emc2產(chǎn)業(yè)現(xiàn)況與未來發(fā)展(參考版)
2025-01-20 14:31本頁面
【正文】 其意義不亞于人類基因工程計劃和國際航空站。 (此圖來源為 Princeton Plasma Physics Laboratory。 – 一般而言，磁控核融合裝置的設計希望有較高的 β值，也就是在相同磁場下可以束縛較多的粒子 – 由於電漿中有許多不穩(wěn)定性與一些仍未釐清的物理機制，目前托克馬克實驗裝置能得到的 β大多在 3%以下 – 一個具有經(jīng)濟效益的反應器其 β值需要 5 %以上。 (此圖來源為 Princeton Plasma Physics Laboratory。 ? 托克馬克為蘇聯(lián)科學家在 1950年代初率先提出磁約束的概念，並在 1954年建成了第一個「托克馬克」裝置 (一個形如甜甜圈 (donut)的環(huán)形容器 ) – 以強大的磁場約束電漿粒子的運動。 ? 只要減少電漿密度或氘氚供給，核融合反應可以隨時終止，其控制性比現(xiàn)行核分裂反應器要容易。而氚則不存在於天然界中，但可以從鋰 (lithium)提煉。產(chǎn)生的能量為原來能量的 450倍。 ? 2HI → H 2 + I2 ? SO2與 I2都是可以循環(huán)利用的中間產(chǎn)物，不會對環(huán)境產(chǎn)生任何負擔 ? 上述產(chǎn)生氫氣的化學反應須在高溫下進行 ，目前之輕水式反應器操作溫度約在 280℃ 左右，故無法用來生產(chǎn)氫氣 核能產(chǎn)氫 核融合之現(xiàn)況與展望 氘（ deuterium）與氚（ tritium）的核融合反應。 ? H2SO4 → H 2O + SO2 + 1/2O2（吸熱） 2. 加入碘與二氧化硫、水反應，產(chǎn)生碘化氫。許多廢棄物中之放射性核種仍將保有高放射性活度達數(shù)千年之久。如經(jīng)國會認可，於 2048 年時處置場規(guī)模將擴增至 120,000 噸。 – 2023 年：預計開始興建處置場。 芬蘭成功選出用過核子燃料處置場址 ? 芬蘭於 2023 年 5 月 18 日經(jīng)國會通過深地層處置計劃，選定Okiluoto 核電廠附近為用過核燃料最終處置場 ? 於 2023 年底提出地下場址特 ? 性調(diào)查設施之興建申請，建構(gòu)Onkalo 地下實驗室 ? 預計 2023 年開挖長達五公里之隧道，並將在地下 300 公尺、400 公尺及 500 公尺等位置進行相關研究 ? 如一切順利，將於 2023 年開始處置用過核燃料。 高階放射性廢棄物之處置 ? 世界各國高放射性廢料處置計畫中預估民眾接受劑量佔自然背景輻射劑量的比例 高階放射性廢棄物之處置 ? 國外高放射性廢棄物最終處置發(fā)展現(xiàn)況 – 各核能先進國家對深層地質(zhì)處置技術發(fā)展不遺餘力 – 芬蘭於 2023 年 5 月 18 日完成用過核子燃料處置場址選址程序，成功選出 Olkiluoto 為芬蘭用過核子燃料處置場址。 – 用過核燃料或高階核廢料的玻璃固化體 – 先以最耐腐蝕的金屬容器包覆， – 外層襯覆吸附核種極佳的黏土礦物 – 再把處置場設於堅固完整、深達數(shù)百公尺的地下母巖（ host rock）中。如果剛從反應爐退出來的核燃料總活度是 1， 30天之後剩下 1/16(%)； 1年後，剩下 1/75(%)； 10年後，就只剩下 1/454（ %） 高放射性廢料隨時間衰變情形 ? 如果把用過核燃料中鈽、鈾等元素萃取出來 (經(jīng)再處理 )，經(jīng)三、四千年，廢料總活度就與鈾礦天然背景輻射相同。 ? 「連鎖邏輯」 – 為當運轉(zhuǎn)人員操作錯誤時，監(jiān)控系統(tǒng) 會自動阻止錯誤的進一步發(fā)生，例如誤選要抽出的控制棒時，「連鎖邏輯」會產(chǎn)生阻止抽出的信號 核能發(fā)電安全 異常事件與假想事故安全分析 ? 初期安全分析報告 ? 終期安全分析報告 ? 以核四為例共 20章 5個附錄 – 第 15章為異常事件與假想事故安全分析 – 附錄 A為安全度評估 核能發(fā)電安全 ? 多重失效的防範 – 安全度評估 ? 事件樹 ? 故障樹 ? 人為失效的防範 – 人因工程 – 模擬器 – 緊急操作程序書 安全度評估 安全度評估 核能電廠對地震的考量 (1) ? 制定安全停機地震值 – 調(diào)查以廠址為中心三百二十公里半徑內(nèi)的地震歷史及地質(zhì)資料，據(jù)以訂定廠房的「安全停機地震」標準 ? 避開活動斷層 – 調(diào)查確證廠址範圍八公里內(nèi)無長度大於三○○公尺之活動斷層，以避免地震對核能電廠潛在的威脅 ? 廠房基礎均須建造在巖盤上 – 巖盤對於地震波有抑減作用，地震波傳到巖磐時，強度將衰減為 1/3 核能電廠對地震的考量 (2) ? 建築結(jié)構(gòu)對稱配置 – 耐震性考量水平 (東西與南北向 )與垂直向的三向地震力 – 一般建物只考量單向水平地震力 ? 管路使用減震器 – 用以防止地震時過度晃動導致管路斷裂 緊急應變計畫 ? 萬一種種安全系統(tǒng)及防範措施仍無法有效阻止放射物質(zhì)外洩時，為保護民眾避免受到傷害，所採取的後備措施 ? 內(nèi)容： – 確立執(zhí)行的相關組織、權(quán)責、作業(yè)流程 – 訂定緊急計畫區(qū) – 訂定防護行動準則 ? 掩蔽、疏散、分發(fā)碘片 – 研定疏散計畫 ? 疏散道路規(guī)劃 – 氣象資料蒐集 – 大器擴散輻射劑量快速評估 – 環(huán)境輻射偵測規(guī)劃 – 緊急通告系統(tǒng) – 定期演習 放射性廢棄物之分類 ? 依放射性強度 – 低階放射性廢棄物 – 中階放射性廢棄物 – 高階放射性廢棄物 ? 依物理型態(tài) – 放射性氣體 – 放射性廢液 – 固態(tài)廢棄物 放射性廢棄物之分類 固態(tài)廢棄物 ? 濕性固態(tài)廢棄物 – 過濾殘渣、濃縮廢漿、離子交換樹脂 ? 乾性固態(tài)廢棄物 – 污染防護衣、手套、鞋套、面具、塑膠及橡膠防護墊等及更換下的污染幫浦、管閥、軸封、軸承及工具等 – 通常再細分為可燃與可壓廢棄物，經(jīng)焚化、壓縮處理後，以減少廢棄物的體積 低階廢料內(nèi)容及廠內(nèi)儲存 臺電公司歷年低放射性固化廢棄物產(chǎn)量趨勢圖 1225899258573675175486734774650186440387445764756336322311719160313461081963818765664 60132702023400060008000100001202372 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95桶 年 低放射性廢料處置場 ? 低放射性廢料多採用淺地層掩埋處置場 – 選擇良好地質(zhì)的地點 – 以厚達 1 ~ 2公尺的鋼筋混凝土窖作為基礎建築，將廢料桶（廢料以堅固的水泥固化）置於其中 – 再襯以有極佳吸水阻絕與核種吸附能力的黏土族礦物（如膨潤土、沸石或高嶺土等），封上厚重的混凝土上蓋，再回填 1 ~ 2公尺厚的黏土 – 整個設施壽命一般要求 300年 – 低放射性廢料中壽命最長的核種是銫 137， 300年後它的強度只有原來的 1/1,000 – 低放射性廢料中輻射最強的鈷 60， 300年後只有原來強度的 300億億分之一（ 1018）。如 : – 重要電廠狀況資訊集中控制室，操作人員易於掌握 – 重要機件的設計採 ? 「失靈保安」 – 為當系統(tǒng)的組件發(fā)生故障時，只會影響到電廠的持續(xù)運轉(zhuǎn)，不會使電廠的安全受到威脅，而將機組保持在安全的狀態(tài)。 – 可做為系統(tǒng)電力的緊急調(diào)度用。 註 1 註 1 註 1 註 2 40 歷年核電廠異常事件統(tǒng)計圖 5291563949373320111494639178604334312640 2240336223251912911124764
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