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福島第一原発廃炉・トリチウム水処分を考える - 木野正登氏×多田順一郎氏対談 / 服部美咲

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原子炉の運転を停止して施設を解体し、核燃料を安全に処理または貯蔵することを「廃炉」という(燃料や主要設備を取り去り、原子炉施設自体は解体せず、人が接近できない状態で保管管理する方法もある)。

2011年に事故が起きた東京電力福島第一原子力発電所(以下「福島第一原発」)1~3号機では、燃料が溶け落ちて、格納容器の内外に高濃度の放射能汚染が生じている上、津波と水素爆発によって施設が破損したため、通常の廃炉よりも多くの作業が必要となる。

福島第一原発では、事故で壊れた建屋からの核燃料の取り出しに加え、溶けて固まった核燃料(「デブリ」)などの取り出しという工程も含まれる計画だ。

使用済み核燃料は、取り出した後、万一大規模な災害などが起きても危険のない場所に一時保管される必要がある。福島第一原発の敷地内において、再度大津波が起きた場合にリスクの低い場所は海抜35mの高台エリアである。しかし今、高台エリアの大部分はタンク群が占める。

(東京電力HPより)

現在970基を超えるタンクの中身のほとんどは、ALPS処理水である。ALPS処理水とは、複数の放射性物質を多く含む「汚染水」を「多核種除去設備」(ALPS)などを使って処理した後の水をいう(以下「処理水」)。

ALPSなどを使っても除去できない唯一の放射性物質が「トリチウム」である。

トリチウムは、水分子の中の水素原子が1つトリチウムに置き換わった「トリチウム水」として存在する。トリチウムは、原子力施設と関係なく、大気圏に注ぐ宇宙線が上層の大気と相互に作用して、常につくり出され、雨と共に地上に降り注いでいる。放射性セシウムとは異なり、極めて透過力の弱い、低エネルギーのβ線しか放出しない。このため、トリチウムは外部被ばくを起こさず、内部被ばくも放射性セシウムの1/10000程度しか起こさない。

建屋には地下水の流入があり、汚染水は日々処理されている。一方、高台に設置されているタンクの貯蔵限界は137万トンとされる。2019年3月、処理水の貯蔵量は100万トンを超えた。

処理水の処分について、経済産業省の小委員会は、2018年8月に3回(福島県富岡町、郡山市、東京都)にわたって説明・公聴会を開催した。会では、「トリチウムについての情報発信が足りない」などの意見も出た。

今回は、原発事故直後から福島に関わり、福島第一原発廃炉に関わる取り組みを担当されている木野正登氏(経済産業省資源エネルギー庁参事官)と、長年放射線防護の分野で活動を続けてこられた多田順一郎氏(NPO法人放射線安全フォーラム理事)にお話をうかがった。

廃炉を安全に進めるために必要な「高台」エリア

――福島第一原発構内に、処理水は今どのくらいあるのでしょうか。また、タンクでの処理水の保管はいつまでできるのでしょうか。

(木野正登・経済産業省 資源エネルギー庁参事官)

木野 2019年3月末の時点で、原発構内にはおよそ117万トンの水があり、そのうち処理水は100万トンを超えました。タンク内の 水の大部分は浄化処理済みの水ということになります。

処理水は2022~2024年には137万トンに達する見込みで、タンクの設置場所も、そこまでは確保しています。ただ、それ以上になると、双葉町側には構内で出たほかの廃棄物(がれきなど)も置くため、敷地面積が限界を超えます。

――昨夏の公聴会では、「地上保管を続けるべきだ」という意見が出ていました。たとえば敷地を新たに東京電力が購入すれば、物理的には可能なのでしょうか。

木野 福島第一原発のすぐ外は、中間貯蔵施設(除染に伴い発生した土や廃棄物を、最終処分までの間、安全に貯蔵するための施設)のエリアです。このエリアの住民の方々には「原発周辺地域の除染で出た廃棄物を置くため」という条件で、土地をご提供いただいております。もし「廃炉作業(原発構内の作業)で出た処理水を置くため」という目的で土地を使用するとなれば、改めて、土地提供の枠組みを変更させていただかなくてはならず、その話し合いは簡単なものではありません。

――今後、使用済み核燃料の取り出しも行なわれる計画がされています。燃料の一時保管スペースは、高台に確保できるのでしょうか。

木野 まず、原発構内には使用済み核燃料(長さ4m)が12,000本ほどあります。今後は、1~3号機の使用済み核燃料を取り出します。建屋内のプールに保管されている5、6号機の使用済み核燃料も、いずれは建屋から移動させなければなりません。また、1~3号機の燃料デブリの解析や処理、保管などの作業の際、取り出した燃料デブリを、いったんどこかに置く必要もあります。

再度大きな地震や津波が来ると想定した場合、使用済み核燃料の保管やデブリ処理作業を行う場所は、建屋のある海抜8.5mのエリアよりは、高台エリア(海抜35m)の方がリスクは低いと考えられます。

一方で、高台はタンクやALPSなどの設備でいっぱいになっています。この先、廃炉を安全かつ着実に進めていくためには、どうしてもタンクに貯蔵された処理水をなんらかの形で処分し、高台にスペースを確保する必要があります。

また、「再処理施設」(使用済み核燃料から再利用できるウランとプルトニウムを取り出す施設)にも、使用済み核燃料受入れの基準があります。たとえば、使用済み核燃料が放射性セシウムなどで汚染されていれば、受入れられません。取り出した後、除染し、再処理施設で再処理できるようなかたちにできればよいのですが。

(多田順一郎・NPO法人放射線安全フォーラム理事)

多田 使用済み核燃料は、プールから移動させるときにも専用の遮蔽容器に入れて輸送する必要があるほど、非常に強い放射線を出しています。リスク管理の観点からは、使用済み核燃料は、燃料プールの中に置いたままにしておくよりも、一定程度冷やした後に乾式容器に入れた上で保管することがよいとされています。

乾式容器も永久にもつ訳ではありませんが、少なくとも、使用済み核燃料の最終的な処分の道筋が立つまでは、原発の敷地内で一時保管することになりそうですね。

処理水「5つの処分法」

――処理水に含まれるトリチウムについて、資源エネルギー庁はトリチウムタスクフォース(処理水の処分法の技術的検討を行う)を立ち上げました。トリチウムタスクフォースは、5つの処分法を挙げて検討しました。

(多核種除去設備等処理水の取扱いに関する小委員会 説明・公聴会 説明資料より)

木野 もう一つ、「トリチウムを分離して処理する」という処分法も公聴会では挙がりました。近畿大学の技術で、1時間あたり3.5gの処理水を分離処理できるというものです。ただこの処分法ですと、処分の速度が処理水の増加量(100-200㎥/日)を下回ってしまい、貯蔵の限界になるまでに処分が間に合わなくなるので、その点に困難があるかもしれません。

多田 トリチウム水は水と同じ性質ですから、化学的に分離することはできません。さらに、処理水中のトリチウムの濃度は非常に薄いため、「濃縮して全て除去する」という作業はいずれにせよ簡単ではないでしょう。

木野 時間にも費用にも、あまり余裕はありません。タンクの建設費用は、1基あたり1億円を超えます。土台や工事の費用などを含めれば、さらにかかります。

処分できる速度や水の量などを鑑みて、最適な処分法を検討する必要があります。「海洋放出」以外の前例が多くないとはいえ、トリチウムタスクフォースが検討した5通りの処理法はいずれも原理的には実現可能なものです。

多田 時間と費用の観点からいえば、「海洋放出」がもっとも現実的だと考えられます。

トリチウム水を蒸発させて、大気中に放出したり、電気分解や逆浸透を多段階に繰り返したりするためには、膨大な量のエネルギーが必要です。

「地中埋設」の場合、大量のトリチウム水を、何十年も漏らさずに保管し続ける必要があります。そのための巨大で耐久性のある容器をたくさん作らなくてはなりません。この費用や技術は大変なものでしょう。

また、「地層への圧入」では、まず、圧入したトリチウム水を保持できる地層を探す必要がありますし、やはり大きなエネルギーが必要になります。これらのエネルギーは、別のところで作らなければなりません。

タンクの建設費用も、これらの処分にかかる費用も、大きなものです。そもそも環境に放出しても住環境や人々の健康に影響のない量のトリチウムを処理するための費用です。これは、首都圏の住民が電気代として負担することになります。

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