この記事は、原子力の未来に関するThe Conversationの世界シリーズの一部です。シリーズの他の記事は こちらで、この記事で示された見解への反論は こちらでご覧いただけます。
米国では、原子力はおそらく最もよく理解されていないエネルギー源です。30州に点在するわずか99基の原子力発電所が、米国の電力の5分の1を供給しています。これらの発電所は数十年にわたり、信頼性が高く、手頃で、クリーンなエネルギーを供給してきました。一方で、国民や環境、そして電力会社の財務健全性に対するリスクも伴います。
リスクとは、ある事象が起きる確率と、その結果の大きさの積です。自動車事故で死亡する確率は、実際、ほかの日常的な出来事に比べてかなり高いものの、事故で一度に命を落とす人は通常少数であるため、リスクは低いとされます。原子力がこれほど注目を集めるのは、壊滅的な事象が起こる確率は極めて低い一方、その結果は極めて大きいと受け止められがちだからです。
原子力発電と国民のリスク
米国では、商業用原子力発電所は1960年代後半から稼働しています。各発電所の稼働年数を合計すると、1基あたり平均約30年、合計で約3,000炉年の運転実績があります。米国では、商業用原子力発電所の運転が原因で一般市民が死亡した例はありません。人命に関するリスクは、ほとんどゼロに近いのです。
原子力発電所は全力に近い状態で稼働していることを考えると、その安全実績は称賛に値します。これらの発電所の平均設備利用率は90％を超えています。つまり、99基の発電所が90％を超える時間、最大出力で発電しているということです。
これをほかのどのエネルギー源と比べても、大きな差があります。この国の発電を支える石炭の 設備利用率 は約65％です。ガスもほぼ同じで、風力の設備利用率は約30％、太陽光は25％です。
原子力災害が起こる確率は極めて低いものの、それはリスクを計算する要素の一部にすぎません。もう一つの要素は結果の大きさです。世界では、スリーマイル島（1979年）、チェルノブイリ（1986年）、福島（2011年）という、原子力発電に関わる大事故が3件起きました。 私たちの知る限り、スリーマイル島事故は非常に恐ろしいものでしたが、一般市民の健康への影響はありませんでした。
チェルノブイリ事故は、歯止めの利かない大惨事でした。核燃料が熱を生み出す場所である原子炉圧力容器が破損し、原子炉内の黒鉛減速材に火がついて、外気にさらされた火災となり、大量の放射性物質が放出されました。この原子炉設計は格納容器を備えていなかったため、西側諸国では運転許可を得ることは決してなかったでしょう。
この事故の影響について、 国連原子放射線の影響に関する科学委員会 （UNSCEAR）がまとめた科学的合意では、外傷、 66人の死亡 、 急性放射線障害 、および 甲状腺がんの症例が確認されています。死因の理解は決定論的ではなく統計的な過程であるため、今後さらに死亡者が出る可能性があります。当局が周辺地域に警告を発するまで何時間もかかったことを考えると、この原子炉事故による長期的な健康影響は驚くほど小さいものです。
そして福島第一原子力発電所事故が起きました。少なくとも3基の原子炉で炉心損傷が発生し、原子炉圧力容器も損傷した可能性があります。現時点で、福島での放射性物質の放出による死亡は確認されていませんが、推定 1,600 人が避難の結果として死亡し、広範囲にわたって土地が汚染されました。
これらの事例をまとめて見ると、チェルノブイリでは原子炉の炉心が火災を起こし、外気にさらされました。福島では、運転中の3基がすべて電源を失って炉心に重大な損傷を受け、世界有数の人口密集国で大量の放射性物質が放出されました。
こうした事故は深刻で長く続く影響をもたらし、軽視すべきではありません。しかし、その影響は過去50年間に映画で恐ろしく誇張されてきたものとは大きく異なります。この間に国民のリスクについて学んだのは、重大事故であっても、原子力事故がもたらすと予測された悪夢は現実になっていないということです。同時に、社会として私たちは、米国だけでも毎年何千人にも上る 交通事故や 石炭関連の死亡を受け入れてきました。少なくとも、見て見ぬふりをしてきたのです。
廃棄物の封じ込め：リスクと貯蔵
どのような形であれ、エネルギーの生産は環境を変化させます。石炭や天然ガスは、粒子状物質や温室効果ガスなどを発生させます。2012年、米国の石炭火力発電所は 1億1,000万トンの石炭灰を生み出しました。発電によって生じる原子力廃棄物は固体で、その量は比較にならないほど少ないものの、極めて有毒です。風力や太陽光の発電でも廃棄物は発生します。
原子力発電所の燃料は燃料集合体、または燃料バンドルの形をしており、それぞれに、数百個の酸化ウランのセラミックペレットを収めた ジルコニウム 合金製の管が含まれています。
燃料集合体1体は、取り出されるまで4～5年間発電します。取り出された後、その燃料は廃棄物とみなされ、放射毒性のレベルが極めて高いため、安全に貯蔵しなければなりません。未処理の場合、集合体内の廃棄物の放射線レベルが自然放射線のレベルに戻り、無害になるまで約30万年かかります。
ネバダ州のユッカマウンテン計画が中止されたため、米国には長期的な原子力廃棄物貯蔵場所として指定された場所がありません。電力会社は、発電所内に貯蔵施設を建設せざるを得なくなりました。これらの貯蔵容器は恒久的なものとして設計されていませんが、原子力規制委員会（NRC）は現在、こうした暫定施設に最長100年の認可を与えています。
ユッカマウンテン計画の 閉鎖を歓迎した人は多くいました。しかし、廃棄物は依然として貯蔵しなければならず、明らかに、99カ所の別々の暫定施設に保管するよりも、単一の恒久的な貯蔵施設に保管する方が安全です。
監視下で取り出し可能な貯蔵が、原子力廃棄物を保管する最も安全な方法です。貯蔵施設を集約して継続的に監視し、たとえば貯蔵技術が向上した場合や、運転中に生じた残存ウランとプルトニウムを回収するための廃棄物再処理が経済的に可能になった場合に、廃棄物の容器を取り出せるように建設できます。
現在と同じ規模であっても原子力発電を使い続けるなら、貯蔵問題に慎重かつ徹底的に対処するまで、廃棄物に関するリスクは毎年増加します。
インフラ：同じ発電所、異なる時代
商業用原子力発電の黎明期には、安価で豊富なエネルギーへの期待から、原子力エネルギーは計量器で測る必要がないほど安くなる、つまり、誰もが自宅の電力メーターを外すことになるという予測が生まれました。しかし、発電所の設計が進化するにつれ、安全性の確保が発電コストを押し上げることが明らかになりました。
事故のたびに何かを学び、事故が起こるたびにNRCが新たな規制を導入しました。その結果、数十年前から見ればはるかに安全な発電所の体系が築かれました。こうした厳格な規制監督は必要である一方、コストを押し上げ、原子力発電所を建設するたびに電力会社に大きな財務リスクを負わせます。
数十年前には、NRCが発電所に20年間の運転認可延長を与えるという考えは、想像もつかないものでした。現在では、発電所の75％が延長認可を受けています。今では2回目の認可延長が話題になり、NRC、米国エネルギー省、業界は、3回目の延長を実現するには何が必要かを議論しています。運転期間を80年、あるいは100年とする話です。その場合、発電所は建設当時の地球人口より長く存続することになります。
より短期的には、運転期間の延長には理にかなっています。米国の発電所の大半は第2世代ですが、第3世代の発電所が世界各地で建設されています。第2世代の発電所は非常に堅牢であることが実証され、既存の発電所は運転コストもかなり低く抑えられています。現在ジョージア州で建設中のVogtleのような第3世代発電所は、より優れた安全システム、構造部材、設計を備えています。
今ある発電所よりも、そうした発電所を選びたいか。もちろんです。こうした施設を運転するリスクは、単純に低くなります。第3世代発電所は 45億～100億米ドルと建設費が非常に高額ですが、その資本支出を受け入れるか、原子力エネルギーの利点をすべて備えた別の電力源を見つけなければなりません。
どれほどのリスクを受け入れるのか？
社会として私たちは、2013年に交通事故による 死者 が3万2,000人を超えても、その結果として誰も運転をやめませんでした。
2012年、世界で700万人が大気汚染による健康上の合併症で 死亡 し、米国では 推定1万3,000人 の 死亡 が化石燃料火力発電所に直接起因していたと知れば、多くの人が驚くでしょう。
米国で石炭が原因の死亡は、あらゆる時代の原子力事故をすべて合わせたものを上回る、毎年の大惨事です。実際、原子力発電は世界で大気汚染に関連する推定 約 184万人の死亡を防いできました。国内各地で建設が進む天然ガス発電所は、価格変動の影響を非常に受けやすく、石炭よりクリーンではあるものの、米国の発電による二酸化炭素排出量の 22％ を占めています。さらに、家庭の暖房や車両の動力など、より適した用途がある貴重な資源を発電に使うという非合理性もあります。
再生可能エネルギーの設備利用率が大幅に上昇し、コストが下がり、大規模貯蔵が実現するまでは、米国のエネルギー需要の大部分に対応したり、必要な時に電力を供給したりする能力はありません。
NRCの監督と世界各地の研究者の取り組みを通じて、私たちは世界中の原子力事故から得られた教訓を、米国のすべての原子力発電所に反映してきました。原子力発電所の運転に内在するリスクは常に存在しますが、世界でも特に厳格に監視される活動の一つであり、二酸化炭素を排出しない電力を供給してきた実績を、恐怖心から退けるべきではありません。
この記事は、原子力の未来に関するThe Conversationの世界シリーズの一部です。シリーズの他の記事は こちらで、この記事で示された見解への反論は こちらでご覧いただけます。
この記事は、もともと The Conversationに掲載されました。 元の記事をお読みください。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持していることを意味するものではありません。
アジェンダの最新情報を受け取るには、 週刊ニュースレターにご登録ください。
著者： Gary Was は、 ミシガン大学の原子力工学・放射線科学教授です。
画像：ベルギー北部にあるDoel原子力発電所の冷却塔を眺める人々。REUTERS/Francois Lenoir。
