如果今天埋下核廢料，10 萬年後可以確保它依然安全嗎？這是一個值得深思的問題。
芬蘭給出了一個答案：將核廢料埋進 19 億年前的基岩中，理論上 10 萬年後仍然安全。
乏燃料是指在覈反應堆中使用過，但不再能維持有效裂變反應的核燃料，主要包括：未裂變的可裂變材料、裂變產物以及超鈾元素。
它不僅是一種高放射性廢物，也是潛在的核資源，人們通常用兩種方案進行處理：一種方案是將其直接作爲廢物地質處置，例如深鑽孔或地下實驗室；另一種方案則是分離鈾、鈈等可裂變材料循環利用。
根據國際原子能機構 2022 年報告，自 20 世紀 50 年代以來，全球已產生近 40 萬噸乏燃料，其中三分之二仍屬於臨時儲存，剩餘三分之一則經過複雜的工藝回收再利用。現在，全球絕大多數的乏燃料暫存在各個反應堆的乏燃料池中以及地面上的乾式儲存裝置中。
現在，這些核廢物即將迎來“最終歸宿”，全球首個永久乏燃料處置庫 Onkalo（芬蘭語意爲“洞穴”）項目預計於數月後在芬蘭正式運營，運營持續到 22 世紀 20 年代，屆時將永久封閉。
2004 年，Onkalo 項目的地下處置設施在芬蘭西海岸開工建設，項目耗資 10 億歐元（約 12 億美元）。它坐落在奧爾基洛託（Olkiluoto）地區 430 米深處的基岩中，後者已有近 19 億年曆史，由斷裂帶分隔的岩層組成。
之所以將項目在這裏建設，經過了多方面的考量：一方面，這裏地理位置優越，靠近芬蘭五個核反應堆中的三個；另一方面，其混合巖片麻岩基岩兼具高穩定性和低地震風險。
並且，與人類環境或生物圈具有天然的“物理屏障”：距離奧爾基洛託最近的城鎮是大概 15 公里之外的埃烏拉約基（Eurajoki），那裏居住着約 9,000 人，許多人在覈電站或核設施工作。
（來源：Posiva）
Posiva 公司負責 Onkalo 項目乏燃料的長期管理，其表示，該項目能夠儲存 6,500 噸乏燃料。其核心思路是，用密封的處置罐將核廢料安全保存在完整且穩定的基岩中。這種方案形成了一個閉環：從岩石中開採出來的鈾，最終又回到了岩石中。
據 Posiva 預計，放射性物質需要數十萬年才能降至正常水平。因此，只有足夠長的時間，才能讓乏燃料對環境放射性降低到最低。
（來源：資料圖）
乏燃料處理方案採用多重屏障體系：工程封裝、膨潤土緩衝層以及地質本身。
具體而言，將密閉的銅罐封裝在 430 米深的處置孔中，這些銅罐耐腐蝕和耐機械磨損性強，Posiva 稱其能夠保持其完整性長達 10 萬年；處置孔內還有膨潤土緩衝層，用來隔離人員和環境；此外，芬蘭的晶質基岩穩定，爲防止放射性物質遷移提供了天然屏障。
據 Posiva 官方信息，在設計安全邊界內，這些密封罐能保持完好無損且滴水不漏，無需任何額外的人力維護。
（來源：Posiva）
那麼，如何證明 10 萬年安全有效呢？
研究人員利用超級計算機建模分析了最終處置方案，他們模擬了各種極端現象，例如地震、冰川覆蓋甚至未來冰河時代對地殼的擠壓。同時，還對地下水流動、材料腐蝕等進行了長期建模。
根據評估，即便在極端情況下，泄漏到環境中的輻射劑量也遠低於安全閾值：在可預見的時期內，他們將最終處置對人員造成的年輻射劑量上限設定爲 0.1mSv，而芬蘭人均年有效輻射劑量是 5.9mSv。
也就是說，前者是後者的約 1/60，這意味着核廢料處置的安全標準設定遠低於人們日常受到的天然輻射。
（來源：Posiva）
目前，全球尚無任何永久性地下商業核廢料處置設施投入運營，但已有國家開始行動。除了芬蘭，瑞典在斯德哥爾摩以北約 150 公里的福斯馬克正在建造核廢料處置庫，預計 21 世紀 30 年代末投入使用。法國也有類似的項目，但項目還未開工建設，已有一些反對的聲音。
美國尚沒有永久處置方案，數萬噸廢料只能暫存於核電站附近。今年 2 月，美國能源部發布了一項徵求提案，邀請各州自願承建永久性乏燃料地質處置庫，包括新建核反應堆、廢物後處理、鈾濃縮和數據中心在內的一系列設施。
Onkalo 項目的立場非常明確：不把問題留給後代，且未來百年內可取出進行再評估或回收。這一立場的背後，也與芬蘭的政治和社會共識密切相關。1994 年一項法令明確規定，芬蘭產生的放射性廢物必須在芬蘭境內進行處理、儲存和永久處置。
儘管這個願景很美好，但也有人提質疑的聲音。美國非營利組織憂思科學家聯盟的核電安全主管 Edwin Lyman 警告說，核廢料的地質處置仍然存在一些不確定性因素。他認爲，封裝乏燃料的銅罐最終可能會發生腐蝕。並且，目前科學家對於腐蝕速度未形成共識。
不過，Lyman 也表示，將乏燃料永久儲存在地下深處的方案優於“永遠留在地球表面”，因爲存放在地面上的核材料“容易遭到破壞”。
儘管存在一定不確定性，但 Onkalo 項目的意義重大。如果核廢料問題得以妥善解決，將有利於進一步拓展核能作爲低碳能源的前景。而在全球各國的行動中，芬蘭已經率先邁出了第一步。
參考資料：
https://www.pbs.org/newshour/science/this-1-9-billion-year-old-bedrock-will-soon-house-the-worlds-1st-permanent-nuclear-waste-site
https://www.posiva.fi/en/index/news/pressreleasesstockexchangereleases/2026/howcanwebecertainofthelong-termsafetyoffinaldisposal.html
https://www.reuters.com/sustainability/land-use-biodiversity/wanted-volunteers-host-nuclear-waste-forever-2026-02-06
運營/排版：何晨龍
