アメリカ合衆国における原子力安全

福島第一原子力発電所の事故により、米国の原子炉、特に使用済み核燃料を貯蔵するプールのリスクに関する疑問が再び浮上した。2011年3月、原子力専門家は議会に対し、米国の原子力発電所の使用済み核燃料プールは満杯になっていると報告した。使用済み燃料プールで火災が発生すると、セシウム137が放出される可能性がある。専門家は、福島第一原発事故を受けて、米国の使用済み燃料政策全体を見直すべきだと述べている。^{[ 15 ] [ 16 ]}

ネバダ州のユッカマウンテン核廃棄物貯蔵施設の計画が中止されたため、より多くの核廃棄物が不活性ガスで満たされた密閉金属容器に詰め込まれている。これらの容器の多くは、塩分を含む空気環境が存在する沿岸地域や湖畔地域に保管される予定であり、マサチューセッツ工科大学は、塩分環境下でのこのような乾式容器貯蔵の性能を研究している。容器は100年間使用できると期待する声もあるが、腐食による亀裂は30年以内に発生する可能性がある。^{[ 17 ]}核問題を担当していた元エネルギー省職員のロバート・アルバレス氏は、乾式容器貯蔵は、恒久的な核廃棄物貯蔵施設が建設され、廃棄物が充填されるまでのより安全な保管方法であり、そのプロセスには数十年かかると述べた。^{[ 18 ]}

メインヤンキー、コネチカットヤンキー、ランチョセコなどの場所では、原子炉はもはや稼働していませんが、使用済み燃料は小さなコンクリートと鋼鉄製のサイロに保管されており、警備員による維持管理と監視が必要です。核廃棄物の存在により、産業界によるこれらの場所の再利用が妨げられる場合もあります。^{[ 19 ]}

核廃棄物を貯蔵するための長期的な解決策がなければ、米国における原子力復興は依然として望ましくない。9つの州は「貯蔵ソリューションが出現するまで、新たな原子力発電を明確に一時停止している」。 ^{[ 20 ]}

原子力推進派の中には、米国は使用済み核燃料の一部をリサイクルする工場や原子炉を開発すべきだと主張する者もいる。（現在、米国は使用済み核燃料をリサイクルする政策をとっていない。）しかし、 2012年にアメリカの原子力の未来に関するブルーリボン委員会は、 「コスト面や核拡散のリスクを考慮すると、既存の技術ではその目的に適さない」と述べた。^{[ 21 ]}

米国の原子炉の約3分の1は沸騰水型原子炉であり、これは日本の福島第一原子力発電所事故に関与したのと同じ技術である。また、地震活動が活発な西海岸沿いには8つの原子力発電所がある。福島第一原発と同じ年代の米国の原子炉のうち12基は地震活動が活発な地域にある。^{[ 22 ]}地震リスクはしばしば「最大地盤加速度」、すなわちPGAで測定される。次の原子力発電所は、今後50年間でPGAが0.15gを超える確率が2%以上ある：カリフォルニア州ディアブロキャニオン（2基の閉鎖予定日：2024/2025年）、テネシー州セコイヤ、サウスカロライナ州HBロビンソン、テネシー州ワッツバー、サウスカロライナ州ヴァージルCサマー、ジョージア州ヴォーグル（2基の新規建設を含む）、ニューヨーク州インディアンポイント（2基の閉鎖予定日：2021年）、サウスカロライナ州オコニーそしてニューハンプシャー州シーブルック。^{[ 22 ]}

ゼネラル・エレクトリック社のマークI原子炉格納容器の設計は、その比較的脆弱な格納容器のため、専門家から長年にわたり批判されてきた。^{[ 23 ]}特に、1976年にはマークI格納容器システムの設計に抗議して、GEの科学者3人が辞任した。 ^{[ 24 ]}憂慮する科学者同盟の主任原子力安全責任者であるデビッド・ロックバウム氏は、福島第一原子力発電所のGEマーク1原子炉格納容器の設計の安全性について繰り返し疑問を呈してきた。 ^{[ 25 ]} 2012年の原子力発電安全報告書の中で、デビッド・ロックバウム氏とエドウィン・ライマン氏は次のように述べている。

福島原発の設計は米国の多くの原子炉の設計とよく似ており、それぞれの緊急対応手順も同様である。しかし、米国のほとんどの原子炉は、その場所特有の地震と津波の連鎖に対しては脆弱ではないかもしれないが、他の深刻な自然災害に対しては脆弱である。さらに、テロ攻撃によって同様に深刻な状況が生じる可能性がある。^{[ 26 ]}

原子力安全分野における重要な懸念事項の一つは、原子炉の老朽化である。品質保証技術者、溶接検査員、放射線技師は、超音波を用いて高温金属部品の亀裂やその他の欠陥を探し、大きな亀裂につながる「微細な」欠陥を特定する。^{[ 17 ]}

1億1100万人が米国の原子力発電所から50マイル以内に住んでいます。^{[ 27 ]}これらの人々のうち、安全に対する信頼は、発電所の近くに住んでいる期間によって影響を受けるようです。その地域に長く住んでいる人は、発電所内で何が起こっているかを知っているため、核テロの可能性についてあまり心配しません。また、原子力発電所内で何が起こっているかについての理解度と信頼度の間には相関関係があります。手順をよりよく理解している人は、より信頼する傾向があります。^{[ 28 ]}

原子力発電所では、安全性を最優先するために定期的に多くのテストが実施されています。例えば、原子力発電所では機械学習（ML）に基づく予測がよく使用されます。これらの予測は、その精度を評価してML予測の信頼性を証明するためにテストおよび評価されます。定期的なテストを実施し、これらの発電所が信頼できることを示すことで、人々はより安全だと感じ、信頼を高めることができます。^{[ 29 ]}

1993年2月、ある男がスリーマイル島原子力発電所の検問所を車で通過し、入口ゲートを突破した。彼は最終的に車で厳重なドアを突き破り、1号機の原子炉タービン建屋に侵入した。精神疾患の既往歴のある侵入者は建物に隠れ、4時間逮捕されなかった。ステファニー・クックは「もし彼が時限爆弾を持ったテロリストだったらどうなっていただろうか？」と問いかけている。 ^{[ 30 ]}

9/11の後、原子力発電所が大規模で武装したテロリスト集団による攻撃に備えるのは賢明なことのように思われた。しかし、原子力規制委員会は、セキュリティ規則を改訂する際に、高度な武器を携えた集団から発電所が自衛できることを義務付けないことを決定した。政府会計検査院の調査によると、原子力規制委員会は改訂規則を「テロの脅威そのものの評価ではなく、業界が合理的かつ実行可能と考える防御策に基づいて」策定したようである。^{[ 31 ] [ 32 ]}

^{保護区域は、（10CFR100.3 [ 33 ]}で定義されている）立ち入り禁止区域を囲んでいます。また、セキュリティ区域としても機能し、FBIによる身元調査を受け、バッジを所持する信頼できる人物のみが護衛なしで立ち入ることができます。保護区域は、厳重に監視されたモーション検知式のフェンスで囲まれており、フェンス間の隙間は電子的に監視されています。ゲートは幾重にも重なっており、厳重に警備されています。その他にも多数のセキュリティ対策が実施されています。^{[ 34 ]}

格納構造を保護するミサイルシールドは、竜巻などの自然災害から保護するだけでなく、大型旅客機の直撃にも耐えられるように設計されています。フロリダ州のターキーポイント原子力発電所は、1992年にカテゴリー5のハリケーン・アンドリューの直撃を受け、格納構造に損傷はありませんでした。実際のミサイルシールドは航空機の衝突試験を受けていません。しかし、非常に類似した試験がサンディア国立研究所で行われ、撮影されました（格納建屋を参照）。標的は実質的に無傷でした（鉄筋コンクリートは衝撃と火災の両方に強い耐性があります）。NRCの議長は、「原子力発電所は本質的に堅牢な構造であり、我々の研究は航空機による仮想攻撃に対して十分な保護を提供します。NRCはまた、原子力発電所の運転者が、原因が何であれ、大規模な火災や爆発を管理できるようにするための措置を講じています。」と述べています。^{[ 35 ]}

2012年、ラリー・クリシオーネとリチャード・H・パーキンスは、米国原子力規制委員会が、大規模な貯水池やダムの下流の水路に建設される原子力発電所の洪水リスクを過小評価していると公に非難した。彼らは、政府と軍で合わせて20年以上の勤務経験を持つ技術者で、原子力規制委員会に勤務している。他の原子力安全擁護者も彼らの訴えを支持している。^{[ 36 ]}

米国では、運転許可は政府によって付与され、法的効力を持ちます。最終安全解析報告書（FSAR）は運転許可の一部であり、プラントの技術仕様書（運転中に運転員が参照する制限事項が記載されている）はFSARの一章となっています。すべての手順は技術仕様書と過渡解析エンジニアによって確認され、承認された手順書の各コピーには番号が付けられ、コピーが管理されます（これにより、すべてのコピーを一度に更新することが保証されます）。米国の原子力発電所では、他のほとんどの産業とは異なり、承認された手順は法的効力を持ち、故意に違反することは犯罪行為となります。

「設計基準事象[DBE]は、10CFR50-49 の機能 (b)(1)(i) (A) から (C) を確保するようにプラントを設計しなければならない、想定される運転上の事象、設計基準事故、外部事象、自然現象を含む、通常の運転条件として定義されます。」^{[ 37 ]} これらには、(A) 原子炉冷却材圧力境界の完全性を維持すること、(B) 原子炉を停止し、安全な停止状態に維持する能力を維持すること、または(C) 敷地外への潜在的な暴露につながる可能性のある事故の結果を防止または軽減する能力を維持することが含まれます。評価される通常の DBE は、冷却材喪失事故(LOCA) です。

福島第一原子力発電所の事故は「設計基準を超える事象」によって引き起こされた。津波とそれに伴う地震は、発電所が対応できるように設計された規模をはるかに超えており、事故は低すぎる防潮堤を越えて津波が押し寄せたことが直接の原因である。それ以来、予期せぬ設計基準を超える事象の可能性は、発電所運営者にとって大きな懸念事項となっている。^{[ 38 ]}

米国の原子力発電所の安全上の懸念を指摘した原子力内部告発者は数多くおり、その多くは原子力技術者である。1976年、グレゴリー・マイナー、リチャード・ハバード、デール・ブリデンボーは、米国の原子力発電所の安全上の問題について「内部告発」を行った。この3人の原子力技術者（GEスリー）はジャーナリストの注目を集め、原子力発電の脅威に関する彼らの暴露は大きな影響を与えた。ジョージ・ガラティスは上級原子力技術者で、 1995年にミルストーン1原子力発電所の原子炉燃料交換手順に関連する安全上の問題を報告した。^{[ 39 ] [ 40 ]}他の原子力内部告発者には、アーノルド・ガンダーセン、デビッド・ロックバウム、カレン・シルクウッドなどがいる。

米国原子力規制委員会（およびその前身組織）は、数十年にわたり、原子力発電のリスクに関する3つの主要な分析を実施してきました。現在、4つ目の包括的な分析（最新鋭原子炉影響分析、略称SOARCA ）が策定中です。この新たな分析は、実際の試験結果、確率論的リスク評価（PRA）手法、および政府機関の評価済み措置に基づいて行われます。

既存の研究は以下のとおりです。

• NUREG-1150（1991年）
• CRAC-II（1982年）（WASH-1400の結果に基づく）
• WASH-1400（1975年）
• WASH-740（1957年）（PRAベースではない）

原子炉メーカーは現在、原子力発電所の設計について確率論的リスク評価を日常的に計算している。ゼネラル・エレクトリックは、原子力発電所の設計について、発電所ごとの年間最大炉心損傷頻度を再計算した。^{[ 41 ]}

BWR/4 — 1 × 10 ⁻⁵ (典型的な発電所)

BWR/6 — 1 × 10 ⁻⁶ (典型的な発電所)

ABWR — 2 × 10 ⁻⁷ (現在日本で稼働中)

ESBWR — 3 × 10 ⁻⁸ (NRCによる最終設計承認申請済み)

提案されているAP1000の最大炉心損傷頻度は、プラント1基あたり年間5.09×10⁻⁷^である。欧州加圧水型原子炉（EPR）の最大炉心損傷頻度は、プラント1基あたり年間4×10⁻⁷^である。 ^{[ 42 ]}

原子力規制委員会によると、米国の20州がヨウ化カリウムの備蓄を要請しており、原子力規制委員会は、万が一の重大事故が発生した場合に、原子力発電所から10マイル（16km ）以内に住む人々のために備蓄しておくべきだと示唆している。 ^{[ 43 ]} 放射性ヨウ素（放射性ヨウ素）は、深刻な原子力発電所事故で放出される可能性のある物質の1つである。ヨウ化カリウム（KI）は、放射性ヨウ素の非放射性形態であり、体内の甲状腺による放射性ヨウ素の吸収量を減らすために服用することができる。放射線被ばくの前または直後に服用すると、ヨウ化カリウムは甲状腺による放射性ヨウ素の吸収能力を阻害する。ヨウ化カリウムは、公衆衛生当局の指示があった場合にのみ、緊急時に一般市民が服用すべきである。 

米国原子力規制委員会（NRC）は、通信および緊急対応における一貫性を確保するため、原子力発電所の事象に関する分類尺度を策定した。

• 異常事態 ― これは4段階の緊急事態分類の中で最も低いレベルです。この分類は、軽微な問題が発生したことを示します。放射性物質の放出は想定されておらず、連邦、州、郡の当局に通知されます。
• 警告—プラントの安全レベルが実際に、または潜在的に著しく低下する事象が進行中、または既に発生しています。プラントからの放射性物質の放出は、米国環境保護庁（EPA）の原子力事故対策ガイドライン（PAG）のごく一部に限定されると予想されます。
• 敷地内緊急事態とは、進行中または既に発生した事象で、公衆の保護に必要なプラント機能に重大な障害が発生する、または発生する可能性が高い事象を指します。放射性物質の放出は、敷地境界付近を除き、EPAのPAG（汚染物質レベルガイドライン）で定められたレベルを超えることは想定されていません。
• 一般緊急事態 ― 最も深刻な緊急事態分類であり、重大な問題を示しています。一般緊急事態とは、原子炉燃料の炉心損傷または溶融が実際に発生しているか、あるいは差し迫っており、格納容器の完全性が失われる可能性がある状況を指します。緊急サイレンが鳴り響き、連邦、州、郡の当局者が公共の安全確保のために行動します。一般緊急事態発生時の放射性物質の放出は、現場周辺だけでなく、より広範囲にわたってEPAのPAG（大気汚染物質放出基準）を超えることが合理的に予想されます。

コロラド州にある旧米国核兵器製造施設ロッキーフラッツ工場は、敷地内外に放射能汚染を引き起こし、「デンバー地域全体に汚染」をもたらした。^{[ 44 ] [ 45 ]}この汚染は、数十年にわたる排出、漏洩、火災によって放射性同位体、主にプルトニウム（Pu-239）が環境中に放出された結果である。工場はデンバーから風上約15マイルの場所に位置しており、その後閉鎖され、建物は解体され、敷地から完全に撤去された。1989年の住民の抗議と連邦捜査局（FBI）と米国環境保護庁（EPA）の合同捜査により、ロッキーフラッツ工場の生産は停止された。^{[ 46 ]}

科学誌に記されているように、「デンバー地域の大多数の住民が、工場の排気プルームに含まれるプルトニウムやその他の放射性核種に被曝したのは1953年に遡る」^{[ 47 ]。} さらに、1957年には工場でプルトニウム239による大規模な火災が発生し、1969年にも別の大規模な火災が発生した。これらの火災はいずれも放射性物質を大気中に放出する結果となったが、当時秘密にされていた1957年の火災の方がより深刻であった。これらの火災やその他の発生源からのプルトニウムによるデンバー地域の汚染は1970年代まで報告されず、2011年現在も米国政府はスーパーファンドによる浄化後の汚染レベルに関するデータを公表していない。ロッキーフラッツ地区付近に住んでいた癌患者の遺体から高濃度のプルトニウムが検出されており、2010年8月には旧工場の境界外で呼吸可能なプルトニウムが発見された。^{[ 46 ] [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]}

ハンフォード・サイトは、米国ワシントン州のコロンビア川沿いにある、ほとんどが廃止された核生産複合施設で、米国連邦政府によって運営されています。このサイトで製造されたプルトニウムは、トリニティ・サイトで実験された最初の原子爆弾と、日本の長崎で爆発したファットマンに使用されました。冷戦中、このプロジェクトは9基の原子炉と5つの大規模なプルトニウム処理複合施設を含むように拡張され、米国の核兵器庫にある6万発の兵器のほとんどにプルトニウムを生産しました。^{[ 51 ] [ 52 ]}初期の安全手順と廃棄物処理方法の多くは不十分であり、その後の政府文書では、ハンフォードの操業によって大量の放射性物質が大気とコロンビア川に放出され、住民と生態系の健康を脅かしていることが確認されています。^{[ 53 ]}兵器製造用原子炉は冷戦終結時に廃止されたが、数十年にわたる製造により、5300万米ガロン（20万立方メートル）の高レベル放射性廃棄物、[ 54 ] さらに2500万立方フィート（71万立方メートル）の固体^放射性廃棄物、敷地下^の200平方マイル（520平方キロメートル^）の汚染地下水[ ⁵⁵ ] 、^{そして時折発見}される未記録の汚染により、浄化作業のペースが遅くなり、コストが増加するという事態が生じている。^{[ 56 ]} ハンフォードの敷地は、体積で国内の高レベル放射性廃棄物の3分の2を占めている。^{[ 57 ]}今日、ハンフォードは米国で最も汚染された原子力施設であり^{[ 58 ] [ 59 ]} 、国内最大規模の環境浄化作業の対象となっている。^{[ 51 ]}      

SL -1、すなわち定置型低出力原子炉1号は、 1961年1月3日に蒸気爆発とメルトダウンを起こし、3人の運転員が死亡したアメリカ陸軍の実験用原子力発電炉であった。直接の原因は、原子炉炉心で中性子を吸収する役割を担う中央制御棒の不適切な引き抜きであった。この事故は、アメリカで知られている唯一の死亡事故である。^{[ 60 ] [ 61 ]}この事故により、約80キュリー（3.0 TBq ）のヨウ素131が放出されたが、アイダホ州^の僻地の砂漠に位置していたため、重要とはみなされなかった^。約1,100キュリー（41 TBq）の核分裂生成物^が大気中に放出された。^{[ 63 ]}  

1979年3月28日、ペンシルベニア州のスリーマイル島原子力発電所で、機器の故障と運転員のミスが重なり、冷却材の喪失と炉心の一部溶融が発生した。機械的な故障に加え、運転員が当初、不十分な訓練と人的要因（発電所のユーザーインターフェースにおける制御室の計器表示の曖昧さなど、ヒューマンコンピュータインタラクション設計の見落とし）により、冷却材喪失事故として認識できなかったことが事態を悪化させた。特に、隠れた計器表示灯が原因で、運転員は原子炉内に冷却水が多すぎて蒸気圧が解放されていると誤解し、原子炉の自動緊急冷却システムを手動でオーバーライドしてしまった。^{[ 64 ]}事故の規模と複雑さは、Met Edの従業員、ペンシルベニア州当局者、米国原子力規制委員会（NRC）のメンバーが問題の理解、報道機関や地域社会への状況の伝達、事故による緊急避難の必要性の判断、そして最終的には危機の終結に努める中で、5日間かけて明らかになった。NRCが4万ガロンの放射性廃水をサスケハナ川に直接放出することを承認したことで、報道機関や地域社会からの信頼を失った。^{[ 64 ]} 

1979年のスリーマイル島事故は、ペローの著書『ノーマル・アクシデント』に影響を与えた。この本では、複雑なシステムにおける複数の故障の予期せぬ相互作用によって原子力事故が発生する。TMIは「予期せぬ、理解不能な、制御不能な、そして回避不能な」事故であったため、ノーマル・アクシデントの一例であった。^{[ 65 ]}

ペローは、スリーマイル島での事故はシステムの途方もない複雑さの結果であると結論付けた。このような現代の高リスクシステムは、どれほど適切に管理されていても故障しやすいと彼は認識していた。それらは最終的に彼が「通常の事故」と呼ぶ事態に見舞われることは避けられない。したがって、根本的な再設計を検討するか、それが不可能であれば、そのような技術を完全に放棄する方が良いかもしれないと彼は示唆した。^{[ 66 ]}

原子力発電システムの複雑さの一因となっている根本的な問題は、その極めて長い寿命である。商業用原子力発電所の建設開始から最後の放射性廃棄物の安全な処分までの期間は、100年から150年にも及ぶ可能性がある。^{[ 67 ]}

世界原子力協会は、 TMI-2の損傷した原子炉システムの除染には12年近くかかり、費用は約9億7300万米ドルかかったと述べている。^{[ 68 ]}ベンジャミン・K・ソバクールは、2007年の主要エネルギー事故の予備評価で、TMI事故による物的損害は合計24億ドルに上ると推定した。^{[ 69 ]}スリーマイル島事故の健康への影響は、広く合意されているが、普遍的ではないものの、非常に低いレベルであるとされている。^{[ 68 ] [ 70 ]}この事故は世界中で抗議活動を引き起こした。^{[ 71 ]}

米国政府会計検査院は、2001年から2006年だけでも、原子力発電所が許容される安全ガイドラインに従って稼働していない事例が150件以上あったと報告している。2006年には、「2001年以降、ROP（原子力発電所安全運転プログラム）により、原子力発電所の認可取得者が安全な発電所運転に関するNRC（原子力規制委員会）の規制および業界基準を完全に遵守していないことに関する検査結果が4,000件以上あり、NRCは稼働中の103の発電所の7.5%以上（79）を様々な期間にわたって監視強化の対象としてきた」と述べている。^{[ 72 ]}メルトダウン、爆発、火災、冷却材喪失など、記録されたすべての主要な原子力事故の71%は米国で発生しており、それらは通常の運転中だけでなく、洪水、干ばつ、地震などの緊急事態中にも発生している。^{[ 73 ]}

専門家の間では、チェルノブイリ原発事故のような深刻な事故が米国で起こり得るかどうかについて意見が分かれている。^{[ 76 ]} 1986年、アッセルスタイン委員は議会で次のように証言した。

我々はそれらの発生は起こりそうにないことを願っているが、米国の原子力発電所には、原子炉の格納容器の破損やバイパスにつながる事故シーケンスが存在し、その結果、NRCがチェルノブイリ事故で発生したと推定した放出量と同等かそれ以上の核分裂生成物が敷地外に放出される可能性がある。^{[ 76 ]}

福島第一原子力発電所事故後、ブラック＆ヴィーチ社が事故後に実施した年次公益事業調査によると、調査対象となった米国の電力業界幹部700人のうち、原子力安全が最大の懸念事項であった。^{[ 6 ]}原子力発電所では、使用済み燃料のオンサイト管理に関する要件が強化され、設計基準の脅威が高まる可能性がある。^{[ 7 ] [ 8 ]}既存の原子炉の運転許可延長は、より厳しく精査され、その結果は、発電所が新たな要件を満たすことができる程度によって左右され、稼働中の米国の原子炉104基のうち60基以上に既に認められている延長の一部が見直される可能性がある。使用済み燃料のオンサイト貯蔵、統合長期貯蔵、地層処分は、「福島貯蔵プールの経験により、新たな視点から再評価される可能性が高い」。^{[ 7 ]}

2011年10月、原子力規制委員会は、連邦タスクフォースが7月に提示した12の安全勧告のうち7つを進めるよう職員に指示した。勧告には、「完全な停電に対処する事業者の能力を強化し、発電所が洪水や地震に耐えられるようにし、緊急対応能力を向上させることを目的とした新しい基準」が含まれている。新しい安全基準の完全な実施には最大5年かかる見込みである。^{[ 9 ]}

2012年2月9日、ジャツコ氏は、ジョージア州にある既存のボーグル原子力発電所にアトランタに本社を置くサザン社が2基の原子炉を新設・運転することを原子力規制委員会が4対1で承認した際、30年以上ぶりに新たな原子力発電所を建設する計画に対し、唯一反対票を投じた。同氏は、2011年の日本の福島原発事故に起因する安全上の懸念を挙げ、「福島原発事故がなかったかのようにこの許可を与えることは支持できない」と述べた。^{[ 78 ]}