使用済燃料

使用済燃料プールとは？安全性の解説

家族を守りたい

使用済燃料プールについて教えてください。

防災防犯専門家

使用済燃料プールは、原子力発電所で使用済燃料を貯蔵するための水槽のことです。

家族を守りたい

使用済燃料とは何ですか？

防災防犯専門家

使用済燃料は、原子炉で燃やした後の燃料です。熱を冷まし、放射線を遮るために水に浸されています。

使用済燃料プールとは。

「使用済燃料プール」とは、原子力発電所で発電後に取り出した「使用済燃料（核燃料）」を貯蔵するためのプールです。使用済燃料からは熱と放射線が出るため、深いプールに大量の水を入れて冷やしたり、放射線を遮断したりしています。原子炉の種類によって位置が異なり、加圧水型原子炉（PWR）では原子炉格納容器の横に「使用済燃料ピット」として、沸騰水型原子炉（BWR）では原子炉格納容器の上に「使用済燃料プール」として設置されています。

使用済燃料プールの役割

使用済燃料プールの役割は、原子炉内で使用済となった核燃料を一時的に貯蔵することです。使用済燃料は放射線を放出しますが、使用済燃料プールは厚いコンクリートと水で遮蔽され、放射線漏れを防ぎます。また、使用済燃料プールの水にはホウ酸が含まれており、放射線を吸収します。

使用済燃料プールの役割は、使用済燃料を安全に貯蔵すると同時に、次の処理に備えることです。使用済燃料は、再処理施設でリサイクルしたり、最終処分場に移送したりなどの処理が行われます。そのため、使用済燃料プールは、原子力発電における燃料サイクルを円滑に進めるために重要な施設となっています。

PWRとBWRでのプールの位置の違い

原子力発電所には、使用済燃料を冷却・貯蔵する使用済燃料プールが設置されています。しかし、PWR（加圧水型軽水炉）とBWR（沸騰水型軽水炉）では、プールの位置が異なります。

PWRでは、使用済燃料プールは格納容器内に設置されています。一方、BWRでは、格納容器外に設置されています。これは、BWRの設計上、使用済燃料プールは原子炉建屋の中に設置できないためです。この違いは、両方の炉型の特性によるものです。

プールの水深と放射線遮断機能

使用済燃料プールは、プール内の水によって放射線を遮断する仕組みになっています。水の深さは通常、12メートル程度で、この深さは、使用済燃料から放出される放射線のほとんどを吸収するのに十分です。水は密度が高く、鉛などの他の遮蔽材と同様に放射線を効果的に遮断できます。このため、プールの水は、プール内外の人々、および周囲の環境に対する放射線の曝露を最小限に抑える上で重要な役割を果たしています。

使用済燃料の冷却と保管

原子力発電所では、使用済燃料は炉心から取り出された後、使用済燃料プールに保管されます。使用済燃料プールは、燃料棒が放射能を放出して発生する熱を逃がす冷却システムを備えています。冷却水は使用済燃料棒を循環し、熱を吸収して燃料棒の温度を低下させます。

また、使用済燃料プールは放射線を遮蔽するための構造が施されており、プール内の作業者や環境への影響を低減します。燃料棒は長さ数メートルの金属製の容器に収められ、水没させて保管されます。水は放射線を遮蔽し、燃料棒の冷却にも役立ちます。

使用済燃料は、再処理施設で再利用されるか、安定した地層に処分されるまで、数十年にわたってプールに保管されます。冷却と保管のシステムは、使用済燃料の放射能を制御し、環境への影響を最小限に抑えるために不可欠です。

安全確保のための取り組み

使用済燃料プールを安全に管理するため、さまざまな取り組みが行われています。まず、水質管理が重要です。使用済燃料は水中にあるため、水中の腐食や臨界性を防止するために、水質のモニタリングと調整が定期的に行われます。また、構造物の定期点検も行われています。プール本体や配管の老朽化や損傷を調査・診断し、必要に応じて補修や交換が行われます。さらには、核燃料サイクルの円滑化も安全確保に貢献しています。使用済燃料を再処理したり、最終処分したりすることで、プールの蓄積量を抑制し、安全性を向上させています。