最終処分に関する用語解説です!

ここでは「最終処分の○○ってどういう意味?」という方にも、わかりやすく解説していますので、下記ボックスにあるインデックス(頭文字)をクリックして参考にしてみてください!


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最終処分Q&A「なぜ?」にお答えします!

安全性

「誤解です」
1976 年に原子力安全員会報告「放射性廃棄物対策について」により“当面地層処分に重点”の方針がうち出され、主に国立研究開発法人「日本原子力研究開発機構」の3 拠点で研究が行われています。
①東海事業所:地層処分の基本概念である“ガラス固化体と多重バリアシステム”の技術の信頼性や安全性を確かめる研究施設(エントリー・クオリティ)を使った技術開発
②東濃地科学センター:結晶質岩の瑞浪超地層研究所で深い地層における科学的な研究と調査
③幌延深地層研究所:堆積岩の深い地層における科学的研究なお、このほか、火山活動、地震、断層などに関わる調査研究が、日本地質学会、日本火山学会、日本地震学会などで行われてきました。

「その通りです」
地層処分は、非常に長い期間を対象としているため、同じ期間で安全性を実証することは困難です。ただし地下深部の地層は数万~数億年にも及ぶゆっくりとした時間スケールで形成されたものであり、地下深部の環境も遠い将来にわたってほとんど変化がありません。地下深部環境に影響を及ぼすと考えられる断層活動、津波、火山活動などは、過去の地震や津波等を記した古文書、岩石の年代測定や火山灰分析による噴火時期の推定などにより、地震、津波、火山活動等に関する情報を収集し、その影響を不確実性とともに考慮することとしています。 また人工バリアに関しては、火山から噴出したガラス,古代の遺跡などから発掘される金属の考古学品,地下に埋設された古い鋳鉄管などの自然界における類似現象(ナチュラルアナログ)を通じて地下での長期的な変化を調べることにより,将来生じ得る現象を予測します。廃棄物埋設後の放射性核種の挙動の予測は、前述した天然原子炉などのナチュラルアナログ研究を通じて妥当性を検証しています。

海外

「誤解です」
高レベル放射性廃棄物の地層処分は、原子力発電を行ってきた世界各国での共通した考え方です。既に建設が始まっている国もあります。 フィンランドでは処分場建設が始まっていますし、スウェーデンやフランスは処分場候補地が選定されています。スイスやカナダでは複数の処分場候補地で調査が行われており、段階的に絞り込んでいく予定になっています。原子力発電を利用しているその他の国々でも、処分場選定に向けたプロセスが始まっている状況です。

活断層

「誤解です」
私たちは断層活動や火山活動の原因であるプレート運動に起因する災害をしばしば経験しています。「プレート運動に関連する断層活動や地殻変動は、将来10万年程度であれば現在の運動の傾向が継続する可能性は高い」という報告もされている通り(総合資源エネルギー調査会(2017)など)火山や活断層の近傍などでない地域は、ほとんど変動がなく安全な地層処分を実施できる可能性を持っている地域であるということができます。 高レベル放射性廃棄物は、超長期に亘って、人間の生活環境に影響を及ぼさないように埋設される必要があります。日本では地下300m 以深のいわゆる「深地層処分」が前提です。日本列島には、約10 万年程度に亘って大きな地殻変動や活発な火山活動が起きないと評価される地域は多く存在し、そこでは最終処分場は地殻変動や火山の影響を受けません。また地下は地表より地震の揺れが小さいので、処分場の地震リスクは特段大きなものではありません。

地層処分

「誤解です」
国内に地層処分に相応しい地層はあります。日本列島には、約10 万年程度に亘って大きな地殻変動や活発な火山活動が起きないと評価されている地域は数多く存在します。第4 紀火山の中心より一定の範囲離れれば、そこでは、最終処分場は火山の影響を避けることができます。実際の場合には、事前に行う文献調査により断層を避けて候補地を選び、さらにボーリング等による精密調査を行って断層が存在しないことを確認します。

ガラス

「誤解です」
高レベル放射性廃棄物は、ガラス固化してステンレス容器(「ガラス固化体」という)に封じ込め、約30 ~ 50 年程度貯蔵されます。その後、工学的な安全対策を施した岩盤の中に閉じ込められます。ガラスは黒曜石やステンドグラスを内包し、安定した物質であり10 万年間性質は変わりません。 また、地下水に溶けないという性質があるので、地下水が放射能を帯びて地上へ漏れ出す確率は極めて小さいと評価されています。このようにガラスは、放射性廃棄物を長期間にわたって閉じ込める能力に優れているため採用されたのです。

サイクル

「誤解です」
原子力発電をすれば必ず発生するものであり今までにおよそ25,000 本のガラス固化体に相当する使用済み燃料が発生しています。再処理に関しては1955 年に原子力開発基本法が制定され、エネルギー資源の乏しいわが国は“原子炉で燃やした使用済燃料からウランやプルトニウムを分離して再利用する”という「核燃料サイクル」が必要不可欠であると判断されました。その基本政策は現在も維持されています。

最終処分

「その通りです」
原子力反対派は、「高レベル放射性廃棄物」の最終処分場がまだないので、「トイレ無きマンション」の原発は稼働すべきではないと主張しています。この情緒的な表現は原発を導入した当初から今日に至る長きに亘って使われてきました。しかし、この主張は決して実態を反映したものではありません。 技術的課題が解決されても、いざ最終処分場の建設となると、建設反対の住民運動(NIMBY:Not in my backyard 処分には賛成でもわが家の裏庭では困る!)が起きます。諸外国のほとんどの国で最終処分場に関する合意形成は依然として十分にはなされていません。 もう一点大きな要因として、日本では候補地の決定に当たり地域住民と国・自治体との合意形成の過程が双方向ではなく一方的であった経緯があり、このために未だ信頼関係が構築されていません。また住民側にも利害が絡み複雑な様相を呈する上、反対のための反対派が合意形成を必死に妨げている行為が、冷静な議論行われてきませんでした。

「誤解です」
国が事業の実施主体である原子力発電環境整備機構(NUMO)に加え国も高レベル放射性廃棄物の最終処分場の候補地探しに参画します。 まず、①“火山や活断層が近くにないなどの基準を満たす「科学的特性マップ」を提示することになりました。そして、②国が、有望地内に存在する複数の自治体に処分場建設のための調査協力を打診する”という基本方針が決まりました。 候補地を選定するための実施される『文献調査』、『概要調査』、『詳細調査』の各プロセスにおいて、首長の判断に基づく承認が必要となり承認がなされない場合は次の段階に進むことはできません。

「誤解です」
処分場の面積(ガラス固化体4 万本収納)は地下施設6-10 平方キロおよび地上施設1-2 平方キロです。高レベル放射性廃棄物の発生量は僅少です(1年で一人あたり5グラム程度)。ガラス固化体(プロパンガスの7㎥のボンベのサイズで重量はおよそ500㎏)は、1年間に1,000 本程度の最終処分を実施する必要がありますが、一つの処分場でおよそ40年間の操業が可能であるため置き場がなくなることがないことがわかると思います。沿岸海底下の岩盤中に地下施設用地を求めても良いのです。

地層処分

「誤解です」
原子力発電所に使われているウランは、鉱山から採掘したものであり、海や宇宙などの他の場所にもっていって処分するのではなく、技術的にも可能で自国内で可能な方法として、地層が本来有している閉じ込め性を活かすことが最も理にかなって安全と考えているからです。 「地層処分」とは、地下深部の地層が本来持っている「物質を閉じ込める力」を利用し、地下深部の地層に高レベル放射性廃棄物を埋設し、人間の生活環境に影響を及ぼさないように長期にわたって安全・確実に隔離し閉じ込める方法です。地下深部は地上に比べ、物質を長期にわたり安定して閉じ込めるのに適した以下の特徴があります。
・地下深部では地下水の動きが極めて遅いため、物質の移動が非常に遅い。
・地下深部では酸素が極めて少ないため、錆びなどの化学反応が抑えられ、物質を変質させにくい。
・地上に比べて、地震、津波、台風等の自然現象による影響がほとんどなく、戦争、テロ等の人間の行為による影響も受けにくい。
実際に、ガボン共和国のオクロ地区のウラン鉱床では、約20億年前に核分裂連鎖反応により生じた放射性核種が良好に保存された状態で発見されています。この天然の原子炉ともいえる類似現象(ナチュラルアナログと言います)が、数万年にわたって人工的に放射性廃棄物を閉じ込める地層処分が可能であることの根拠となっています。
<以下マージ>
「長い時間、人間の生活環境から安全に隔離」する最終処分の目標からは、何百年もの間、地上で保管しておくより安定な地下深部を利用する地層処分が現実的で、優れた安全な技術であることがわかっています。

「誤解です」
次の3項目が検討された結果、①および②は不適切であり、③を満たす最適な方法として「地層処分」に決まりました。
①長期にわたって人間の生活環境へ影響しないように人間が管理する(長期管理)
②半減期の長い放射性廃棄物の危険性をなくしてしまう(消滅処理)
③人間の生活環境へ影響を及ぼさない十分に離れた場所に長期にわたって隔離する(宇宙処分、永久処分、海底処分、地層処分)
※宇宙処分は安全性の観点から、永久処分と海底処分は国際法で禁じられていることから地層処分が有力な手段となる)  なお、この「地層処分」の概念は、国際的に認められた方法であり、1989年に国際原子力機関(IAEA)によって処分場設計のための安全規制や基準類が取りまとめられています。  日本では、再処理して「ガラス固化体」にしてから深地層に処分する方式を20年間進めてきました。フランスやドイツも同じ方式です。ただし、“可逆性のある地層処分”を選択肢に加えています。近い将来に廃棄物の処理技術に進歩があればその時点で深地層から取り出して対応するというものです。

バリアシステム

「その通りです」
人工バリアには、地下水に溶け出しにくくするために放射性物質をガラスで固めたガラス固化体、地下水との接触を防ぐためのガラス固化体を封入する厚い金属製の容器(オーバーパック)、水を通しにくく放射性物質の移動を遅くするためのオーバーパックの周囲を覆う天然の粘土を主成分とした緩衝材から構成されています。
ガラスは、主成分であるケイ素やホウ素が網目のような化学構造を形成しており、放射性物質を均質かつ安定に取り込むことができます。色ガラスはこの特徴を利用したもので、色ガラスが割れても色の成分だけが流れ出すことがないのと同様、ガラス固化体が割れても放射性物質だけが流れ出すことはありません。また、ビーカーや試験管に用いられているように水に溶けにくく化学的に安定しているため、古代遺跡からガラス製品が色彩をほとんど失わずに出土しているのは、この優れた特徴によるものです。 オーバーパックの候補材料には、腐食特性、材料強度、耐放射線性、調達性、コスト、使用実績等の様々な観点から、炭素鋼、銅、チタンがあげられますが、強度、耐食性及び産業界での使用実績の観点から、炭素鋼が有力候補と考えられています。オーバーパックの設計寿命は、ガラス固化体の放射能や発熱性が低くなり廃棄物の周辺が地下深部の本来の状態に回復する埋設後1,000年としています。 緩衝材は、オーバーパック全体を取り囲むようにオーバーパックと地層の間に充填されます。主な材料は、ベントナイトと呼ばれる天然の粘土で、水を吸収して膨潤しとても水が流れにくい状態となるのに加え、放射性物質を吸着する能力も有しています。
地層処分では、長期にわたり放射性物質を閉じ込めるために、人工バリアに加えて地層の閉じ込め機能(天然バリア)を組み合わせた多重バリアシステムから成り立っています。

「その通りです」
放射性物質を長期に封じ込める機能を人工的に設けた人工バリア(ガラス固化体+オーバーパック+緩衝材[ 粘土])と、さまざまな封じ込めの性質を有する深地層の天然バリアを組み合わせた概念が多重バリアシステムです。  この多重バリアシステムでは、それぞれの物質の性質を生かした役割を次のように担っています。
①ガラス固化体:放射性物質を閉じ込め、溶け出しにくくする。厚さ数mm の鋼鉄で周囲に強度を持たせて運搬・移動や一時保管(貯蔵)をしやすくしている。
②オーバーパック:ガラス固化体と地下水の接触を遮断するための、厚さ数cm の金属(炭素鋼)製にしている。
③緩衝材:地下水や放射性物質の移動を遅くする性質の粘土を主成分に、厚み10 数cm の緩衝材の役割を担う。
④地下深部の環境:酸素がほとんどなく、鉄の腐食やガラスの溶解などが起こり難く、地下水の移動も極めて遅い。また、人間の活動や自然現象の影響を受けにくく、天然バリアの役割を果たしています。

適地

「誤解です」
活断層の動きは、日本列島周辺のいくつかのプレートの沈み込みと関連しています。全く断層がないような地域には、その周辺を震源とする大きな地震は起こりません。プレートの沈み込みの状況や過去の断層活動、地震の経験などから、地層処分に適した地点は国内に数多く存在することがわかっています。活断層があるところをはずし、適切な地点を選定することが重要です。地質学的調査によって断層から離れた距離に処分地を決めれば、地震そのもので地層処分場が壊れることはないでしょう。地震があるから断層活動に発展するのではないことを理解する必要があります。

地下水

「誤解です」
高レベル放射性廃棄物の放射能が地下水によって生活環境を汚染しないようにする技術が地層処分技術です。高レベル放射性廃棄物は、放射能を地下水に溶けにくくするためにガラスの成分に取り込んだガラス固化体にします。地層処分技術では、ガラス固化体の外側を地下水にさびにくい金属(例えば鉄)、さらにそれらの外側は地下水を通しにくい粘土で包み込む「人工バリア」で地下水対策を施します。
放射性物質は、半減期にしたがって時間とともに減衰するため、処分場周辺の地下水が動かずに長い時間その場に留まっているほど地層の閉じ込め性能が高く安全性は高まります。そこで、地層処分の調査では、対象深度の地下水の年代を測定して、十分に長い間、地下水が留まっている場所であることを確認することにしています。
一般に、山岳地域で降った雨の一部は、地表面から浸透して地下水となり、山麓などで湧水となって再び地表に湧出します。平野部で降った雨は、より標高の低い河川や海に湧出します。このように地表面近傍の地下水は、常に移動し循環しています。 一方、地下深部にいくほど、地下水は降雨涵養の影響を受けにくく動きは緩慢となり、同じ場所に滞留している傾向が強くなるため地下水年代も古くなります。例えば、下図の評価対象深度で年代が10万年と測定された地下水は、地盤に浸透してからその深度に10万年留まっていることになります。年代が古い地下水ほど動きが緩慢なため、地表や海などの人間環境に出てくるまでにも非常に長い時間がかかり、処分場の安全性は向上します。 そこで、地層処分の調査では、地下水中の炭素14、塩素36などの同位体比から地下水の年代を測定し、遠い将来にわたって安全が確保できる場所であることを確認することにしています。

放射性廃棄物

「その通りです」
原子力発電の使用済燃料(燃料を燃やして残ったもの)をリサイクルしたあとに残る「高レベル放射性廃棄物(大変強い放射線を出すもの)」です。 原子力発電所で使い終えた燃料は、ペットボトルや新聞などと同様に、リサイクルすることとしています。しかし、リサイクルする過程で、再利用できないゴミが残ります。 その中で放射能が高いものとガラスの原料と溶かしあわせ、固めたものが高レベ炉放射性廃棄物《ガラス固化体》です。

「誤解です」
120 万kW 級原発を1 年運転すると24 トンの使用済み燃料が発生し、これまでの発電により13,000 トンの使用済燃料が蓄積されています。 ところで、この量を一人あたりに換算するとどのくらいになるのでしょうか。国民1人が一生に利用する電気で発生する高レベル放射性廃棄物の量は、“ゴルフボール3個分程度”といわれています。家庭用や産業用廃棄物の量と比較して発生量は驚くほど少ないのです。

放射能

「誤解です」
住民への影響は心配する必要はありません。 地層処分後の人に与える影響は自然放射線や医療による放射線よりもはるかに小さく無視できる程度のものです。
天然バリアと人工バリアには、放射性物質を「閉じ込める」、「動きを遅らせる」働きがあるため、その間に放射能レベルが大きく減少します。 将来、閉じ込めた放射性物質が出てきたとしても、人間の生活環境へ動く間に放射能の減衰や薄まることにより人間への影響を心配する必要はありません。
※地表に到達した際の放射線量が一番高くなる数十万年後でも、最大で自然放射線の10万分の1以下です。

「誤解です」
放射能は時間とともに低減(1,000 年で99.9 %が消滅)します。これは毒性が永久に続く化学廃棄物などとは異なる性質であり、永久処分は不要です。 ガラス固化体の放射能は、最初の数百年で大きく(1000 分の1 程度)減衰し、数万年経ればウラン鉱石の放射能のレベルとほほ同じになります。この“数万年とか数千年”という数値は、最終処分場の内部の健全性を保障する必要のある年数ではなく、放射性物質の放射能が減衰して、天然に存在するウラン鉱石の放射能レベル並みとなる目安なのです。

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