological Disposal)

這是目前國際上最廣泛認可的最終處置方案。其核心理念是利用人工屏障（如廢料罐、緩衝材料）和天然屏障（穩定的地質母岩）相結合，將高放射性廢棄物與生物圈長期隔離開來，確保其在數十萬年內不會對環境和人類健康造成危害。多個國家正積極推動DGR的選址和建設工作。

再處理 (Reprocessing)

部分國家（如法國、英國、俄羅斯、日本、中國）選擇對用過核子燃料進行再處理。此過程旨在回收燃料中剩餘的可分裂物質（如鈾和鈽），重新製成核燃料再次使用，從而減少高放射性廢棄物的體積和長期毒性。然而，再處理過程本身也會產生其他類型的放射性廢棄物，且涉及核擴散風險的考量。再處理後剩餘的高放射性液體廢料通常會進行玻璃固化，最終仍需進行深層地質處置。

中期貯存 (Interim Storage)

由於最終處置設施的建設期程漫長，幾乎所有擁有核電廠的國家都採用中期貯存作為過渡方案。用過核子燃料首先會在核電廠內的乏燃料池（濕式貯存）中冷卻數年，待其放射性和熱量充分衰減後，再轉移至獨立的乾式貯存設施。乾式貯存設施通常設計可安全貯存數十年至百年以上，為最終處置爭取時間。

用過核子燃料乾式貯存桶，一種常見的中期貯存方式。

各國用過核子燃料處置計畫進展

以下將詳述國際上主要國家在用過核子燃料處置計畫方面的最新進展，涵蓋階段目標、時程、完成度、主責單位、民眾接受度以及面臨的挑戰。

芬蘭 (Finland)

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階段目標： 建造並營運全球首座商業用過核子燃料深層地質處置設施「Onkalo」。目標是將用過核子燃料永久隔離於地下約450米的穩定基岩中。
時間期程： 選址研究始於1970年代；Onkalo場址於2000年選定；建造許可於2015年獲批。預計2025年左右開始接收第一批用過核子燃料。營運期預計100年，之後進行封閉和長期監測。
完成度： 約80-90%。地下研究設施已完成，處置隧道的挖掘和封裝廠的建設正在進行中。
主責單位： Posiva Oy（由兩家芬蘭核電公司TVO和Fortum共同擁有）。
民眾接受度： 相對較高。這得益於長期的公眾溝通、透明的決策過程以及地方社區的參與和經濟回饋。然而，仍有少部分環保團體表示關切。
挑戰： 確保處置庫在數十萬年內的長期安全，持續的技術驗證，以及維持公眾信任。高昂的建設和營運成本也是一項考量。

瑞典 (Sweden)

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瑞典規劃中的深層地質處置庫，已獲政府批准。圖片來源：SKB。

階段目標： 開發並建造深層地質處置庫，用於永久處置用過核子燃料。同時建設一座封裝廠（Clab），將燃料組件封裝於銅製容器中。
時間期程： Forsmark地區於2009年被選為處置庫場址。2022年1月，瑞典政府批准了建造申請。預計2030年代中期開始營運。
完成度： 約60-70%。場址已選定，許可申請已獲批，目前處於詳細設計和準備施工階段。
主責單位： 瑞典核燃料與廢棄物管理公司 (Svensk Kärnbränslehantering AB, SKB)。
民眾接受度： 中等偏高。SKB強調社區參與和透明度，地方社區對計畫給予了支持。但仍有環保組織對銅罐的長期耐腐蝕性等技術問題提出質疑。
挑戰： 確保銅製廢料罐在地下環境中的長期完整性，應對潛在的法規審查延遲，以及持續的公眾溝通。

法國 (France)

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階段目標： 採用「再處理後最終處置」策略。大部分用過核子燃料在La Hague進行再處理，回收鈾和鈽。剩餘的高放射性廢棄物進行玻璃固化，計畫在Bure地區建造名為Cigéo的深層地質處置庫進行永久處置。
時間期程： La Hague再處理廠已運作多年。Cigéo計畫自2000年代初開始研究，2023年提交了建造許可申請，預計2025年開始試點建設，2030年代中期至2040年左右開始接收廢棄物。
完成度： 再處理技術成熟；Cigéo計畫約70-80%，場址研究深入，地下實驗室已運作，目前處於許可審查和準備建設階段。
主責單位： 法國國家放射性廢棄物管理機構 (Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs, Andra) 負責Cigéo計畫；Orano公司負責再處理。
民眾接受度： 偏低至中等。儘管經過多次公眾諮詢，Bure地區仍有較強烈的反對聲音和抗議活動，主要擔憂環境影響和長期安全。
挑戰： 克服地方社區的反對，確保Cigéo計畫的政治支持和資金穩定，處理再處理產生的大量各類廢棄物，以及漫長的監管和許可流程。

美國 (United States)

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階段目標： 《核廢料政策法案》(1982) 要求聯邦政府負責處置商業用過核子燃料。原計畫在內華達州Yucca Mountain建造深層地質處置庫。
時間期程： Yucca Mountain計畫自1987年被指定為唯一研究場址，但因政治反對和資金問題於2010年後基本停滯。目前尚無明確的最終處置設施營運期程。用過核子燃料持續累積在各核電廠的濕式或乾式貯存設施中。
完成度： 約10-20%。Yucca Mountain的研究投入巨大，但許可申請未完成，計畫已中止。政府正探索基於同意的選址程序和集中式中期貯存設施的可能性。
主責單位： 美國能源部 (Department of Energy, DOE)。國會對政策走向有決定性影響。
民眾接受度： 非常低，尤其是在Yucca Mountain所在地內華達州。缺乏全國性的政治共識和公眾信任是主要障礙。
挑戰： 打破政治僵局，重新建立有效的國家級核廢料管理政策和執行機構。每年約增加2000公噸用過燃料，現有貯存空間壓力漸增。尋找新的、能獲得公眾和地方同意的最終處置或中期貯存場址是巨大挑戰。

加拿大 (Canada)

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階段目標： 透過「適應性分階段管理」(Adaptive Phased Management) 方法，選址並建造一座深層地質處置庫。強調與潛在東道社區的合作和自願參與。
時間期程： 場址選擇過程自2010年啟動。目前有兩個潛在區域（安大略省的Ignace地區和South Bruce地區）進入深入場址研究階段。預計2024-2025年選定最終場址，2030年代開始建設，2040年代中期開始營運。運輸與最終處置預計於2055至2065年間進行。
完成度： 約40-50%。場址篩選範圍已縮小，正在進行詳細地質調查和社區對話。
主責單位： 核廢料管理組織 (Nuclear Waste Management Organization, NWMO)。
民眾接受度： 中等。NWMO強調基於同意的選址原則，並與原住民部落和地方社區進行廣泛溝通。然而，部分社區和環保團體仍有疑慮，特別是關於運輸安全和長期環境影響。
挑戰： 成功實踐「基於同意」的選址，平衡科學技術要求與社會期望，確保原住民權益得到尊重，以及建立對DGR長期安全的信心。

德國 (Germany)

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階段目標： 德國已於2023年全面退出核能發電，但仍需為已產生的約1900桶核廢料尋找最終處置方案。目標是建設深層地質處置設施。
時間期程： 先前的Gorleben場址探索已終止。目前正在全國範圍內重新進行科學性的場址篩選程序，預計2031年左右提出場址建議，2050年左右開始營運處置庫。
完成度： 場址篩選初期階段。
主責單位： 聯邦放射性廢料處置公司 (Bundesgesellschaft für Endlagerung, BGE)。
民眾接受度： 分歧較大，部分地區反對聲音強烈。透明的選址過程和公眾參與被視為重建信任的關鍵。
挑戰： 在已決定廢核的背景下，維持對高成本、長週期處置計畫的政治支持和社會共識。確保選址過程的科學性、公正性和透明度，以應對潛在的「鄰避效應」。

南韓 (South Korea)

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階段目標： 採用深層地質永久性處置場作為高放射性廢棄物（主要為用過核子燃料）最終處置方案。
時間期程： 目標於2028年完成最終處置場選址，原訂2053年完成建設，但最近法律修訂後，永久處置設施完工日期可能延至2060年。
完成度： 選址準備階段。目前各核電廠貯存壓力大，月城核電廠的乾式貯存設施正在擴建。
主責單位： 韓國放射性廢料管理局 (Korea Radioactive Waste Agency, KORAD)；產業通商資源部共同負責。
民眾接受度： 深地層處置場選址涉及民眾支持及環境安全疑慮，是主要挑戰。需要加強公眾溝通與參與。
挑戰： 核電廠內用過燃料貯存容量已接近飽和，選址困難，以及提升公眾對DGR安全性的信任。

中國 (China)

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階段目標： 採取「再處理後最終處置」策略。計畫建設地下實驗室，並最終建成深層地質處置庫。
時間期程： 預計2040年建成地下實驗室，2050年左右建成並開始營運深層地質處置設施。
完成度： 初期研究與選址階段。甘肅北山被認為是潛在場址之一，相關研究正在進行。
主責單位： 中國核工業集團公司 (China National Nuclear Corporation, CNNC)。
民眾接受度： 相關資訊較少公開，政府主導性強。
挑戰： 技術研發，複雜地質條件下的場址特性描述，以及建立完善的長期安全評估體系和監管框架。

其他國家簡述

英國 (United Kingdom): 傾向於深層地質處置，正在進行基於社區同意的選址過程。主責單位為核退役管理局 (Nuclear Decommissioning Authority, NDA) 及其子公司 Nuclear Waste Services。挑戰包括公眾接受度和再處理遺留廢棄物的複雜性。
瑞士 (Switzerland): 計畫建造深層地質處置庫。Nagra (國家放射性廢棄物處置合作組織) 於2022年提議將 Nördlich Lägern 作為場址。預計2050年左右開始營運。民眾接受度透過公投等民主程序逐步建立。
日本 (Japan): 在福島核事故後，核廢料處置面臨更大挑戰。仍以再處理和地質處置為方向，但公眾信任度低，選址困難。NUMO (日本核廢料管理機構) 負責推動選址。
義大利 (Italy): 逐步淘汰核電後，仍需管理既有廢棄物。Sogin公司負責退役和廢棄物管理，計畫建設國家級處置庫，但具體進展和時程較不明確。

各國用過核子燃料處置進程比較

為了更直觀地比較主要國家在用過核子燃料處置方面的進展和面臨的狀況，下方的雷達圖展示了六個國家在五個關鍵維度上的評估。這些評估是基於現有公開資訊的綜合判斷，分數越高代表在該維度表現越好或進展越順利（評分範圍3-10，最低有效評分為3）。

此雷達圖清晰顯示，芬蘭和瑞典在多個方面均處於領先地位，尤其是在DGR進展和政策穩定性方面。法國雖然技術成熟度高，但在民眾接受度方面面臨較大挑戰。美國則因政治因素，整體進展相對緩慢。加拿大和德國則處於穩步推進但仍有多重挑戰的階段。

共同挑戰與未來展望：思維導圖解析

用過核子燃料的最終處置是一項跨越世代的工程，各國在推進過程中面臨許多共通的挑戰。下方的思維導圖概述了這些主要挑戰以及未來可能的發展方向。

mindmap root["用過核子燃料最終處置
(Spent Nuclear Fuel Final Disposal)"] id1["主要策略 (Main Strategies)"] id1_1["深層地質處置 (DGR)"] id1_2["再處理 (Reprocessing)"] id1_3["長期/中期貯存 (Long-term/Interim Storage)"] id2["共同挑戰 (Common Challenges)"] id2_1["民眾接受度與信任 (Public Acceptance & Trust)"] id2_2["技術複雜性與長期安全驗證 (Technical Complexity & Long-term Safety Verification)"] id2_3["選址困難 (Site Selection Difficulties - 'NIMBY')"] id2_4["政治與政策穩定性 (Political & Policy Stability)"] id2_5["高昂成本與長期資金 (High Costs & Long-term Funding)"] id2_6["漫長的執行期程 (Extended Timelines)"] id2_7["國際合作與標準化 (International Cooperation & Standardization)"] id3["領先國家的啟示 (Lessons from Leading Countries)"] id3_1["芬蘭 (Onkalo): 透明溝通、社區參與"] id3_2["瑞典: 科學驅動、階段性決策"] id3_3["法國 (Cigéo): 再處理經驗、集中管理"] id4["未來趨勢 (Future Trends)"] id4_1["小型模組化反應爐 (SMRs) 的廢料管理"] id4_2["先進燃料循環技術 (Advanced Fuel Cycles)"] id3_3["增強型地質處置概念 (Enhanced Geological Disposal Concepts)"] id4_4["國際/區域共享處置庫的探討 (Discussions on Multinational Repositories)"]

從思維導圖可見，除了技術本身的挑戰外，社會溝通、政治意願和長期穩定的資金投入是用過核子燃料處置計畫能否成功的關鍵。儘管困難重重，但隨著科技進步和國際經驗的積累，各國正朝著更安全、更永續的核廢料管理目標邁進。

芬蘭模式：解決核廢料難題的先驅之路

芬蘭在用過核子燃料最終處置領域的進展全球矚目，其Onkalo深層地質處置庫的建設為世界提供了重要的參考案例。下面的影片將帶您深入了解芬蘭如何應對這一世紀難題，以及其計畫的獨特之處。

影片探討芬蘭如何解決核電的最大問題之一：用過核子燃料的處置。

芬蘭的成功經驗突顯了幾個關鍵因素：長期的規劃與研究、政府的堅定支持、基於科學的決策、高度透明的流程、以及與地方社區的有效溝通和夥伴關係建立。Onkalo的設計理念是利用芬蘭穩定的花崗岩基岩作為天然屏障，配合多重人工屏障（如銅鐵複合材料的處置容器和膨潤土緩衝材料），旨在將用過核子燃料與生物圈隔離開來至少十萬年。儘管Onkalo尚未正式營運，但其建設過程和安全評估已為其他國家樹立了標竿。

主要國家用過核子燃料處置計畫摘要表

下表總結了部分主要國家在用過核子燃料處置計畫方面的關鍵資訊，方便快速比較：

國家	處置策略	關鍵里程碑/期程	主責單位	主要挑戰
芬蘭	深層地質處置 (Onkalo)	預計2025年開始營運	Posiva Oy	長期安全驗證、成本
瑞典	深層地質處置 (Forsmark)	預計2030年代中期營運	SKB	銅罐長期性能、公眾溝通
法國	再處理 + 深層地質處置 (Cigéo)	Cigéo預計2030年代中期開始接收	Andra / Orano	民眾接受度、成本、政治支持
美國	深層地質處置 (Yucca Mountain計畫停滯)	無明確最終處置期程	DOE	政治僵局、民眾反對、選址
加拿大	深層地質處置 (選址中)	預計2040年代中期營運	NWMO	基於同意的選址、原住民權益
德國	深層地質處置 (重新選址中)	預計2050年左右營運	BGE	選址公平性、民眾接受度
南韓	深層地質處置 (選址規劃中)	預計2060年設施完工	KORAD	貯存容量飽和、選址、民眾信任
中國	再處理 + 深層地質處置	DGR預計2050年左右營運	CNNC	技術研發、場址特性