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坪谷先生の講義資料
原子力発電のごみ－ 高レベル放射性廃棄物について ＷＨＡＴ？ それはなに？ ＷＨＩＣＨ？ どんなもの？ ＷＨＥＲＥ，ＮＯＷ ？ いまどこに？ ＷＨＹ？ なぜ原子力発電？ ＷＨＯ？ 誰がだしているの？ 福島原子力災害と「新たな放射性廃棄物の課題」 ＨＯＷ？ どうするの？ ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 坪谷隆夫 日本原子力学会シニアネットワーク連絡会運営委員 動燃事業団（現・原子力機構）元理事・環境技術開発推進本部長 1 ＷＨＡＴ？ それはなに？ ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 使うところではごみは出ません 2 ＷＨＡＴ？ それはなに？ ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 「原子力・エネルギー」図面集２００９ （日本原子力文化振興財団） 3 ＷＨＡＴ？ それはなに？ 炭酸ガス ○火力発電に伴い必ず発生 ○発生量は膨大 高レベル放射性廃棄物 ○原子力発電に伴い必ず発生 ○発生量が僅少 原子力発電所１基の運転 で日本のCO2年間排出量 の０．５％を低減 600万トン 原子力発電のごみ ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 4 ＷＨＡＴ？ それはなに？ 放射性廃棄物の濃度区分 高レベル放射性 高レベル放射性廃棄物 廃棄物 α放射性核種濃度（Ｂｑ／ｔ） 低レベル放射性廃棄物 ＴＲＵ廃棄物 ウラン廃棄物 低レベル放射性廃棄物(均質固化体、充填固化体等) 極低レベル放射性廃棄物 炉心等廃棄物 放射性物質 として扱う必 要のないもの (ＩＡＥＡ技術文 書) 低レベル放射性廃棄物 βγ放射性核種濃度（Ｂｑ／ｔ） 放射性廃棄物として扱う必要がないもの （クリアランスレベル以下の廃棄物） ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 5 ＷＨＡＴ？ それはなに？ 発生量は僅少 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 6 ＷＨＩＣＨ？ どんなもの？ ○固体（セラミックス） -ステンレス鋼の容器にガラスとして封じ込め ガラス ①優れた物質（放射性物質）に対する閉じ込め性 ②物理的・化学的に安定性 ③地下水への耐浸出性 富士山の 火山ガラス ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 7 ＷＨＩＣＨ？ どんなもの？ （１）放射性物質の量の経時変化 ○寿命の短い放射性物質がもたらす放射能は当初非常に 高いが、数百年間で急激に減少 ○寿命の長い放射性物質がもたらす放射能は長い時間 をかけて徐々に減少 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 ガラス固化後の時間（年） （２）発熱量の経時変化 8 ＷＨＥＲＥ，ＮＯＷ ？ いまどこに？ 女川原子力発電所（東北電力） 使ったあとの燃料（使用済み燃料）は原子力発電所で 安全に保管 （まだ、廃棄物ではありません） ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 中国電力HP 9 ＷＨＥＲＥ，ＮＯＷ ？ いまどこに？ ガラス固化体の形で安全に保管されています （青森県六ヶ所村） ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 日本原燃ＨＰほか 10 ＷＨＥＲＥ，ＮＯＷ ？ いまどこに？ 貯蔵管理施設（日本原燃、青森県六ヶ所村） 国内貯蔵中 １７８０本 （２０１１年 １２月末） ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 使用中および 使用済み燃料 (ガラス固化体換算） ２４７００本 （２０１１年 １２月末） 11 原子力発電のごみは ＷＨＯ？ 誰が出しているの？ ガラス固化体 その他（温水便座、 食器洗い機など） 冷蔵庫 エアコン 照明 テレビ ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 12 ＨＯＷ？ どうするの？ 技術の目標：長い時間、人間の生活環境から安全に隔離する 安定な地下深部を利用 地層処分方式の選択 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 13 ＨＯＷ？ どうするの？ 高レベル放射性廃棄物の地層処分 ：社会への定着に向けて 原子力発電の安全・安心 国民社会への定着 （社会が参加した計画へ） 地層処分技術の開発 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 地層処分制度の整備 14 ＨＯＷ？ どうするの？ １９５７ 全米科学アカデミー（ＮＡＳ）・研究評議会（ＮＲＣ）が高レベル放射性廃棄物の 岩塩層における地層処分概念を推奨する報告書を原子力委員会に報告 １９８３ スウェーデン核燃料管理会社（ＳＫＢ）が帯水層（地下水のある）結晶質岩に おける地層処分概念ＫＢＳ－３開発・公表 １９８５ スイス・NAGRA が帯水層・結晶質岩における地層処分概念「保証プロジェクト （Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｇｅｗａｅｈｒ）８５）」発表 １９９２ NAGRAが帯水層・堆積岩地層処分概念についてＯｐａｌｉｎｏｕｓ Ｃｌａｙ Ｐｒｏｊｅｃｔ として取りまとめ発表 １９９９ 核燃料サイクル開発機構が帯水層・結晶質岩および堆積岩における地層処 分技術を第２次取りまとめとして原子力委員会に報告・公表 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 15 ＨＯＷ？ どうするの？ 岩塩層の利用 地下水のない 環境 世界初の地層処分施設WIPP（操業中、米国） 地下水のある環境 （帯水層） 堆積岩・結晶質岩の利用 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 16 ＨＯＷ？ どうするの？ 安全確保の三要件 地下水接触の抑制 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 放射性核種の溶出・移動 の抑制 環境安全の確認 17 ＨＯＷ？ どうするの？ 重要な技術領域 長期安定性 安全評価技術 （第四紀学） 地層科学研究 我が国の地質環境 ナチュラルアナログ 調査技術 社会対応技術 地質環境特性 モニタリング技術 記録の保存技術 （岩石力学、水理学、地下水化学） 処分技術 多重バリアシステム概念 遠隔・定置 安全の論拠（セーフティ・ケース） © ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 18 tsuboya(2004) ＨＯＷ？ どうするの？ 技術の目標：長い時間、人間の生活環境から安全に隔離する 今までの知識 地層処分に適した地質環境（１／２） 地震による地下深部の振動 (1) 地質環境の長期安定性 10 火山・断層のような急激な 天然現象による影響や著 しい隆起・侵食は特定の地 域に限定できる 20 30 40 50 60 70 80 90 sec 31.25 gal ○地表部 地震による地下深部の振動 14.46gal ○深度125 m 未固結堆積層や鉱物資源 のある地域は避ける 12.98gal ○深度260 m ○深度730 m 11.32 gal 活断層，火山の分布 三陸はるか沖地震/釜石鉱山坑道内において観 測） •２００万分の１活断層図編纂ワーキンググループ（１９９９） を編集 原子力機構（１９９９） •第四紀カタログ委員会編（１９９９）を編集 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 19 ＨＯＷ？ どうするの？ 技術の目標：長い時間、人間の生活環境から安全に隔離する 今までの知識 地層処分に適した地質環境（２／２） (2) 地下深部における地下水の化学 日本の深部地質環境は，地下水が還元性・低透水性であり、処分場を設置したり、 多重バリアシステムが正常に機能できる充分な強度や熱物性などを有する 原子力機構（１９９９） ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 20 ＨＯＷ？ どうするの？ 技術の目標：長い時間、人間の生活環境から安全に隔離する 今までの知識 深い岩盤のなかに設けた工学的な対策（人工バリア）を施して ガラス固化体を封じ込める 岩盤 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 原子力機構ＨＰより 21 ＨＯＷ？ どうするの？ 技術の目標：長い時間、人間の生活環境から安全に隔離する 今までの知識 地質環境を考慮した人工バリアと処分技術 緩衝材 （ ク ニ ゲルV1 -7 0 ％， ケイ 砂-3 0 ％） 人工バリア材料は天然素材 坑道埋戻し 材 処分坑道 190 炭素鋼オーバーパッ ク 1350 1730 岩盤 190 700 ガ ラ ス 固化体 処分坑道 離間距離 廃棄体ピッチ 岩盤 190 700 440 820 190 廃棄体1本あたりの専有面積 44.4 m2 700 原子力機構（１９９９） 2220 人工バリア仕様例 処分坑道仕様例 （鉄：約5.6ton、緩衝材[定置時]：約24.1ton） （処分孔竪置き方式［硬岩系岩盤］） ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 22 ＨＯＷ？ どうするの？ 技術の目標：長い時間、人間の生活環境から安全に隔離する 今までの知識 地層処分システムの安全評価 最新の計算科学 「もし、地層処分システムがこうなったら・・・」という一連の現象を想定した「筋書き（シナリオ）」、 現象を表す「モデル」および「データベース」に基づき数値解析を行い、その結果を諸外国の安全 基準などと比較 地上に生活する人間の受ける放 射線量は将来においても、 最大で自然放射線の１万分の１程 度と試算 原子力機構（１９９９） ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 23 ＨＯＷ？ どうするの？ 技術の目標：長い時間、人間の生活環境から安全に隔離する 今までの知識 自然に学ぶ長期安全性 ナチュラルアナログ（温故知新） オクロ鉱床 （アフリカ） ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 鉄製水道管 富士山の 火山ガラス 24 ＨＯＷ？ どうするの？ 技術の目標：長い時間、人間の生活環境から安全に隔離する 地層処分放射化学研究施設 —QUALITY— 地層処分関連研究施設（１） （原子力機構HP） ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 熱－水－応力－化学連成試験設備 （COUPLE） 地層処分基盤研究施設 —ENTRY— 25 ＨＯＷ？ どうするの？ 技術の目標：長い時間、人間の生活環境から安全に隔離する 地層処分基盤研究施設 —ENTRY—（東海村） ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 地層処分関連研究施設（２） （原子力機構HP） 26 ＨＯＷ？ どうするの？ 幌延深地層研究センター（２０１２．５現在） 堆積岩系研究 深度３００ｍ研究サイト 深度５００m研究サイト 瑞浪超深地層研究所 （２０１２．６現在） 地層処分関連研究施設（３） 結晶質岩系研究 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 （原子力機構HP） 27 ＨＯＷ？ どうするの？ 高レベル放射性廃棄物の地層処分 ：社会への定着に向けて 原子力発電の安全・安心 国民社会への定着 （社会が参加した計画へ） 地層処分技術の開発 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 地層処分制度の整備 28 ＨＯＷ？ どうするの？ 地層処分に向けた基本制度の整備 1976年 4月 1998年 5月 1999年11月 2000年 5月 2000年10月 2000年11月 2000年12月 2001年 4月 2001年10月 2002年 9月 2002年12月 2007年 1月 2007年11月 2008年 9月 制度制定に関するこれまでの経緯 動燃事業団、地層処分研究を開始 原子力委員会処分懇談会（座長近藤次郎先生） 核燃料サイクル開発機構、原子力委員会に「我が国における高 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－」報告 「特定放射性廃棄物の最終処分に関する法律」成立 原子力発電環境整備機構（ＮＵＭＯ）を実施主体として設立 原子力環境整備促進・資金管理センターを資金管理主体に指定 原子力安全委員会「高レベル放射性廃棄物の処分に係る安全規 制の基本的考え方」取りまとめ 高レベル放射性廃棄物処分専門委員会設置 原子力発電環境整備機構「特定放射性廃棄物処分の概要調査地 区等の選定手順の基本的考え方」公表 原子力安全委員会「高レベル放射性廃棄物処分の概要調査地区 選定段階において考慮すべき環境要件について」取りまとめ 原子力発電環境整備機構、全国市町村で公募開始 高知県東洋町が応募（４月に取下げ） 資源エネルギー庁「取り組みの強化策」とりまとめ 原子力委員会政策評価部会が放射性廃棄物政策で提言 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 29 ＨＯＷ？ どうするの？ 最終処分法 ： 安定に事業を実施する仕組み ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 30 ＨＯＷ？ どうするの？ 最終処分法 ： 安定した事業の実施（最終処分費用の積み立て） ８２００億円（２０１２年３月末現在） （２０１１年３月末 ７３９９億円） ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 31 ＨＯＷ？ どうするの？ 最終処分法：高い透明性のもとに段階を踏んだ処分地選定 公募→応募 申し入れ →受諾 総合資源エネルギー調査会・放射性廃棄物小委員会 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 32 ＨＯＷ？ どうするの？ 高レベル放射性廃棄物の地層処分 ：社会への定着に向けて 原子力発電の安全・安心 国民社会への定着 （社会が参加した計画へ） 地層処分技術の開発 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 地層処分制度の整備 33 社会への定着に向けて ○高知県東洋町を始め、処分事業に関心を持つ地域は現れているが、文献調査を開始するまでには至っていない。 ○これまで応募が検討された地域での経緯等を顧みると、①事業を自分の問題として捉えるまでの幅広い国民の理解獲得、② 正確な情報提供による、最終処分の安全性、処分地選定手続き等に対する地域住民の理解獲得、③国が前面に立った取組、 ④事業と地域との共生による地域振興の可能性の明確化等が課題。 １．文献調査を進めるため の強化アプローチ ○国民全般への広報の拡充 ・処分事業の必要性等に関 するマスメディア広報、都 道府県単位での説明会、 草の根活動 等 ○地域広報の充実 ・地層処分の安全性、処分 地選定手続き、地域振興 等に関する一連の理解促 進活動 ・基礎的な地質情報の提供 ○国が前面に立った取組 ・公募による方法に加え、地 域の意向を尊重した国に よる文献調査実施の申入 れを追加 ３．国民理解に資する研究開発及び国際的連携の推進 ○地層処分を体感できる設備、シミュレーション技術を 利用したバーチャル処分場 ○安全・ 信頼性向上のための研究開発 ○国際的連携 ２．地域振興構想の提示 ○処分事業と共生する地域振興構想の提示 （ 都道府県を含めた広域的な地域振興方策） ○調査段階の交付金の活用方策の提示 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 取組の強化策 ４．国、ＮＵＭＯ、電気事業者による体制、機能の強化 34 地域振興の例（処分地の調査段階） 地層処分事業と地域振興プランについて （地域振興構想検討会（経済産業省、２００８年）） ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 35 地域振興の例（処分地の調査段階） 地層処分事業と地域振興プランについて （地域振興構想検討会（経済産業省、２００８年）） ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 36 地域振興の例（処分地域） ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 地層処分事業と地域振興プランについて （地域振興構想検討会（経済産業省、２００８年）） 37 目標：高レベル放射性廃棄物は長い時間、人間の生活環境から安全に隔離する ３０年程度 ７０年程度 サイト選定（３段階） 文献調査 概要調査 精密調査 建設・操業・閉鎖 建設 操業 閉鎖後管理 管理終了後 閉鎖 高レベル放射性廃棄物の放射能 長期の安全性の議論 地層処分の目標 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 38 参考 海外諸国の状況(２０１２年６月現在） 申請 方針検討段 公募中 文献調査 階 韓国 概要調査 精密調査 最終処分施設 建設地の選定 安全審査 建設・操業等 日本 中国 フランス フィンランド 米国 (公募中) (甘粛省北山ほか) (ビュール) (オルキルオト) (ユッカマウンテン) スイス ＊１ ＊４ スウェーデン ドイツ (エストハンマル) (ゴアレーベン) ＊３ ＊１：連邦政府が３つの候補サイト地域を公表し、審査等を実施中。 英国 ＊２ ＊２：カンブリア州と同州内の２つの市が関心表明を政府に提出し、初期選別を実施中。 ＊３：新連立政権がゴアレーベンの調査再開および代替処分候補地の選定開始。 ＊４：現政権はユッカマウンテン計画を撤回し、代替案を検討する方針。 カナダ ＊５ ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 ＊５：サスカチュワン州などの１０地域で関心表明。初期スクリーニングを実施中。 39 海外の最終処分地選定に向けた事例－英国（文献調査段階） １９７９ 地層処分研究用のボーリング（反対運動で１９８１年に中止） １９９４ 最終処分実施・研究主体（Ｎｉｒｅｘ）による中低レベル放射性廃棄物の最終処分予定地での 岩盤特性調査施設（RCF）の建設申請が建設計画地であるカンブリア州評議会から拒否 １９９７ Ｎｉｒｅｘは拒否を不当として政府に提訴したが環境大臣が計画を拒否。 １９９９ 上院が調査報告書で‘ openness and transparency in decision making are necessary in order to gain public trust’ and mechanisms to include the public in decision making would be necessary。 ２００２ 放射性廃棄物政策当局の環境・食料・農村地域省（DEFRA）（注）が公衆の参加、研究開発、体制整備 を含む段階的な放射性廃棄物管理の仕組み作り（レビュー・プロセス）案を公表・意見募集 ２００３ DEFRAは、レビュー・プロセスを監督し政府に勧告する責任を有する独立組織として 放射性廃棄物管理委員会（CoRWM）を設置。委員長は公募。 技術評価プログラム、公衆・ステークホルダー参画（engagement）（PSE）プログラムを立ち上げ PSEプログラムは放射性廃棄物管理方法の政府への勧告作りの全過程で公衆・ステークホルダー参 画を保証。 ２００６ 地層処分を選択するＣｏＲＷＭ勧告。 PSEプログラムは、勧告案に対する国民の信頼の状況から英国における国民の意思決定で取られた 最も広範で意志決定に重要な役割（ＣｏＲＷＭ報告書） ２００８ 政府が白書を公表。白書で最終処分実施主体としてＮｉｒｅｘを取り込んだ原子力廃止機関（NDA）、 CoRWMの存続、最終処分地は公募とパートナーシップで選定など。最終処分地選定手順は日本の 精密調査に相当する段階まで６段階。第１段階は自治体からの「関心表明」（第５段階までは辞退可 能） ８月にカンブリア州のコープランド市が政府に「関心表明」を提出。１２月にカンブリア州自身も提出 ２００９ １月にカンブリア州のアラデール市が政府に「関心表明」 ２０１０ 「関心表明」地域の初期スクリーニング（文献調査）を実施 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 （注）放射性廃棄物政策は２００８年新設のエネルギー・気候変動省に移管 40 福島原子力災害と「新たな放射性廃棄物の課題」 事例から学ぶ スリーマイル島（ＴＭＩ）原子力発電所事故 チェルノブイリ原子力発電所事故 チェルノブイリ原子力発電所 浮かび上がる放射性廃棄物の課題 ＴＭＩ－２ ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 41 原子力発電所内の廃棄物処理（ＴＭＩ－２） １９７９．０３ 事故発生 燃料および炉心塊（およそ１３０トン） １９８５．１０ 遠隔つり上げ開始 １９９０．０１ 撤去完了（一部は炉内に残留） １９９０．０４ ３４２体のキャニスターを アイダホ国立研究所（ＩＮＬ）に 輸送・長期保管→将来的に地層処分 液体廃棄物（およそ８４００立米） １９９１．０１ 脱塩（イオン交換）－蒸発処理開始 １９９３．０８ 処理完了 １９９３．１２ ＴＭＩ－２ 長期監視段階に移行 １９９１．０２ 全米専門技術家協会（ＮＳＰＥ）賞 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 42 １６２００トン ２４６００トン ２８１００トン ２２９００トン ２０１１．６．４現在 集中廃棄物処理施設 １３３００トン 約８０トンＵ（注） 燃料プール ５７トンＵ ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 約１１０トンＵ 約１１０トンＵ １１４トンＵ １００トンＵ 注：ウラン換算重量 ０トンＵ ２５８トンＵ 43 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 朝日新聞２０１１．６．１８ 44 福島事故対策に特化した 環境修復(除染措置）法および除染作業における放射線障害防止規則が制定 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 45 汚染した土壌などの処理 環境放出放射能(ヨウ素等価, ベクレル） チェルノブイリ 5.2 X1018 福島 7.6 X1017 Additional Report of the Japanese Government to the IAEA (September, 2011) ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 日本原子力学会・緊急シンポジウム（２０１１）ほか 46 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 環境省 47 平成２３年度除染技術実証試験成果の例 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 内閣府・環境省・ＪＡＥＡ主催報告会資料(２０１２年３月２６日） 48 新たな放射性廃棄物の課題 通常の原子炉解体に伴う放射性廃棄物処理処分のほかに、 今までに経験をしていない放射性廃棄物の課題が生じている 原子力発電所構内 １．原子炉内損傷核燃料および炉心塊の取り出し技術開発と処理・保管 およそ炉心部３００トンＵ＋燃料プール内５７０トンＵ ＴＭＩ：およそ１００トンＵ、撤去搬出に１０年余 ２．汚染水リサイクルにともない発生した放射性廃棄物の処分 １１０，０００立米以上 ＴＭＩ：８，０００立米 低レベル放射性廃棄物の処分 ３．構内のガレキ等の適正な処理と処分 （既存技術で可能？） 生活環境の修復 １．緊急対策 除染にともなう指定廃棄物や除去土壌などの焼却処理や保管 ２．減容処理・最終処分 除去土壌などの減容(除染)処理技術開発と実用 廃棄物が発生した都道府県ごとに最終処分施設 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 49 ２０１２．７ 山形大学＠坪谷 50