What do new nuclear reactors mean for waste?

新型原子炉が続々登場、核廃棄物管理の「手引き」は書き直せるか

世界の電力の10%を支える原子力産業は、年間1万トンの使用済み核燃料を水プールや地下施設で管理してきた。TRISO燃料や溶融塩炉など新型原子炉の登場によって、既存の廃棄物管理の「手引き」では対応しきれない課題が生まれるかもしれない。 by Casey Crownhart2026.03.27

この記事の3つのポイント

次世代原子炉の多様な設計により、従来の核廃棄物処理システムでは対応困難な新たな課題が発生する可能性がある
TRISO燃料や溶融塩炉などの新技術は廃棄物の体積増加や特殊な化学処理の必要性をもたらす懸念がある
小型原子炉の分散配置では各サイトでの廃棄物保管が非実用的で、集約的な管理システムの構築が必要となる

summarized by Claude 3

水プールに沈める。鋼鉄に封じ込める。地下数百メートルに埋める——。現在、世界が核廃棄物を処理する方法は、創意工夫に富み、多様である。

原子力産業はこうした方法によって、世界の電力の10%を毎年生み出す際に原子炉から発生する1万トンの使用済み核燃料廃棄物を安全に管理している。しかし、原子炉の新たな設計が登場するにつれ、核廃棄物の管理にも新たな課題が生じる可能性がある。

現在、原子力発電所で稼働している原子炉の大部分は、似たような基本設計に従っている。低濃縮ウランを燃料とし、水で冷却され、そのほとんどが巨大で、中央発電所に設置されている。しかし、今後数年間で稼働する可能性のある新しい原子炉設計は多種多様で、既存システムでその廃棄物を処理するためには調整が必要になる可能性が高い。

「この新しい原子炉と燃料タイプの一式によって、廃棄物管理が容易になるかどうかについて、唯一の答えはありません」。憂慮する科学者同盟（Union of Concerned Scientists）の原子力安全部長、エドウィン・ライマンは話す。

核廃棄物処分の手引き

核廃棄物は大まかに2つのカテゴリーに分けられる。病院や研究機関から排出される汚染された防護装備のような低レベル廃棄物と、より慎重な取り扱いを必要とする高レベル廃棄物である。

体積の大部分は低レベル廃棄物が占める。低レベル廃棄物は現場で保管でき、多くの場合、放射能が十分に減衰すると、（いくつかの追加予防措置を講じて）通常のゴミとほぼ同様に処理できる。一方、高レベル廃棄物ははるかに放射能が高く、非常に高温であることも多い。この後者は主に使用済み燃料で構成され、核燃料の核分裂する部分である。つまり原子力発電所の稼働に必要な連鎖反応を維持できる部分であるウラン235を含む物質の混合物だ。使用済み燃料には、エネルギーを放出する原子分裂の副産物であり、時として放射能を持っている核分裂生成物も含まれている。

多くの専門家は、使用済み燃料やその他の高レベル核廃棄物の最良の長期解決策は地層処分場、つまり本質的に非常に深く、非常に慎重に管理された地中の穴である、という意見で一致している。フィンランドが建設計画で最も進んでおり、同国南西海岸のサイトは2026年に稼働する予定だ。

米国は1980年代に地層処分場のサイトを指定したが、政治的対立によって進展が停滞している。そのため現在、米国の使用済み燃料は稼働中および閉鎖された原子力発電所の敷地内で保管されている。原子炉から取り出されると、通常は湿式貯蔵、つまり冷却のために水プールに沈められる。その後、この物質は乾式キャスクと呼ばれる保護用セメントと鋼鉄の容器に入れられる。これは乾式貯蔵として知られる段階である。

専門家による …

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