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放射性廃棄物(ほうしゃせいはいきぶつ、放射能廃棄物、核関連廃棄物、核廃棄物、核のごみ)とは、放射能物質を含む廃棄物の総称。これらは主に、原子力発電所および核燃料製造施設、核兵器関連施設などの、核関連施設または放射性同位体を使用する実験施設や病院の検査部門から出るX線源の廃棄等で排出される。現在、放射能廃棄物の最終処分場は日本を含め世界中に一つもなく(「トイレのないマンション」問題)、建設地の設定が急がれている。

日本において放射能廃棄物は原子力基本法に規定されている廃棄物であり、環境基本法等の環境法令において放射能物質は規制から除かれており、廃棄物処理法(廃棄物の処理及び清掃に関する法律)に該当する産業廃棄物ではない。最終処分事業は原子力発電環境整備機構(NUMO)が担っている。

◆ 放射能廃棄物の存在

原子力発電所から出る放射能廃棄物の場合、原子炉で燃焼した燃料棒(使用済燃料)や、作業員が使用した衣服(→放射線防護服)やこれの除染に用いた水など多岐に渡る。使用済燃料は一時保管した後、再処理工場に運ばれる。

再処理工場からは、燃料棒の部品(ハル・エンドピース)、また燃料棒のペレットに含まれる核分裂反応による生成物(核分裂生成物)や、湿式によるウラン・プルトニウムの分離抽出の過程で発生した排液などの放射能廃棄物が発生する。

軍事分野では、同様の廃棄物として、核兵器製造過程で生じた廃棄物や、耐用年数を過ぎ廃棄処分となった核兵器、耐用年数を過ぎ廃艦処分となった原子力潜水艦などがある。

原子力施設や核兵器関連施設以外にも、医療分野や民間産業分野、農業分野などでも放射能物質を使用する場合があるので、放射能廃棄物は発生する。

◆ 放射能廃棄物の問題

放射能廃棄物の問題は、扱っている対象が放射能を持つ放射能物質であるという事実である。

放射能物質の中には、半減期が極めて長いものも存在する。

その語感から勘違いしやすいが、半減期を経過すると、放射能物質が元の半分になるが、残った放射能物質がさらに半分(つまり元の1/4)になるのにも、同じだけの期間が掛かる事に注意する必要がある。

たとえば、半減期が約12年であるトリチウムの場合、24年後に崩壊が終わるわけではない。

トリチウムは、12年後に元の量の50%、24年後に25%、36年後に12.5%…と減っていき、同時にトリチウムが崩壊して出来るヘリウム3が生成されていく。

トリチウムの崩壊後に出来るヘリウム3は安定だが、ウラン等の原子番号の大きい物質は、崩壊後の物質も放射能物質(娘核種)になるため、含まれる全ての放射能元素が崩壊を終え、安定物質(鉛など)に落ち着くまでは、非常に長い期間を要するものもある。

なお、自然界にもカリウム40やウラン系列に属する物質が存在するので、放射線による影響を考慮する上で、人工的に発生した放射能核種による影響と天然放射能核種による放射線(バックグラウンドレベル)を区別する必要がある。

◆ 放射能廃棄物の分類と処分方法

放射能廃棄物は、放射能濃度により、低レベル放射能廃棄物と、高レベル放射能廃棄物に分類することができる。また、発生別により、再処理工場から発生する使用済燃料の被覆管の切断片、ヨウ素を閉じ込めるための廃銀吸着剤、二次廃棄物(MOX燃料施設から発生するものも含む)等については、特にTRU廃棄物と呼ばれる。ウラン燃料を加工する施設から発生するウランで汚染された廃棄物は特にウラン廃棄物と呼ばれる。

放射能廃棄物を含め、放射能物質はある程度の時間(半減期)が経過すると放射能が弱くなり、やがては大部分が安定した物質に変化する性質を持つ。半減期と単位時間当たりの放射線量は反比例し、半減期の長い物質は単位時間当たりの放射線量は少ない。半減期は放射能核種により異なる。

過去には、放射能廃棄物を宇宙空間に投棄する方法(宇宙処分)や海洋投棄も検討された。海底深度の深い海溝などに、ドラム缶に詰めた放射能廃棄物を船上から投棄した国もあった。1993年、ロシアによる日本海への放射能廃棄物投棄が明らかになり、国際世論の批判を招いた。詳細は海洋投棄#日本海への放射能廃棄物投棄参照。

◇ 低レベル放射能廃棄物

低レベル放射能廃棄物は、高レベル放射能廃棄物に比べ比較的低い放射能を持つ廃棄物である。放射線管理区域などで中性子を吸収して放射能物質になったものや、放射能物質が付着したもの、炉心付近の資材などがこれに当たる。低レベル放射能廃棄物のうち、人体に影響を与えるレベルのものは、浅地中処分、コンクリートピット処分、余裕深度処分等の濃度に応じた埋設処分が行われ、一定期間地中に閉じこめておくことで、生活圏への影響をなくすこととしている。

日本においては、日本原燃が全国の原子力発電所から出る低レベル放射能廃棄物の埋設処分事業を行っている。

◇ 高レベル放射能廃棄物

一般的には、高レベル放射能廃棄物は使用済み燃料であり、日本ではガラス固化体のことを指す。核分裂生成物と超ウラン核種が主なもので、前者は強い放射線を放ち、後者は長期間放射線を放出する。

これらの廃棄物は、半減期の長い長寿命核種(特に、ウラン235は7億年、ウラン238は45億年)が含まれており、時間経過による減衰は考慮できないため、短寿命で放射線量の多い放射能物質の減衰を目的として、一定期間の管理を行ったうえで、人間界から隔絶するために地下深くに埋設して処分する地層処分が、主に関係する諸国で検討されている。

ドイツでは既に地下の岩塩層や廃鉱跡地に埋設処理することで具体的な対策を検討中である。

また、核分裂生成物の30年減衰保管管理はコストがかかり、半減期の長い長寿命核種を数億年も管理はできないので、高速増殖炉で中性子を当てて核分裂させ半減期の短い物質に

変えて燃やしてしまう処理方法も研究されている

◇TRU廃棄物

TRU廃棄物は、上述の高レベル廃棄物と異なり、化学形態、放射能濃度も様々である。これらについては、現在、原子炉等規正法及びその施工令により、核種舞の放射能濃度により、第1種放射能廃棄物(炭素14が10PBq/t以上、塩素36が10TBq/t以上、Tc99が100TBq/t以上、ヨウ素129が1TBq/t以上、α線放出核種が100GBq/t以上のうちのいずれかの条件を満たすもの)、第2種放射能廃棄物(炭素14が87TBq/t以上、塩素36が96GBq/t以上、Tc99が1.1TBq/t以上、ヨウ素129が6.7GBq/t以上、α線放出核種が8.3GBq/t以上のうちのいずれかの条件を満たすもの)、それ以外に分類され、分類に応じた処分がなされることとされている。

◇ 日本での地層処分研究

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