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2 中國高放地下處置研究大步走 3 戈壁灘上的曙光—北山地 質處置實驗室參訪紀行 4 高放射性廢棄物要怎麼處理?
戈壁灘上的曙光—北山地 質處置實驗室參訪紀行

3 戈壁灘上的曙光—北山地 質處置實驗室參訪紀行

文‧ 編輯室




北山,即馬鬃山,甘肅河西走廊北端,屬溫帶荒漠氣候,年均氣溫3.9℃,1 月月均氣溫-17.5℃,7 月月均氣溫12.1℃。年降水量80.7 毫公尺,年蒸發量3,031 毫公尺。無常年性河流與湖泊,土壤以棕色荒漠土為主,植被蓋度極小,全區景觀單調荒涼,多為無人區。 —摘自《甘肅北山》詞條

在這距離台灣百萬公里之遙的中國北山地區,整片杳無人煙的黑色荒蕪大地上,有一群人,為著時間尺度長達10 萬年的偉大計畫,在深度達350 公尺的地底下,冒著極度的危險鑽孔、打鑿、開挖隧道…。

這是中國核工業北京地質研究院北山地質處置實驗室的現場,一群科研人員長期在戈壁灘上進行地質鑽探研究工作。據瞭解,扣除因大雪封山所有人員禁止進出的時間,曾有工作人員在此地工作超過280 天。

最初最初,工作人員在此只有簡易帳篷勉強遮風蔽雨,直到近兩年才有貨櫃屋、組合屋可供起居之用。難怪有人笑稱,學地質的過的生活和原始人差不多。他們必須長期深處荒山野嶺,與家人分離,生活條件極差,實在非常人所能忍受。

地下實驗室場址評選過程

依據中國政府訂定的「地質處置實驗室選址基本準則」,相關科研單位進行場址的篩選:

•應位於高放射性廢棄物地質處置庫(處置場)重點預選區
•應位於有代表性的岩體或岩層中
•場址能夠滿足開展各種地下現場實驗的要求
•場址應獲得當地政府和居民的同意
•場址應滿足國家有關工程建設和環境保護等

要求據此評選出6 個高放射性廢棄物處置實驗室預選區―內蒙古預選區、華南預選區、西北預選區(北山)、西南預選區、華東預選區、新疆預選區。

接下來的推展目標是從新疆、甘肅、內蒙古3 個預選區的9 個場址中篩選出適合的地下實驗室場址。

為什麼是北山?

依「地下實驗室選址導則」進行場址的評選,在考慮選址因素的權重時,將社會經濟條件與任務條件放在首位,尤其是地方政府的態度和距離已有核設施的遠近列為最優先考慮的因素;然後再考慮的是:定性與定量結合――以定性為主,循序漸進、分步進行。

在區域地質研究、區域地質穩定性研究和區域水文地質研究的基礎上,對每一個場址都展開系統性的場址評估:地面地質調查、水文地質調查、地球物理測量、鑽孔施工等作業,最後篩選出甘肅北山4 個場址:舊井場址、新場場址、沙棗園場址、算井子場址較為適合。

由於甘肅北山是中國高放射性廢棄物處置庫首選預選區,位於中核甘肅核工業產業園區附近,具有有利的地質、水文等條件,因此甘肅北山的2 個場址排序在最前面,依序為:
1、甘肅的新場,2、甘肅的沙棗園,3、新疆的雅滿蘇,4、內蒙的諾日公。




全世界首屈一指的優良處置場址

中國從1989 年即開始在北山進行調研性質的工作,2000 年7 月8 日北山1 號孔開工鑽探,到2011 年7 月,北山被選定為中國高放射性廢棄物地質處置場首選預選區;2015年6 月26 日,北山地質處置實驗室正式開工;2016 年1 月12 日,6 位院士和23 位各領域專家在北京召開「地下實驗室選址專家諮詢會議」,詳細討論甘肅、內蒙、新疆候選場址的調查情況,與會專家經過評選、投票,提出推薦場址建議:甘肅北山的新場場址為推薦場址,甘肅北山的沙棗園則為備選場址。

根據各種科學研究調查,北山候選區的地質屬於花崗岩,擁有40×35 平方公里完整花崗岩體,是「最穩定活動區」。氣候乾旱、無常年河流經過,水文地質條件有利於地質處置。經濟條件部分,距離甘肅省會蘭州800 公里,距離肅北縣城300 公里,交通方便,地形平坦,人煙稀少,無經濟價值的土地,無大型礦產,經濟前景黯淡。

然而,北山場址因為社會經濟條件有利、地殼穩定、花崗岩體規模巨大、完整、裂隙較少、水文地質條件有利:地下水弱含水、低滲透、低流速、還原性;工程地質:岩體工程品質佳,岩石高強度、高密度、低滲透、地應力適中等,堪稱是全世界難得一見、首屈一指的優良場址。

原本是毫無經濟價值的戈壁灘,卻是核能後端營運者眼中的一塊無價寶玉!

雖然如此,在北山新場的安全管理工作上,仍有其嚴峻的挑戰:自然環境惡劣、交通極為不便、無通訊信號、工程地質條件複雜、穿插進行現場試驗、安全管理要求高等難關,都需要一一克服。

北山地質處置實驗室主體結構:工程最大埋深50 公尺,工程結構主要由斜坡道(146公尺長,傾角20°)、平巷(132 公尺長)、試驗巷道(92 公尺長)、水倉和通風鑽孔等組成。

由於建設「特定場區型」地質處置實驗室,有可能擴大成為實際的處置庫,可將場址評估、調查的資料,直接轉換為工程設計和安全評估;此外,建設階段也可培訓人員、進行方法學研究,同時可以避開處置庫場址的審核週期,這些都是中國當局目前較為現實的考慮。

至於地質處置實驗室的定位,是計畫建設在處置庫重點預選區、具有代表性的岩石之中,大型、功能較為完備且具有擴展功能、位於560 公尺深度、具有國際先進水準、對國內外完全開放、可做為高放射性廢棄物處置研發的科研設施與平台。

國際高放處置研究的亮點

各項條件如此優異的地質處置場址,已引起國際社會的高度重視。2014 年5 月,美國總統顧問、美國國會下屬的美國核廢棄物技術評審委員會專家、美國科學院院士來此考察。2012 年12 月,法國放射性廢棄物管理國家評估委員會專家也組團考察北山實驗室。來訪者無不讚嘆此處的完美。



結語

當台灣代表團抵達敦煌時,聽說戈壁灘上正「下大雨」,而且雨勢大到出現「水流成河」的情況。這是一個令人難以想像的概念,這片戈壁灘一整年的蒸發量遠遠大於降水量,應該不曾發生過水流成河這種情況。但是,對來自一場午後對流強降雨就超過100 公釐地區的我們,當地人的開心程度也是我們全然無法想像的地步。

另一件超乎我們想像範圍的事,是戈壁灘上完全沒有既定道路,也沒有路標指引,上北山實驗室只能仰賴對地形、路線熟稔的老師傅開車;一旦水流成河,行車軌跡被沖刷得模糊難辨,意味著無法「重蹈覆轍」,即使是老師傅,也只能在天地一片蒼茫中憑著方向感摸索前進。

處於如此原始的荒漠戈壁中,北山場址卻擁有全世界最適合進行高放射性廢棄物地層處置的先天地質條件;而方圓100 多公里只有2 戶住家,並且還是一對兄弟,沒有民眾反對設場抗爭的困擾,這是全世界無人能出其右的後天優勢,北山遂成為國際間矚目的焦點與話題。預計2025 年將完成地下處置庫的興建工程,備受各界期待。

北山的中深度地質實驗,為中國、也為全世界的高放射性廢棄物處置作業帶來一線曙光。

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Last modified:2016-11-08 19:51:38 by nicenter Powered by TadBook2
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