|
岩波書店『科学』2000年12月号1064〜1072頁より
高レベル放射性廃棄物の地層処分はできるか I変動帯日本の本質
（要旨） 日本では，原子力発電所の使用済み燃料の再処理で生ずる“高レベル放射性廃棄物”（ガラス固化体）は，“地層処分”（地下に埋め捨て）することになっている．核燃料サイクル開発機構が技術的信頼性を示したとする‘第2次取りまとめ’によれば，10万年以上にわたって，影響が問題になるほどの放射能が生活圏に漏出することはないという．しかし，処分地が地震の大きな影響を受けないと保証する手段は，何も示されていない．第1回では，このことを中心に，‘第2次取りまとめ’の地層処分の安全性に対する考え方がおざなりであることを指摘する．
本文中の文献番号をクリックすると末尾の文献リストにジャンプします。ブラウザの「戻る」ボタンで元の場所に戻れます。
原子力発電は，ウラン鉱の採掘から燃料加工，発電，さらには廃炉に到るまで，あらゆる段階で大量の放射性廃棄物を生ずる．なかでも日々増え続ける使用済み燃料は，非常に強い放射能をもつ厄介な“核のゴミ”であり，その放射能が十分に弱くなるまで何十万年を越える管理または隔離を必要とする．
原子力発電所（原発）は，この放射性廃棄物を適切に始末する見通しがないまま建設・運転が進められてきたため，“トイレなきマンション”と呼ばれることさえあった．この根本問題を解決した国はまだないのだが，日本の原子力政策では，使用済み燃料は“再処理”し，その結果生ずる高レベル放射性廃液をガラス固化して“地層処分”するとしている(1)．“地層処分”とは，大量のガラス固化体を深さ数百〜1000mの地下に埋め捨てて，10万年以上にわたって岩盤が放射能を閉じ込めてくれることを期待するものである．
昨年（1999年）11月に，核燃料サイクル開発機構が‘わが国における高レベル放射性廃棄物地層処分の技術的信頼性――地層処分研究開発第2次取りまとめ’（以下，‘第2次取りまとめ’）(2)という全4冊2300ページにもおよぶ技術報告書を原子力委員会に提出した（関係者による解説は文献(3)）． これは，日本における地層処分の技術的信頼性を示し，処分事業化の技術的拠り所を与えたものとされている．それを受けたかたちで，今年の5月31日には，衆議院解散間際のきわめて不十分な審議（衆参合わせて7日の委員会審議，本会議では趣旨説明と採決だけ）しか経ずに‘特定放射性廃棄物の最終処分に関する法律’が成立し，地層処分の事業化が始まった*．
*法律の成立を受けて，今年（2000年）10月には処分事業の実施主体として原子力発電環境整備機構が設立された．現在の計画では，処分地選定の第一歩である予備的な文献調査が来年度からはじまり，その後，ボーリング調査，地下施設を利用した調査を経て2020年代半ばには処分地が最終決定される．埋設開始は2030年代半ばから遅くとも2040年代半ばとされている．法律の定めるところでは，原子力発電環境整備機構は，処分地選定から操業にいたるまで通産大臣の承認を受けるだけで事業を進められる．世界に目を転じると，たとえばフランスが，どのような処分方法を選ぶかを国会で最長15年（2006年まで）の議論を経て決定することを法律で定めており，地層処分を進めようとしている国々でも，処分地の選定や影響評価に政府や国会が関与して計画にブレーキをかけられるようになっている．これに対して日本は，きわめて短期間の国会審議で処分方法ならびに事業手続きを決めたうえに，いちど走り出したら止めにくい制度設計をしてしまったといえる． このような動きのなか，各地で，科学技術庁や核燃料サイクル開発機構の主催によるシンポジウムやフォーラムがおこなわれているものの，各国が苦労していて，社会的合意を得ることがむずかしいこの問題の困難さが，一般の人々に広く知らされているとはいいがたい． ‘第2次取りまとめ’の内容には科学的にみて多くの問題があり，日本列島における地層処分の実現性が示されたとは到底いえない．このまま地層処分を強行すれば，21世紀や，数千年，数万年後の将来の世代に途方もない迷惑をかける可能性もけっして低くはないと思われる．筆者らは‘第2次取りまとめ’に対する批判レポート(4)の作成（7月12日記者発表）に加わったが，その後，それに対する核燃料サイクル開発機構の見解が10月末に示された(5)．“見解”発表前の10月21日には，双方による公開討論会(6)が開かれている．それらを踏まえて，2回に分けてこの問題を論ずる．
原子力発電と高レベル放射性廃棄物原子力発電をおこなうと，原子炉内では核分裂生成物，プルトニウムとそれ以外の超ウラン元素（ネプツニウム，アメリシウム，キュリウムなど）が大量に発生して，核燃料のなかにたまっていく．これらの放射性核種が“高レベル”の放射性廃棄物として問題となるため，使用済み燃料またはそれを化学処理したものを“高レベル放射性廃棄物”と呼ぶ．核燃料中でおもに核分裂に寄与するウラン235の初期濃縮度（3〜5％）や，燃焼度（燃料として消費した割合）にもよるが，使用前と使用済みの核燃料に含まれるこれらの放射性元素とウラン同位体の割合を図1に示した．
核分裂生成物（いわゆる“死の灰”）は，発電のために核分裂エネルギーを利用することで必然的に生まれる．これは，中性子の数が過剰なため不安定で，安定核種になるまでベータ崩壊（電子を放出）を繰り返し，多くの場合にガンマ線（波長の短い電磁波の一種）も放出する．半減期は1日に満たないものが多いが，数年から数千万年といったものもあり，処理にあたってはこれらが問題になる．40種ほどの元素*を雑多に含むため，化学的には複雑で取り扱いもむずかしい．
*核分裂生成物は，質量数90付近と140付近にピークをもって幅広く分布しており，原子番号30番台から60番台の元素がすべて含まれる． 超ウラン元素とは，ウランよりも原子番号が大きい元素のことで，核燃料の一部が中性子捕獲とベータ崩壊を繰り返して生成する．これらはすべて不安定で，鉛の安定同位体になるまでアルファ崩壊などを繰り返す．アルファ線（アルファ崩壊によって放出されたヘリウム原子核）は，放射線としては粒子の質量が重いために飛程が短く，そのうえエネルギーも高いので，体内被曝の影響が非常に大きい．また，半減期の長い核種が多い．
原子炉から取り出した使用済み燃料は強烈な放射能をもっている．取り出して1年後の使用済み燃料1トンに含まれる放射性核種のうち30種近くの放射能量が，それぞれの核種についての一般人の年間摂取限度の1億倍を越えており，これらを合計すると数十兆倍にもなる．使用済み燃料1トンの放射能の経年変化を図2に示した．発電に使用することで核燃料の放射能量は桁違いに増大する．数万年後の放射能は，燃料製造に必要なウラン鉱石の全放射能と同程度まで減少するが，それでも，もともとのウラン鉱石（品位1％としても燃料1トンの製造に750トンを要する）よりは質量が少ない分だけ濃縮されていることになる．
アメリカ，カナダ，スウェーデン，フィンランドなどは使用済み燃料をそのまま高レベル放射性廃棄物として“直接処分”する計画である．しかし，プルトニウム利用を図る日本は，プルトニウムとウランを使用済み燃料から化学的に回収する“再処理”を基本政策にしている．再処理は，放射能の強い半減期およそ1年未満の核種の崩壊を待つため，原子炉から使用済み燃料を取り出して4，5年後におこなわれる（図2参照）．放射線が燃料内部で熱となる崩壊熱も莫大なので，使用済み燃料はこの間，原発内の貯蔵プールで冷却保管される．
再処理で出る非常に放射能の強い廃液（核分裂生成物と超ウラン元素が含まれる）は，液体よりは管理や運搬がしやすい“ガラス固化体”にされる．これは，高温で溶かしたガラスに廃液を混ぜて，ステンレス製の円筒容器（キャニスターと呼ばれる肉厚約5mm，直径約40cm，高さ約1.3mの容器）に流し込んで固めたものである（重量約500kg）．日本政府は使用済み燃料を廃棄物とは考えず，ガラス固化体を“高レベル放射性廃棄物”と呼んでいる（ここでは，混乱を避けるために“ガラス固化体”と明記する）．
使用済み燃料の強い放射能と発熱量は，ガラス固化体になっても変わらないので，すぐに処分はできない．製造直後のガラス固化体に触れるほどに近寄れば，数秒で致死レベルのガンマ線を被曝する．また，地層処分という観点からは，埋設したガラス固化体の発熱が周囲におよぼす影響が問題になる．そのためガラス固化体は，30〜50年間地上に保管し，放射能と崩壊熱の減少を待ったのち地層処分することになっている（図2参照）．
日本で平均的な100万kW級原発では，稼働率80％として1年間に70億kW時（約200万世帯の使用電力量に相当）の発電をして，約25トンの使用済み燃料が発生する．ガラス固化体は，使用済み燃料1トンから約1本*作られるとして概算をすれば，1年間に原発1基から20〜30本，約50基の原発が稼働する日本全体では1000本から1500本生じるということになる． *再処理工場の仕様や使用済み燃料の燃焼度によって，0.6本から1.3本と大きく違う．
1966年の商業運転開始以来これまでに発生した使用済み燃料は，約1万7000トンで，そのうち7000トン余りは再処理を委託したフランスとイギリスへすでに送られている．残りは日本の原発の貯蔵プールに置かれているが，貯蔵プールが満杯に近い原発もふえてきている．これらの使用済み燃料をすべてガラス固化体にしたとすれば，1万2000本ほどに相当すると見込まれる（文献(8)をもとに試算）*．
*現在，実際に日本で保管されているガラス固化体は334本で，このうち272本が再処理を委託したフランスから1995年以来返還されたもので，62本が東海再処理工場で作られたものである．海外契約分は，すべてガラス固化体にされれば合計3500本ほどと想定されている(8)． |
全体表示
[ リスト ]
コメント（0）
おどろきですね。
あんなに問題にしてい...
