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2016年10月15日 (土)

高レベル放射性廃棄物の地層処分

先日、エネルギーの勉強会で、高レベル放射性廃棄物の地層処分について学びました。

講師は名古屋大学博物館・大学院環境学研究科教授の、吉田英一先生。
地質学の見地から、地層処分の科学的根拠について詳しく伺いました。

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原子力発電の大きな問題のひとつが、廃棄物の処理です。

資源の乏しい日本では、いちどエネルギー生産に使った燃料=使用済核燃料を、再処理してウランやプルトニウムを取り出し、有効に利用することにしています。

再処理したあとに残る放射線量が高い物質は、液状にして分離します。
この廃液をガラス原料と高温で溶かし合わせ、ステンレス製容器(キャニスター)の中で冷やし固めます。(=ガラス固化体)

このガラス固化体を「高レベル放射性廃棄物」といいます。

今の日本には2500本近くのガラス固化体があり、ほとんどが青森の六ヶ所村再処理施設内で貯蔵されています。

一方、再処理前の使用済核燃料は、原子力発電所の建屋内に保管され、ガラス固化体にすれば2万~2万5000本に相当します。

たとえ日本が原子力発電をやめても、廃棄物は残るのです。
これこそ次世代に残してはいけない、大きな課題です。

ではどうすれば?
解決策として考えられているのが「地層処分」です。

これは、ガラス固化体を地下300m以深の地層に埋めて、人間の生活環境から隔離する方法です。

放射性物質には、時間の経過とともに他の元素に変わり、放射線量が減るという性質があります。
ガラス固化体も、作られた当初は放射線量が高いですが、1000年後は9割以下となります。
つまり長い年月、隔離し続けることが重要です。

隔離方法としては、氷床処分、海洋底処分、宇宙処分、海溝処分など、様々な方法が検討されてきましたが、現在、世界的に進められているのは「地層処分」です。

約40年前、アフリカのオクロでウラン鉱床発掘中に、地下400m地点で原子炉反応の化石が発見されました。

調査の結果、20億年前に自然状態で核分裂反応が起こり、放射性物質は地層に閉じ込められていたことがわかりました。

このオクロ天然原子炉をもとに、自然の特性を生かし、地下深くに放射性物質を隔離する「地層処分」が考え出されたそうです。

地層処分は、ガラス固化体とそれを覆うオーバーパック・緩衝材による人口バリアと、地下の岩石や粘土などによる天然バリアを組み合わせた「多重バリア」によって、放射性物質を閉じ込めます。

ガラスというと脆いイメージですが、水に溶けにくく化学的に安定しているので、放射性物質を閉じ込めるのに適しています。

実際にガラス固化体のサンプルや、200年前のウランガラス、オーバーパックの原料になる鉄で作られた古代のくぎ等を触らせていただき、自然素材の安定性を感じました。

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現在、日本では瑞浪、幌延の地層研究所で、様々な調査研究が行われています。

近々、日本の地質特性を根拠とした科学的有望地が、エリアマップとして公表されるそうです。
これを機に国民が地層処分に関心を持つことを期待したい・・とのお話でした。

吉田先生のお話は、大変わかりやすく面白く、地層処分が自然や物質の特性を生かした方法であることが、よく理解できました。

原子力の賛否に関わらず、放射性廃棄物の処分は、私たちの世代で進めていかなければいけないと、強く感じた講義でした。

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