故郷の廃家
甘口、辛口の雑記ブログ。 少女時代の思い出と、現代の風潮への怒りとの、2つの ベクトル上で行き暮れる。 団塊嫌いの団塊による、すべての世代の人へのメッセージ。


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2009.07.01  エネルギー問題 その一 原子力発電 3 <<02:45


4.我が国そして世界の原子力発電事情

これから話を進めていく上で大事になる、日本と世界のエネルギー事情について
触れておこう。
わが国には2008年末現在で、55基の原子炉が稼働中である。その電気供給量の
合計は、4947万kWh。また、建設中のものが4基。着工準備中のものが10基ある。
世界では2008年末現在、30ヶ国で436基が稼働中である。                      

日本の第一次エネルギーと発電分野における各エネルギーの供給の割合をここで示しておく。

第一次エネルギー                    発電分野                  
  石油            47.1%             石油              7.6%    
 石 炭            20.5%             石炭             24.5%
 天然ガス          15.1%            天然ガス           25.9%
 原子力           11.2%             原子力            30.5%
 水力              3.2%            水力              9.1%
 新エネルギー・地熱等   2.9%            新エネルギー・地熱等   2.2%            (2006年度調べ)                                                  

第一次エネルギーと発電分野で、それぞれのエネルギーの占める割合が違っているのは、
第一次エネルギーの場合、例えば石油でいえば、それが発電だけに使われるわけではなく、
自動車、電車などの動力としても、また製鉄所などのための熱源としても使われているから
であり、当然、その比率は高くなる。一方、発電には石油はそう使われていないことがわかる。

ここで問題にしている原子力はどうか。
発電分野で原子力は占める割合は30.5%。つまり、国の発電量の3割を原子力が
になっていることがこれでわかる。
この数字をもって、原発推進の立場の人は「原発が無くなったら国の電力供給は
立ち行かなくなる」ということの根拠にする。なるほど大きな比率である。
今、原発反対の立場の人がよく口にする、太陽光発電はどうであろうか。
その他2.2%の中に地熱発電や風力発電などと共に入れられているから、
いかにその実用化、汎用の道が遠いかがこの数字でわかる。

しかしまた、第一次エネルギーで見た場合、原子力が占める割合は、11.2%に
過ぎない。つまり、原子力は発電には有用であるが、熱源や動力としての
使い道は、今のところ比較的に少ないということが言えるであろう。
しかし、これは原子力だけでなく、風力、太陽光などについても言えることである。

この数字をどう見るか、ということであるが、ここでは単に数字を挙げるだけにして、
原子力についてこの記事を書いていったその最後のところでまた触れたいと思う。


5.原子力発電の仕組み

原子力発電というものがどういうものか、簡単に説明しておこう。
原子力発電のもととなるウラン鉱石は、日本ではほとんど採れないので、アメリカやカナダ、
オーストラリアなどから輸入している。                                  1.      

ウラン鉱石は、そのままでは燃料として使えない。
天然ウラン鉱石はウラン235(核分裂をしてエネルギーを出す)と、
ウラン238(核分裂しにくい)が、0.7%対99.3%の割合で出来ている。
つまり殆どが燃えないウランなので、この鉱石を粉々にし→物理化学的処理を施して精錬→
転換→濃縮→再転換→成形加工 、
という複雑な工程を経て、原子力発電に使うための 、ペレットという燃料の形にするわけだが、
発電用原子炉に使う際には、核分裂するウラン235を3%~5%の濃度にまで
濃縮してある。ペレットは、普通、ウラン235が3%、ウラン238が97%の割合。
原子力発電では、これを急激に核分裂させないよう制御しながら使っていく。
一方、原子爆弾は逆に、核分裂しやすいウラン235やプルトニウム239が
ほぼ100%になるように濃縮してあって、一瞬のうちに核分裂が次々と続いて起き、
莫大なエネルギーと放射線が放出されるようにつくられたもの。                  1.2.4. 
                      
それではこのウラン濃縮はどう行われているかというと、
日本では青森県六ケ所村のウラン濃縮工場で、 一部濃縮加工されているが、
それだけではとても足りないので、ウラン鉱石をアメリカに送り、
濃縮されたものを買い取っている。
ウランを濃縮してとりだした後の残りの天然ウランは、そのウラン235の濃度が
低くなっているということで、この残りのウランのことを、劣化ウランという。
六ヶ所村のウラン濃縮工場では、年に約600トンの劣化ウランが発生し、
2008年の原子力白書によれば、2007年末現在で、日本は14,284トンの
劣化ウランを保有している。                                        3.4.   
                                                       
劣化ウランは、湾岸戦争や、コソボ紛争、イラク戦争などで使われた     
劣化ウラン弾に造り替えられることもできるものである。Wikipediaによれば、
「 湾岸戦争後、米軍の帰還兵などに「湾岸戦争症候群」と呼ばれる健康被害が確認されており、
劣化ウランがその原因の一つではないかとする説がある。
また過去にも劣化ウラン弾頭が使用されたボスニアやコソボ等の地域においては、
白血病の罹患率や奇形児の出生率が増加した等と主張する健康被害が報告されている。」
とあるが、その因果関係が科学的に立証されるには、まだ今後のもっと詳しい分析が必要、
ということなので、ここでは、いずれにしろ危険なものに作り替えられる恐れもある
劣化ウランが、我が国に、それだけ大量にあり、しかも、六ヶ所村野濃縮加工が
今後も続けば、今のところ使い道もないその劣化ウランが年々600トンづつも増えていく、
ということを言うだけにとどめておこう。
ただ、劣化ウランについて詳しく知りたい方は、篠田英朗氏、
http://home.hiroshima-u.ac.jp/heiwa/Pub/29.htmlを参照されたい。氏が得た情報によれば、
アメリカは濃縮ウラン加工50年の過程で、50万トンの劣化ウランを溜めこんでしまって
いるそうである。(出典は、Dan Fahey著、”Collateral Damage:How U.S.Troops were exposed to Depleted Uranium during the Persian Gulf War",1999 年)

さて、話を元に戻すが、この濃縮加工された濃縮ウランは、

ペレットという直径1センチ、高さ1センチほどの小さな円筒形の固体に成形される。
この小さなペレット一個の放出エネルギーは石油に換算すると、なんと450リットル分に
相当するという。                                                 6.                      
東京電力による別の比較では、この小さなペレット一個で、
一般家庭8~9か月分の年間電力を生み出せるというのだから、
原子力のパワーというものは、なるほどすごいものであると言えよう。
このペレットが350個ずつ、ジルコニウム合金製で長さ4メートルほどの細い燃料被覆管に
詰めて密封したものを燃料棒と言い、
さらにそれを数十から二百本集めて束ねたものを作る。
これを燃料集合体と言い、加圧水型原子炉では、
179~264本の燃料棒を集めて燃料集合体が出来ていて、さらにそれを121~193集めて
炉心が構成され、沸騰水型原子炉では、91~96本の燃料棒を集めた燃料集合体が、
368~800個集まって炉心が構成される。(wikipedia より
小さなペレット一個で先に述べたようなエネルギーを有する、
それがこのように集められているのだから、原子炉というものの
規模と秘めたエネルギーの大きさがわかるだろう。                            8.                                                         
それを原子炉に装荷し、このウラン燃料に中性子線をぶつけて核分裂を次々に
引き起こしていく。原子炉は厚い鋼鉄製の圧力容器の中に入っていて、
そこには冷却材と呼ばれる大量の水も入っている。
核分裂の際に発する熱エネルギーが蒸気を生み、その蒸気の力で
タービンを回して発電する、というのが、原子力発電の基本的な仕組みである。           

燃料棒はそのウラン燃料がやがて消耗すると、原子炉から取り出される。
これがどのくらいで取り出されるかというと、安全管理面などから大体
3,4年炉内に滞在するが、この間ウラン235はおよそ70%が消耗され、
これが「使用済み核燃料」として埋設処分されるか、
再処理に回されるかする。                                         6. 

その前に先ず、使用済み燃料は、原子力発電所内の使用済み燃料貯蔵プールで
5年ほど貯蔵される。このプールは巨大なコンクリート製でステンレス鋼で内張りがしてあり、
冷却用循環水で満たされている。
5年以上冷却した燃料集合体は、熱エネルギーをほとんど発生しないので、
これらをコンテナに入れ、コンテナごと地下貯蔵庫に貯蔵するというのが、
スロー・アウェー方式とか、ワンス・スルー方式とか呼ばれる処分方で、
アメリカなどではこの方法が採られている。
実はこの、使用済み核燃料をどう処理するか、ということが、世界の原発所有国共通の
悩みなのである。危険な核のゴミ、簡単に廃棄処分できるものではない。
ところが、どんどん溜まっていく、その使用済み核燃料をどう処分するか、という問題は、
根本的な解決法はまだ得られていないと言っていいのである。
次回のプルトニウムと核燃料サイクルの記事で、それについては
詳しく書くことにするが、2004年版原子力白書によれば、日本の原子力発電所の
使用済み核燃料貯蔵量の合計は、11,110トン。
管理容量が16,940トンというから、使用後の燃料を各原発で一時的に
貯蔵して置いても、いずれ近いうちに、いっぱいになってしまう。
解決法の見つからぬまま、多くの国ではしかたなしに、使用済み燃料は
30~35年もプ-ルに入れたままにしておくこともあるという。                   3.6.  

さて、この、アメリカで採られている「ワンス・スルー方式」では、ウランはたったの一回だけ
使用して処分されることになる。
先に書いたように、ウラン資源というものも70年~100年の埋蔵量しかないとされる。
使用済み核燃料にはまだ、核分裂するウラン235と、燃料の核分裂の過程で新たに生成した
プルトニウムが残っている。
実はそれは燃料棒がはじめに持っていた価値の約97%にものぼり、
それを使えるようにしないともったいないではないか、という発想が、
核燃料サイクル」という考え方なのである。                              6.


[ここまでの参考文献]

1.経済産業省資源エネルギー庁ホームページ 「なるほど!原子力A to Z」
  http://www.enecho.meti.go.jp/genshi-az/index.html

2.日本原子力研究開発機構ホームページ
  http://www.jaea.go.jp/09/9_1.shtmlatsu-2.htm (学習サイト)
                            
  http://www.jaea.go.jp/09/kiso/04a.html
    (原子力基礎知識)                                          

3.20年度原子力白書
  http://www.aec.go.jp/jicst/NC/about/hakusho/hakusho2008/index.htm          

4.「君たちの地球はどうなっているのか そしてどうなっていくのか
   -かけがえのない地球ー」  『4 原子力』
  http://www.s-yamaga.jp/kankyo/kankyo-genp                                                                                                                 
5.「原子力を知っちゃおうよ」 『原子力発電について』
  http://www2.nagano-nct.ac.jp/~jig/TQresults/40605/hatuden.html            

6.「原子力とその周辺・質問と回答 Book 2」 『核燃料と廃棄物』
   http://www.gns.ne.jp/eng/atm/qa_2/index.htm                       

7.「What's 高レベル放射性廃棄物」 『高レベル廃棄物って何?』 
  http://www9.ocn.ne.jp/~kamado/index.html

8.「世界の放射線被曝地調査」  (高田純 著、講談社ブルーバックス)            

9.「臨界被ばくの衝撃」  (清水修二・野口邦和 共著、リベルタ出版)

10.「プルサーマルの科学-21世紀のエネルギー技術を見通す」 
                (桜井 淳 著、朝日選書)   


*資料の扱いについて
   記事はいくつかの段落に分けてその末尾に数字が書いてある。
   それは、参考文献リストの各項目の前に付いた数字を示しており、
   各記事の内容を何を参考にして書いたかがわかるようになっている。
   したがって、何回も登場してくる文献もある。

   重要な数値については、なるべく正確を期すため、
   原子力白書や、資源エネルギー庁ホームページなど、原子力発電関係の
   公の資料を出来るだけ見たつもりである。
   そうではない場合は、その記事を書いた人の出典は
   出来るだけ様々な本にあたって、確認したつもりである。
   が、もし、数値など事実関係に誤りがあったら、ご指摘ご指導いただきたい。

   段落の後ろに、参考にした文献の番号が振ってあるが、同じ内容を書いてあった
   文献名は、特に必要がない限り、省略してある。
   



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Re:れんげちゃんへ


う~むぐぐ。まだやってんのよ~。
終わらない。どうしよ~~!

 (・μ・) こんな真面目な顔して頑張ってんだけどね~。

2009.07.04(21:51) / URL / 沈丁花さん / [ Edit ]


げんき~~~???


あぎゃっ!
まだこんな、ムズいのやってるのぉ~~~~?
れんげが今どんな顔して、見てるか わかるぅ~? 
ほげーーー( ̄△ ̄) こんな顔~。
脳みそがねぇ、追いつかないのぉ。
頭から、煙出るぅぅぅ。(笑)
2009.07.04(17:21) / URL / れんげ / [ Edit ]


Re: マサキさんへ


こちらこそご無沙汰しています。
お風邪でいらしたんですね。
もう皆さん、お加減は良くおなりになられたのでしょうか。
自分が熱でダウンすることもそれは大変なのですが、
精神的には、自分の小さな子供が熱で苦しんでいるのを見守っている方が
辛くてまいってしまいますよね。
ましてそのあとに奥さま、そしてマサキさんまで・…。
仲の良いご一家だと言うことがそれでわかります。
私など、熱を出しても、亭主、部屋に入ってきませんもん(笑)。

風邪は思いのほか体力を奪ってあとあとまでひびくことがあります。
どうぞ皆様、ご無理をなさらぬよう、お大事になさってください。

私はもう、記事を書くので手一杯(笑)。
なんでこんなに時間かかるの!と悪態をわが身につきながら、
資料や紙類をひっくり返しております。
皆さまのところにも、訪問する余裕がなく、無沙汰を重ねているばかり。
梅雨が明けるまでには何とかしたいです。
2009.07.04(14:40) / URL / 沈丁花さん / [ Edit ]


お久しぶりです。


子どもが風邪を引いたことから、次にパートナー、次が僕でダウン。ここ一ヶ月近く、看病と睡眠不足がたたって、仕事に行くのも辛く何もする気がなくボーっと過ごしていました。
パソコン画面をつけたのは本当に久しぶりです。
おお!沈丁花さん、原発問題でスゴイ記事を書いてらっしゃる。
今度、じっくり読ませていただいてコメントさせていただきます。
2009.07.04(10:22) / URL / マサキ / [ Edit ]


Re: ららさんへ


開発先にありき、ということは他の色々なことでもいえますね。
十分な研究と将来予測、そうしてそれにかかわらざるを得ない人々への
十二分なくらいの説明と情報開示。
また、それが誤りだとわかった時には潔く撤回する勇気。
そういったものが、どれも欠けている気がします。

そうして何よりも一番欠けているのは、国の大きな政策を決めていく立場にある
人々の、将来への長いスパンでの見通しや理想、ではないでしょうか。
この国をどうしたいのか、という理想がちっとも見えてきません。
動く動機は、いつも、「お金」とか「選挙で勝つこと」とか。

日本の技術の現場で働く人々は、今も昔も、おそらくまじめで優秀だと思います。
世界に誇っていい資質を持っていると思う。
それが、大元の方針を決定していく人々の見識のなさや不勉強や、
情実や私利私欲などで、もし、振り回されているとしたら、そうして何かひとたび
ことが起これば、自分たちのせいにされるのであるとすれば、
日本の技術力自体の意欲喪失にもつながっていくと思います。

原発などに反対する立場のものも、感情的にただ責める、というのではなく、
現状を少しでもよく知った上で反対しなければ。
そう思って、この記事を書いていくことにしました。
ふ~。大変です(笑)。
でも、頼もしい応援いただいたので、頑張ります!
2009.07.03(17:22) / URL / 沈丁花さん / [ Edit ]


Re: お一人目の鍵コメさんへ


応援、ありがとうございました。

2009.07.02(17:11) / URL / 沈丁花さん / [ Edit ]


Re: お二人目の鍵コメさんへ


ありがとうございます。
もう・・・・。馬鹿な私。

本当にありがとうございました。
2009.07.02(14:35) / URL / 沈丁花さん / [ Edit ]



核融合のエネルギーはすごいし、だからこれを利用しない手はない、資源の乏しい日本の発想ですが、使用済み核燃料の処理が一番気になります。地中深く埋めればいいということで、開発先にありきという姿勢に納得できません。
核燃料を扱う施設ではもちろん安全設計に万全を期しているとは思いますが、設計をする人、指導をする人、工事現場の人、施設で作業をする人それぞれが、たまたま何のミスもなく仕事をした限りでの安全性で、それは本当の意味で安全だとはいえない気がします。
使用済み核燃料のプールの分厚いコンクリート・・・たしか名古屋にある電気館に展示されていましたが、どうしてもその場しのぎとしか思えません。そこに爆弾が落ちたら?など非常事態がまったくない保証はないです。
使用済み核燃料のリサイクル過程で、人がミスを犯しても大事故にならないような体制はつくられているかというと、疑問です。
茨城県東海村のJCOで起きた事故を考えると安全性を強調するより万が一の時の可能性についての情報のほうがずっと大切だと思います。そうすれば、人々の声によって、原子力発電からゆっくりでも他のエネルギー利用の研究と実用化が進められると思うので・
2009.07.02(12:46) / URL / らら / [ Edit ]


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このコメントは管理人のみ閲覧できます
2009.07.02(11:54) / / / [ Edit ]


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2009.07.01(04:42) / / / [ Edit ]


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