ピューレックス法

原子力の安全

安全な再処理施設のために:再処理施設安全審査指針とは

原子力発電所では、使い終わった燃料の中に、まだエネルギーとして利用できるウランやプルトニウムが残っています。これらの貴重な資源を無駄にせず、再びエネルギーに変えるために有効活用するのが再処理と呼ばれる技術です。再処理では、使用済みの燃料からウランやプルトニウムを抽出・精製し、新しい燃料として生まれ変わらせます。 しかし、再処理を行う施設では、放射線を出す物質を取り扱うため、周辺環境やそこで働く人々への安全確保が何よりも重要となります。そこで、再処理施設の安全性を厳しくチェックするための基準となるのが「再処理施設安全審査指針」です。この指針に基づいて、施設の設計や設備、運転方法などが綿密に審査され、安全性が確認された施設だけが操業を許可されます。具体的には、地震や火災などへの対策、放射性物質の漏洩防止対策、そして万が一事故が起きた場合の周辺環境への影響など、様々な観点から審査が行われます。このように、再処理は資源の有効利用と環境への配慮を両立させる技術として、その安全性確保には万全の体制が整えられています。
核燃料

原子力発電の要:再処理とは

原子力発電所では、ウランを燃料として電気を作り出しています。発電に使用された燃料は「使用済核燃料」と呼ばれ、まだウランやプルトニウムを含んでいるのですが、そのままでは再利用できません。この使用済核燃料を再び使えるようにするのが「再処理」です。再処理とは、使用済核燃料からウランやプルトニウムを取り出し、新しい燃料として再利用できるようにする技術のことです。 再処理を行うと、天然ウラン資源の使用量を減らせるだけでなく、ウラン鉱山の採掘や精錬に伴う環境負荷の低減にも繋がります。また、再処理で回収したプルトニウムは、ウランと混ぜて燃料として利用することができます。 さらに、再処理は放射性廃棄物の量を減らし、有害度を低減する効果もあります。使用済核燃料に含まれる放射性物質のうち、大部分を占めるウランとプルトニウムを分離・回収することで、最終的に発生する放射性廃棄物の量を減らすことができます。また、再処理によって放射性廃棄物の保管期間を短縮することも可能です。 このように、再処理は資源の有効活用と環境負荷低減の両面から重要な役割を担っています。
核燃料

物質の偏りを知る:分配係数

- 分配係数とは異なる物質が接触すると、物質はその種類や性質に応じてそれぞれの物質に移動し、最終的にはある一定の割合で存在することになります。この現象は、例えば水と油のように、本来混じり合わない液体に、何らかの物質を少量溶かしたときに顕著に観察されます。物質によっては水に溶けやすいものもあれば、油に溶けやすいものもあるためです。この時、それぞれの物質への溶けやすさの比率を示す指標が「分配係数」です。具体的には、水と油のような異なる二つの液体(相)を接触させて物質を溶解させたとき、その物質が水と油のどちらに、どの程度の割合で分配されるかを表す数値として定義されます。分配係数が大きい物質は、水よりも油に溶けやすい性質を持つことを意味し、逆に分配係数が小さい物質は、油よりも水に溶けやすい性質を持つことになります。分配係数は、物質の性質によってそれぞれ固有の値を示します。また、温度や圧力などの条件によっても変化するため、実際に分配係数を扱う際には、これらの要素を考慮する必要があります。この分配係数は、化学物質の環境中での動きを予測したり、化学物質を分離・精製する技術開発などに活用されています。
原子力施設

未来への布石:FaCTプロジェクト

エネルギー源の確保と地球温暖化への対策は、現代社会にとって避けて通れない課題です。これらの課題を解決する手段として期待を集めているのが、高速増殖炉サイクルです。高速増殖炉は、ウラン資源を効率的に利用できるだけでなく、二酸化炭素の排出を大幅に抑えられる可能性を秘めた、まさに夢の原子炉と言えるでしょう。 高速増殖炉サイクルでは、ウラン燃料をより効率的に利用することで、天然ウランからエネルギーを取り出す割合を高めることができます。現在の原子力発電所では、天然ウランのうち燃料として使用できるウラン235はわずか0.7%に過ぎません。しかし、高速増殖炉では、ウラン238を核分裂可能なプルトニウムに変換することで、天然ウランをほぼ全て燃料として利用することが可能となります。これは、限られたウラン資源を有効活用し、エネルギー自給率の向上に大きく貢献できることを意味します。 さらに、高速増殖炉は、運転時に排出する二酸化炭素の量が極めて少ないという利点も持ち合わせています。地球温暖化が深刻化する中、二酸化炭素排出量の大幅な削減は喫緊の課題です。高速増殖炉は、二酸化炭素排出量を抑えながら、エネルギー需要を満たすことのできる、環境に優しい原子力発電技術として期待されています。 高速増殖炉サイクルの実用化には、技術的な課題を克服していく必要があります。日本では、過去に高速増殖炉「もんじゅ」の開発が行われましたが、ナトリウム漏洩事故などにより、実用化には至りませんでした。しかしながら、これらの経験と教訓を活かし、新たな高速増殖炉の開発プロジェクトであるFaCTプロジェクトがスタートしています。FaCTプロジェクトは、日本の高速増殖炉サイクル実用化に向けた挑戦の象徴と言えるでしょう。
原子力の安全

原子力発電の riesgos: レッドオイルとは

- レッドオイルとは何か原子力発電所では、電気を生み出すために核燃料が使われています。使い終わった後の核燃料を「使用済み核燃料」と呼びますが、これはまだウランやプルトニウムといったエネルギーを生み出すことができる物質を含んでいます。そこで、再び燃料として利用するために、使用済み核燃料からウランやプルトニウムを取り出す作業が行われます。これを「再処理」と言います。再処理の過程では、リン酸トリブチル(TBP)という薬品が使われます。TBPは油のような液体で、使用済み核燃料からウランやプルトニウムだけを効率良く取り出すことができるため、再処理には欠かせないものです。しかし、このTBPは、再処理の過程で熱や放射線の影響を受けて劣化し、硝酸や硝酸塩といった物質と反応してしまうことがあります。すると、赤い油のような液体が発生することがあり、これが「レッドオイル」と呼ばれています。レッドオイルは、その名の通り赤い色をしていますが、ただ赤いだけでなく危険な物質でもあります。レッドオイルは、TBPが変化してできたニトロ化合物を含んでおり、このニトロ化合物は温度が少し上がっただけでも爆発する危険性があります。そのため、レッドオイルが発生すると、再処理工場では安全を確保するために、直ちに作業を停止しなくてはなりません。レッドオイルは、再処理を行う上で注意が必要な物質です。原子力発電は、電気を安定して供給できるという利点がある一方で、このような危険な物質を扱う必要があるという側面も持ち合わせています。
核燃料

原子力と溶媒抽出

私たちの身の回りは、実に様々な物質で溢れています。空気や水はもちろんのこと、普段何気なく使っている文房具や電化製品に至るまで、数え上げればきりがありません。そして、これらの製品を製造する過程では、目的の物質だけを他の物質から分離する技術が欠かせません。 物質を分離する方法は、その性質によって多岐に渡ります。例えば、大きさの異なる物質を分離する場合は、ふるい分けが有効です。また、磁石に付く性質を持つ物質とそうでない物質を分離する場合は、磁石を用いることで容易に分離できます。 この中で、液体に溶けている物質を分離する技術として、溶媒抽出があります。これは、物質によって特定の液体に対する溶けやすさが異なることを利用して、目的の物質を別の液体に移動させることで分離する方法です。 身近な例では、コーヒー豆からコーヒーを抽出する工程が挙げられます。お湯を使ってコーヒー豆から成分を抽出する際、お湯という溶媒にコーヒーの成分だけが溶け出し、コーヒー豆とは分離されます。このように、溶媒抽出は私たちの生活を支える様々な場面で活用されている重要な技術なのです。