近年注目を浴びている、原子力発電にともなって発生する「高レベル放射性廃棄物」の処分問題。国は、人々の生活環境に影響を与えないよう、地下深くの安定した岩盤に閉じ込める地層処分という方法で最終処分する方針を示していますが、現時点で具体的な処分地は決まっていません。

処分地の選定は、まさに社会全体の問題です。しかし実際のところ、どんな仕組みで処分されるのか、処分地の選定プロセスや地域に及ぼす影響などについてご存じでしょうか?詳しく知っている方は少ないかもしれません。

そこで、ここでは高レベル放射性廃棄物がどのようにして処分をされるのか、具体的にどのような課題があるのかをわかりやすくご紹介します。読めばきっと、高レベル放射性廃棄物の仕組みや課題を知ることができるでしょう。

高レベル放射性廃棄物とは?

そもそも「高レベル放射性廃棄物」とはなんでしょうか?

原子力発電で発生した使用済燃料のうち、約95%は原子力発電所の燃料として再利用することができます。この再利用できる物質を取り出した後に残る、残り5%の廃液をガラスと一緒に固めたもの(ガラス固化体)を「高レベル放射性廃棄物」といいます。

このガラス固化体は安定した物質で、爆発することはありません。しかし、製造直後は発熱するため、30~50年程度、冷却するために貯蔵・管理してから処分します。

冷却する際は、専用の貯蔵施設内でガラス固化体を厚さ2mのコンクリートで遮へいすることで、放射線の影響を低減できます。

画像: ガラス固化体貯蔵のイメージ(出典:原子力発電環境整備機構(NUMO))

ガラス固化体貯蔵のイメージ(出典:原子力発電環境整備機構(NUMO))

なぜ今、最終処分を考えないといけないの?

では、なぜ今、高レベル放射性廃棄物の処分が注目され、社会的な課題となっているのでしょうか。

実は現在、原子力発電所などに保管されている使用済燃料を今後再処理すると、すでに再処理された分も合わせ、約26,000本のガラス固化体が存在することになります。

ガラス固化体の放射能が低減するまで数万年以上にわたるため、将来世代に地上での保管の負担を負わせ続けることは現実的ではありません。原子力発電を含む、電気をたくさん使ってきた現世代で、処分への道筋をつける必要があるのです。

ガラス固化体は冷却のため30~50年、一時貯蔵してから処分することとなっていますが、現在、ガラス固化体が保管されている青森県六ヶ所村では25年以上経過しています。

そのため、社会全体の課題として関心を持って理解を深めることが重要なのです。

画像: 使用済燃料を保管している原子力発電所の使用済燃料ピット

使用済燃料を保管している原子力発電所の使用済燃料ピット

どうやって処分するの?

では、一体どのようにガラス固化体を処分するのでしょうか。
実は既に法律によって処分方法は決まっているのです。

処分方法について検討が開始されたのは、日本で初めて商業用原子力発電所が運転を開始した1966年より前、1962年にまで遡ります。その後、2000年に処分方法に関する法律(*1)が国会で制定され、高レベル放射性廃棄物の処分方法を「地層処分」とすること、そして、処分の実施主体を原子力発電環境整備機構(NUMO)が担うことが定められました。
*1:「特定放射性廃棄物の最終処分に関する法律」

画像1: 出典:原子力発電環境整備機構(NUMO)

出典:原子力発電環境整備機構(NUMO)

高レベル放射性廃棄物の地層処分の基本的な考え方としては、放射線の影響を考慮し、長期にわたって人間の生活環境から隔離する必要があります。また、地上で保管を続けるよりも、地下深くに適切に埋設するほうが、安全上のリスクを小さく、かつ、将来世代の負担を小さくすることができるのです。

地層処分は、地下深くの硬い岩盤が持っている「物質を閉じ込める」性質を利用します。高レベル放射性廃棄物をさまざまな物質で何重にも覆った上で、長期にわたり地下300mより深い安定した岩盤の中に閉じ込めます。

他にも様々な方法(宇宙処分・海洋投棄・氷床処分・地上保管)が検討されましたが、「地層処分」が現時点では最も安全で実現可能な処分方法とされ、国際的にも共通した考え方です。

画像: 検討されてきた様々な処分方法(出典:原子力発電環境整備機構(NUMO)の図を基に作成)

検討されてきた様々な処分方法(出典:原子力発電環境整備機構(NUMO)の図を基に作成)

処分地は決まっているの?

現時点で具体的な処分地はまだ決まっていませんが、2017年、国は「科学的特性マップ」を公表しました。これは、地層処分を行う場所を選ぶ一つの指標として、各地の地下環境にどのような科学的特性(火山、断層、鉱物資源等)があり、それがどう分布しているかを俯瞰できるものです。

マップには、オレンジ・シルバー・グリーン、濃いグリーンの4つに色分けされており、火山や活断層に近いか、地下に鉱物資源があるか、処分に好ましい特性が確認できる可能性があるか、輸送面を鑑み海岸に近いか、など科学的な特性が示されています。

画像: 科学的特性マップ(出典:経済産業省 資源エネルギー庁ホームページ)

科学的特性マップ(出典:経済産業省 資源エネルギー庁ホームページ)

ですが、この科学的特性マップは、それぞれの地域が処分地としてふさわしい特性があるかどうかを確定的に示すものではありません。処分地を選定するまでは、科学的特性マップには含まれていない要素も含めて、法律に基づき段階的に調査・評価されていきます。

処分地は、法律で定められた「文献」「概要」「精密」の段階的な調査を経て決定します。現在、北海道の寿都町、神恵内村において、文献調査が進められているとともに、地層処分事業や地域の将来について、住民の皆さまの間で意見交換を行う「対話の場」が設けられています。また、次の段階の調査に進もうとする際は、当該都道府県知事と市町村長のご意見を聴き、そのご意見に反して先の調査には進まないことになっています。

また、国やNUMOは、寿都町、神恵内村だけでなく、全国のできるだけ多くの地域に、地層処分事業に関心を持ってもらい、文献調査を受け入れてもらえるよう、理解活動を進めています。電力会社も国、NUMOと連携し、理解活動に取り組んでいます。

画像: 処分地の選定プロセス(出展:原子力発電環境整備機構(NUMO) )

処分地の選定プロセス(出展:原子力発電環境整備機構(NUMO) )

地層処分施設ってどんなもの?

では、どのようにして地層へ処分されるのでしょうか。
まず、地上施設に運ばれる高レベル放射性廃棄物(ガラス固化体)を受け入れて検査します。ガラス固化体はそのままの状態ではなく、オーバーパックと呼ばれる厚い金属製の容器に格納した後、地下300mより深い安定した岩盤にある地下施設へ搬送し、緩衝材となる粘土の中に埋設するのです。

地下深部の岩盤という「天然バリア」と、オーバーパックや緩衝材など「人工バリア」を組み合わせた多重バリアシステムにより、長期間にわたり放射性廃棄物を人間の生活環境から隔離して閉じ込めます。このような多重バリアシステムの考え方は、国際的に認められ、諸外国でも採用されています。

地層処分施設では、今後発生すると見込まれる分を含め、4万本以上の高レベル放射性廃棄物を埋設できる施設が計画されています。

画像2: 出典:原子力発電環境整備機構(NUMO)

出典:原子力発電環境整備機構(NUMO)

最終処分は原子力発電を利用する国の共通課題

原子力発電を利用する諸外国の状況はどうなっているのでしょうか。実は海外でも、「地層処分が最適な方法である」という認識は日本と同じなのです。高レベル放射性廃棄物の処分を実現することは、原子力発電を利用するすべての国の共通の課題です。

各国で処分地の選定や必要な研究などが進められています。フィンランドでは既に建設が始まり、スウェーデンでも処分する場所が決められています。

画像: 出典:経済産業省2022年5月10日発表資料「第26回 総合資源エネルギー調査会 電力・ガス事業分科会 原子力小委員会 資料6最終処分に関する最近の取組」より抜粋

出典:経済産業省2022年5月10日発表資料「第26回 総合資源エネルギー調査会 電力・ガス事業分科会 原子力小委員会 資料6最終処分に関する最近の取組」より抜粋

まとめ

原子力発電にともなって発生する「高レベル放射性廃棄物」の処分の問題。人々の生活環境に影響を与えないよう、地下深くの安定した岩盤に閉じ込める地層処分という方法で最終処分する方針は決まっていますが、日本においては現時点で具体的な処分地は決まっていません。
ガラス固化体の放射能の低減までは数万年以上にわたります。将来世代に負担を負わせるのではなく、現世代で処分の道筋をつける必要があるでしょう。

画像: 【イラスト解説】高レベル放射性廃棄物の処分とは?仕組みについてわかりやすく説明

社会全体の課題として、まずは一人ひとりが関心をもって理解を深めていくことが重要ですね。

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