原子力総合パンフレット Web版

原子力開発と発電への利用

高レベル放射性廃棄物

日本は、高レベル放射性廃棄物を30〜50年程度、一時貯蔵して冷却した後、最終的に地下300mより深い安定した地層中に処分する方針です。

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高レベル放射性廃棄物の処分

再処理工場では、原子力発電所の使用済燃料から再利用できるウランやプルトニウムを回収した後に、核分裂生成物を主成分とする放射能レベルの高い廃液が残ります。
この廃液は、高温で溶かしたガラス原料とともにステンレス鋼製の容器(キャニスタ)に入れ、冷やして固め、ガラス固化体とされます。これが、高レベル放射性廃棄物です。
日本では、ガラス固化体を30〜50年程度、一時貯蔵して冷却した後、最終的に地下300mより深い安定した地層中に処分することを、基本方針としています。
高レベル放射性廃棄物の放射能レベルが十分低くなるまで、数万年以上にわたり人間の生活環境から遠ざけ、隔離する必要があり、その最も確実な方法として地層処分が採用されました。

ガラスは水に溶けにくく、化学的に安定しているため、長期間にわたって放射性物質を閉じ込めるのに優れています。地下深い層は、石油や石炭、鉄などの鉱床が何百万年、何千万年にわたって安定した状態で保存されてきました。また、酸素濃度が低く、地下水の動きもゆっくりしているため、金属の腐食は極めて遅くなります。こうした安定した岩盤などの「天然バリア」と、厚い金属製容器や緩衝材(粘土)といった「人工バリア」を組み合わせた「多重バリア」を構築して、安全に処分をすることとしています。
ガラス固化体は、1000年間で放射能が約3,000分の1になり、数万年後には、そのもとになった燃料の製造に必要な量のウラン鉱石(ガラス固化体1本あたり約600トン)の放射能と同程度になります。
2003年に批准した「使用済燃料管理及び放射性廃棄物管理の安全に関する条約」により、高レベル放射性廃棄物は自国で処分することになっています。
なお、2015年5月に将来世代の選択可能性などの視点から基本方針の改定が行われました。

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高レベル放射性廃棄物の発生量

2016年3月までに発生している原子力発電の使用済燃料をガラス固化体に換算すると約2万5,000本相当となります。
そのうち、国内で処理されたもの、海外から返還されたものを合わせて国内で貯蔵・管理を行っているガラス固化体は、2,448本(2017年3月末)あります。
将来発生する量を勘案して4万本以上のガラス固化体を埋設できる施設が計画されています。

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高レベル放射性廃棄物の管理方法

【輸送容器(キャスク)の受入れ】

専用車両で搬入したキャスクを、受入れ建屋の天井クレーンで輸送容器一時保管区域に吊り降ろします。

【ガラス固化体の抜き出し】

受入れ建屋の天井クレーンで吊り上げ、輸送容器搬送台車に搭載し、輸送容器一時保管区域からガラス固化体抜出し室へ移送します。その後、ガラス固化体検査室の補助クレーンでキャスクのふたを取り外します。
次に、ガラス固化体検査室の天井クレーンでキャスク内のガラス固化体を抜き出し、ガラス固化体仮置架台に一時仮置きします。空の輸送容器は、検査を行った後、輸送容器一時保管区域で一時保管します。

【検査】

ガラス固化体検査室の天井クレーンでガラス固化体仮置き架台からガラス固化体を順次取り出し、検査・測定を行います。

【収納】

検査が終了したガラス固化体は、貯蔵建屋の床面走行クレーンで収納管にたて積みで収納します。収納管1本あたり9本のガラス固化体を収納します。冷却は間接自然空冷方式で行われ、冷却用の空気はガラス固化体に直接接触しないように収納管の外側を通る構造となっています。

専門情報:日本原燃株式会社「廃棄物管理事業の概要」

高レベル放射性廃棄物貯蔵管理センターでの工程

高レベル放射性廃棄物貯蔵管理センターでの工程

出典:日本原燃(株)ホームページより作成

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高レベル放射性廃棄物の管理状況

1995年に事業を開始した日本原燃(株)(JNFL)の高レベル放射性廃棄物貯蔵管理センター(青森県六ヶ所村)の貯蔵容量は、ガラス固化体2,880本です。
2017年11月末現在、これまで再処理を委託してきたフランスやイギリスから返還されたガラス固化体を1,830本受け入れ、1,830本を貯蔵・管理しています。
さらに、国立研究開発法人日本原子力研究開発機構(JAEA)の再処理技術開発センター(茨城県東海村)で、ガラス固化体256本が貯蔵・管理されています。

高レベル放射性廃棄物(ガラス固化体)の貯蔵概念図

高レベル放射性廃棄物(ガラス固化体)の貯蔵概念図

出典:日本原燃(株)パンフレットより作成

関連情報(詳細):日本原子力文化財団「原子力・エネルギー図面集」

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