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用過核子燃料最終處置核臨界安全分析技術

更新時間：2024-03-22  11:25

 
【技術簡介】
當中子撞擊重原子核時有可能使其分裂成兩個以上較輕的原子，並同時釋放出大量的能量和數個中子，進一步觸發周圍更多的核分裂反應，從而形成連鎖反應，如圖1。由於核分裂連鎖反應能夠產生巨大的能量，是商用核能發電的基礎，若無法控制這種反應，將導致意外事故及災害，也就是所謂的『核臨界』事故。因此，掌握核分裂連鎖反應的安全性和控制方法對於使用核能技術的國家至關重要。 
 
國原院於核臨界安全分析領域深耕十餘年，是國內唯一具備完整核臨界安全分析技術的單位。在核能安全政策下，核後端領域對於用過核子燃料的核臨界安全需求與日俱增，其中安全性更是民眾高度關注的議題。只要有用過核子燃料的地方就會有核臨界安全議題，國原院開發的核臨界安全分析技術能提供全方位解決方案，確保我國用過核子燃料的核臨界安全。

圖1、核分裂連鎖反應

【計畫規劃/技術應用】
國原院開發之用過核子燃料核臨界安全分析技術已有廣泛的應用實績，如圖2。核一廠一期乾式貯存系統之安全分析完全由國原院獨立執行，並獲得主管機關的核備。此外，在用過核子燃料池方面，也建立了關鍵性的燃耗額度分析技術，並在隨後的核二廠裝載池改裝案派上用場，協助核二廠及時解決用過核子燃料池不敷使用，機組須提前停機的窘境。
 
在高放最終處置計畫中，國原院首創結合燃耗額度模式及複雜的廢棄物罐幾何模式，並以十餘年下來累績的厚實技術能量與經驗，克服分析模式複雜度大幅增加及龐大計算資源需求的困難，將技術水平提升到國際水準。所創效益為(1)大幅提升廢棄物罐之核臨界安全餘裕；(2)減少廢棄物罐使用數量及地下處置場面積，節省龐大建置經費。對於安全性及經濟效益都有重大貢獻。

圖2、用過核子燃料核臨界安全分析應用實績

【未來佈局】
國原院自行發展之核臨界安全分析技術已達國際水準，除國內有相關的應用實績外，亦與國外公司合作，並通過美國核管會(U.S. NRC)審查，預期可持續應用在核一廠、核二廠及核三廠室內乾式貯存、用過核子燃料公路/海路運輸、高放最終處置等領域。國原院將持續與國際先進技術接軌，在用過核子燃料的貯存、運輸、最終處置，及核能電廠除役等方面持續貢獻，確保我國用過核子燃料的核臨界安全。

【連絡資訊】
姓名：林栢楓
電話：03-4711400分機6154
E-mail：linbofeng@nari.org.tw