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≪〔福島第1原発3号炉とMOX燃料〕Edwin S. Lyman博士の講演：日本の原子力発電所で重大事故が起きる可能性にMOX燃料の使用が与える影響 より抜粋、他≫
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≪1999年10月に行われたEdwin S. Lyman博士の講演：日本の原子力発電所で重大事故が起きる可能性にMOX燃料の使用が与える影響 より抜粋、他≫
http://kakujoho.net/mox/mox99Lyman.html
以下転載「」
「
■序文
東海村のJCOの燃料転換工場における臨界事故という日本最悪の核事故から学ぶべき教訓は数多い。中でも恐らく最も重要なのは、核技術が関係する場合には、慢心は危険だということである。科学技術庁はすぐさま、事故の責任が、不幸にもそのきっかけを作ってしまった労働者達にあるとしたが、実際の犯人は、臨界事故は起こり得ないと考えた工場の責任者達や政府の規制担当者らである。このような態度こそが、この事故を可能にした異常なまでの不注意な雰囲気の元凶である。残念ながら、同じような馬鹿げた態度が、日本の原子力計画の他の側面でも──大量の放射性物質の頻繁な海上・陸上輸送から、原子力発電所の規制に至るまで──蔓延しているようである。
何十年もに渡って、米国の原子力発電所の設計、立地、建設の基礎となってきた（産業側の）信念は、封じ込め機能（コンテインメント）を破り、大量の放射性物質の放出を招くような重大な事故は、基本的に起こり得ないというものだった。この信念は、1970年代半ばに揺さぶられることになった。新しく設置された米国原子力規制委員会（NRC）が「原子炉安全性研究（RSS）という膨大な報告書を出した為である。
RSSは、炉心溶融と封じ込め機能の損失またはバイパスを齎すような原子力発電所事故のシーケンス（一連の事象の流れ）があり得ることを示して見せた。しかし、RSSは、このような事故の可能性は、ゼロではないが、極めて低いと論じることによって、若干の安心を齎すことにもなった。その為、NRCは、既存の原子力発電所における安全システムを改善する為に措置を講じる緊急の必要性があるとは考えなかった。
ただ、NRCは、このような事故の結果がどのようなものになるか、また、原子力発電所周辺に住む人々を守るのにはどのような措置（立ち退き避難、建物内避難など）を講じることが出来るかについての分析を始めた。
それから5年も経たない1979年、RSSが「100万年に1度しか起こらない」としていた種類の事故が、ペンシルバニア州のスリーマイル・アイランド原子力発電所で起きてしまった。NRCは、ついに、これらの事故を真剣に捉えざるを得なくなり、既存及び新設の原子力発電所に新たな規制を課すことになった。NRCは、更に、重大事故の可能性に基づいて、公衆の為の非常事態計画を立てた。
今日、米国では、原子力発電所の重大事故は、大きな放射能放出に繋がり、大量の被曝による何十人もの急性死（PF）や、何百、何千人もの潜在的癌死（LCF）を齎す可能性があることは、よく理解されている。これらの事故は、激しい事象（例えば蒸気爆発、水素爆発、或いは燃料の破砕）を伴うものである。これらの事象は、非常に激しいもので、ヨウ素131、セシウム137などの揮発性及び半揮発性の放射性核種だけでなく、溶融から簡単に気化することのないランタン140や、アクチニドの核種（プルトニウム、アメリシウム、キュリウム）などの低揮発性の放射性核種も放出される可能性がある。
アクチニドの放出は、特に憂慮すべきものである。何故なら、これらの殆どは、吸入または経口摂取した際に、比較的放射能毒性の強いアルファ粒子を放出するからである。米国のNRCによると、重大事故の場合、軽水炉の中にあるアクチニドのうち最高5％までが放出される可能性があるという。
■重大事故とMOX使用
≪≪日本の電力会社は、既存の軽水炉にプルトニウム・ウラン混合酸化物（MOX）燃料を装荷する大規模な計画に乗り出そうとしている。既にMOX燃料の福島3号機と高浜4号機への輸送が終わっており、MOXの装荷が近く実施されることになっている。その次にMOXを使用することになっているのは、柏崎刈羽である。≫≫
原子炉級のMOX燃料を装荷した軽水炉の場合、通常の低濃縮ウラン燃料を装荷した軽水炉と比べ、炉内に含まれるアクチニドの量が相当多くなる。これは、未使用の燃料の中の多量のプルトニウムの存在によるものである。照射の過程で、アメリシウム241やキュリウム244などのような重い核種が蓄積されていく。
【表1】は、米国のコンピューター・コードORGENS-Sを使って行った計算結果を示したもので、これを見れば、炉心全体に原子炉級MOX燃料を装荷した原子炉と、低濃縮ウランだけを装荷した原子炉との中に、運転サイクルの最後の時点で存在するアクチニドの量が比較出来る。計算は、一般的な原子炉級プルトニウムの同位体組成（1）に基づくもので、燃料のプルトニウム富化度を8.3％と想定している。日本では、プルトニウムの富化度13％までが認められている。炉内のアクチニドの量は、アクチニドの全て核種で、MOX炉心の方が、5倍から22倍近く多くなっている。例外は、ネプツニウム239である。しかし、ネプツニウム239は、ベータ粒子放出体で、アルファ放出体より危険がずっと少ない。
【表1】 サイクル終わりの時点での低濃縮ウラン炉心及びMOX炉心内のアクチニドの量
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原子炉級MOX炉心のアクチニドの量が大きいということは、重大な封じ込め機能喪失事故から生じる影響（急性死や潜在的癌死）が、低濃縮ウランだけを使った炉で同じ事故が起きた場合と比べ、ずっと大きくなる可能性があることを意味している。重大事故の際に発生すると推定されている放射性核種放出割合の数値を使って、影響の増大の幅を計算することが出来る。
【表2】は、高浜4号機に似た電気出力87万キロワットの加圧水型炉の周辺113キロメートルの地域でこのような事故の影響がどうなるかを、米国のコンピューター・コードMACCS2を使って計算した結果を示したものである。使用した放出割合は、最近の米国NRCの出版物（2）から採った。人口密度は、高浜周辺の半径110キロメートルの地域の平均人口密度に近い平方キロメートル当たり550人とした。
検討した3つのケース──M（中）、H（高）、L（低）──は、プルトニウムの放出割合の大きさの3つのレベルに対応したものである。それぞれのケースにつき、炉心全部をMOXとした場合と、炉心の4分の1をMOXとした場合とを検討した。関西電力は、最初は、炉心の4分の1だけをMOX燃料とする計画だが、最終的には、炉心の3分の1をMOXにする方針である。≪≪しかし日本は将来、炉心全部をMOXにすることを計画しており、炉心全部をMOXにする改良沸騰水炉を青森県に建設する計画を進めている。≫≫
【表2】 原子炉級MOX炉心の重大事故の影響
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【表2】のデータは、軽水炉に原子炉級MOXを装荷すれば、日本の公衆に対するリスクが大幅に増大することをはっきりと示している。炉心の4分の1にMOXを装荷した場合、低濃縮ウランだけの炉心の場合と比べ、重大事故から生じる潜在的癌死は42〜122％、急性死は10〜98％高くなる。数値の幅は、アクチニドの放出割合の取り方による。
炉心全部をMOXとした場合、潜在癌死の数は161〜386％、急性死の数は60〜480％高くなる。炉心に占めるMOXの割合と、放出されるアクチニドの割合により、原子力発電所の半径110キロメートル以内の地域で、何千、何万という数の潜在的癌死が余分に齎されることになる。（註：この距離は、計算上の便宜の為に選ばれたものであり、この地域の外でも影響が生じることは言うまでもない）。
これらの計算は、放出割合（炉内にある総量のうち事故の際に放出される割合）が、低濃縮ウラン燃料の場合と、MOXの場合とで同じだとの想定の下に行われたものであり、事故から生じる影響の差は、炉内にある総量の差からのみ来るものである。しかし、実際はそうではないかも知れない。セシウムのような揮発性の核種の放出の割合は、40ギガワット日／トン以上の燃焼度に照射されたMOX燃料の場合、同様或いはそれ以上の燃焼度の低濃縮ウラン燃料の場合と比べ、相当大きくなることを示す証拠がある。
特にフランスで行われたVERCOURSという実験では、使用済み燃料を1780kの温度に1時間保った場合、燃焼度47ギガワット日／トンの低濃縮ウラン燃料の燃料棒からのセシウムの放出の割合が18％でしかなかったのに対し、燃焼度41ギガワット日／トンのMOX燃料の燃料棒では、58％に達した（3）。
MOXの使用に伴って増大する危険の大きさからいって、県や国の規制当局はどうしてこの計画を正当化出来るのだろうかと問わざるを得ない。その答えは、原子力産業会議が発行している『Atoms in Japan』という雑誌の中に見出すことが出来る。『通産省と科学技術庁、福島でのMOX使用を説明』という記事は次のように述べている。
＜
MOX使用に関する公の会合に出席した市民が、『MOXを燃やす炉での事故は、通常の炉での事故の4倍悪いものになるというのは本当ですか』と聞いた。返答は、「事故が大規模の被害を招くのは、燃料が発電所の外に放出された場合だけだ」というものだった。MOXのペレットは焼結されているから、粉状になってサイトの外に運ばれていくというのは実質的にあり得ない。だから、事故の際のMOX燃料の安全性はウラン燃料の場合と同じと考えられる。
＞
この返答こそが、MOXの使用を計画している電力会社は、「プルトニウムのサイト外への放出に至る事故の影響について評価する必要はない」と判断した原子力安全委員会の間違った論理を要約していると言える。この論理を使えば、日本の当局にとって都合の良いことに、MOX装荷の炉心にある通常の炉心よりずっと多量のアクチニドに関連した深刻な安全性問題を、無視することが出来るのである。
≪≪上述の通り、MOX燃料は、低濃縮ウラン燃料と同じく、炉心損傷を伴う重大事故の際には、細かなエアゾールの形で拡散しうるのである。米国で研究されているメカニズムの1つは、高圧溶融噴出（HPME）で、これは、炉心溶融発生の後、原子炉容器が高圧で破損するというものである。このような事態となると、炉心が破片の形で格納容器の内部に噴出し、その結果、格納容器の温度が急激に上がり、封じ込め機能が失われ、放射性物質の放出が生じる可能性がある。
MOXの使用はまた、重大事故の発生の確率を大きくする可能性もある。
例えば、冷却材喪失事故や発電所停電などの事象がある。これらは、米国の加圧水炉では、初期段階での封じ込め機能の損失のリスクを齎す最大の要因と考えられている。これらの事象が炉の損傷にまで発展する確率は、炉心の緊急冷却が始まるまでに燃料棒の被覆管がどれだけ損傷しているかによるところが大きい。
MOX燃料の熱電導率は、低濃縮ウランの場合よりも約10％小さくなっている。一方、MOX燃料の中心線の温度は、50％高くなっている。この為、MOX燃料の燃料棒に蓄えられている熱は、低濃縮燃料の場合よりも大きい。MOX燃料の中央線の温度と蓄えられたエネルギーとが低濃縮ウラン燃料よりも大きい為、冷却材喪失事故の初期段階における燃料棒の被覆管の温度の上昇と、被覆管の酸化率が、低濃縮ウラン燃料よりも大きくなる可能性があり（4）、冷却材喪失事故の影響の緩和の為にNRCが設けている規定を満足させることはMOX炉心の方が難しくなるかも知れない。≫≫
■結論
米国では、地域住民の避難が実施出来る前に大量の放射性物質の放出に至るような原子力事故の平均的リスクは、100万炉年に5件ないし10件と見られている。米国には約100機の発電用原子炉があるから、これは年間0.1％のリスクに相当する。NRCは最近、原子力発電所で許されるリスク増大の幅を低く制限するガイドラインを導入した。原子炉級MOXの使用に関連した大きなリスク増大が、米国のこれらのガイドラインの下で受け入れられるかどうか極めて疑わしい。
≪≪日本の規制担当者にとって、日本の原子力発電所が米国のものよりリスクが相当低いと考えるのは馬鹿げている。従って、日本は、軽水炉にMOX燃料を装荷し始めるというその計画を再検討しなければならない。米国の例に倣（なら）って、重大な封じ込め機能喪失事故が──他の国におけると同じく──日本でも起こりうるという事実を受け入れ、その文脈においてMOX燃料の使用のリスクを評価すべきである。このような評価を厳密かつ正直に行えば、日本の当局は、MOX使用に伴うリスクの増大は、日本人にとって受け入れることの出来ない重荷であり、将来の日本の原子力産業の焦点は、通常の低濃縮ウランを使った既存の原子力発電所の安全な運転におくべきだ、との結論に至らざるを得ないだろう。≫≫
註：
（1）Pu-238 2.3％； Pu-239 56.2％； Pu-240 24.2％； Pu-241 9.0％； Pu-242 6.9％； Am-241 1.4％
（2）R. Davis, A. Hanson, V. Mubayi and H. Nourbakhsh,“Reassessment of Selected Factors Affecting Siting of Nuclear Power Plants,”NUREG/CR-6295,February 1997,P.3−21
（3）U.S. Nuclear Regulatory Commission, Proceedings of the 461st Meeting of the Advisory Committee on Reactor Safgeguards, April 9,1999
（4）U.S. NRC,“Mixed-Oxide Fuel in Light-Water Reactors,”April 1999, op cit.
※核管理研究所は1981年に設立された核拡散防止を調査・主張する無党派のNGO団体です。所長のポール・レーベンソール（Paul Leventhal）氏は米上院における核エネルギー問題の最高権威であり、1974年の米原子力委員会解体法の独立調査官、解体法の発起人として責任ある立場にありました。また、彼は米上院のＴＭＩ(スリーマイルアイランド原発)事故の調査の指揮をとりました。以来、原子力政策について積極的な発言を続け、最近はMOX燃料を装荷した原発での事故災害評価を行ないました。
Paul Leventhal（ポール・レーベンソール）
1938年生まれ。米国上院原子力規制小委員会理事、上院政府活動委員会審議官を経て、1981年ワシントンに核管理研究所を創設、現在同所究所代表。1974年原子力改組法、1978年核不拡散法の立法業務に従事。スリーマイル原発事故の上院特別調査団のの主要メンバー。1987年米国上院外交委員会及び1988年下院外務委員会の公聴会において、日来原子力協定の改正問題について核不拡散の立場から反対の証言をした。日本の原子力政策、特に再処理、高速増殖炉について数多くの論文や声明を発表している。
Edwin Stuart Lyman （エドウィン・S・ライマン）
1964年生まれ。1986年ニューヨーク大学卒業、物理学士号、最高優等生。1992年、コーネル大学にて理論物理学士号を取得。1988年から1992年までコーネル大学ニューマン核研究所大学院研究助手。1992年から1995年までプリンストン大学エネルギー・環境センター研究員、そこで「余剰分裂性物質の処分に関する技術的、政策的問題」、核廃棄物の封じ込めに関する物質の調査」、「使用済み核燃料および再処理による廃棄物の管理に関する国際的プログラムの科学的、環境上の問題」、その他、非軍事的な原子力及び核不拡離体制の将来に関する問題などを研究。1995年7月より核管理研究所に勤務、科学担当理事、現在に至る。核に関する著書、論文多数。
」
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〔資料〕サイクル事業の概要〜MOX燃料とは - 日本原燃
http://www.jnfl.co.jp/business-cycle/5_kongou/kongou_03/_03_02.html
〔資料〕福島第1原子力発電所 - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%A6%8F%E5%B3%B6%E7%AC%AC%E4%B8%80%E5%8E%9F%E5%AD%90%E5%8A%9B%E7%99%BA%E9%9B%BB%E6%89%80
※2010年10月26日、3号機のプルサーマル発電、営業運転を開始。
〔動画〕YouTube - 玄海原発 MOX装てん作業開始 国内初のプルサーマルへ [7分58秒]
http://www.youtube.com/watch?v=o96FqVjnKUE
〔資料〕プルサーマルを考える柏崎刈羽市民ネットワーク
http://www.kisnet.or.jp/net/mainpage.htm
〔資料〕諸外国における原子力発電開発の動向―最近の動き（2003年12月中旬〜2004年1月中旬） - JAIF
http://www.jaif.or.jp/ja/data/monthly/0094-ugoki.html
核兵器の解体にともなって発生した軍事用の余剰プルトニウムの処分については、ロシアのプーチン大統領と米国のクリントン大統領（当時）との間で2000年に合意が成立し、それぞれ34トンを処分することになった。ロシア側がプルトニウムをMOX燃料に加工して処分する方針を示す一方で、米国は当初、MOX燃料での処分とガラス固化して貯蔵する方法を並行して進める方針を打ち出した。しかし、2002年1月、エネルギー省（DOE）のエイブラハム長官は、MOX燃料オプションに一本化することを決定した。米国では、1962年から72年にかけて運転されたサクストン炉（PWR、熱出力2万3500kW）にMOX燃料が装荷されたことがある。この原子炉は、発電・研究炉として、現在の原子力発電所に採用されている多くの技術を開発するために利用された。また、民間ベースで認可を取得した原子炉として、初めてMOX燃料を使用した。
〔資料〕核大国 フランス、そして日本 - 細野豪志ブログ 2007年5月6日
http://blog.goo.ne.jp/mhrgh2005/e/5145286532dbd6f02b42cd1885d4cb59
興味深いのは、米国の核弾頭に搭載されていたプルトニウムのMOX燃料化を成功したことです。その燃料は、既に米国の原発で使用されています。核兵器から出るプルトニウムのMOX化は、使用済み燃料のそれと変わりませんので、核軍縮が加速すれば、ここがその拠点となる可能性も秘めているわけです。日本でも、青森県の六ヶ所村に再処理工場とMOX燃料工場が出来ますが、国内処理に特化していますので、フランスとは根本的な位置付けが異なります。原子力庁の国際部門の担当者には、「自国の核兵器のMOX化もやったらどうか」とチクリと言ってきましたが、実績を前にすると説得力はイマイチです。もとより、NPT体制に象徴される国際的な枠組みは、決して平等なものではあり得ませんが。
〔資料〕MOX・プルサーマルの基礎知識：プルサーマルに使われるプルトニウムはどこから来るのか？ - 核情報
http://kakujoho.net/mox/mox.html#id13
〔資料〕日本の原子力発電所で重大事故が起きる可能性にMOX燃料の使用が与える影響 by Edwin S. Lyman 1999年10月
http://www.kisnet.or.jp/net/pu.htm
日本の電力会社は、既存の軽水炉にプルトニウム・ウラン混合酸化物「MOX燃料」を装荷する大規模な計画に乗り出そうとしている。既にMOX燃料の福島3号機と高浜4号機への輸送が終わっており、MOXの装荷が近く実施されることになっている。その次にMOXを使用することになっているのは、柏崎刈羽である。
※老朽化した福島原発は、本来廃炉すべき原子炉を寿命延長した上、二酸化プルトニウム（PuO2）と二酸化ウラン（UO2）とを混ぜたMOX燃料を装荷した原発だったことが注目を集めていた。MOX燃料の使用は、MOXを装荷しない原発事故と比較して、大量の放射性ガスを齎す重大事故を一般的に引き起こす危険性が懸念されており、事故後の癌致死数は、MOX燃料フル装荷の場合で、非MOX型の5倍になると指摘されている。ちなみにあのチェルノブイリはウラン燃料である。
〔資料〕日本製鋼所室蘭製作所〔ヴィッカース・アームストロング社＝二酸化炭素温暖化説を流布したロスチャイルド系企業〕 - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%97%A5%E6%9C%AC%E8%A3%BD%E9%8B%BC%E6%89%80%E5%AE%A4%E8%98%AD%E8%A3%BD%E4%BD%9C%E6%89%80
〔資料〕新日本製鐵室蘭製鐵所〔三井財閥、日本製鋼所室蘭製作所に隣接〕 - Wikipedia
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%96%B0%E6%97%A5%E6%9C%AC%E8%A3%BD%E9%90%B5%E5%AE%A4%E8%98%AD%E8%A3%BD%E9%90%B5%E6%89%80
〔資料〕世界シェア80％「室蘭」が支える世界の原子力発電所 - gooニュース 2009年3月16日
http://news.goo.ne.jp/article/gooeditor/life/science/gooeditor-20090316-02.html
〔資料〕アジア進出に弾み―日鋼室蘭がベトナム原発受注を歓迎 - 室蘭民報 WEB NEWS 2010年11月2日
http://www.muromin.mnw.jp/murominn-web/back/2010/11/02/20101102m_03.html
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