7-2　将来の廃棄物処理処分技術の考案

−分離変換技術による高レベル放射性廃棄物処分場の規模縮小−

現在、再処理工場で発生する高レベル廃液は一括してガラス固化処理され、地層処分される方針です。分離変換技術とは、図7-7に示ように、将来の再処理工場で、高レベル廃液からマイナーアクチニド（MA），白金族元素（PGM）及び発熱性元素（ストロンチウム−セシウム，Sr-Cs）を取り除き、MAは核変換、白金族元素は再利用する技術です。核変換技術とは、加速器駆動システムや高速炉の中性子により対象核種を安定あるいは短寿命核種に変換する技術です。Sr-Csと残ったその他の元素は廃棄物となります。私たちの研究では、この廃棄物をそれぞれの特性に合わせて処理・貯蔵し、合理的に処分できる、全く新しい廃棄物管理を提案しています。

発熱性のSr-Csは頑強なSr-Cs焼成体、その他の元素は高含有ガラス固化体として処理されます。それぞれ、従来のガラス固化体に比べて極めて発熱が高い廃棄体と、発熱が大きく低減された廃棄体となります。

これらの廃棄体を従来と同様の地層処分概念で処分した場合、図7-8に示すように、処分場の面積は1/4程度にまで減少します。これは、発熱性元素を頑強なSr-Cs焼成体に集中し、貯蔵を容易にして130年間貯蔵した効果と、非発熱性元素を集中し、ガラス固化体の本数を4万本から8千本程度に低減した効果です。また、Sr-Cs焼成体を320年、高含有ガラス固化体を45年間貯蔵することで、長半減期低発熱放射性廃棄物（いわゆるTRU廃棄物）相当の廃棄体とできる可能性が示されています。

様々な使用済燃料からの高レベル廃棄物に対する効果も研究されています（図7-9）。特にプルトニウムを用いた使用済燃料では、再処理までの冷却期間が長引くと発熱性核種である²⁴¹Amの蓄積が進み、処分に非常に広い面積を必要とするため注意を要します。この場合でも、MAを核変換することでコンパクトな処分場の実現が可能となります。分離変換技術の導入によって処分場の規模が小さくできることは、言い換えれば、同じ規模の処分場を、長い期間にわたって有効に利用できることを意味しています。

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