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【核のゴミ処理に新方式、理研】

 『核のゴミ』、使用済み核燃料の高レベル放射性廃棄物の事だが、埋設処分が進まない中、放射性廃棄物をより安全な物質に変換する技術が期待されている。その実現に向け、新型加速器が理化学研究所(以下、理研と略す)で考案され、2040年の実用化に向けて開発が本格化。

20秒で死に至る放射線量.
 高レベル放射性廃棄物は、原発稼働により生じた使用済み核燃料を処理した残留物のうち、特に放射線量が高いもので、人間が20秒足らずで死に至る放射線を出す物もある。中には、崩壊によって量が半分に減る半減期が1,000万年を超える物もある。
 この廃棄物は現在、原発の敷地内で保管されているが、将来は、溶けたガラスと混ぜ合わせて固めた『ガラス固化体』にして保管される計画だ。ガラス固化体は地下深くに埋められ、半減期が来るのをひたすら待つ事となるが、近隣住民の不安などから埋設する場所は決まっていない。
 そのために期待されているのが、放射性物質を安全で処理し易い物質に置き換える『核変換』という技術だ。

安全な物質に変換.
 原子は中心に陽子や中性子から成る原子核があり、その周りを電子が回っている。原子の種類は陽子等の数のよって異なる。言い換えれば、人工的に原子核の陽子や中性子の数を変えてやれば、他の物質に変換できる。放射性物質を、放射能を持たなかったり、半減期が短い別の物質に置き換える事ができる。
 そこで理研は、中性子を原子核にぶつけ、毒性の強い物質を安全な物質に置き換える手法の開発を計画。
 理研が目下のターゲットとしている放射性物質は、『ヨウ素129』(半減期1,570万年)と、『テクネチウム99』(同21万1千年)の2種類。

1台で、原発20基分の核ゴミを処理.
 核変換自体は既存の加速器でも可能だが、ビームの出力が弱く、原発の稼働に見合った十分な処理能力を確保できない。
 これに対して新型加速器(理研の超電導リングサイクロトロン『SRC』)は、ビームの出力が既存の加速器の300倍の400メガワットもの出力で、打ち出すビームの直径は10センチにも達する。新型加速器1台で、原発20基分のヨウ素129やテクネチウム99を処理できる計算だ。
 実現に当たっては、重陽子ビームを加速する空洞を90個連続して並べる等の手法を考案。今後の課題は、ビームの安定化に向けた加速器の詳細な設計や素材選び等である。
 理研では、「加速器の開発はまだ始まったばかり。核のゴミ処理という人類の課題を解決するため、何とかやり遂げたい」、と意気込んでいる。

●北欧に於ける、大規模な核ゴミ保管施設は有名だが、理研の新方式は、安全性・コスト面から、それに勝るとも劣らぬものであろう。期待したい。


★産経ニュース『【クローズアップ科学】「核のごみ」減らす切り札 理研が新型加速器を考案』(2019.9.8)、より.
★上記へのリンク https://special.sankei.com/a/life/article/20190908/0001.html

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