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使用済みの核燃料を資源として再利用する技術は、日本では全く進んでいないし、実...

kom********さん

2013/5/713:14:34

使用済みの核燃料を資源として再利用する技術は、日本では全く進んでいないし、実現の見込みも全く立たないとされていますが、
フランスとか他国で、実現できている国もあるのでしょうか。

補足フランス等の国で出来ているのであれば、何れ日本も出来るようになるのでしょうか。
使用済み核燃料の再利用が出来るようになれば、核のゴミは何分の一に削減されるのでしょうか。

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ift********さん

編集あり2013/5/912:51:07

日本の原発導入は日米繊維戦争の結果、「アメリカ産品を輸入する」・・ということで導入された経緯が有るので、アメリカ企業に利益が有る原発の導入・・・というきっかけがあります。この流れが現在まで引き続いているのです。

従って国策で決定した原子力行政の主流から外れたものは、利権を有する日米の企業・電力会社・経産省の官僚などの利権・面子により妨害されているのが現状です。東電には極めて酷い日本人研究者軽視、アメリカ技術の礼讃、中小企業の技術の蔑視、大企業技術の礼讃が有ります(技術的視点よりも責任逃れが優先されるためと考えられます)。

【トリウム熔融塩炉:http://www.youtube.com/watch?v=NhFw32vjyUQ
核廃棄物の処理という面ではトリウム溶融塩炉があり、日本でも研究者が居るのですが上記の理由で冷遇されています。
トリウム熔融塩炉は放射性廃棄物の量が現行の原子炉の1/1,000、しかも廃棄放射性元素の半減期が30年程度以下となるそうです。また増殖炉であるため燃料の雑食性が高く、現行の原子炉で出る核廃棄物の殆どを燃料として再利用できます。

現状では商業炉は有りませんが、熔融塩炉の実験炉としてチェコに有ります。
トリウム溶融塩炉(チェコ):http://www.nikkei.com/article/DGXBZO34003940W1A810C1000000/

トリウムは、レアアースの副産物で特にインド産のレアアースに多く含まれるので、日本とインドが協力してこの原子炉の研究を進めるべきと考えます。トリウムはウランの4倍の資源量が有り、トリウム溶融塩炉は現行の軽水炉の300倍のエネルギー効率が有りますので10,000年分の資源量が有ることに成ります。

【進行波炉/CANDLE炉】
TWR:http://terrapower.com/pages/twr-p
CANDLE炉:http://www.spc.jst.go.jp/hottopics/0905nuclear_e_dev/r0905_sekimoto...

またウラン濃縮の際のゴミである劣化ウランや天然ウランを使う小型原子炉(建設現場にある仮設トイレくらいの大きさ)である進行波炉/CANDLE炉と言うのがあります。

小型ですから免震対策が容易となり、反応が緩慢なため大掛かりな冷却が必要としないため津波被害の恐れの無い山地に設置可能で安全性が高くなります。

事故が発生しやすい燃料交換が30年間不要で連続運転可能な電池のような小型原子炉で、ビルゲーツが力を入れ投資・推進していることで有名です。日本では東工大の関本教授が文部省の科研費を使って研究しているだけです。

天然ウラン/劣化ウラン燃料では有りませんが、上記小型原子炉に応用可能な東芝が研究開発している小型原子炉4Sが有ります。
4S:http://www.toshiba.co.jp/nuclearenergy/jigyounaiyou/4s.htm

質問した人からのコメント

2013/5/12 09:07:19

詳しく教えて頂きありがとうございました。

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rie********さん

編集あり2013/5/718:52:26

日本はプルサーマル発電のためのMOX燃料を作るため、使用済み核燃料をイギリスとフランスに送って再処理とMOX燃料製造を委託していました。プルサーマル発電は大震災以前の2006年ころからいくつかの原発で始められています。福島第一原発でもそうでした。通常のウラン燃料の原子炉に何割かのMOX燃料を混ぜる形式なので、数は少ないですが。

プルサーマルでは電事連や核燃サイクル機構や読売の宣伝とは裏腹に、核のゴミは減らないどころか何倍以上にも増えます。減るのは、使用済みウラン燃料中に出来たプルトニウムだけなのです。それをあたかも核のごみ全体が減るかのようにすり替え宣伝をしているわけです。プルトニウムは核兵器に使われますから、世の中一般には恐ろしく毒性が強いかのように宣伝されたりしますが、それを逆手にとって、減る減る言っているわけですね。

しかし実際には使用済みウラン燃料中のプルトニウムは「原子炉級」プルトニウムと呼ばれ、核爆弾にすぐ使える「兵器級」プルトニウムとは異なり、核兵器使用は非常に難しいものです。しかもMOX燃料に加工するための抽出されたプルトニウムは化合物の形であって、純粋プルトニウムではありません。なので、核廃棄物として処分できるものです。使用済みウラン燃料の中に出来たものならば、そのまま処分すればいいわけです。

わざわざMOX燃料にして燃やせば何倍もの放射性廃棄物が出来上がるからには、プルトニウムだけを減らす意味など無いわけです。

ところで、イギリスの再処理工場は、大震災後のその年にMOX燃料の製造を閉鎖しました。また、昨年、それ以外の再処理工場も委託された分の処理が済み次第閉鎖することが決まりました。MOX燃料の顧客が日本の電力会社だけだったことや、放射性廃棄物の垂れ流しによる環境汚染が大きく、長年の間近隣諸国からクレームがつき続けたためです。アイスランドでは汚染された沿岸部を除染するのに大金をかけているそうです。

また、アメリカでは核不拡散の立場から40年前に再処理を止めており、ずっと通常のウラン燃料だけでした。最近、核兵器廃絶を加速するため、核弾頭がゴミになるのでそのプルトニウムを発電利用する目的で、凍結されていた新規の再処理工場建設を再開しています。しかしそれも、シェールガス革命により安価なシェールガス発電に対抗して経済的になるかどうかが不透明な情勢です。すでに老朽化原発では安全対策費用がかさむためにライセンス延長をせず閉鎖の道を歩むところが出始めています。

日本の再処理工場は東海村にあるのは処理量が小さい試験的なもので、六ヶ所村のは完成していませんが、それは核兵器転用可能な純粋プルトニウム抽出過程に転用可能な方式を取っており、それによって最終のガラス固化体処理に技術的困難が生まれているためです。つまり、欧米先進国では例のない方式を採用したため、技術が確立されていないわけです。それが完成しない理由です。そのようなハメになったのも、核兵器製造が可能なような複雑なことをやろうとしたからです。普通に欧米方式を取れば、プルトニウムの純粋抽出のためには専用の別設備が必要になり、それは核不拡散体制のもとでは禁止されています。

核兵器保有願望という色気が、無駄な経費の垂れ流しになっているわけですね。プルサーマルを始めたのは、それでも再処理工場建設を継続するための理由を無理にこじつけるためです。しかし、放射性廃棄物でさえ減らないどころか増大するからには、全く無用の長物ですね。

プルサーマルではなく、本来の核燃料サイクルは、「もんじゅ」という高速増殖炉の実験炉から最終的に商用の高速炉を完成させて行うものですが、こちらは世界のどこでも完成させたところは無く、それどころかフランスやアメリカも危険すぎるし経費がかかり過ぎるとして撤退したものです。実際、「もんじゅ」も日本一危険な原子炉となっています。故障や事故続きでまともに稼働が続いたことはなく、これが完成するのめどなど全くありません。40年経つまでに完成できればいいとかいうような「願望」があるだけの代物です。
これもまた莫大な経費をただ消費するだけの盛大な無駄遣いの元で、しかも他の原発以上に巨大な過酷事故被害をもたらしかねない危険物です。継続する意味など全くありません。
それがだらだら続けられてきた理由はやはり、核兵器保有願望のためで、高速増殖炉では兵器級プルトニウムを盛大に作れるからです。
しかしアメリカは核不拡散の立場から目を光らせており、もんじゅは国際的な監視の下に置かれています。

高速炉の研究を続けても、それが出来る以前にウラン資源は枯渇するでしょう。プルサーマルも何度も繰り返せませんから、プルトニウムもやはり無くなります。そして放射性廃棄物の何倍もの山が後に残ります。高速炉でそれを消すことは出来ません。それには全く別の手段が必要です。
そのことは、原理を良く知る物理学者の折り紙つきです。原理もろくに知らない、たかが原子力技術者のウソの言葉を信じてはいけません。

つまり、核燃サイクルはプルサーマルも含めて全く無用どころか害をもたらすものなのです。

his********さん

編集あり2013/5/718:20:59

ご質問者様

現在、実稼動しているのはフランスとイギリスの再処理工場です。

その他に再処理工場を持っている国としては以下の通りです。
・アメリカ
(冷戦時代の終わりにより、国内の使用済み核燃料棒の商用再処理をしている。)
・ロシア
(1基は国内の使用済み核燃料棒を処理している。
建設途中の大型再処理工場は工事が止まっている。)
・インド(3箇所の設備で国内の使用済み核燃料棒を再処理している。)
・パキスタン(商業用の再処理設備だと考えられる。)
・中国(パイロットプラントが運転中。大型化を目指している。)
・ベルギー(運転を停止して解体された。)
・ドイツ(操業を停止した。)
・アルゼンチン(パイロットプラントが運転中。)
・ブラジル(試験用で閉鎖された。)
・イタリア(現在運転していない。)

もともと再処理工場と言うものは、
核兵器の原料となるウラン239を濃縮するための施設でした。

しかし、米ソ冷戦時代を堺に、核兵器削減の方向に世の中が動きます。
それでも、インドやパキスタンなどは、
核実験を行って対立を深めた時期もありました。

使用済み核燃料棒の再処理工場の所有は、
核兵器保有の第一歩として考えられます。

時代の流れで核兵器削減、核兵器根絶の動きから、
使用済み再処理工場の位置づけは、
MOX核燃料棒を製造して核の平和利用へとなって行きました。

その代わりの大量の高レベル放射性廃棄物が出てきます。

現在、フランスの再処理工場が、
再処理工場を持っていない国の使用済み核燃料棒の再処理を、
委託されて行っているケースが多いですね。
ついでイギリスの工場です。

ご不明な点があればご質問をください。

ご参考になれば幸いです。 hisa

【補足】
拝見しました。

まず、日本の再処理工場ですが、
青森県の六ヶ所村で建設されていますが、
爆発事故を起こしたりトラブル続きで、
さらには先の東日本大震災により工事が進められない状態にあります。
再処理技術は勿論日本のメーカでも実現可能ですが、
再処理に伴い排出される放射性ガス処理や汚染排水の処理で、
浄化処理して大気放出や海洋放流について問題があります。

次に再処理して核のゴミが減るのかと言う質問ですが、
結局、処理したMOX核燃料棒も3~4年使用すれば、
使用済み核燃料棒になりますので、
原子力発電設備を運転し続ければ核のごみは増え続けます。

日本の再処理工場の計画をプルサーマル計画と言います。
新品のウラン核燃料棒には燃えるウラン235が5%程度含まれており、
残りは燃えないウラン238です。
これらのウランも輸入品です。

さてこの新品の燃料棒は原子力発設備で3~4年使用すると、
使用済み核燃料棒となります。

その中には、
・燃え残ったウラン235が約2%
・新燃核燃料の元となる人工核物質プルトニウム239が約1%
・ウラン235が崩壊して出来た崩壊放射性元素が約5%
・残りは燃えなかったウラン238
のような構成になっています。

この使用済み核燃料から、
燃え残ったウラン235と新核燃料のプルトニウム239を取り出し、
新しい核燃料棒(MOX核燃料棒)を作れば、
多少なりとも自国で発電用核燃料を確保しようと言うのが目的です。

フランスやイギリスは、本来は核兵器製造の目的でした。
ですから、環境の諸問題も無視して国策で推進しました。
ですので今になって、
イギリスの再処理工場から大量の放射性廃液が、
長年にわたり放流されていた問題が出てきています。

ご参考になれば幸いです。 hisa

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