核廃棄物は採掘場に埋め戻せないのですか？

核廃棄物は元は、どこかの鉱山や海中から採取したものだと思いますが、元あった場所に、同程度の濃度まで希釈して埋め戻すことは出来ないのでしょうか？
これであれば、元あった場所へ、分解しにくい安定的な酸化物などにし、同じ濃度で返せば環境負荷は無いと思うのですが、このようにはいかないものでしょうか？

No.8 回答者： hayasitti 回答日時： 2012/12/15 00:07

No7です。

一つ書き忘れました。

使用済み燃料がどの程度で原料レベルの放射能までもどるか、というのでデータがあるので紹介しておきます。
以下のURLを参照してください。
http://www.rist.or.jp/atomica/data/pict/05/05010 …

核燃料1トンを廃棄した際の放射能減衰の推移を示したものです。
このグラフから、核燃料１トン分に相当する原料（ウラン鉱石約750トン分）の放射能レベルにもどるまでおよそ2万年程度かかることがわかると思います。
（なお、グラフは対数グラフです。念のため。）

この回答へのお礼

追伸ありがとうございます。とても、参考になりました

お礼日時：2012/12/15 01:50

No.7 ベストアンサー 回答者： hayasitti 回答日時： 2012/12/14 23:49

一つ目。

No6の方が書かれていますが、ウラン235の比放射能は0.080MBq(80kBq)/gです。
No6に対するお礼で質問主のとおり、ウラン235を1molと仮定した場合、この235倍なので、18.8MBqになるはずですが。
あなたのお礼の値だと21,900MBq（21.9GBq）/235gとこの値と3桁も値がずれております。
（※桁数が増えすぎると、見づらいのでメガベクレルにしてあります。）
（念のためですが、キロは1000倍、メガは100万倍、ギガは10億倍、テラは1兆倍です。）

二つ目。
生成物からベクレルを計算するという考え方は正しいと思います。
ただ、短期核種（半減期が分～何日単位）を無視するのは構わないと思うのですが（地層処分の話なので）、
中期核種（半減期が数十年～数百年）は無視してはいけないと思います。
このあたりの核種が一番厄介なんです。
あげられた核分裂生成物（英語でfission products、略してFPと呼びます。）の中では、記憶に新しいであろう、セシウム137（半減期30.17年）とストロンチウム90（半減期28.9年）が該当します。
これを計算から除外してはいけません。
おのおの、ウラン235 1molを基準にして計算すると以下のようになります。

セシウム137 0.0619mol(6.19％生成)=8.48g 27,170,000MBq(27.17TBq)/8.48g
ストロンチウム90 0.0575mol(5.75％生成）=5.18g 26,390,000MBq(26.39TBq)/5.18g

なので、実際には以下のようになります

-------------------------------------------------
<核分裂前>
ウラン235 18.8MBq/235g
↓
<核分裂後>
セシウム137 27,170,000MBq/8.48g
ストロンチウム90 26,390,000MBq/5.18g
ジルコニウム93 549MBq/5.9g
テクネチウム99 3,800MBq/6.0g
-------------------------------------------------

この値ならば、分裂前と分裂後で、放射能の桁が6桁（つまり100万倍）も変わっていることがお分かりいただけるでしょう。

なお、上の二核種について、10年置いておけば無視できるだろうと考えたのかもしれませんが、
これらの２核種は10年程度おいていたとしても初期量の8割程度にしかなりません。
つまり、10年たっても、おのおの20,000,000MBq(20TBq)程度はあると考えるべきなのです。
（厄介と前述したのはこのためです。人間のスケールから見ると比放射能が高い上に半減期が適度に長く減衰しにくい）
なお、以下で初期量からの減衰割合を計算できます。
http://keisan.casio.jp/has10/SpecExec.cgi?path=0 …

以上、いかがでしょうか。

この回答へのお礼

とても分かり易い回答頂きありがとうございます。
今まで、何故、埋め戻しが出来ないのか、不思議に思っていたのですが、元の燃料と比較して遙かに膨大な量の放射線を出す物質へと変化していたのですね。

また、Cs137については、短期を100年程度と考えており、Bqについても大して高くないと思っていましたが、比較的短期間で崩壊するためか、Bq数が天文学的な数値になっていたのですね。

なお、当初のウランの計算について、ジルコニウム93を選択して計算したようでした。大変失礼致しました。

お礼日時：2012/12/15 01:49

No.6 回答者： jkpawapuro 回答日時： 2012/12/14 17:31

すいません、さきほどウランがプルトニウムになると大雑把に書きましたが、正確にはウラン235がプルトニウムになるわけではありません。

ウラン235が核分裂をすると中性子線が出て、そばにあるウラン238が中性子を吸収してプルトニウム（主に239）になります。
ウラン235のもつ放射能が１ｇあたり８００００ベクレル、プルトニウム239だと14億ベクレルです。
まあプルトニウムだけでなく分裂核種、放射化核種が様々できるわけですが、放射線の増える量は200倍とかの楽なオーダーではありません。

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。

Bqで考えると良さそうですね。
そこで、少し、具体的に調べてみました。

短期間で崩壊するものは、一時保管で何とかなるため除外して、
とりあえず、
ウラン235が崩壊した場合で万年単位で掛かりそうな、ジルコニウム93とテクネチウム99を見てみました。
ウラン235を1molが核分裂したと仮定しています。

参考
ウラン235 1mol=235g21,882,700,000Bq/235g
生成物
ジルコニウム93 0.0630mol(wikipediaによると6.30％生成するとの事)=5.9g549,394,000Bq/5.9g
テクネチウム99 0.0605mol(wikipediaによると6.05％生成するとの事)=6.0g3,803,720,000Bq/6.0g
比較
21,882,700,000Bq(ウラン235)
4,353,114,000Bq(ジルコニウム93+テクネチウム99のBqを合計したもの)
元のウランと比べると1/5程度と確かに1gで比較すると大きな値になりますが、生成物で見ると、言うほど多くないようにも思えるのですが、何か計算など間違っていましたら教えて頂けると幸いです。

参考にしたサイトは下記になります
核分裂生成物
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%A0%B8%E5%88%86% …

放射性物質のベクレル値の計算サイト
http://keisan.casio.jp/has10/SpecExec.cgi?path=0 …

お礼日時：2012/12/14 19:12

No.5 回答者： daibutu_puririn 回答日時： 2012/12/14 16:49

>違うのでしょうか？

違います。

割れた卵に例えたのは、元に戻せない。
ということです。

高レベル核廃棄物の半減期は数万年。
これをなんとかできれば、
採掘場でなくてもどこにでも捨てられますが、
現在の科学ではどうしようもありません。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%94%BE%E5%B0%84% …

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。
生成物の半減期は数万年とのことですが、原料のウランは半減期が数億年ですので、似たような存在ではないでしょうか？寧ろ、その影響が長い分、ウランの方がやっかいなのではないでしょうか？

お礼日時：2012/12/14 18:13

No.4 回答者： jkpawapuro 回答日時： 2012/12/14 14:58

一度核反応させてしまうともはやウランはウランではなくプルトニウムなどの別の物質に変わってしまうんです。

これはいくら希釈しても元のウランとはケタ違いの放射線を発します。

まあそもそも核廃棄物をまたオーストラリアだかどこだかの鉱山に戻してくださいと言っても受け取ってくれはしないでしょうが＾＾

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。

例えば、1gの燃料を反応させた場合、反応前後ではどの程度の放射線量が上がるのでしょうか？
なお、反応直後については不安定なものがあまりに多すぎますので、ある程度現実的な期間（10年など）置いた場合、反応前後ではどの程度放射線量が上がるのでしょうか？

また、桁違いと言っても、程度によると思いますが、ウラン235の場合原子量が235しかなく、これが分裂するわけですから、幾ら多くても235倍を超えるとは思えない気がしています。（自信なし）

今の時代、これが許されるかどうかはともかく、50年前は希釈による破棄が普通でしたしね。
例えば、海水や鉱山の中の、総物質量からほんの僅かな量、採掘して使っているわけですから、希釈するための余地はまだまだあるように思いますがいかがなものでしょうかね？

お礼日時：2012/12/14 15:43

No.3 回答者： kimamaoyaji 回答日時： 2012/12/13 22:55

無理です希釈とは原子炉で発電に使い燃やしてしまうのが一番安全な希釈方法ですが、原発反対ですから無理です、それに化学薬品ではないです、半減期が2000万年という大きなエネルギーを減らすには電気エネルギーにして消費してしまう、また廃棄燃料もエネルギーは大きく、発電効率を無視して燃やせばかなりのレベルまで、放射線エネルギーを燃やすことが出来ます。

エネルギーは電気エネルギーとして希釈する以外ない、つまりは原子炉を動かくことが一番安全な希釈方法、核爆発を起こせば一気に希釈できますがそれで良いよはとても思えません、

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。

私が言っている希釈というのは、化学変化や放射性崩壊を利用したものではなく、もっとシンプルな考えです。

そもそもの核燃料の製造過程は、
鉱山から、低濃度の放射性混合物（この時点で既に放射性物質であるU235などが含まれている。）を採掘しています。この低濃度の核物質混合物を、濃縮過程を経て核燃料が作られています。

これを逆に辿れば、元の低濃度の核物質混合物に戻り、それを埋め戻せないかという話です。

また、海水に戻す場合であれば、採取した時と同じように、長期間の時間と大量の海水を使って元の海水に戻すという感じです。

これであれば、核爆発も原発の稼働も不要に思います。

お礼日時：2012/12/14 13:58

No.2 回答者： noname#175480 回答日時： 2012/12/13 22:46

残念ながら無理です。

自然界の鉱物を人工的に科学変化させて抽出していますが、
分解する化学式が存在しません。
また、日本の場合、100％燃料を輸入しているので
元の国へ返すことはできません。
（有害ごみを押し付けることになるので、どこの国も
核廃棄物を自国で何とかするしかありません。）

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。
核廃棄物以前に、核燃料（具体的には放射性のU,Pu,Th）そのものも、採掘以前から、既に、放射線を出しており、核廃棄物と同じ程度の危険性だと思いますがいかがでしょうか？
ただ、普段は、地中奥深くでしかも低濃度である。若しくは、海水のように低濃度にある為、人体には殆ど影響がない状態だと思います。
そうであれば、核廃棄物を希釈して、元あった場所に戻す方法も考えられると思うのですが、このようには出来ないのでしょうか？

お礼日時：2012/12/14 13:47

No.1 回答者： daibutu_puririn 回答日時： 2012/12/13 22:45

卵も割る前はなんの問題もないのでしょうけど、

割ってタオルに染みつかせて、
腐らせてしまうと、
もう腐臭がひどくて手がつけられなく
なるのと同じ理屈で

無理です。

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。
例えの卵についてですが、この場合、採掘する鉱物が放射性のウランやプルトニウムですので、既に腐ったものを取り出し（但し、非常に低濃度である）、それを遠心分離器などを使って何度も何度も濃縮作業した状態だと思うのです。
そうであれば、この逆の操作を行えば、元の鞘に収まるように思うのですが、違うのでしょうか？
実際、採掘場の事例などニュースで見ますと、ウランを掘り出した残土による周辺地域の汚染など卵に例えますと、既に、腐っている状態のように思うのです。

お礼日時：2012/12/14 13:39