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1 再処理と高速炉は地下処分の使用済み燃料の危険を減らせるか? ( それほどは ) フランク フォンヒッペルプリンストン大学 科学 世界安全保障プログラム 東京 2019 年 6 月 4 日

2 再処理と MOX 利用は廃棄物や処分場の体積 容積を減らさない 廃棄物パッケージ体積 (m 3 )/ 使用済燃料 1 トン 3.5 Volume of packaged waste (m 3 ) per ton of spent fuel 70 掘削した処分場容積 (m 3 )/ 使用済燃料 1 トン Excavated volume (m 3 ) per ton of spent fuel 再処理廃棄物パッケージ体積 (2 つの可能性 ) MOX 再処理廃棄物処分場容積 (2 つの可能性 ) MOX 使用済燃料パッケージの体積 (2 つの可能性 : 形状の違いから ) 使用済燃料処分場容積 (2 つの可能性 : 形状の違いから )

3 ロワット/トンMOX 崩壊熱は低濃縮ウランの5 倍キHM使用済 MOX 燃料は 長期的にトン当り 使用済低濃縮ウラン燃料の 5 倍の放射性崩壊熱を発生 キャスク間の距離を大きくする必要 率 (MOX/UO2) MOX 使 済燃料 (43MWt /kghm) UO2 使 済燃料 (43MWt /kgu) 炉から取り出し後の年数

4 第 2 第 3 第 4 再処理工場と MOX 工場と高速中性子でプルトニウム 場合によっては他の超ウラン元素のほとんどを分裂させる ( 核変換する ) 空想 年かけて 六ヶ所第 1 から (40 年の運転 ) 320t の Pu 軽 炉 40 基から 六ヶ所第 2 から JMOX LWRs JMOX 2 230tの Pu 6 FNR JMOX:MOX 工場 LWR: 軽水炉 FNR: 高速中性子炉 六ヶ所第 3 から 80t の Pu 六ヶ所第 4 から JMOX 3 約 50t の Am + Np 1 FNR JMOX 4 25t の Pu 2 FNR 廃棄物処分場 50~100 t の Am+Np+Pu

5 彼らの主張 : 300 年後以降は プルトニウムその他の超ウラン元素が 使用済み燃料の放射性崩壊熱と毒性の大半を占めることになる 使用済み軽水炉燃料 50 GWd/MTIHM Spent PWR Fuel 1, 核分裂 Fission Spent LWR fuel (50 MWt-days/kgU burnup) ( 燃焼度 Actinide Products Total Transuranic :50MWt and and Fission 日 Fission /kgu) Product Product Decay Decay Heat Heat 生成物合計超ウラン元素 Transuranics Actinides 137m Ba 238 Pu Am 90 Sr 137 Cs 90 Y )Decay Decay heat (Watts/tonU) Heat, / MTIHM 壊熱(単位:Pu-241の崩壊 成物崩トンU ,000 10, Time Time after after Discharge, discharge (Years) 239 Pu 炉から取り出し後の時間 ( 単位 : 年 ) 240 Pu ワット/

6 だがプルトニウムは溶解度が低く 地表の被ばく線量を支配しない 最悪ケース を超える処分場事故のコンピューターモデルから [ 銅製キャニスターと粘土緩衝材の両方が早期に完全に損壊し機能しなくなると想定 ] 平均年間実効線量(μSv =マイクロシーベルトCarbon-14 ( 日本原燃は大気中に放出の計画 ) )時間 ( 年 ) Iodine-129 ( 日本原燃は海と大気中に約 5% 放出の計画 ) Radium-226 radon ( ウラン鉱床から放出 ) Pu-239 (SKB)

7 日本原燃はまた 使用済み燃料中のトリチウムすべてを海と大気中に放出する計画 9.7x10 15 Bq を毎年海に * 2016 年現在 福島原発の水の中に含まれるトリチウムの量の約 10 倍以上 ** * 本原燃 (2018 年 5 9 ) ** Tritiated Water Task Force Report (Government of Japan, 2016)

8 再処理工場の事故は ずっと大きな危険 チェルノブイリと同様の きさの放出 ウラル南部におけるストロンチウム90による汚染濃度の概略地図 (1997 年現在 ) SCHEMATIC MAP OF DENSITY CONTAMINATION BY STRONTIUM-90 (ON 1997) OF THE TERRITORIES OF THE SOUTHERN URALS REGION r.iset Ekaterinburg Bogdanovitch Sverdlovsk Oblast Kamyshlov LEGEND The density of contamination by 90 Sr, Ci/ km 2 Sysert r.iset エカテリンブルグ市 :150 万 Kamensk-Uralsky r.iset 0,2-0,5 0, トムスク施設事故 1993 年 V.Ufaley Karabash Snezhinsk Vishnevogorsk Kasly Ozersk Kyshtym l.irtyash l.sinara l.uvildy Argayash r.sinara Allaky PA ПО Маяк Mayak Boulzy l.alabuga B.Kuyash L.Kuyash Tat.Karabolka Yushkovo l.shablish Bagaryak L.B.Kuyash l.uelgi r.sinara r.karabolka Chelyabinsk Oblast Muslyumovo r.techa Brodokalmak Katajsk Kurgan Oblast r.techa r.iset 200 km Borders of contamination Borders of Regions PA Mayak zone Lakes l.argazi Cities チェリャビンスク市 : 120 万 Dolgoderevenskoye Chelyabinsk マヤク施設事故 1957 年 Settlements さな放出タンクの貯蔵量が さかったため

9 結論 : 再処理 核変換をする必要はない 被曝線量の減少はどれをとってみても 核変換の費 と追加的運転リスクを正当化するような きさのものではない 国科学アカデミー (NAS) 1996 年 1 マイナー アクチニド [ プルトニウム以外の超ウラン元素 ] の核変換 ( トランスミューテーション ) は 深地層処分の放射能 での影響を きく変えることはない なぜなら 影響は主として核分裂 成物及び放射化 成物によるものだからである フランス 原 安全局 (ASN) 2013 年 2 軽 炉から 速炉に移 するとか 放射性廃棄物の有害度低減が可能であるとかの声は 主に 仏の研究開発機関から発信されている 推進側は研究開発予算獲得の為 研究開発の理由づけをしがちである 研究費をもらう側が 意 を集めて政策を決める時代は終わりである いまだこのような意識が原 関係者に残っている 岡芳明原 委員会委員 核燃料サイクル プルトニウム 速炉 有害度低減 原 委員会メールマガジン2018 年 7 20 号 1. Nuclear Wastes: Technologies for Separations and Transmutation (National Academy Press, 1996), p Nuclear Safety Agency of France, Avis no AV 0187 de l Authorité de sûreté nucléaire du 4 July sur la transmutation des elements radioactifs à vie longue.

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