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第６回　核燃料資源：ウラン

配付プリント等

• 　原子（Atom）の主要な構成粒子として、１８９７年に電子（Electron）が、１９１１年に原子核（Atomic Nucleus）の陽子（Proton）が、１９３２年に中性子（Neutron）がそれぞれ発見されました。そして、１９３８年には、ある原子に中性子を照射（Bombard）することによって、新しい放射性（Radioactive）物質が誕生することが発見されました。
  　１９３８〜１９３９年に、ドイツで、質量数（Mass Number）２３５のウラニウム（Uranium、ウラン）〔原子番号（Atomic Number）９２のウラニウムを構成する同位体（Isotope）は、約９９.３％が質量数２３８で、残りの僅か約０.７％が質量数２３５です。質量数２３５が核分裂（Nuclear Fission）を起こす性質を持ちます〕に中性子を照射することによって、その原子核がほぼ２つに分裂することが発見されました。原子核分裂の発見です。その後、その核分裂を制御するための研究が進められたのですが、時は第二次世界大戦（World War II：１９３９〜１９４５年）の開戦前、ドイツでの核兵器（Nuclear Weapon）開発に対抗して、米国はマンハッタン計画（Manhattan Project）により核分裂の軍事利用である原子爆弾（Atom Bomb）の開発を促進させます。それは、１９４５年に広島（ウラニウム原爆）と長崎（プルトニウム原爆）への原爆投下と核爆発という結果を生みました。
  　原子核分裂は微妙な条件を揃えないと起こり得ないと考えられていましたが、天然にも起こり得ることを予想した研究者がいました。それは日本人（黒田和夫）で１９５４年のことです。天然原子炉（Natural Nuclear Fission Reactor）説と呼ばれています。その後１９７２年に、フランスの植民地であったガボン共和国（Gabon）オクロ（Oklo）地区において天然における核分裂反応の痕跡が確認されます。これは約２０億年前のウラン鉱床（Uranium Deposit）であり、その半減期（Half-life、約７億年）から推定すれば当時はウラニウム２３５の同位体比は約４％に近かったとされており、これは現在の濃縮ウラン（Enriched Uranium）と同程度の濃縮度です。
  　ウラニウム２３５に速度の遅い中性子〔熱中性子（Thermal Neutron）と呼ばれる〕を衝突させることで、核分裂反応を起こすことができます。その過程で、中性子も発生しますが、それは高エネルギーを持ったもの（Fast Neutron）です。その中性子を低エネルギーに変えて熱中性子にすれば、それは新たな核分裂を発生させます。それを継続させれば連鎖反応（Nuclear Chain Reaction）となります。そのような目的のものを減速材（Moderator）と呼び、冷却の目的で使われるものを冷却材（Coolant）と呼びますが、これらを使って核分裂反応をゆっくりと起こして平和利用しようとするものが原子力発電（Nuclear Power Generation）です〔原子核（分裂）エネルギー（Nuclear Energy）⇒熱エネルギー（Thermal Energy）⇒力学的エネルギー（Kinetic Energy）⇒電気エネルギー（Electric Energy）：原子炉としては、沸騰水型軽水炉（BWR、Boiling Water Reactor）と加圧水型軽水炉（PWR、Pressurized Water Reactor）が主流〕。一般に、減速材と冷却材には通常の水〔同位体から見ると軽い水素から構成されるため、軽水（Light Water）と呼ばれる〕が用いられています〔この場合には、ウラニウム２３５の同位体比はもっと大きい必要があり、約４％程度のものが使われていますが、これは濃縮ウランと呼ばれています（ただし、原爆用にはもっと高濃度である必要があります）〕。熱中性子ではなく、高エネルギー中性子を用いるとプルトニウム（Plutonium、原子番号９４）が生成する確率が増えますが、これも核分裂の能力を持ちます（プルトニウム２３９）。従って、プルトニウムを増やしながら発電も続けられれば、長期的に利用できることになりますので、そのような目的の研究が進められています〔高速増殖炉（Fast Breeder Reactor、FBR）と呼ばれる原子炉を用いますが、技術的に制御が難しいため（〔冷却材に熔融金属ナトリウム（融点98℃）を使用するなど〕、実用炉は完成していません。商用を目指しているのは、日本とフランス以外に、ロシア・中国・インドなどの国があります〕^*。また、プルトニウムは核兵器（Nuclear Weapon）に使われやすいため（元素の種類が異なるので、他の元素から比較的分離し易いため）、ウラニウムと一緒にプルトニウムを原子炉で利用することも行われています〔MOX燃料（Mixed Oxide fuel）によるプルサーマル（Plutonium Thermal Use−和製英語）と日本では呼ばれています〕。
  　核分裂の過程では、様々な放射性物質（フィッション・チェーンによる核分裂生成物⇒使用済核燃料放射能）が生成されます。これらが放射能（Radioactivity）を持ちますので、その始末に困っている訳です。放射性物質は、隔離して、半減期の経過によって放射能が低下するのを待つしかありません。世界では、地下深所に埋設する方法を選んでおり、日本も同様の方法を取ろうとしていますが、日本の場合は、地震（Earthquake）などの自然環境条件が厳しいことと、無人の地域は非常に限られることなどから、懸念されていますが、技術の研究は進行中です。

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  ^*　高速増殖炉が完成して、ウラニウム２３８から核分裂を起こすプルトニウムをうまく生産できても、そのエネルギー資源としての量は石炭程度であるという見積りもあります。石炭（Coal）についての近年のピーク・オイル（Peak Oil）に倣ったピーク・コール（Peak Coal）の予測では、世界では２０２５年頃という見積りもあり、従来考えられていた程に長期的に利用できるものではないと言われています。従って、プルトニウムを生み出す原発も、永久に利用できる夢の発電とは言えなくなっています。また、現時点でのピーク・ウランは２１世紀半ば頃と予想されています。
• 『核燃料資源：ウラン』。講義内容は以下について。
  �@原子核反応の発見：
  

  年	出来事	人名（国名）	備考
  1897	電子発見	トムソン,J.J.（英国）	真空放電実験による
  1911	原子核の存在（陽子の発見）	ラザフォード,E.（英国）
  1932	中性子の発見	チャドウィック,J.（英国）
  1938	中性子照射による新放射能の発見	フェルミ,E.（イタリア）
  1938-1939	ウラン原子核の分裂（核分裂）	ハーン,O.（ドイツ）	235Uの原子核が中性子により2つに分裂
  1942	原子炉第1号	フェルミ,E.（米国へ亡命）	マンハッタン計画（軍事利用）
  1945	原子爆弾【軍事利用】（ウラン原爆は広島へ、プルトニウム原爆は長崎へ）		【戦後に平和利用開始（原発）】
  1954	天然原子炉説	黒田和夫（日本）
  1972	天然原子炉発見	フランス原子力庁（フランス）	ガボン共和国オクロ地区からのウラン鉱石中の235Uが通常の約0.7％よりかなり小さかったことから：約20億年前に発生；ただし、235Uの半減期は約7億年（7.038×108年）であるので約20億年前の同位体存在比は約3.7％となり、現在の原発で用いられている濃縮ウランの濃度程度にはなる）⇒【オクロ現象】（核分裂連鎖反応が臨界に達する現象）
  ※リンクはフリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』。

  
  �Aウラン−核分裂反応：
  １）n（熱中性子）＋ウラン235→ウラン236（不安定）→核分裂片1＋核分裂片2
  　ここで、核分裂片1と核分裂片2において、質量数（＝中性子数＋陽子数）の合計は236で、陽子数の合計は92である。
  ２）核分裂片1と核分裂片2は、さらに中性子を放出して（この中性子が次の核分裂を起こし、それが繰り返されれば核分裂連鎖反応となる。ただし、発生する中性子は高速なので、減速させて熱中性子にしなければならない）、同じ元素で質量数の小さい放射性同位体に変わっていく。
  ３）さらに質量数は変わらずに、ベータ崩壊によって中性子が陽子に変わっていけば、陽子数の大きい元素が次々に生成される。これは５回くらい変わることが多い。これらはフィッション・チェーンと呼ばれ、これらの核分裂生成物が使用済核燃料放射性物質（放射能）の主体を構成することになる。
  ※どのような質量数のフィッション・チェーンが、どのような割合で生成されるかは、核分裂性物質の種類や照射中性子エネルギーなどにより変化する。そしてその傾向は、質量数と核分裂収率（％）を座標軸にした質量収率曲線で表わされる。
• 配布プリント3枚�D。出席票。
  【1枚目】
  表3.1、図3.2、図3.3、図3.4、表3.2、図3.5、図3.6、表3.3、図3.7、図3.8、図3.9…『エネルギー・資源ハンドブック』（160,163,164,165,166,167,168,169,172,173p）
  【2枚目】
  表4.1、図4.1、図4.2…『地球エネルギー論』（92,93,95p）
  （BWRとPWRの概念図）、（核燃料サイクル）、（世界の原子力開発の現状）…『原子力市民年鑑2001』（56,175,253p）
  図2-15…『原子力発電で本当に私たちが知りたい120の基礎知識』（124p）
  【3枚目】
  図1-10、図1-11、図2-7、図2-8、図2-9、図2-10、図2-22、図2-24、図2-25…『原子力発電で本当に私たちが知りたい120の基礎知識』（44,46,97,98,99,100,158,179,182p）
• 紹介した参考図書：
  【原子力】
  �@原子力資料情報室（編）（2001）：原子力市民年鑑　2001．
  　　　特定非営利活動法人の原子力資料情報室は、産業界とは独立な立場から、原子力に関する資料・情報の収集を行い、市民活動のためにそれらを提供している。年刊の資料集。（反原発の立場）
  �A広瀬　隆・藤田祐幸（2000）：原子力発電で本当に私たちが知りたい120の基礎知識．
  　　　原子力に関して『本当に知りたいこと』が、120項目に分けてわかりやすく説明されている。（反原発の立場）
  �Bアラン･E･ウォルター〔高木直行（訳）〕（1999）：衰退するアメリカ　原子力のジレンマに直面して．
  　　　米国原子力学会の元会長が、リスク論を踏まえて、米国のエネルギー問題の中で原子力がもつ役割について解説したもの。（原発擁護の立場）
  �C辻本　忠･草間朋子（1992）：放射線防護の基礎−第2版−．
  　　　放射線による健康被害を理解するための基礎知識について、比較的判りやすく説明したもの。

補足説明

全般	地球資源関連用語は『地球資源関連用語集』のページを参照。 地球科学用語は『地球科学用語集』のページを参照。

• 時間切れで説明していない内容。
  �Bウラン資源の埋蔵量と生産量：
  �C原子炉：
  �D核燃料サイクル：
  �E核廃棄物：

• 『原子力エネルギー』のページの関連部分（『ウラニウム』、『核分裂』、『原子力発電』など）を参照。
• 2011年3月に発生した2011年東北地方太平洋沖地震（その地震による地震災害名は東日本大震災）に伴う福島原発事故については『東日本大震災』のページを参照。
• インターネット上の原子力情報は、『あとみん(原子力・エネルギー教育支援情報提供サイト）』が詳しい。用語については『原子力百科事典ATOMICA』に詳しく解説してある。
• 反原発の立場の主要サイトは原子力資料情報室（CNIC）など。
• フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』による説明を参照してください。
  ■Category:原子力（Category:Nuclear technology）／原子力（Nuclear power）／Portal:原子力（Portal:Nuclear technology）／原子核反応（Nuclear reaction）／核分裂性物質（Fissile）／核分裂反応（Nuclear fission）／連鎖反応 (核分裂)（Nuclear chain reaction）／自発核分裂（Spontaneous fission）／原子核融合（Nuclear fusion）／放射性崩壊（Radioactive decay）／臨界量 (原子力)（Critical mass）／臨界状態／
  ■電子ボルト（Electronvolt）／Category:中性子（Category:Neutron）／熱中性子〔中性子線（Neutron radiation）〕／高速中性子（Neutron temperature）／
  ■原子力発電（Nuclear power）／Category:原子炉（Category:Nuclear reactors）／原子炉（Nuclear reactor technology）・核分裂炉／軽水炉（Light water reactor）／加圧水型原子炉（PWR、Pressurized water reactor）／沸騰水型原子炉（BWR、Boiling water reactor）／重水炉（Heavy water reactor）／新型転換炉／
  ■Category:核燃料（Category:Nuclear fuels）／核燃料（Nuclear fuel）〔燃料棒／制御棒（Control rod）〕／核燃料税／減速材（Neutron moderator）／冷却材（Coolant）／
  ■Category:原子力発電所（Category:Nuclear power stations）／原子力発電所（Nuclear power）／国際原子力パートナーシップ（Global Nuclear Energy Partnership）／福島第一原子力発電所（Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant）／
  ■Category:ウラン鉱山（Category:Uranium mines）／天然ウラン（Natural uranium）／人形峠／
  ■ウラン系列（Decay chain）／Category:ウラン（Category:Uranium）／ウラン（Uranium）／ウラン238（Uranium-238）／ウラン235（Uranium-235）／六フッ化ウラン（Uranium hexafluoride）／ウラン濃縮（Enriched uranium）／濃縮ウラン（Enriched uranium）／低濃縮ウラン燃料／高濃縮ウラン／
  ■プルトニウム（Plutonium）／プルサーマル（MOX fuel）／高速増殖炉（FBR、Breeder reactor）〔もんじゅ（Monju Nuclear Power Plant）／常陽（Joyo（両方のoの頭に-））〕／MOX燃料（MOX fuel）／
  ■トリウム（Thorium）／Thorium fuel cycle／
  ■核燃料サイクル（Nuclear fuel cycle）／Category:放射性廃棄物（Category:Radioactive waste）／放射性廃棄物（Radioactive waste）／放射性物質（Radioactive contamination）／Category:放射線（Category:Radioactivity）／放射線（Ionizing radiation）〔アルファ粒子（Alpha particle）・アルファ崩壊（Alpha decay）／ベータ粒子（Beta particle）・ベータ崩壊（Beta decay）／ガンマ線（Gamma ray）・ガンマ崩壊）／放射能（Radioactive decay）〕／六ヶ所再処理工場（Rokkasho Reprocessing Plant）・六ヶ所村核燃料再処理事業反対運動／劣化ウラン（Depleted uranium）／
  ■Category:原子力事故（Category:Nuclear accidents）／原子力事故（Nuclear and radiation accidents）／福島第一原子力発電所事故（Fukushima I nuclear accidents）／福島第一原子力発電所事故の経緯（Timeline of the Fukushima I nuclear accidents）／福島第一原発事故による放射性物質の拡散／スリーマイル島原子力発電所事故（Three Mile Island accident）／チェルノブイリ原子力発電所事故（Chernobyl disaster））／炉心溶融（Nuclear meltdown）／臨界事故（Criticality accident）／原子力撤廃（Nuclear energy policy）／反原発⇒原子力撤廃／
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  ■広島市への原子爆弾投下（Atomic bombings of Hiroshima and Nagasaki）／Category:広島原爆（Category:Atomic bombings of Hiroshima and Nagasaki）／リトルボーイ（Little Boy）／原爆ドーム（Hiroshima Peace Memorial）／地球平和監視時計／原爆の子の像（Children's Peace Monument）／広島平和記念公園（Hiroshima Peace Memorial Park）／広島平和記念資料館（Hiroshima Peace Memorial Museum）／マルセル・ジュノー（Marcel Junod）／原民喜（Tamiki Hara）／
  ■長崎市への原子爆弾投下（Atomic bombings of Hiroshima and Nagasaki）／Category:長崎原爆（Category:Atomic bombings of Hiroshima and Nagasaki）／ファットマン（Fat Man）／ボックスカー（Bockscar）／平和公園（Nagasaki Peace Park）／
  ■NIMBY（NIMBY＝Not In My Back Yard）／電源三法／
  ■核武装論／DF-21 (ミサイル)（DF-21）／テポドン (ミサイル)／維新政党・新風（Ishin Seito Shimpu）／

【ウランの核分裂】

• 出典：原子力手帳 　原子は1つの原子核と複数の電子によって構成されています。電子とは、マイナスの電荷をもつものです。 　原子核をさらにみていくと陽子と中性子によって構成されていることがわかります。普通の状態の原子は、陽子の数と電子の数が同じになっており、中性子は電荷を持たないため、原子全体としても電荷を持たない安定した状態を保ちます。	出典：「原子力・エネルギー」図面集 2004-2005から抜粋 　ウラン235に中性子をあてることで、ウラン235は核分裂を起こして核分裂生成物に変化します。この時に熱エネルギーが発生します。 　核分裂が起こるとそこから2個〜3個の中性子が飛び出し、また別のウラン235に当たり、核分裂が繰り返されます。原子レベルでこれを繰り返すことで膨大な熱エネルギーを取り出すことが可能になります。
  〔電気事業連合会による日本の原子力の『原子力への取り組み』の『原子力発電のしくみ』の中の『核分裂のしくみ』から〕

• 図2　235Uの熱中性子による核分裂収率 （縦軸は収率、横軸は質量数） 片倉（2004）による『核分裂生成物収率データ評価ワーキンググループ』から ※質量収率曲線。質量数235のウラニウムは、熱中性子の照射によって分裂する性質を持つが、二つの分裂片は質量数90〜100程度と135〜145程度の元素（核種）に分かれる。これらはさらにβ壊変により変わる（フィッション・チェーン）。これらが核分裂生成物であり、死の灰（放射性降下物）を構成する。 　福島原発事故で放出された代表的な放射性物質の放射性ヨウ素〔ヨウ素131（131I）〕や放射性セシウム〔セシウム137（137Cs）〕は重い方の分裂片である。核分裂生成物についてはこちらを参照。

【世界のウラン需給】

• 【第222-4-6】世界のウラン生産量（2008年） （出所） 世界原子力協会（WNA）ホームページ（http://www.world-nuclear.org）	【第222-4-7】世界のウラン確認可採埋蔵量（2007年） （注） 1．ウラン確認可採埋蔵量とは130 米ドル／kgU 以下のコストで回収可能な確認及び推定埋蔵量 2．世界のウラン需要量は約6.7 万トンU（2006 年） （出所） OECD/NEA-IAEA, URANIUM2007 をもとに作成
  資源エネルギー庁（HP/2011/5）による『エネルギー白書2010』から

  
  

  〔WISE Uranium Projectの『World uranium resources (static map) 』から〕

• Figure 4: Uranium production and demand Figure 6: History and forecast of uranium production based on reported resources. The smallest area covers 1900 kt uranium which has the status of proved reserves while the data uncertainty increases towards the largest area which is based on possible reserves consisting of 4700 kt uranium. Figure A-9: Future production profile If all “Reasonably Assured Resources” and “Inferred Resources < 130 $/kg U” are producible, this roughly corresponds to “Possible Reserves”. 〔Energy Watch Group(2006)によるUranium resources and nuclear energyから〕 図4：ウラン生産量（国別）および需要量（原子炉用）。近年は、カナダとオーストラリアからの生産が多い。 図6：ウラン生産量の実績と見通し。埋蔵量の確かさに応じて３通りに分けてある。赤部分が最も確かな埋蔵量（RAR）で195万トンU、橙色部が次に確かな量で330万トンU、そして薄青色部が最も不確かな量（RAR＋IR）で474万トンUを見込んでいる。将来の需要量見通しは、国際エネルギー機関（IEA）による世界エネルギー見通し（WEO）の２つのシナリオを含めた３通りの場合が示されている。 図A-9：RAR＋IRに基づく生産量の見通しについて、国別の寄与割合を示している。つまり、将来的にはオーストラリアとカザフスタンの生産量が優勢となると見込まれている。ただし、2030年頃に、『ピーク・ウラン*』となると予想されている。 *　『ピーク・オイル』に倣って、生産量がピークになる時期およびそれに伴う問題を『ピーク・ウラン』と呼ぶ。しかし、見積る研究者（あるいは組織）によって、その時期は異なるので注意が必要である。ウランの場合は21世紀半ばと見積られることが多い。ただし、ウラン238を利用できるようになれば、その時期は遅くなることも考えられる。なお、『ピーク・コール』は上記のように同様に21世紀半ば頃と推定されている。

【原子炉】

※福島原発の原子炉は沸騰水型（BWR）軽水炉である。東日本大震災に伴う福島原発関係はこちらを参照。

• 出典：「原子力・エネルギー」図面集 2004-2005 　核分裂の熱を利用して「水を沸かす＝ボイルする」ことから、BWR（Boiling Water Reactor)と呼ばれています。 　 沸騰してでてきた蒸気はそのままタービンに送られ、発電機を回転させます。	出典：「原子力・エネルギー」図面集 2004-2005 　改良型沸騰水型炉(ABWR)は、沸騰水型炉(BWR)の炉外に取り付けられていた「原子炉再循環ポンプ」が炉内に設置されているほか、制御棒を動かす動力源として「水圧駆動」＋「電動駆動」を併用することで安全性がより向上した構造となっています。
  出典：「原子力」図面集 2004-2005 　核分裂の熱を利用して「加圧した水を沸かす＝水にプレッシャーをかける」ことから、PWR（Pressurized Water Reactor)と呼ばれています。 　加圧された水は沸点が高くなるため、それを蒸気発生器に送って、別系統の水を蒸気に変えます。循環する水が一次系、二次系にわかれているため、タービンなどのメンテナンスがBWR型よりも手軽です。	出典：「原子力・エネルギー」図面集 2004-2005 　沸騰水型炉(BWR)と加圧水型炉(PWR)では、原子炉圧力容器の構造自体が違っていることがわかります。
  出典：「原子力・エネルギー」図面集 2004-2005から抜粋 　ペレット状のウラン燃料が充てんされた燃料棒などでできています。この燃料集合体4本の間に、十字型をした制御棒が挿入されており、制御棒を引き抜いていくと、核分裂の連鎖反応が起こって熱エネルギーが発生します。水（冷却水）がこの燃料棒の間を通り抜けることで熱せられ、蒸気に変わります。	出典：「原子力・エネルギー」図面集 2004-2005から抜粋 　ペレット状のウラン燃料が充てんされた燃料棒などでできています。制御棒を引き抜いていくと、核分裂の連鎖反応が起こって熱エネルギーが発生します。水（冷却水）が燃料棒間を通り抜けると熱せられます。
  〔電気事業連合会による日本の原子力の『原子力への取り組み』の『原子力発電のしくみ』の中の『軽水炉のしくみ』から〕

参考

【世界の原発】

• 【第222-4-1】世界の原子力発電の開発状況 （注） 単位は万kW、括弧内は基数を表す。出力判明分のみ。（出所） 世界原子力協会（WNA）2009 年7 月データより作成
  【第222-4-2】原子力発電設備容量（運転中）の推移 （出所） 日本原子力産業協会「世界の原子力発電開発の動向2008/2009 年版」	【第222-4-3】世界の原子力発電電力量の推移（地域別） （出所） The McGraw-Hill Companies, NUCLEONICS WEEK をもとに作成
  【第222-4-4】世界主要原子力発電国における設備利用率の推移 （出所） IAEA、Power Reactor Information Suystem（PRIS）をもとに作成
  資源エネルギー庁（HP/2011/5）による『エネルギー白書2010』から

• 2010年1月1日現在、世界で432基の原子力発電所が運転中であり、建設・計画中のものを加えると572基となります。日本の原子力発電設備（電気出力）はアメリカ、フランスに次いで3番目になります。 電気事業連合会（HP/2011/4）による『主要国の原子力発電設備』から

  
  

  主要国の電源構成は、資源の有無や保有する資源の種類などによって異なっています。日本はエネルギー自給率が低く島国であるため、エネルギー確保のリスク分散の観点から電源の多様化を図っています。 電気事業連合会（HP/2011/4）による『主要国の電源別発電電力量の構成比』から

• 原子力百科事典ATOMICA（HP/2011/4）による『原子力発電が総発電電力量に占める割合』から

• Maps of Nuclear Power Reactors: WORLD MAP Maps of Nuclear Power Reactors: ASIA 〔INSCの『Maps』から〕

【日本の原発】

• 発電電力量は年代の経過とともに増えていますが、原子力、天然ガス（LNG）などの脱石油電源の推進により増加する電力需要に対応しています。 電気事業連合会（HP/2011/4）による『電源別発電電力量の実績および見通し』から

  
  

  2010年3月末現在、日本では54基（合計出力4884.7万kW）の商業用原子力発電所が運転されています。 電気事業連合会（HP/2011/4）による『日本の原子力発電所の運転・建設状況』から

【プルサーマルとMOX燃料】

• プルサーマル＝plutonium thermal use（和製英語：熱中性子によりプルトニウム239の核分裂を生じさせる原子炉）
• MOX燃料＝Mixed Oxide Fuel（ウラン酸化物とプルトニウム酸化物の混合物を燃料として用いる）

• 出典：「原子力・エネルギー」図面集　2004-2005　7-18	出典：「原子力・エネルギー」図面集　2004-2005　7-19
  〔電気事業連合会による日本の原子力の『原子力への取り組み』の『原子燃料サイクル』の中の『プルサーマル』から〕〕

【高速増殖炉と核燃料サイクル】

• 高速増殖炉＝Fast Breeder Reactor〔高速中性子（高エネルギーをもつ）をウラン238に吸収させて、核分裂性のプルトニウム239を生成させる（増殖させる）目的の原子炉〕

• 出典：「原子力・エネルギー」図面集　2004-2005　7-22	出典：「原子力・エネルギー」図面集　2004-2005　7-5
  〔電気事業連合会による日本の原子力の『原子力への取り組み』の『原子燃料サイクル』の中の『高速増殖炉』から〕

• 図12 高速増殖炉実用化の見通し 1987 年の第7 回原子力開発利用長期計画では、目指す目標が「実用化」から「技術体系の確立」に変わっている。 小出（2009）による『原子力発電は危険、プルサーマルはさらに危険』から

【トリウム原発】

（参考文献）
山脇道夫・山名　元・宇根博信・福田幸朔（2005）：特集　トリウム燃料サイクルの研究開発と動向　高い核拡散抵抗性と優れた特性を有するトリウム燃料サイクル（第1部）．日本原子力学会誌、47（12）、802-821．【見る→】

• 原子力発電に用いられている燃料はウランが大部分であるが、一部の国（インド）ではトリウムを用いている。世界的には、1950〜1970年代にトリウム燃料サイクルの研究が活発に行われ、現在、新たに見直しが行われ始めている。
• 天然のトリウム（Th：原子番号90）は質量数232の放射性核種のみであるが、その半減期は140億年以上もあるため、ウランの3〜4倍は資源量として存在すると推定されている。
• トリウム232は核分裂を起こさないが、中性子を吸収することによってウラン233になると、核分裂を起こす。つまり、何らかの手段で中性子を照射しなければならないが、ウラン燃料との組み合わせや加速器との組み合わせ（加速器駆動未臨界炉）などによって、実用的な原子炉の燃料となる。
• トリウム燃料のウラン燃料に対する利点は、
  １）核不拡散性（ウラン232と同時に生成するウラン233の娘核種が強いγ線を発生するため、その検出が容易であるとともに、取り扱いに注意が必要なために核兵器化が難しい。など。）
  ２）環境適合性〔超ウラン元素（TRU、Transuranium element）放射性廃棄物の発生量が比較的少ない。余剰プルトニウム消滅処理に利用できる。など。〕
  である。

【日本の原子力政策】

• 日本の公的な原子力政策については（社）日本原子力産業協会（HP/2011/5）による『現行の原子力政策と将来計画』を参照。
• 植草一秀の『知られざる真実』（HP/2011/5）による『原発政策を誘導した米国核政策必見ドキュメント』（2011/4/4）から
  

  米国が描き、日本で実演されてきた戦後日本の原子力政策の根幹は次の三つである。 �@戦勝国が核を独占し、日本の核利用を米国の監視下に置くこと �A米国の対日政策の基本を「反共政策」とし、原子力を反共の目的のためにも利用する �B日本の反米化、反核行動の激化を回避する

  
  『原発推進=人類滅亡導く米官業政電+学利権複合体』（2011/4/9）、『原発村番頭与謝野氏が理論的でない理論的主張示ｽ』（2011/5/23）なども。
  

  日本の原発推進者（リンクはウィキペディア） 正力松太郎（1885-1969：読売新聞社主）、中曽根康弘（1918-：政治家−自民党）−与謝野馨（1938-：政治家−自民党→たちあがれ日本→民主党）

• 相楽（HP/2011/5）による『日本の原子力政策の変遷と国際政策協調に関する歴史的考察：東アジア地域の原子力発電導入へのインプリケーション』から
  

  1938　ドイツでウランの核分裂実験 1942　米国シカゴ大学において、エンリコ・フェルミらがＣＰ-１原子炉を用いて世界初の核分裂連鎖反応に成功 1947　極東委員会は日本における原子力分野のすべての研究を禁止 1949　発足した日本学術会議は、「原子力に対する有効なる国際管理の確立要請」声明を発出 1951　サンフランシスコ平和条約及び日米安全保障条約が調印 1951　米国で、に高速増殖炉EBR-1で行われた世界初の原子力発電に成功 1953　第8回国連総会で、アイゼンハワー米大統領がいわゆる”Atoms for Peace”と呼ばれる声明を発表 1954　日本学術会議は、「原子力の研究と利用に関し公開、民主、自主の原則を要求する声明」を発出、「原子力問題委員会」を発足、「原子力の研究開発利用に関する措置」を決議 1954　内閣に「原子力利用準備調査会」を設置 1954　国連総会において原子力平和利用決議案が採択 1955　工業技術院に原子力課を設置、経済企画庁に「原子力利用準備調査会」の事務局として原子力室を設置 1955　臨時国会において「原子力基本法」、「原子力委員会設置法」、及び原子力局の新設を含む「総理府設置法の一部改正」のいわゆる“原子力三法”が議員立法により成立 1955　第１回原子力平和利用国際会議（ジュネーブ会議）が開催 1956　原子力委員会が発足し、総理府原子力局が設置 1956　総理府原子力局に統合された経済企画庁原子力室と工業技術院原子力課等は、科学技術庁設置法案提出、科学技術庁の設置に伴い、科学技術庁へ移管 1956　日本原子力研究所法、核原料物質開発促進臨時措置法、原子燃料公社法が成立、特殊法人日本原子力研究所、原子燃料公社が発足 1956　日本原子力産業会議（原産）が発足 1957　「放射性同位元素等による放射線障害の防止に関する法律（放射線障害防止法）」及び「核原料物質、核燃料物質及び原子炉の規制に関する法律（原子炉等規制法）」が公布 1957　IAEA憲章は所要の批准数を得て発効し、IAEA（世界原子力機関、International Atomic Energy Agency）が発足 1957　「実用発電炉の受け入れ主体について」という閣議決定を受け、日本原子力発電（株）が発足。原電は、前年に商業用発電を開始していた英国のコールダーホール改良型炉（天然ウラン黒鉛減速炭酸ガス冷却炉）を導入 1958-1959　米国・英国・カナダとの原子力協力協定締結 1960　原電は、前年に東海発電所（16万6千kW）の原子炉設置許可を受け、日本初の商業用発電所を着工 1961　5年前の「原子力研究開発利用長期計画」の改訂（第二次原子力長期計画） 1961　「原子力損害の賠償に関する法律（原子力損害賠償法）」及び「原子力損害賠償補償契約に関する法律（同補償契約法）」が成立 1961　政府は「核原料物質（天然ウラン、劣化ウラン及びトリウム）の民有化方針」を閣議で了解 1965　国会で総合エネルギー調査会設置法が交付・施行され、総合エネルギー調査会においても総合部会、石油部会、石炭部会と並んで「原子力部会」が設置 1966　日本の商業用発電所の軽水炉第１号となる、原電の敦賀発電所（BWR、出力35.7万kW）が着工 1967　第三次原子力長期計画の策定 1968　特殊核物質（即ちプルトニウム、濃縮ウラン）の民間所有が認められる 1972　第四次原子力長期計画の策定 1973　資源エネルギー庁設置 1974　電源三法（「電源開発促進税法」、「電源開発促進対策特別会計法」及び「発電用施設周辺地域整備法」）公布 1978　原子力委員会改組と原子力安全委員会発足 1978　第五次原子力長期計画の策定 1979　米国スリーマイルアイランド（TMI）事故 1982　第六次原子力利用長期計画の策定 1985　青森県及び六ヶ所村の核燃料サイクル施設立地協力 1986　ソ連チェルノブイリ事故 1987　第七次原子力長期計画の策定 1994　第八次原子力長期計画の策定 1998　動燃事業団の「核燃料サイクル開発機構」への再編 1999　東海村JCO ウラン加工工場の臨界事故 2000　第九次原子力長期計画の策定 2000　「特定放射性廃棄物の最終処分に関する法律（最終処分法）」の成立を受けて、「原子力発電環境整備機構（NUMO）」が設立 2001　中央省庁等再編 2005　「原子力政策大綱」が閣議決定 2006　総合資源エネルギー調査会原子力部会が「原子力立国計画」を発表

【原発の賛否】
※日本は第二次世界大戦後に、米国の政策に同調して、国策として原子力の平和利用（原発）を推進することになった。推進者の代表は、読売新聞社主であった故正力氏と政治家の中曽根氏とされている。そのため、国および原発関連企業等は当然賛成派である。現在の原発の推進（賛成）理由は、エネルギーの安定供給と地球温暖化対策とされている。原発反対の理由は以下に示す。

• 原発の長所と短所
  　原発問題は、エネルギー全体ではなく電力源（二次エネルギーの一つで、電気は貯めておけないので需要に合わせて供給する必要がある）の問題として取り扱う必要がある。つまり、�@集中型か分散型か（規模が大きいほど経済的に有利となるが、事故等の影響も大きくなる）、�A発電と送電の一体か分離か（現在は発送電一体で地域独占である）、�B需要と供給のマッチング（電力需要は季節および時間帯によって大きく変動する）、などを検討する必要がある。さらに、国策とする場合には、それにあった制度が必要である（例えば、国営とし、事故等の対策も法令で整備しておく、など）。以下には、現在よく取り上げられる原発の長所と短所をまとめた。ただし、電力源のすべてを同じ基準で比較検討する必要があるが、必ずしもそのような検討がなされていないものがある。
  　原発をなくしたら電力不足となるというような、政策の結果として考えられる事態は含めていない。なぜなら、これは原発に限ったことではないからであり、政策を変更したとしたら、新しい体制になるには時間が必要であることは明らかであるからである。さらに、唯一の被爆国民としての原爆（放射能）に対する感情論に関連することも除外している。
  　これらの長所と短所は、様々な立場の国民のメリット／デメリットに結びついて、原発に対する賛否の意見の大きな理由となっている。
  

  原発の長所と短所

  	内容			比較		備考
  				化石燃料 （石油・石炭・天然ガス）	再生可能エネルギー （太陽光発電・風力発電・バイオマス発電など）
  長所	供給が経済的である			・化石燃料は、燃料価格と発電設備費用と運転費用の単純合計で比較すると、原発よりやや高額（ただし原発の運転期間の設定条件により異なる）。化石燃料の中では石炭が最も低額で、原発に近い。	・再生可能エネルギーは、燃料費は不要であるが、発電設備費用が高額であり、現時点では総合的に高額。ただし、将来的には低額となる可能性あり。再生可能エネルギーの中では風力発電が最も低額。	・初期設備費などは高額であるが、運転費用は低額であり、運転期間が長期（40年以上？）であれば総合的に低価格の電力（発熱量当り）を供給できるとされている。ただし、廃棄物や廃炉費用ならびに施設設置に伴う対策費さらに事故等の補償費は最低限度の額しか算定に含められていない。 ・現在では、必ずしも経済的であるとは言えない（こちらを参照）。
  	供給が安定的である	ウラン		・中近東などの特定の国に集中しているものが多く、安定的な確保の面で不安が大きい。	・自然エネルギーであるので、自然の変動を受けやすいため、供給も不安定になりやすい。	・原発の核燃料であるウランも、特定の国に集中しており、埋蔵量も化石燃料程度であるが発熱量当りの資源量は少なくて良いので輸入してしまえば準国産扱いできる。
  		プルトニウム				・ウラン238をプルトニウムに変えて利用すれば（プルサーマル→高速増殖炉）、さらに長期間利用できる。
  	排気は無害である			・化石燃料は、二酸化炭素およびSOx・NOxなどの有害排気を出す。ただし、経済性を無視すれば、排気を回収することも可能。	・バイオマスの場合は、生きた生物由来の炭素からの二酸化炭素であるので問題とされない。他の再生可能エネルギーは排気を出さない。	・原発は、運転中は有害排気を出さない。とくに地球温暖化ガスの二酸化炭素を出さないことから、近年は長所の筆頭に挙げられることが多い。
  	原子力（核）技術を確保する	平和的		−	−	・原発をはじめ、原子力の平和利用のための学問と技術を継承し、発展させる。 ・原発技術を輸出できる。
  		軍事的		−	−	・原子力の軍事利用の典型例は原爆（および水爆）であるが、これらの開発に応用できる技術等を確保しておく。 ・現在の日本は核の軍事利用は放棄（日本国憲法）しているが、将来に利用の余地を残しておきたいため。
  短所	放射能を発生する	運転中	汚染冷却水	−	−	・日本の原発は軽水炉のBWRかPWRであるが、いずれも冷却のために大量の海水を利用している。放射能の漏洩は僅少とされているが、排熱量は膨大である。
  			放射性廃棄物	−	−	・使用済み核燃料は高い放射能を持つ。半減期を考慮して、保管管理し、最終的には地下深部等に処分する方法以外にない。 ・低い放射能を持つ様々な廃棄物も、上記と同様に処分するしかない。
  		運転後	廃炉	−	−	・日本の原発54基（2011年現在）のうち運転開始年が最も古いものは1970年であり、40年以上経って老朽化している。順次廃炉となるが、放射能の問題があるために、高い技術と経費を必要とする。
  		事故時	放射性物質	−	−	・その被害の具体的な内容は、2011年東日本大震災による事故の例により明らかになってきた。 ・国策である場合は、国民の税金等が投入される。
  		テロ等	放射性物質	−	−	・テロなどの攻撃対象にされやすい。
  	差別を生む			−	−	・放射能に関係するものと、原発誘致に伴う補助金等の金銭に関するもの、が主。
  	軍事に利用される			−	−	・上記の長所に示したことと逆であるが、核技術は原爆製造などのように利用目的が異なっても共通する部分が多い。
  	原子力技術は未成熟である			−	−	・原子核反応を現在の科学・技術は自由にコントロールできない。

• 原子力教育を考える会（よくわかる原子力）（HP/2011/5）による『なぜ原発は推進されるのか』から
  

  なぜ原発は推進されるのか【見る→】 １．原子力産業や建設会社などが原子力で儲け続けるため不公正な圧力を加えているから ２．費用をすべて電気料金に上乗せできるから ３．過疎で悩む地元に莫大なお金を落とすから ４．原発推進のためにすごいお金をかけてPRしているから ５．原子力技術を持っていればいつでも核兵器をつくることができるから ６．政策決定に市民が参加できないから ７．政策決定に市民が参加しようとしないから

• 発電コストについては『発電・電力とは』のページを参照。また、さよなら原発神戸ネットワーク（HP/2011/5）による『脱原発入門講座』も参照。
• 村田 浩氏による『放射性物質』（HP/2011/5）に原発の賛否についての高校生の意見が掲載されている。gooResearchによる『原子力発電に関するアンケート』（HP/2011/5）も。