14原子力のメリットとデメリット - 環境 - 2025

原子力の利点と欠点は、今日の社会ではかなり一般的な議論であり、明らかに2つの陣営に分かれています。信頼できる安価なエネルギーであると主張する人もいれば、誤用を引き起こす可能性のある災害について警告する人もいます。

核エネルギーまたは原子エネルギーは、核分裂のプロセスを通じて得られます。核分裂は、ウラン原子に中性子を衝突させて2つに分割し、大量の熱を放出して、電気を生成するために使用します。

1956年にイギリスで最初の原子力発電所がオープンしました。Castells（2012）によれば、2000年には世界の電力の4分の1を生産した487基の原子炉があった。現在、6か国（米国、フランス、日本、ドイツ、ロシア、韓国）が原子力発電のほぼ75％を集中している（FernándezandGonzález、2015）。

チェルノブイリや福島のような有名な事故のおかげで、原子力は非常に危険だと多くの人が考えています。しかし、温室効果ガスの排出が非常に少ないため、このタイプのエネルギーを「クリーン」と考える人もいます。

利点

高エネルギー密度

ウランは、原子力発電所で電気を生成するために一般的に使用されている元素です。これは、大量のエネルギーを蓄える性質があります。

1グラムのウランは18リットルのガソリンに相当し、1キロは100トンの石炭とほぼ同じエネルギーを生成します（Castells、2012）。

化石燃料より安い

原則として、ウランのコストは石油やガソリンのコストよりもはるかに高いようですが、かなりの量のエネルギーを生成するためにこの元素の少量のみが必要であることを考慮すると、最終的にコストは化石燃料のそれ。

可用性

Statistical Review of World Energy（2016）からの情報に基づく世界のエネルギー消費量。Delphi234。

原子力発電所は、1日24時間、1年365日稼働して、都市に電力を供給する能力を持っています。これは、給油期間がプラントに応じて毎年または6か月であるという事実のおかげです。

他の種類のエネルギーは、燃料の常時供給（石炭火力発電所など）に依存するか、断続的であり、気候（再生可能資源など）によって制限されます。

化石燃料よりも少ない温室効果ガスの排出

世界の原子力エネルギー消費。核真空

原子力は、政府がGHG排出削減の約束を果たすのに役立ちます。原子力発電所の運転プロセスは化石燃料を必要としないため、温室効果ガスを排出しません。

ただし、発生する排出量は、プラントのライフサイクル全体で発生します。ウランの建設、運転、抽出、粉砕、原子力発電所の解体。（Sovacool、2008）。

核活動によって放出されるCO2の量を推定するために行われた最も重要な研究のうち、平均値は66 g CO2e / kWhです。これは、他の再生可能資源よりも高い排出値ですが、化石燃料によって生成される排出量よりはまだ低いです（Sovacool、2008）。

必要なスペースが少ない

原子力発電所は、他の種類のエネルギー活動と比較して、ほとんどスペースを必要としません。それは、反応器と冷却塔の設置のために比較的小さな面積を必要とするだけです。

逆に、風力と太陽エネルギーの活動は、その耐用年数を通して原子力発電所と同じエネルギーを生産するために広い地域を必要とするでしょう。

無駄がほとんどありません

原子力発電所から発生する廃棄物は非常に危険であり、環境に有害です。ただし、他のアクティビティと比較すると、これらの量は比較的少なく、適切なセキュリティ対策が講じられているので、リスクを表すことなく環境から隔離されたままにすることができます。

まだ開発中の技術

原子力に関してはまだ解決されていない問題がたくさんあります。ただし、核分裂の他に、核融合と呼ばれる2つの単純な原子を結合して重い原子を形成するプロセスがあります。

核融合の開発は、2つの水素原子を使用してヘリウムの1つを生成し、エネルギーを生成することを目的としています。これは、太陽で起こる反応と同じです。

核融合を起こすには、非常に高い温度と強力な冷却システムが必要であり、これは深刻な技術的困難をもたらし、したがってまだ開発段階にあります。

実施した場合、放射性廃棄物を生成せず、現在ウランの核分裂によって生成されるエネルギーよりもはるかに多くのエネルギーを生成するため、よりクリーンなソースを意味します。

短所

ドイツのグラフェンラインフェルト原子力発電所

ウランは再生不可能な資源です

多くの国の歴史的データによると、0.01％未満のウランはより多くの量の処理を必要とするため、ウラン濃度は平均して50-70％以下しか鉱山で抽出できませんでした。岩と使用されるエネルギーは、植物が生成できるものよりも大きいです。さらに、ウラン鉱山の堆積物抽出半減期は10±2年です（Dittmar、2013）。

ディットマーは、2013年に2030年までの既存および計画中のすべてのウラン鉱山のモデルを提案しました。このモデルでは、2015年頃に58±4 ktonの世界的なウラン鉱山ピークが得られ、後で最大54±5 ktonに削減されます。 2025年までに、そして2030年頃に最大41±5キロトンまで。

この量では、今後10〜20年間、既存および計画中の原子力発電所に電力を供給するのに十分ではなくなります（図1）。

図1.世界のウラン生産のピーク、および他の燃料との比較（フェルナンデスおよびゴンサレス、2015年）

化石燃料に取って代わることはできません

化石燃料から世界で生成される10テラワットを置き換えるために10,000の原子力発電所が必要となるため、原子力だけでは石油、ガス、石炭に基づく燃料に代わるものではありません。図として、世界には486しかない。

原子力発電所の建設には多くのお金と時間の投資が必要です。通常、建設開始から試運転までに5〜10年以上かかり、すべての新しい発電所で遅延が非常に一般的です（Zimmerman 、1982）。

また、運転期間は30〜40年程度と比較的短く、解体のための追加投資が必要です。

化石燃料に依存

原子力に関連するプロセスは、化石燃料に依存しています。核燃料サイクルは、発電所での発電プロセスだけでなく、ウラン鉱山の探査や開発から、原子力発電所の廃炉や解体までの一連の活動から構成されています。

ウラン採鉱は環境に悪い

ウランの採掘は環境にとって非常に有害な活動です。1kgのウランを入手するには、190,000 kgを超える土を除去する必要があるためです（FernándezandGonzález、2015）。

米国では、ウランが主な製品である従来の鉱床のウラン資源は、160万トンの基質と推定され、そこから25万トンのウランを回収できます（Theobald et al。1972）

ウランは地表または地下で採掘され、粉砕され、硫酸に浸出されます（Fthenakis and Kim、2007）。発生した廃棄物は、その場所の土壌や水を放射性元素で汚染し、環境の悪化に寄与しています。

ウランは、抽出に専念している労働者に重大な健康リスクをもたらします。Samet et al。1984年に、ウランの採掘は喫煙よりも肺がんを発症する大きな危険因子であると結論付けました。

非常に持続的な残留物

プラントがその運転を終了したとき、土地の将来の使用が人口や環境に放射線リスクをもたらさないことを確実にするために解体プロセスを開始する必要があります。

解体作業は3つのレベルで構成されており、土地が汚染されないようにするためには約110年の期間が必要です。（ドラド、2008）。

現在、英国、ベルギー、オランダ、フランス、スイス、スウェーデン、ドイツ、イタリア（Reinero、 2013年、フェルナンデスとゴンサレス、2015年）。ウランの耐用年数は数千年であることを考慮すると、これは将来の世代にとってのリスクを表しています。

原子力災害

原子力発電所は厳しい安全基準で建設されており、その壁は放射性物質を外部から隔離するために数メートルの厚さのコンクリートで作られています。

ただし、100％安全であると主張することはできません。何年にもわたって、これまでに原子力が人口の健康と安全に対するリスクを表すことを意味するいくつかの事故がありました。

2011年3月11日、日本の東海岸のリヒタースケールで地震が9件発生し、壊滅的な津波が発生しました。これは福島第一原子力発電所に大規模な被害をもたらし、その原子炉は深刻な影響を受けた。

その後の原子炉内部の爆発により、核分裂生成物（放射性核種）が大気中に放出された。放射性核種は大気中のエアロゾルにすぐに付着し（Gaffney et al。、2004）、その後、大気の大きな循環により、気団と一緒に世界中を長い距離を移動しました。（Lozano、et al。2011）。

これに加えて、大量の放射性物質が海に流出し、今日まで、福島工場は汚染された水を放出し続けています（300 t / d）（FernándezandGonzález、2015）。

チェルノブイリ事故は、プラントの電気制御システムの評価中に1986年4月26日に発生しました。災害により、原子炉の近くに住んでいる30,000人がそれぞれ約45 remの放射線に被爆しました。これは、広島爆弾の生存者が経験した放射線とほぼ同じレベルです（Zehner、2012）。

事故後の最初の期間に放出された最も生物学的に重要な同位体は、放射性ヨウ素、主にヨウ素131と他の短命のヨウ化物でした（132、133）。

汚染された食物と水の摂取と吸入による放射性ヨウ素の吸収は、人々の甲状腺への深刻な内部被ばくをもたらしました。

事故後4年間、健康診断により、曝露した子供、特に7歳未満の子供で甲状腺の機能状態に大きな変化が検出されました（Nikiforov and Gnepp、1994）。

戦争の用途

FernándezandGonzález（2015）によれば、プルトニウムや劣化ウランなどの原子力発電所からの廃棄物は核兵器の製造の原材料であるため、民間人を軍の原子力産業から分離することは非常に困難です。プルトニウムは原爆の基礎であり、ウランは発射体に使用されています。

原子力の成長は、核兵器用のウランを入手する国の能力を高めてきました。原子力プログラムのないいくつかの国がこのエネルギーに関心を示すようになった要因の1つは、そのようなプログラムが核兵器の開発に役立つ可能性があるという根拠であることがよく知られています。（Jacobson and Delucchi、2011）。

原子力発電施設の大規模な世界的増加は、潜在的な核戦争やテロ攻撃の危険にさらされる可能性があります。これまでに、インド、イラク、北朝鮮などの国々での核兵器の開発または開発の試みは、原子力施設で秘密裏に行われてきました（Jacobson and Delucchi、2011）。

参考文献

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