廃炉は灰色

本年も残すところあと数日ということで、何はともあれあっという間に年が変わる!時間がすぎるという事は世の必定ではあります。が、半減期はどうにもこうにもならないもので、一つの厳正なる時を刻むものでもあります。

で、今年は原発について関心をもたざるを得ない一年となってしまったのですが、原発ってどんな感じなの?とか、核燃料の廃棄とはどうなっているの?核燃料はドコから来てるの?等を調べてみた訳ですが、きっと廃炉技術が喫緊の課題となりつつあるのではないだろうかそうなんじゃないかと思い今回は廃炉について調べ物をつらつらと。

参考にしたのは、原子炉解体という本。日本ではJPDR(Japan Power Demonstration Reactor)という原子炉を解体した実績があり、その解体の過程で検討された技術や過程を記した本となります。

使えなくなったモノを処理するという行為の一つとして廃炉がある訳ですが、一般的なモノと原子炉の何が違うのか、それはひとえに原子炉がその動きを止めても、放射能を持っている、という点になります。

原子炉が放射能を持つ原因は二つあって、一つは核燃料や核分裂生成物など放射性物質そのものが存在する事による放射能。もう一つは、放射線(具体的には中性子)にさらされることによって放射性物質化する放射化現象に起因する放射能です。
これらが原子炉全体に強度が異なったカタチで分布しています。

よって、作業の困難さがドコにあるかというと

  1. 作業者の被爆が生じるので、健康に影響の無い範囲で作業ができるようにならなければならない
  2. 放射性物質が分布しているので、処理によって放射性物質が飛散しないようにしなければならない

が上げられます。

ここで、これを考慮するにあったて尺度とするべき最初に書いた半減期という概念ですが、半減期が短い物質というのは、単位時間内にたくさんの放射線を出す、ということ。逆に、半減期が長い物質は単位時間内に出す放射線が少ない、という事になります。
なので、単純な話になると、弱い放射線を出す物質がたくさん一カ所に集まっていることと、強い放射線を出す物質がちょっとだけあるのだと、結果としてでてくる放射線の強さ(ここでは単位時間に計測される放射線の量)は同じになります。なので、無くなる訳ではなく、時間とともに放射能は弱くなる、という事が前提になります。

それでは以上のように放射能は弱くすることも無くす事もできないとした上で、健康に影響の無い範囲での存在してしまった放射性物質の管理を実現するのが廃炉の技術の目的となります。具体的には、

  1. 放射性物質の分布や量を計測して
  2. 放射線を出すモノを安全に集めて
  3. 遮蔽して一カ所にまとめる

ということになります。

で、どうするかというと、
a.放射性物質の分布や量を計測する、については、運転状況から、発生するであろう放射性物質をコンピュータシュミレーションによって推定するとともに、実際に計測することによって検証を行う、ということになります。このための技術として計算機科学および計測装置の開発が行われました。
b. 放射線を出すモノを安全に集める、については、安全の為に距離をとるという原則にもとづいて、ロボットによる遠隔操作などの技術開発や、配管内側の内側を浸食したりやコンクリート表面をひっぺがすなどの放射性物質除去のための化学的/機械的技法の開発が行われました。
c. 遮蔽して一カ所にまとめる、については、鉛や鋳鉄できたコンテナを製作して放射性物質をおさめて保管するという技術の開発が行われました。

これらの結果として、原子炉はどうなるかというと、濃度もことなり場所も違う、原子炉施設に分布していた放射性物質が、一定の放射線強度のレベルのそろった状態で一カ所に集められて保管された状態になります、という状態に置かれます。

で、この結果どのようにいいことがあるかというと、

  1. 健康に影響の無いように放射性物質/廃棄物を管理できる
  2. 原子炉で使われた部材で、資源性のあるものと、そうでは無いものを分類して再資源化できる(可能性がある)
  3. 原子炉があった土地を活用できる(可能性がある)

そうなのか、といえばそうなんですが、一つモヤモヤとした疑問があるのは、資源回収も土地活用もできない代物だったら(例えばコンクリートを回収するのと新しくコンクリートを打つのだったら後者の方が安い、貴金属が回収できない、へんぴな土地にあるために新たに施設を建てるニーズがない、放射性物質を保管しておく別の経済的場所がないといった場合)、原子炉を解体する経済的利得はあまりない。あるのは、健康にどれだけ影響を減らす人道的側面での利益。

。。。だったら、結論として思うのは、解体によって被爆するよりも、天候や天災によって停止された原子炉が壊れたり、保守されない事によって放射性物質が飛散されないならば、そのまま時間の経過に合わせて放射線量が小さくなるまで放っておくほうがよっぽど経済的なんじゃなかろうか、ということ。要は、壊さなくていいんじゃねぇか、、、ということ。なので、既に原子炉があるところは、残念ながら今後もずっと原子炉があることになるであろうということが想像されます。本質的に解体を伴う原子炉の廃炉は、既存の原子炉の建て替え時に発生する事象であるとも言えます。

ちなみに、本書中でも、廃炉にあたって海外ではシールをして放置しておく例も記載されていたり。
追記:こちら書いた後で見つけた資料。当時の段階でも密閉管理や遮蔽隔離の例が多い。

一方で福島第一の原発については、原子炉の構造自体が破綻していて放射性物質の飛散がまだあるであろう、という隔離や管理ができない状況にあります。なので、この場合、廃炉にあたって解体の技術だけではなく、核燃料の抽出技術や、密閉技術の開発が必要となってきます。これらの技術はおそらくまだ全然開発されていないはずで現在進行形で開発するしかないのかなと考えるに至りました。

とはいえ、この前人未到の状況に至りつつもまずは一年を乗り越えられることができたという感謝、とともに、良いお年が迎えられますように!

こちら読んだ本


こちら新装版がでているようですね

“廃炉は灰色” への1件の返信

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です