使用済燃料

原子力発電所では、ウランという物質が持つエネルギーを利用して電気を作り出しています。使用済みのウラン燃料の中には、まだエネルギーを生み出すことのできるウランやプルトニウムが残っているため、再処理という作業が行われます。 この再処理の過程でどうしても発生してしまうのが、高レベル放射性廃棄物と呼ばれる、放射能レベルが極めて高い廃液です。 この廃液には、ウランの核分裂によって生じる核分裂生成物や、ウランよりも重い元素であるアクチノイド元素などが含まれており、人体や環境に対して非常に有害です。 高レベル放射性廃棄物は、その強い放射能のために、厳重な管理の下で長期にわたって保管する必要があります。 ガラスと混ぜて固化処理を行い、地下深くの安定した地層に埋設処分する方法などが検討されていますが、まだ決定的な解決策は見つかっていません。これは、原子力発電が抱える大きな課題の一つと言えるでしょう。

原子力発電所では、ウラン燃料内の原子核が核分裂反応を起こすことで莫大なエネルギーを生み出しています。この反応で発生する熱を利用して蒸気を作り、タービンを回すことで発電を行います。燃料を使い続けていくと、次第に核分裂反応を起こしにくくなるため、定期的に新しい燃料と交換する必要があります。このとき取り出される燃料を「使用済み燃料」と呼びます。 使用済み燃料には、まだ核分裂を起こす能力が残っているウランや、核分裂反応によって生成されたプルトニウムといった貴重な物質が含まれています。もし、これらの物質をそのまま廃棄物としてしまうと、資源の有効活用という観点からも、環境負荷の低減という観点からも大きな損失となります。そこで、使用済み燃料からウランやプルトニウムを抽出し、再び原子力発電所の燃料として利用する技術が「再処理」です。 再処理は、高度な技術と厳重な管理体制が必要とされる複雑なプロセスです。まず、使用済み燃料を化学処理によって溶解し、ウランとプルトニウムを分離します。その後、それぞれの物質を精製・加工することで、再び原子炉で使える燃料へと再生します。 再処理を行うことで、天然ウランの使用量を抑制できるだけでなく、プルトニウムをエネルギー資源として有効活用することが可能となります。また、再処理によって使用済み燃料の量を減容化できるため、最終的に処分場に埋設する廃棄物の量も減らすことができます。