廢燃料儲存池的安全設計

林超

前一陣子,反核人士嘲諷核工業界,說如果早能預測到福島核燃料池升溫事件,就不會讓大家虛驚一場。事實上,燃料池升溫事件,確實是核電廠設計上,已經考慮到的事件,這就是為什麼用過的核燃料儲存池,有溫度及水位偵測儀。同時,有些核電廠設計,還有不同的後備除熱系統,核電廠運轉程序書,也很清楚的定出,各種補水到燃料儲存池的方法。所有的這些設計與運轉考量,都是為了能游刃有餘的因應可能發生的,喪失正常除熱系統的事件。以下進一步的介紹,核廢燃料儲存池的安全保守設計。

用過的核廢燃料儲存池,通常是用鋼筋混凝土建造,再加上不銹鋼做襯裡,以確保它能滴水不漏,它的牆壁與底座約為1.2到1.5公尺厚。如此堅固的結構,在強烈地震時也不會受損。儲存池裏的水,是用至少雙重的冷卻系統,來提供除熱功能。

因此,完全喪失冷卻功能發生的可能性,非常的小。只有在儲存池裏廢核燃料棒頂上的水,完全蒸發掉以後,用過的燃料棒,才會露出水面,用過的燃料棒的溫度,才會升高。在高溫下,燃料棒套管才會與水,進行劇烈的放熱化學反應,產生氫氣。

通常,儲存池的水位,高過廢燃料棒的頂端,大約有7.5公尺。在廢燃料儲存池沒有任何外漏的狀況之下,即使儲存池裏裝滿了用過的核廢燃料棒,倘若發生冷卻系統完全失效,也要經好多天,燃料棒頂上的水,才會被完全蒸發掉。這就是為什麼對於核燃料池升溫事件,實在不需要大驚小怪,因為有非常長的時間,可以去進行補水與修復冷卻系統的措施。

此外,許多核電廠,還有其他的後備除熱系統。甚至,即使完全沒有冷卻功能,每一個核電廠,都有非常多的方法,去補水到廢燃料儲存池,以冷卻儲存在池內的廢燃料棒。因此,廢核燃料棒儲存池冷卻系統,是很完備的。

作者林超,現任職於核電安全與風險管理顧問公司。本文言論不代表本報立場。ET論壇歡迎更多參與,文章請寄editor@ettoday.net

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