
深地層処分場は、通常地下 200 ~ 1,000 m の安定した地質環境内に有害廃棄物または放射性廃棄物を保管する方法です。 [ 1 ]これは、将来のメンテナンスなしに長期にわたる高いレベルの隔離と封じ込めを提供するのに適した廃棄物形態、廃棄物パッケージ、エンジニアリングされたシール、および地質の組み合わせを伴います。これは、廃棄物の放射線ハザードによる人間の健康や環境への害を防ぐことを目的としています。[ 2 ]カナダ (ジャイアント鉱山) やドイツ (ヘルファ・ノイローデとツィーリッツのカリ鉱山)など、世界中で多くの水銀、シアン化物、ヒ素廃棄物処分場が稼働しています。[ 3 ]放射性廃棄物貯蔵サイトは建設中で、フィンランドのオンカロが最も進んでいます。[ 4 ]
それ以上リサイクルできない高毒性廃棄物は、大気、土壌、地下水の汚染を避けるために隔離して保管する必要があります。深地層処分場は、数百万年にわたって安定していると予想される地質構造内に廃棄物を隔離する長期保管の一種で、多数の自然および人工の障壁があります。自然の障壁には、地下貯蔵場所の上部および周囲にある、水を通さない(例:粘土)およびガスを通さない(例:塩)岩石層が含まれます。[ 3 ]人工の障壁には、ベントナイト粘土とセメントが含まれます。[ 1 ] [ 5 ]
2011年、核分裂性物質に関する国際パネルは次のように述べた。
使用済み核燃料、高レベル再処理廃棄物、プルトニウム廃棄物は、環境への放射能放出を最小限に抑えるため、数万年から100万年に及ぶ期間にわたって適切に設計された貯蔵施設で保管する必要があることは広く認められています。プルトニウムや高濃縮ウランが兵器用途に転用されないようにするための保障措置も必要です。使用済み核燃料を地表から数百メートル下の貯蔵施設に保管する方が、使用済み燃料を地表に無期限に保管するよりも安全であるという点については、概ね合意が得られています。[ 6 ]
貯蔵施設の共通要素には、放射性廃棄物、廃棄物を封じ込める容器、容器の周囲に設けられたその他の工学的障壁やシール、容器を収容するトンネル、および周辺地域の地質構造などがある。[ 7 ]
地下数百メートルの貯蔵スペースは、岩盤の上に厚い氷床が乗った状態で、将来起こりうる1回以上の氷河期の影響に耐えなければなりません。 [ 8 ] [ 9 ]氷床の存在は、貯蔵深度における静水圧、地下水の流れと化学組成、そして地震の可能性に影響を与えます。これは、将来の氷河期の影響を評価する必要のあるスウェーデン、フィンランド、カナダ、その他の国々で長期廃棄物貯蔵施設を準備している組織によって考慮されています。[ 9 ]
地層処分は安全で技術的に実現可能で環境的に健全であるという長年の合意が多くの専門家の間で存在するにもかかわらず、多くの国の一般市民の大部分は反核運動の結果として依然として懐疑的である。[ 10 ]これらの取り組みの支持者が直面する課題の1つは、貯蔵施設が廃棄物を非常に長い間封じ込め、将来発生する可能性のある放出が重大な健康または環境リスクをもたらさないことを自信を持って証明することである。
核燃料の再処理は貯蔵施設の必要性をなくすものではないが、必要な体積、長期的な放射線被ばくリスク、および長期的な放熱能力を低減する。再処理は貯蔵施設の立地に関する政治的および地域社会の課題をなくすものではない。[ 6 ]
天然ウラン鉱床は、地質構造における放射性元素の安定性の概念実証として機能している。例えば、シガーレイク鉱山は、砂岩と石英層の下、深さ450mに位置する高濃度ウラン鉱の天然鉱床であり、10億年前のもので、地表への放射性物質の漏洩はない。[ 11 ]

ガボンのオクロにある天然の核分裂炉は、放射性廃棄物を隔離する自然の地質障壁の能力を実証しています。長い反応期間中に、ウラン鉱床内で約5.4トンの核分裂生成物と1.5トンのプルトニウム、その他の超ウラン元素が生成されました。このプルトニウムとその他の超ウラン元素は、ほぼ20億年もの間、今日まで移動せずに存在していました。[ 12 ]これは、地下水が容易に鉱床にアクセスでき、ガラスなどの化学的に不活性な形態ではなかったことを考えると、注目すべきことです。
深地層処分は、実験室試験、探査ボーリング、大規模な現場試験が実施されている地下研究施設の建設と運営など、数十年にわたって研究されてきた。 [ 13 ]主要な地下試験施設を以下に列挙する。



適切な深層最終処分場の選定プロセスはいくつかの国で進行中であり、最初の処分場は2010年以降に稼働開始する見込みである。[ 32 ]
2000年代初頭には、オーストラリア[ 33 ]とロシア[ 34 ]に国際的な高レベル放射性廃棄物貯蔵施設を建設するという提案があった。原子力発電を行ったことがなく、研究用原子炉が1基あるオーストラリアに世界的な貯蔵施設を建設するという提案が提起されて以来、国内の政治的反対意見は大きく、継続しており、オーストラリアにそのような施設が建設される可能性は低い。
ジャイアント鉱山は、粉末状の高毒性ヒ素廃棄物を保管するための深層貯蔵庫として利用されてきた。2020年現在、廃棄物をより化学的に安定し、水質汚染を防ぐ凍結ブロック状に再処理するための研究が進行中である。 [ 35 ]
2024年11月28日、NWMOは、使用済み核燃料のカナダの深地層処分場の候補地として、ワビグーン湖オジブウェイ・ネーション・イグナス地域を選定した。[ 36 ] [ 37 ]
フィンランドのオンカロ処分場はKBS-3技術に基づいており、世界中の処分場の中で稼働開始に向けて最も進んでいる。ポシバ社は2004年に同処分場の建設を開始した。フィンランド政府は2015年11月に同社に最終処分施設の建設許可を与えた。ポシバ社は処分開始のための操業許可を申請しているが、2026年3月現在規制当局であるSTUKからの回答は、2026年6月末まで遅れている。[ 38 ]
ヘルファ=ノイローデとツィーリッツのカリ鉱山を含む多数の貯蔵施設は、長年にわたり、毒性の高い水銀、シアン化物、ヒ素廃棄物の貯蔵に使用されてきた。[ 3 ]ドイツでは、毒性廃棄物は核廃棄物とは異なり、時間の経過とともに毒性を失うことはないにもかかわらず、毒性廃棄物に関する議論はほとんどない。
放射性廃棄物の最終処分場の選定をめぐっては議論が続いており、特にヴェントラント地方のゴルレーベン村では抗議活動が活発化している。ゴルレーベン村は、旧東ドイツとの国境が閉鎖された西ドイツの辺境の地に位置し、経済的に低迷していたため、1990年までは最終処分場として理想的な場所と見なされていた。しかし、東西ドイツ統一後、同村はドイツの中心部に近くなり、現在は核廃棄物の一時保管場所として利用されている。
アッセIIピットは、ドイツのニーダーザクセン州のアッセ山脈にあるかつての岩塩鉱山で、1965年から研究鉱山として使用されていたとされています。1967年から1978年の間に放射性廃棄物が保管されました。研究によると、放射性セシウム137、プルトニウム、ストロンチウムで汚染された塩水が1988年から鉱山から漏れ出していましたが、2008年6月まで報告されませんでした。[ 39 ]モルスレーベン放射性廃棄物貯蔵施設は、ドイツのザクセン=アンハルト州モルスレーベンにある岩塩鉱山バルテンスレーベンにある放射性廃棄物の深地層貯蔵施設で、1972年から1998年まで使用されていました。2003年以降、上層部を一時的に安定させるために、 480,000 m 3 (630,000 cu yd)の塩コンクリートがピットにポンプで送られました。
フォルスマルク原子力発電所の敷地内にKBS-3技術を用いた直接処分施設を建設する許可が2022年1月に下りた。[ 40 ]
英国政府は、他の多くの国々と同様に、また科学的助言に基づき、高レベル放射性廃棄物の処分方法として、恒久的な深層地下処分が最も適切な手段であると特定した。
放射性廃棄物管理(RWM)2014年に地層処分施設(GDF)を提供するために設立され、原子力廃止措置機関(NDA)の子会社である。英国の歴史的な原子力施設の浄化を担当する機関。2022年、RWMとカンブリア州の低レベル放射性廃棄物貯蔵施設が合併し、原子力廃棄物サービス(NWS)が設立された。
GDFは、地域社会の同意に基づくプロセスを通じて提供される。地域社会と緊密に連携し、長期的な信頼関係を築き、GDFが地域の利益と優先事項を確実に支援するようにする。
最初のワーキンググループはコープランドに設立された。そしてアラーデール2020 年後半から 2021 年初頭にかけてカンブリアで、これらのワーキンググループが、それぞれの地域で GDF を誘致するための同意を得るプロセスを開始しました。これらのワーキンググループは、GDF の建設に協力的なコミュニティと、適切で実現可能かつ受け入れ可能な場所を見つけるプロセスにおいて重要なステップであると考えられています。アラーデールは 2023 年に深層廃棄物処分場の選定プロセスから撤退しました。NWS はこの決定について、候補地選定プロセスを実施するのに十分な範囲の潜在的に適した地質がなかったためだと説明しました。
RWMは、GDF開催のメリットを探ることに関心を持つ人々や組織と、イングランド各地で協議を続けています。今後1~2年の間に、全国各地でさらに多くのワーキンググループが結成されることが見込まれます。
2025年、英国財務省の国家インフラ・サービス変革庁の年次レビューでは、最大540億ポンドの費用がかかると推定されるこのプロジェクトを「達成不可能」と評価し、「プロジェクトの定義、スケジュール、予算、品質、および/または便益の提供に重大な問題があり、現段階では管理または解決できないと思われる」と述べた。[ 30 ]

米国の廃棄物隔離パイロットプラント(WIPP)は、 1999年にニューメキシコ州カールズバッド近郊の深い塩層に最初の立方メートルの超ウラン放射性廃棄物[ 41 ]を投入して稼働を開始しました。
1978年、米国エネルギー省(DOE)は、ネバダ州ナイ郡のネバダ核実験場の安全区域内にあるユッカマウンテンが、使用済み核燃料と高レベル放射性廃棄物の長期地層処分場として適しているかどうかを判断するために調査を開始しました。このプロジェクトは、ネバダ州原子力プロジェクト庁(核廃棄物プロジェクト事務所)などによる訴訟により、大きな反対に直面し、遅延しました。[ 42 ]オバマ政権は、 2009年の米国連邦予算案でこの場所の使用を拒否し、米国原子力規制委員会(NRC)からの問い合わせに回答するために必要な資金を除き、すべての資金を削減し、「政権が核廃棄物処分に関する新たな戦略を策定する間」としました。[ 43 ]
2009年3月、スティーブン・チュー・エネルギー長官は 上院公聴会で、ユッカマウンテンの敷地はもはや原子炉廃棄物の貯蔵場所として考えられていないと述べた。[ 44 ]
2018年6月、トランプ政権と一部の連邦議会議員は再びユッカマウンテンの利用を提案し始めたが、ネバダ州選出の上院議員らが反対の声を上げた。[ 45 ]
2020年2月、ドナルド・トランプ米大統領は、ネバダ州のユッカマウンテンを核廃棄物貯蔵施設として使用する計画に関する政策変更の可能性についてツイートした。[ 46 ]トランプ氏のこれまでの予算にはユッカマウンテンへの資金が含まれていたが、Nuclear Engineering Internationalによると、政権高官2人が、最新の支出計画にはこのプロジェクトの認可のための資金は含まれないと述べた。[ 47 ] 2月7日、ダン・ブロイレット・エネルギー長官はトランプ氏の意見に同調し、米国政府は国内の他の地域にある暫定または一時的なサイトなど、他のタイプの[核]貯蔵を検討する可能性があると述べた。[ 48 ]
連邦政府から正式な計画は固まっていなかったものの、民間部門は独自の計画を進めていた。ホルテック・インターナショナルは2017年3月、ニューメキシコ州南東部に独立型の統合中間貯蔵施設(CISF)の認可申請を原子力規制委員会(NRC)に提出した。同様に、インテリム・ストレージ・パートナーズもテキサス州アンドリュース郡にCISFを建設・運営する計画である。[ 47 ]一方、他の企業は、核廃棄物の中間貯蔵施設の設計に関するエネルギー省(DOE)からの調達に入札する準備ができていると表明している。[ 49 ] NRCは2021年9月にアンドリュース郡のCISFに認可を与えた。テキサス州を含むグループが認可の裁判所審査を申し立てた。2023年8月、米国第5巡回控訴裁判所は、原子力発電所や連邦政府の施設ではない一時貯蔵施設に認可を与える権限はNRCには議会から与えられていないとの判決を下し、認可を無効とした。ニューメキシコ州のもう1つのCISFも同様に、米国第10巡回控訴裁判所で争われている。[ 50 ]
カリフォルニア州バークレーに拠点を置くDeep Isolation社[ 51 ]は、石油・ガス採掘用に開発された技術を用いて、放射性廃棄物容器を水平方向に掘削孔に保管するソリューションを提案した。地質的に安定した地層では、18インチの掘削孔を数千フィートの深さまで垂直に掘削し、その後、同様の長さの水平廃棄物処分セクションを作成し、そこに廃棄物容器を保管してから掘削孔を封鎖することができる。[ 52 ]
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