ヨーロッパで萌芽したウインズケール再処理工場 滝澤行雄



 青森県六ケ所村には国内初の商業再処理施設として日本原燃(株)により六ケ所再処理工場(年間最大再処理能力800トン・ウラン)が、2007(平成19)年の本格運転に向けて準備が進められている。再処理工場では、使用済燃料からウラン、プルトニウムと核分裂生成物を分離、回収するが、
その安全性を図るため、放射性物質は工場内に厳重、確実に取り込め、これを適切に処理し、管理するなかで操業運転中にごく微量の放射性物質が周辺環境に放出される。
 現在、操業中の英国のセラフィールド再処理工場および仏国のラ・アーグ再処理工場から放出される環境放射能量の増加は、今日の知識に照らして極めて小さく、安全に管理されている。六ケ所再処理工場の操業に伴って工場住民が1年間に受ける放射線量は、自然放射線の1 /100の程度とされる1)。
 筆者は、英国のウインズケール再処理工場を1970(昭和45)年7月10日に新潟大学川瀬金次郎教授(現名誉教授)と訪問し、放射線管理とくに海洋放出の課題について、先駆的に取り組む当初の再処理工場の実情を見ることができた2)。ここに先達の足跡を見聞記として紹介し、参考に供する。

英国の原子力計画の事始
 1945年に英国政府は高度に工業化された国が可能な新しいエネルギー源を無視することができないとし、政府−省の所管下にあったハーウェルとリーズリー原子カセンターが建設された。 1950年に原子炉から発電する可能性が検討され、1953年に世界初の商業規模の原子力発電所がコールダー・ホールに建設されることになった。
 1955年に政府は第一次「原子力10ヵ年計画」を発表、1,500から2,000メガワットの原子力発電を計画し(その後、1968年までに5,000メガワット発電に計画を変更)、コールダー・ホールの改良型マークI炉が民間工業の手で建設された。さらに1964年に第二次原子力計画が発表され、1975年までに発電合計13,000メガワットとすることになった。第一次原子力計画(5,000MW)による発電所はすべてコールダー・ホール(マグノクス)炉である。
 筆者らが訪問した1970年当時、「世界のいずれの国よりも多く英国で原子力発電が行われており、すでにイングランドとウェールズの電力の10%以上が原子力になり、スコットランドでは20%以上に達し、さらに25万KWの原型高速炉が1972年に稼動の予定」となっていた。
 英国原子力公社(UKAEA)と英国中央電力庁(CEGB):
原子力公社は研究開発と原子燃料サイクルに対して責任をもち、原子力公社法では探鉱、精錬、加工、再処理を担当するが、さらに基礎研究、原型炉の建設運転を行う。
 英国中央電力庁は電力公社の経験を活用して、商業ベースによる原発の建設運営を行う。中央電力庁は原子力公社が製造した原子燃料を用いて原発を運転し、使用済燃料は原子力公社を通してウインズケール再処理工場(年間処理能力1,500トン・ウラン)で処理する。処理後、この中に含まれるプルトニウムは将来の高速増殖原子炉の燃料として原子力公社が備蓄している。高速増殖炉についても、西欧諸国中の最先進国で、原子燃料を燃やしながら、これ以上の原子燃料を生産する高速増殖炉(FBR)は各国の原子力研究開発の最終目標となっている。

 ヨーロッパ原子力機関(ENEA):
1957年12月、OECDは原子力平和利用に関する共同事業を行うための連合機関として、ヨーロッパ原子力機関を設立した。その加盟国はオーストリア、ベルギー、デンマーク、アイルランド、フランス、西ドイツ、ギリシア、アイスランド、イタリー、ルクセンブルグ、オランダ、ノルウェー、ポルトガル、スウェーデン、スイス、トルコ、イギリス、スペインの18カ国、日本、カナダ、アメリカは準加盟国として認められた。
 ENEAの主な事業として、当初は@ユーロケミック国際使用済燃料再処理株式会社、Aハルデン計画(沸騰水型重水炉開発)、Bドラゴン計画(高温ガス冷却炉開発)、C食品照射、D中性子データ情報交換センター、E計算機プログラムセンター、Fネプチューン計画(放射性個体廃棄物海洋投棄)が取上げられている(I G K Wiliams氏とP.Strohl
氏)。
 ユーロケミック再処理会社は1965年6月創立、ベルギーのブラッセルから北東85kmのモル市(当時人口は5,000人)に在り、ベルギー中央原子カセンター(CEN)に隣接し、マース運河(幅約10m)に臨んでいる。ここに設置された理由は、CENがすでに設置されていて、この隣が便利ということで立地された。廃液処理はこのCENが引き受け、
1m3当り10-2Ci以上の液体廃棄物はタンクに人れて貯蔵し、これ以下は10-2〜10-4Ci、10-4Ci以下に分けて隣接の中央原子カセンターに毎日約120トン送っている。これを処理し、排水はモニターしてから約6km先のネーテ河に放出している。
ウインズケール再処理工場の操業当時の情勢
 再処理工場はイングランドの西海岸カンバーランド・カンブリア州シースケール群にある。本工場敷地から南東約10kmに有名なドリック処分所(約109万m3)が1959年より操業開始している。
 1953年、世界最初の商業炉がコールダーホールに建設された。ここには4基の原子炉があり、さらにチヤペルクロツに4基、改良型ガス炉(AGR)が1962年に建設され、この再処理工場は1952年に第1工場が操業を開始している。訪問時には運転を停止し、新技術による第2工場は1964年操業を開始した。再処理能力は1日1トン・ウラン、年間
1,500トン・ウランで、民間用としては世界一の規模であった。
 ここはもともと国有地で火薬工場があったが、原子力の諸施股がつくられた理由は、@雇用促進、A工業用水に供する淡水があり、B海岸である、などが挙げられていた。従業員は3,000名を擁した。

再処理工場から放出される放射性物質 
英国原子力公社(AEA)はここに再処理工場を建設するにあたり、低レベルの放射性物質はアイルランド海への放出を企図し、放出量、放出方法、周辺住民への影響について、その研究調査を始めた。 1947年から実際に廃液が放出されるまでの期間、AEAは住宅自治省、農水産食糧省(MAFF)などと協力し、(1)海洋における染料による拡散実験、(2)研究室内における魚や海藻の放射性物質の濃縮実験を行っている。
 その結果、充分安全とおもわれる放射性廃液の放出量を1952年2月に策定したが、これは第1次許容放出量と呼ばれていた。そして1952年に操業を開始してから、1年間実際の再処理工場からの放出状況に鑑み、1954年に第2次許容放出量を決定した。この間に計画的に放射線モニタリング、食品の市場調査、住民の消費調査を行い、1956年の第3次許容放出量を決定し、さらに過去10年間の放出経験と放射線モニタリングのデータをよく検討して、規制方式を充分研究し、1963年第4次許容放出量を決定した。

海洋放射能調査
 アイルランド海一帯の放射能調査は、AEAのウインズケールエ場の放射線生物グループとMAFF所管のローエスト海洋生物研究所とが1951年以来実施している。主要研究の課題とその成果を以下に摘録する。
1)1951〜58年にはウインズケールから南北15〜20kmにわたり、放射性核種の分布を研究し、1959〜60年には特に130kmにわたって広く調査している。
2)1960年以後は生物別、核種別に詳細に調査した。海底土、海水、海藻、魚類などについて90Sr、106Ru、95Zr、95Nb、144Ceのデータが得られていた。なお、ポルフィラは106Ruをよく吸収するが、これに放出管の近くで4ヵ所から毎月試料を採取して106Ru、95Zr、95Nbを測定している。 9oSrと144Ceは3ヵ月に1回測定している。魚類は毎月4〜5地点でヒラメ、エイについて全β、90Sr 106Ruを測定している。海中への放出はパイプラインで約3km、深度20mの地点で行ない、調査対象地域は放出口から南北におのおの15kmで実施している。

ウインズケール事故と環境放射線
 ウインズケールの事故は1957年10月8目、プルトニウム生産用の天然ウラン黒鉛減速炉で起り、最初の徴候は炉から約1km先に設置されていたエアーモニターが平常時の10倍、3,000dpm/m3を記録した。外部線量は1.6km風下で最高4 mR/h、5km地点の地上降下物から0.2mR/hが検知された。
 事故時に放出された放射性核種は、131Iが20,000Ci、137Csが600Ci、90Srが80Ci、89Srが9Ciなどであった。事故から1週間、戸外で放射線に被ばくしたとすると、30〜50mR/hとなる。
 事故第一目の午後にはウインズケール周辺の牛乳に1311が検出され、英国医学研究審議会(MRC)では直ちに0.1gCi湧以上の131Iを含む牛乳は捨てるように勧告した。食品調査として、毎日最高300件の牛乳について1311のr線スペクトロメトリ−で分析された。

おわりに
 筆者らの視察は、再処理工場から放出される環境放射能の安全既に力点をおき、まず英国原子力公社(UKAEA)のMyer氏、Davis氏、Truscoti氏から英国の原子力平和利用について、英国中央電力庁(CEGB)のBetts氏から原子力発電所と安全問題について説明を受けた。次いでウインズケール再処理工場において、G.R.Howells氏およびL.G.T.Panton氏から環境放射能問題を聴取したが、1970(昭和45)年時点では再処理工場の防護施設は当初よりもはるかに強化されており、プルトニウム漏洩事故はあり得ないと言明していた。そして、今は原子力発電所放出物より大気核実験に伴う放射性降下物の影響が重要であるとHowells氏らは示唆していた。

参考文献
1)滝澤行雄:六ケ所再処理工場(日本原燃株式会社)から放出される放射性物質の環境への影響、資源循環対策、42、2006.
2)川瀬金次郎・滝渾行雄:ヨーロッパの原子力事情、アルプス・シリーズ(No525)、アルプス新社、東京、1971.
3)英国原子力公社:英国の原子力発電、UKAEA,White作iars Press, London,1970.(在英日本大使館、1970.7入手)。
*Yukio TAKIZAW, Professor Emeritus, Akita university
 〒867-0008 熊本県水俣市浜4083−106