放射能の半減期は短縮できますか

Question

2012年3月18日の時点で、Wikipediaの「再処理工場」のページ
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%86%8D%E5%87%A6%E7%90%86%E5%B7%A5%E5%A0%B4
には、再処理工場のメリットとして
「核のゴミ焼却によって、半減期を数万年から数百年単位に短縮でき、管理期間を短縮できる。」
ということが書かれています。

しかし2011年の教えて!gooの質問「放射性物質の半減期を短縮する方法」
http://oshiete.goo.ne.jp/qa/6845823.html
の回答を見ますと少なくとも2011年時点の技術では無理そうです。

Wikipediaに書かれているのはあくまでも将来にはそういうことも可能になるであろう、という意味なのでしょうか。

cozycube1 · Accepted Answer

その「核のゴミ焼却」が何を意味しているかがあいまいですね。もちろん、普通の化学反応の燃焼で放射性物質が減ることはありません。

あくまでも善意に解釈するならば、核燃料再処理を含む、いわば核のリサイクルも含めてのことと解釈することもできるでしょう。

その「再処理工場」からリンクがある「群分離」を用いて、地下貯蔵することにすれば、確かに監視が必要な貯蔵期間を万年のオーダーから百年のオーダーに下げることができます。
　核廃棄物からの放射線量が無くなるわけではないですが、天然ウランと同程度ということです。

「群分離」
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%BE%A4%E5%88%86%E9%9B%A2

何せ使用前の核燃料（これもウラン濃度は高めてある）に対し、使用済み直後の燃料は数億倍の放射線量があります。1年保管後でも数千万倍、10年保管後でも数百万倍です。

一度使った燃料を地下保管すれば数万年の監視・管理が必要ですが、再利用できる燃料、熱源原料等を利用し、放射線を発しなくなった、つまり放射能がなくなった元素を取り出すようにすれば、貯蔵保管期間だけでなく、スペースも少なくて済みます。

そういう形態での核廃棄物のリサイクルシステムは検討が為されていて、日本ではオメガ計画と称して、現在も研究は進めています。

「オメガ計画」
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AA%E3%83%A1%E3%82%AC%E8%A8%88%E7%94%BB

rnakamra · Answer

これは核廃棄物トータルでの半減期、ということでしょう。
核廃棄物の中には比較的半減期の短いセシウム137(30年)等も含まれていますが、そのほかにも数万年～数億年の放射性核種も含まれています。
特にプルトニウム239(2万4千年)がかなり含有されるため、使用後20～30年ほどたった核廃棄物の全体としての半減期は数万年オーダーになるでしょう。

核廃棄物の中からプルトニウム239を抽出して再利用することが核燃料リサイクルの柱の一つなのです。放射性廃棄物の中でももっとも管理を必要とする(これは放射性が強いというだけでなく、核兵器の材料として使用可能であるという意味も含まれる)プルトニウム239を除去できれば格段に管理機関を短縮できる可能性があるでしょう。

ただでさえ毒性の高いプルトニウムの抽出は困難であり扱いが難しいため、プルトニウムを分離せずそのまま埋設、という処理方法がとられることもあります。

dream_shifter · Answer

多分ですが、核燃料廃棄物と作業員の衣服やフィルターなどの放射能汚染された消耗品等の廃棄物を混同しているようです。

前者は核燃料となるブルトニウムを取り出すことが主目的ですが、結果として放射能を持つ核種の総量が減る、
ないしは安定した核種へ至る系列を進ませることができると考えられますので、短寿命の核種の発生と崩壊を除けば、
単位時間当たりの放射線量は処理前と比べると少なくなるのかも知れません。
また、後者については焼却によって減少するのは単純にその体積です。

wikipedia はみんなの知識によって正しさを目指そうというものであって、
正解かどうかというと疑問が残ります。

P0O9I · Answer

Wikipedia での、いい加減な記載の一つですね。
だれでも好きな様に書けるものですから。

理論的には中性子等を当ることで、別の原子に変えることはできますが、それで半減期が少ない物に変わるかどうかは、確率や運の問題です。
半減期を短縮できる物に変えられるかどうか、そんな管理はできません。

hayasitti · Answer

たぶん、「核変換技術」のことだと思います。
昔は「消滅処理」と呼ばれていたものです。
（詳しくは参考URLを参照してください。難しい内容ですが、理論的なことが書かれています。）
実際には、使用済み核燃料中の元素を目的ごとに分離するための技術「郡分離」も合わせて考えられます。
（Wikiの当該文章の１項目まえの部分のところです。）

これらを簡単に申し上げると、
まず、放射性廃棄物をある仲間に分けます。（郡分離）
その分けた仲間のうち、半減期の長いものに中性子やガンマ線などを当てることにより、半減期の短い核種にしてしまう。（核変換処理）
http://www.rist.or.jp/atomica/data/pict/05/05010401/02.gif
そうすることで、短期間で崩壊していくので、結果的に安定化が早く進むようになる。
ということですが。

参考URLのとおり理論は確立していますが、実用化・工業化といった点では今なお研究中といったレベルのようです。
今後については、3.11福島の一件により原子力行政がどう向かうかが決まっていない現在のところ不透明といったところでしょう。

以上、御参考まで

参考URL：http://www.rist.or.jp/atomica/

trajaa · Answer

詳しくはないが、何万年もの半減期を持つ物質(元素)を分離して、中性子をぶつけるなどして強制的に核分裂を起こさせて、より安定した(or半減期の短い)物質に変換するって事なんだろう。

中性子をぶつけるようなモノだから、何でもかんでも照射すれば良いというモノでもないし、
照射する場合は、他に影響が出ないように原子炉の様な設備内で行う必要もあるだろうから
設備やその能力からしても対象の物質だけを精製して抽出するなど、その段階にするまでに膨大な作業が必要なんだろうし、その過程で生じる廃棄物とか、事故の可能性なんかを考えれば、夢の様な話なんではなかろうか？
少なくとも現段階では。

Tori_30 · Answer

別の核種に変えるって事じゃないの？

例えば、高速増殖炉なんてのがあるよね。まあ、エネルギー密度を高める為のものなんだけどさ。
ただ、その回答でも指摘されてる通り、ここには多少の嘘というか騙しがあるのは確か。
結局、発生する放射線の量は変わらない、って可能性は高い。

まあ、放射線なんて、なんの物質でも出してるけどね。
嘘かもしれないけど、別に気にする事でもない、って見方もある。
核分裂を利用した炉の原理を考えれば。

Saturn5 · Answer

原子核に高速な中性子、陽子をぶつける以外に半減期を短くする方法はありません。
しかし、この方法はとりもなおさず臨界反応であり、非常に危険です。

放射性物質の半減期は核種によって決まっています。
「燃焼」などの化学反応によって変化するものではありません。
逆に、半減期は変化しないからこそ、１４Ｃや４０Ｋなどは年代測定に使われているのです。

このWikipedeaの記事における「核のゴミ焼却」とは核反応を指している可能性もあります。

放射能の半減期は短縮できますか

その「核のゴミ焼却」が何を意味しているかがあいまいですね。

この回答への補足

これは核廃棄物トータルでの半減期、ということでしょう。

多分ですが、核燃料廃棄物と作業員の衣服やフィルターなどの放射能汚染された消耗品等の廃棄物を混同しているようです。

Wikipedia での、いい加減な記載の一つですね。

たぶん、「核変換技術」のことだと思います。

詳しくはないが、何万年もの半減期を持つ物質(元素)を分離して、中性子をぶつけるなどして強制的に核分裂を起こさせて、より安定した(or半減期の短い)物質に変換するって事なんだろう。

別の核種に変えるって事じゃないの？

原子核に高速な中性子、陽子をぶつける以外に半減期を短くする方法はありません。

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