放射性廃棄物の処分方法ってどうなってる？理系学生ライターが5分でわかりやすく解説

ライター／通りすがりのペンギン船長

現役理系大学生。エネルギー工学、環境工学を専攻している。これらの学問への興味は人一倍強い。放射化学、放射線物理学、原子力工学なども勉強中。

放射性廃棄物に対するイメージ

放射性廃棄物という言葉に対して、皆さんはどのような印象を抱くでしょうか?恐ろしいもの、怖いもの、不思議なもの、正体がよくわかないものといったイメージを持っている方が多いと思います。では、「なぜ恐ろしいのか？」、「なぜ放射性廃棄物が発生するのか?」というところまで考えたことはあるでしょうか?考えたことがないという方が多いはずです。

放射性廃棄物について小学校や中学校で勉強する機会はほとんどありません。ニュースや新聞で見聞きする情報は断片的です。このような理由で、放射性廃棄物について深く理解する機会が少なくなっているのですね。

この記事では、放射性廃棄物の正体を明らかにしつつ、放射性廃棄物が発生する理由や放射性廃棄物の毒性についても考察していきます。やや難しい用語も登場しますが、まずは全体像を把握することから始めると理解しやすいかと思いますよ。

放射性廃棄物について学ぼう!

放射性廃棄物の定義

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放射性廃棄物は、使用を終えた放射性物質と放射性物質によって汚染されたものを指します。放射性物質は、放射能をもつ物質の総称です。また、放射能とは原子核が別の原子核に変化する能力のことでしたよね。原子核が別の原子核へと姿を変える際に、膨大なエネルギーを放射線として放出します。

言葉で表現しただけでは理解しずらいので、いくつか例を挙げて解説していきますね。まずは、原子力発電所で生じる放射性廃棄物について考察してみましょう。多くの原子力発電所で利用されている軽水炉では、ウラン235を燃料として核分裂を連鎖的に起こしています。ウラン235が核分裂した際に生じる物質を、核分裂生成物と言いますよ。核分裂生成物の多くは、不安定核であり、ベータ崩壊を繰り返して安定核へと変化します。つまり、核分裂生成物の多くが放射能を持っているのです。

他にも、医療の現場で、放射性同位体を使用した際にも放射性廃棄物は発生します。医療現場で用いられる放射性同位体の代表格は、放射性医薬品です。農業や工業の分野でも、放射性同位体は使用されています。このように、様々な分野で放射性廃棄物が発生するのです。

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放射性廃棄物はなぜ危険なのか?

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ここでは、放射性廃棄物がなぜ危険であるのかを考えていきましょう。放射性廃棄物が危険であるとされる理由の一つに、放射線によって、細胞内のDNAの一部が破壊されることが挙げられますよ。上に示した写真に写っている模型のように、DNAは二重らせん構造をもっています。放射線がDNAを横切るように通過すると、このらせん構造が破壊されるのです。

らせんの片側が破壊された場合は、高い確率でDNAは正常に修復されます。しかしながら、らせんの両側が破壊された場合、DNAの修復は困難になってしまうのです。大量の強い放射線がDNAを横切ると、高確率でらせんの両側が破壊されます。DNAが破壊されてしまうと、白血病やがんといった病気にかかる可能性が高まりますよ。つまり、放射線を浴びることで、生命に大きなリスクを与えることになるのですね。

このような理由から、放射性廃棄物は環境中に放出されないように隔離し、適切な方法で厳重に管理する必要があるのです。また、放射性廃棄物の危険性を評価するためには、物理学的な観点だけでなく、生物学的な観点からも放射性物質の性質を考察する必要があります。

放射性廃棄物の種類

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ここでは、放射性廃棄物の種類について学びましょう。原子力発電所やそれに関連する施設から生じる放射性廃棄物を代表して紹介しますね。放射性廃棄物は、まず2つに大別できます。高レベル放射性廃棄物と低レベル放射性廃棄物です。

高レベル放射性廃棄物は、破棄される使用済み核燃料や核燃料の再処理によって生じる廃液などを指します。一方、低レベル放射性廃棄物は、原子力発電所やウラン濃縮工場、燃料加工工場などから生じる比較的半減期が短いような放射性廃棄物など指すのです。低レベル放射性廃棄物は、特性や様態の違いでさらに分類することもできます。

放射性廃棄物の処分方法

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放射性廃棄物は、人間にとって、非常に毒性が高くなっています。ですから、環境中に大量に放出されるようなことがあってはいけません。では、放射性廃棄物は最終的にどのように処分されるのでしょうか?

低レベル放射性廃棄物は半減期が比較的短いため、数十年間保管しておくことで、放射能が半分以下になるようなものが多いです。このような理由から、保管後、地表面から地下100mの間に埋めてしまうという計画になっています。一方、高レベル放射性廃棄物は、半減期が非常に長いため、地上で長期間保管することは困難です。そこで特殊な加工により、ガラス固化体にして、地下300mより下の空間に埋めてしまうという計画が立てられています。このような最終処分方法を地層処分と言いますよ。

高レベル放射性廃棄物の最終処分は進むのか?

先ほど、高レベル放射性廃棄物の最終処分の方法として地層処分を紹介しました。ただ、実際に地層処分を開始した例は、現段階ではありません。地層処分に適した地盤が見つかりにくいことが、その理由の1つですよ。フィンランドのオンカロという地層処分施設の周辺は、非常に固い地盤で、過去に地震がおきた記録はほとんど残っていないような場所なのです。そのような土地であっても、地層処分に適していないのではないかという批判の声もあります。

このように考えると、火山が多くあり、地震が頻繁に発生する日本の国内で地層処分を行うことは不可能であるように思えてきますよね。実際、日本国内では、地層処分以外の処分方法も検討され始めています。しかしながら、原子力エネルギーを使い続ける限り、放射性廃棄物は増え続けるのです。私たちは責任をもって、放射性廃棄物をどのように処分するのか決定しなければなりません。