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原子力安全基盤科学 2
原子力バックエンドと放射性廃棄物
A5並製・366頁
ISBN: 9784814001088
発行年月: 2017/09
- 本体： 2,500円（税込 2,750円）
-
在庫あり
原子力利用の是非を論じる際，常にないがしろにされてきたのは，そのバックエンドすなわち多種多様な廃棄物の処理と管理です。原子力利用を続ける場合はもちろん，その終焉を選ぶ場合でも，原子力関連施設と蓄積された廃棄物をどう安全に管理していくかが不可欠の問題になるにもかかわらず，そのための課題や技術に対して，社会はあまりにも無頓着です。どうすれば廃棄物をコンパクトに，安定に，あるいは低線量にできるのか。どうすれば環境から遮蔽できるのか。第２分冊では，大学の研究炉ならではの立場から，最先端の考え方と技術的な可能性，課題を考えます。
山名 元(やまな はじむ;総合編集,第1~ 5,7章,コラム2,3執筆)
京都大学名誉教授
東北大学大学院工学研究科を修了後,動力炉・核燃料開発事業団で核燃料サイクル研究開発に従事。平成8年より19年間,京都大学原子炉実験所にてアクチニド化学研究に従事。
窪田 卓見(くぼた たくみ;第2章執筆)
京都大学原子炉実験所 助教
東北大学大学院工学研究科(量子エネルギー工学専攻)博士後期課程修了後,京都大学原子炉実験所にて放射性物質の環境動態に関する研究に従事。平成13年より現職。
上原 章寛(うえはら あきひろ;第3章,コラム1執筆)
京都大学原子炉実験所 助教
京都工芸繊維大学大学院工芸科学研究科博士後期課程修了後,京都大学原子炉実験所にてアクチニドイオンの溶液化学的研究に従事。平成17年より現職。
出光 一哉(いでみつ かずや;第4章執筆)
九州大学大学院工学研究院 教授
使用済燃料再処理機構 理事
九州大学大学院工学研究科(応用原子核工学専攻)を修了後,動力炉・核燃料開発事業団に勤務。核燃料,再処理および放射性廃棄物処理処分研究に従事。
卞 哲浩(ぴょん ちょるほ;第6章,コラム5執筆)
京都大学原子炉実験所 准教授
京都大学大学院エネルギー科学研究科(エネルギー基礎専攻)を修了後,京都大学原子炉実験所で加速器駆動システムの成立性に関する基礎研究に従事。平成24年より現職。
石 禎浩(いし よしひろ;第6章,コラム4執筆)
京都大学原子炉実験所 准教授
新潟大学大学院自然科学研究課博士課程終了後,三菱電機(株)にて加速器の設計・製作に従事,その後,京都大学原子炉実験所にて加速器駆動システムの加速器開発に従事。平成20年より現職。
釜江 克宏(かまえ かつひろ;付録執筆)
京都大学原子炉実験所 教授
名古屋工業大学大学院工学研究科(建築学専攻)を修了後,京都大学原子炉実験所で強震動予測を主とした地震学・地震工学的研究に従事。平成17年より現職。
隈元 崇(くまもと たかし;付録執筆)
岡山大学大学院自然科学研究科 准教授
ネバダ大学リノ校ネオテクトニクス研究所博士課程(地球物理学専攻)を中途退学後,東京都立大学・助手を経て,平成12年より現職。活断層から発生する地震の規模頻度予測を主とした研究に従事。
仲谷 麻希(なかたに まき;全体構成,編纂事務局)
京都大学原子炉実験所 非常勤職員
高校在学中に1年間アメリカへ交換留学
ミューズ音響芸術学院卒業後,会議音響オペレーター,一般企業事務などを経て2012年から同実験所 原子力安全基盤科学研究プロジェクト事務に従事。
京都大学名誉教授
東北大学大学院工学研究科を修了後,動力炉・核燃料開発事業団で核燃料サイクル研究開発に従事。平成8年より19年間,京都大学原子炉実験所にてアクチニド化学研究に従事。
窪田 卓見(くぼた たくみ;第2章執筆)
京都大学原子炉実験所 助教
東北大学大学院工学研究科(量子エネルギー工学専攻)博士後期課程修了後,京都大学原子炉実験所にて放射性物質の環境動態に関する研究に従事。平成13年より現職。
上原 章寛(うえはら あきひろ;第3章,コラム1執筆)
京都大学原子炉実験所 助教
京都工芸繊維大学大学院工芸科学研究科博士後期課程修了後,京都大学原子炉実験所にてアクチニドイオンの溶液化学的研究に従事。平成17年より現職。
出光 一哉(いでみつ かずや;第4章執筆)
九州大学大学院工学研究院 教授
使用済燃料再処理機構 理事
九州大学大学院工学研究科(応用原子核工学専攻)を修了後,動力炉・核燃料開発事業団に勤務。核燃料,再処理および放射性廃棄物処理処分研究に従事。
卞 哲浩(ぴょん ちょるほ;第6章,コラム5執筆)
京都大学原子炉実験所 准教授
京都大学大学院エネルギー科学研究科(エネルギー基礎専攻)を修了後,京都大学原子炉実験所で加速器駆動システムの成立性に関する基礎研究に従事。平成24年より現職。
石 禎浩(いし よしひろ;第6章,コラム4執筆)
京都大学原子炉実験所 准教授
新潟大学大学院自然科学研究課博士課程終了後,三菱電機(株)にて加速器の設計・製作に従事,その後,京都大学原子炉実験所にて加速器駆動システムの加速器開発に従事。平成20年より現職。
釜江 克宏(かまえ かつひろ;付録執筆)
京都大学原子炉実験所 教授
名古屋工業大学大学院工学研究科(建築学専攻)を修了後,京都大学原子炉実験所で強震動予測を主とした地震学・地震工学的研究に従事。平成17年より現職。
隈元 崇(くまもと たかし;付録執筆)
岡山大学大学院自然科学研究科 准教授
ネバダ大学リノ校ネオテクトニクス研究所博士課程(地球物理学専攻)を中途退学後,東京都立大学・助手を経て,平成12年より現職。活断層から発生する地震の規模頻度予測を主とした研究に従事。
仲谷 麻希(なかたに まき;全体構成,編纂事務局)
京都大学原子炉実験所 非常勤職員
高校在学中に1年間アメリカへ交換留学
ミューズ音響芸術学院卒業後,会議音響オペレーター,一般企業事務などを経て2012年から同実験所 原子力安全基盤科学研究プロジェクト事務に従事。
原子力の利用を考える基礎を知るために——刊行にあたって
はじめに
第1章 原子力問題と放射性廃棄物 (山名 元)
1-1 放射性廃棄物に関わる論争
1-1-1 原子力反対機運と放射能
1-1-2 放射性廃棄物に対する国民感情
1-1-3 放射性廃棄物を考える
1-1-4 廃棄物の量的感覚
1-1-5 放射性廃棄物に対する市民理解の難しさ
1-2 放射性核種と放射能を知る
1-2-1 放射性核種と放射性壊変
1-2-2 放射線と放射能
1-2-3 放射能と半減期
1-2-4 放射線による被曝
1-2-5 さまざまな放射性核種
1-2-6 原子力利用に伴う放射性核種
1-2-7 人工放射性核種の位置づけ
1-2-8 放射性廃棄物管理の視点から見た放射能
1-3 放射性廃棄物への取り組み
1-3-1 放射性廃棄物に対する基本的考え方
1-3-2 人への影響の抑制
1-3-3 放射性廃棄物発生の全体像
1-3-4 使用済核燃料や放射性廃棄物についての国際的取り決め
コラム 1 β−放射性壊変と137Cs (上原章寛)
第2章 使用済核燃料の発生 (山名 元・窪田卓見)
2-1 使用済核燃料の発生
2-1-1 使用済核燃料の発生
2-1-2 使用済核燃料の発生量
2-1-3 使用済核燃料の貯蔵状況
2-2 使用済核燃料の性状
2-2-1 核燃料中での放射性核種の生成
2-2-2 使用済核燃料の元素組成
2-2-3 使用済核燃料の放射能と放射線毒性
2-2-4 使用済核燃料の放射能の時間変化
2-2-5 使用済核燃料の発熱
2-3 使用済核燃料の保管と管理
2-3-1 使用済核燃料の保管
2-3-2 使用済核燃料の中間貯蔵施設
2-4 使用済核燃料問題
第3章 核燃料サイクルとは (山名 元・上原章寛)
3-1 核燃料サイクル
3-1-1 核燃料サイクルとは
3-1-2 核燃料サイクルでのウランの流れとフロントエンド
3-1-3 原子力のバックエンドの選択肢
3-1-4 わが国の燃料サイクルの状況
3-2 バックエンド管理を考える
3-2-1 使用済核燃料中でのTRU核種の生成
3-2-2 再処理による元素の分離回収
3-2-3 軽水炉(LWR)使用済核燃料の燃料としての価値
3-2-4 バックエンド路線を決める要素
3-2-5 高レベル放射性廃棄物の比較
3-2-6 軽水炉(LWR)の核燃料サイクルのコスト
3-3 わが国での再処理路線
3-3-1 原子力委員会での検討
3-3-2 燃料サイクルについての考え方
3-4 軽水炉(LWR)使用済核燃料の再処理
3-4-1 再処理工場とは
3-4-2 ピューレックス再処理法
3-4-3 再処理工場の安全性
3-5 代替の再処理法
3-5-1 代替湿式再処理法
3-5-2 乾式再処理法
3-6 混合酸化物燃料の利用
3-6-1 プルサーマル
3-6-2 MOX燃料の特徴
3-6-3 プルサーマルの運用
3-6-4 核燃料サイクルからの廃棄物のフロー
コラム2 六ヶ所再処理工場の経緯 (山名 元)
第4章 放射性廃棄物とは (山名 元・出光一哉)
4-1 放射性廃棄物の管理体系
4-1-1 焦眉の急の処理・処分スキーム
4-1-2 さまざまな放射性廃棄物とその素性
4-1-3 放射性廃棄物として扱うものと,扱わないもの
4-1-4 放射性廃棄物の分類
4-1-5 放射性廃棄物の処置の考え方
4-1-6 液体廃棄物と気体廃棄物
4-1-7 低レベル放射性廃棄物の処理方法
4-1-8 高レベル放射性廃液の処理方法
4-1-9 IAEAの管理体系と安全原則
4-2 放射性廃棄物「処分」の展望
4-2-1 廃棄物のリスクを極小化する処分
4-2-2 放射性廃棄物の処分に求められること
4-2-3 放射能レベルによる廃棄物の区分
4-2-4 処分の形態
4-2-5 低レベル放射性廃棄物の浅地中処分
4-2-6 地層処分
4-2-7 地層処分の安全性
4-2-8 地層処分という“4次元的希釈”
4-2-9 炭素14とヨウ素129の特殊性
4-2-10 深い地下の研究
4-2-11 処分地の選定
第 5 章 核変換 (山名 元)
5-1 核変換処理とは何か
5-1-1 核変換の原理
5-1-2 核変換の方法
5-2 核変換の仕組みと原理
5-2-1 中性子と原子核の相互作用
5-2-2 中性子を発生させる仕組み
5-2-3 重元素を使った高エネルギー中性子発生の原理
5-2-4 原子炉を使ったマイナーアクチニド核種の核変換
5-2-5 核変換量
5-2-6 国内外における核変換研究
コラム 3 ノーベル物理学賞受賞者Carlo Rubbia博士の提案 (山名 元)
コラム 4 さまざまな加速器と大型化 (石 禎浩)
第6章 加速器駆動未臨界システム(ADS)による核変換の研究 (卞 哲浩・石 禎浩)
6-1 加速器駆動未臨界システム(ADS)の開発
6-1-1 実用機の概念
6-1-2 実現に必要な技術課題
6-1-3 ADS加速器に要求される性能
6-1-4 JAEAの加速器駆動未臨界システム(ADS)開発計画
6-2 ADSに関わる基礎研究
6-2-1 核破砕中性子源で駆動される未臨界体系の核特性研究の重要性
6-2-2 京都大学原子炉実験所におけるADS実験
6-2-3 FFAG加速器を用いた結合実験
6-2-4 FFAG加速器を用いたKUCA実験
コラム 5 臨界集合体実験装置KUCA (卞 哲浩)
第7章 放射性廃棄物の視点から原子力と燃料サイクルを考える (山名 元)
7-1 原子力システムのリスクを下げる
7-1-1 原子力ライフサイクルのリスク
7-1-2 放射性廃棄物とバックエンドのリスク
7-1-3 リスク低減の基本方針
7-1-4 リスクをどこまで下げるか
7-1-5 コストの感覚
7-2 放射性廃棄物のリスクを下げる
7-2-1 燃料システム全体からの視点
7-2-2 放射性廃棄物負荷を小さくするための方向性
7-2-3 核種生産量の低減と在庫量の低減
7-2-4 高レベル放射性廃棄物と低レベル放射性廃棄物
7-2-5 原子力の終わり方の問題
7-2-6 燃焼度の問題
7-3 軽水炉システムでの改良の方向性
7-4 燃料サイクルとTRU核種のマネージメント
7-4-1 TRU核種管理のパターン
7-4-2 TRU核種マネージメントに高速炉を使う理由
7-4-3 プルサーマルの特性
7-4-4 TRUの積極的リサイクルに必要な条件
7-4-5 トリウム燃料の利用がTRU核種低減に生きるのか
7-5 将来の路線選択のあり方
7-5-1 バックエンドと国民理解
7-5-2 リサイクル形態
7-5-3 分離核変換の導入について
7-5-4 分離核変換の条件
7-6 トリウム燃料サイクルによるTRU核種の低減
7-6-1 トリウムの利用
7-6-2 トリウム燃料の利用
7-6-3 トリウム溶融塩炉
7-6-4 トリウム利用の可能性
7-7 どのような原子力を目指すか
7-7-1 今後の原子力利用展望
7-7-2 原子力終了の場合のバックエンド対策のオプション
7-7-3 原子力継続利用の場合のバックエンド対策のオプション
7-7-4 TRU核種の積極的燃焼を進める分離核変換オプション
7-7-5 高温ガス炉の利用の可能性
7-8 多様性が求められる今後の原子力研究
7-8-1 多様性の重要性
7-8-2 大学としての取り組み
付録 技術解説:活断層,地震・津波によるハザードとその対策
(釜江克宏・隈元 崇)
第1節 活断層と原子力規制
(1)原子力発電所の耐震安全性に関わる活断層評価
(2)日本列島で発生する被害地震のタイプと原子力発電所の関係
(3)原子力発電所の耐震安全性評価の取り組みの経緯
(4)活断層と変動地形
(5)活断層と地震の繰り返しや規模との関係
(6)震源を事前に特定できない場合の地震に対する耐震安全性評価
(7)変動地形学に基づく活断層評価を強震動予測に生かすために
第2節 「基準地震動」の導き方
(1)応答スペクトルによる地震動評価
(2)断層モデルによる地震動評価
第3節 1,600GALを超えるKURの基準地震動の背景
(1)活断層連動による地震のモデル化
(2)不確定性と「残余のリスク」
第4節 不確定性の考慮のためのロジックツリー構築
参考文献
おわりに
索 引
はじめに
第1章 原子力問題と放射性廃棄物 (山名 元)
1-1 放射性廃棄物に関わる論争
1-1-1 原子力反対機運と放射能
1-1-2 放射性廃棄物に対する国民感情
1-1-3 放射性廃棄物を考える
1-1-4 廃棄物の量的感覚
1-1-5 放射性廃棄物に対する市民理解の難しさ
1-2 放射性核種と放射能を知る
1-2-1 放射性核種と放射性壊変
1-2-2 放射線と放射能
1-2-3 放射能と半減期
1-2-4 放射線による被曝
1-2-5 さまざまな放射性核種
1-2-6 原子力利用に伴う放射性核種
1-2-7 人工放射性核種の位置づけ
1-2-8 放射性廃棄物管理の視点から見た放射能
1-3 放射性廃棄物への取り組み
1-3-1 放射性廃棄物に対する基本的考え方
1-3-2 人への影響の抑制
1-3-3 放射性廃棄物発生の全体像
1-3-4 使用済核燃料や放射性廃棄物についての国際的取り決め
コラム 1 β−放射性壊変と137Cs (上原章寛)
第2章 使用済核燃料の発生 (山名 元・窪田卓見)
2-1 使用済核燃料の発生
2-1-1 使用済核燃料の発生
2-1-2 使用済核燃料の発生量
2-1-3 使用済核燃料の貯蔵状況
2-2 使用済核燃料の性状
2-2-1 核燃料中での放射性核種の生成
2-2-2 使用済核燃料の元素組成
2-2-3 使用済核燃料の放射能と放射線毒性
2-2-4 使用済核燃料の放射能の時間変化
2-2-5 使用済核燃料の発熱
2-3 使用済核燃料の保管と管理
2-3-1 使用済核燃料の保管
2-3-2 使用済核燃料の中間貯蔵施設
2-4 使用済核燃料問題
第3章 核燃料サイクルとは (山名 元・上原章寛)
3-1 核燃料サイクル
3-1-1 核燃料サイクルとは
3-1-2 核燃料サイクルでのウランの流れとフロントエンド
3-1-3 原子力のバックエンドの選択肢
3-1-4 わが国の燃料サイクルの状況
3-2 バックエンド管理を考える
3-2-1 使用済核燃料中でのTRU核種の生成
3-2-2 再処理による元素の分離回収
3-2-3 軽水炉(LWR)使用済核燃料の燃料としての価値
3-2-4 バックエンド路線を決める要素
3-2-5 高レベル放射性廃棄物の比較
3-2-6 軽水炉(LWR)の核燃料サイクルのコスト
3-3 わが国での再処理路線
3-3-1 原子力委員会での検討
3-3-2 燃料サイクルについての考え方
3-4 軽水炉(LWR)使用済核燃料の再処理
3-4-1 再処理工場とは
3-4-2 ピューレックス再処理法
3-4-3 再処理工場の安全性
3-5 代替の再処理法
3-5-1 代替湿式再処理法
3-5-2 乾式再処理法
3-6 混合酸化物燃料の利用
3-6-1 プルサーマル
3-6-2 MOX燃料の特徴
3-6-3 プルサーマルの運用
3-6-4 核燃料サイクルからの廃棄物のフロー
コラム2 六ヶ所再処理工場の経緯 (山名 元)
第4章 放射性廃棄物とは (山名 元・出光一哉)
4-1 放射性廃棄物の管理体系
4-1-1 焦眉の急の処理・処分スキーム
4-1-2 さまざまな放射性廃棄物とその素性
4-1-3 放射性廃棄物として扱うものと,扱わないもの
4-1-4 放射性廃棄物の分類
4-1-5 放射性廃棄物の処置の考え方
4-1-6 液体廃棄物と気体廃棄物
4-1-7 低レベル放射性廃棄物の処理方法
4-1-8 高レベル放射性廃液の処理方法
4-1-9 IAEAの管理体系と安全原則
4-2 放射性廃棄物「処分」の展望
4-2-1 廃棄物のリスクを極小化する処分
4-2-2 放射性廃棄物の処分に求められること
4-2-3 放射能レベルによる廃棄物の区分
4-2-4 処分の形態
4-2-5 低レベル放射性廃棄物の浅地中処分
4-2-6 地層処分
4-2-7 地層処分の安全性
4-2-8 地層処分という“4次元的希釈”
4-2-9 炭素14とヨウ素129の特殊性
4-2-10 深い地下の研究
4-2-11 処分地の選定
第 5 章 核変換 (山名 元)
5-1 核変換処理とは何か
5-1-1 核変換の原理
5-1-2 核変換の方法
5-2 核変換の仕組みと原理
5-2-1 中性子と原子核の相互作用
5-2-2 中性子を発生させる仕組み
5-2-3 重元素を使った高エネルギー中性子発生の原理
5-2-4 原子炉を使ったマイナーアクチニド核種の核変換
5-2-5 核変換量
5-2-6 国内外における核変換研究
コラム 3 ノーベル物理学賞受賞者Carlo Rubbia博士の提案 (山名 元)
コラム 4 さまざまな加速器と大型化 (石 禎浩)
第6章 加速器駆動未臨界システム(ADS)による核変換の研究 (卞 哲浩・石 禎浩)
6-1 加速器駆動未臨界システム(ADS)の開発
6-1-1 実用機の概念
6-1-2 実現に必要な技術課題
6-1-3 ADS加速器に要求される性能
6-1-4 JAEAの加速器駆動未臨界システム(ADS)開発計画
6-2 ADSに関わる基礎研究
6-2-1 核破砕中性子源で駆動される未臨界体系の核特性研究の重要性
6-2-2 京都大学原子炉実験所におけるADS実験
6-2-3 FFAG加速器を用いた結合実験
6-2-4 FFAG加速器を用いたKUCA実験
コラム 5 臨界集合体実験装置KUCA (卞 哲浩)
第7章 放射性廃棄物の視点から原子力と燃料サイクルを考える (山名 元)
7-1 原子力システムのリスクを下げる
7-1-1 原子力ライフサイクルのリスク
7-1-2 放射性廃棄物とバックエンドのリスク
7-1-3 リスク低減の基本方針
7-1-4 リスクをどこまで下げるか
7-1-5 コストの感覚
7-2 放射性廃棄物のリスクを下げる
7-2-1 燃料システム全体からの視点
7-2-2 放射性廃棄物負荷を小さくするための方向性
7-2-3 核種生産量の低減と在庫量の低減
7-2-4 高レベル放射性廃棄物と低レベル放射性廃棄物
7-2-5 原子力の終わり方の問題
7-2-6 燃焼度の問題
7-3 軽水炉システムでの改良の方向性
7-4 燃料サイクルとTRU核種のマネージメント
7-4-1 TRU核種管理のパターン
7-4-2 TRU核種マネージメントに高速炉を使う理由
7-4-3 プルサーマルの特性
7-4-4 TRUの積極的リサイクルに必要な条件
7-4-5 トリウム燃料の利用がTRU核種低減に生きるのか
7-5 将来の路線選択のあり方
7-5-1 バックエンドと国民理解
7-5-2 リサイクル形態
7-5-3 分離核変換の導入について
7-5-4 分離核変換の条件
7-6 トリウム燃料サイクルによるTRU核種の低減
7-6-1 トリウムの利用
7-6-2 トリウム燃料の利用
7-6-3 トリウム溶融塩炉
7-6-4 トリウム利用の可能性
7-7 どのような原子力を目指すか
7-7-1 今後の原子力利用展望
7-7-2 原子力終了の場合のバックエンド対策のオプション
7-7-3 原子力継続利用の場合のバックエンド対策のオプション
7-7-4 TRU核種の積極的燃焼を進める分離核変換オプション
7-7-5 高温ガス炉の利用の可能性
7-8 多様性が求められる今後の原子力研究
7-8-1 多様性の重要性
7-8-2 大学としての取り組み
付録 技術解説:活断層,地震・津波によるハザードとその対策
(釜江克宏・隈元 崇)
第1節 活断層と原子力規制
(1)原子力発電所の耐震安全性に関わる活断層評価
(2)日本列島で発生する被害地震のタイプと原子力発電所の関係
(3)原子力発電所の耐震安全性評価の取り組みの経緯
(4)活断層と変動地形
(5)活断層と地震の繰り返しや規模との関係
(6)震源を事前に特定できない場合の地震に対する耐震安全性評価
(7)変動地形学に基づく活断層評価を強震動予測に生かすために
第2節 「基準地震動」の導き方
(1)応答スペクトルによる地震動評価
(2)断層モデルによる地震動評価
第3節 1,600GALを超えるKURの基準地震動の背景
(1)活断層連動による地震のモデル化
(2)不確定性と「残余のリスク」
第4節 不確定性の考慮のためのロジックツリー構築
参考文献
おわりに
索 引
ご購入方法について
