原環センター
トピックス
RADIOACTIVE WASTE MANAGEMENT FUNDING AND RESEARCH CENTER TOPICS

2020.3.NO.133

センターの活動状況

目 次…………………………………………………………………………………………………………… 1

放射性廃棄物処分̶不確かさへの挑戦……………………………………………………………………………………… 3

センターの活動状況
Ⅰ 運営状況
理事会・評議員会の開催中止及び書面決議について
新型コロナウイルス感染症の国内複数地域での発生が確認され、政府は 2020 年 2 月 25 日に対策の基本方針を決定し、同月 26 日には内閣総理大臣よりイベント等の開催に係る協力要請がありました。
このような状況を踏まえ、当センターでは、安全面を優先することに配慮し、3 月に予定していた理事会及び評議員会の開催を中止しました。
これに伴い、同理事会及び評議員会に付議することを予定していた「2020 年度事業計画及び収支予算並びに資金調達及び設備投資の見込み」について、法令及び定款の規定に基づき、書面による手続を行い、提案を承認可決する旨の理事会及び評議員会の決議があったものとみなされました。

Ⅱ 成果等普及活動の実施状況
2019 年度 第 3 回原環センター講演会の開催
2019 年度第 3 回原環センター講演会を以下のとおり開催しました。
開催日時：2020 年 1 月 24 日（金）15:00 〜 17:00
会
場：原環センター 第 1、2 会議室
演題・講演者：TRU 廃棄物の地層処分におけるガス移行挙動に関する研究開発（1）これまでの取り組みの流れ
地層処分バリアシステム研究開発部 大和田 仁（2）ガス移行解析による処分場のガス影響評価
地層処分バリアシステム研究開発部 藤井 直樹
1

本講演では、これまで当センターが実施してきた、TRU
廃棄物の地層処分場において、廃棄体やその周辺で発生すると考えられるガス（主に水素ガス）の人工バリアシステム（EBS）中での移行挙動の評価に関する研究開発について紹介しました。
前半では、ガス発生の影響とガスの発生源及びガス移行挙動の評価の全体の流れについて説明した後、主に 1998 年度
から 2007 年度にかけてスイスのグリムゼル試験場（Grimsel
Test Site：GTS）で実施した原位置試験の概略及び成果を紹介しました。この試験は、円筒型の空洞内にコンクリートサ
イロを構築し、その周囲を配合比 20% のベントナイト混合土を緩衝材として充填した EBS を構築して実施したものです。
主な成果としては、湿潤及び排水過程の水分特性曲線を得られたこと、ベントナイト混合土の飽和度依存の透水係数を得られたことなど、特性値の整備に加え、既存の二相流解析や力学連成挙動を扱うために拡張された二相流コードで、実規模スケールの複雑な EBS 中のガス移行挙動を良好に再現することができた点が挙げられます。一方、課題としては施工時の境界をはじめとした境界部のモデル化、物性
値の与え方の重要性があげられます。
後半では、2008 年度以降現在まで実施している、TRU 廃棄物の地層処分におけるガス移行評価を対象に、その目標設定について述べた後、まず配合比の高いベントナイト系材料への適用に向けた室内試験による現象の理解について紹介しました。その中で、ガス圧の高まりにともなってガスと水が二相流として移行する現象とさらなるガス圧の上昇により一気にガスが透気する破過現象を含むガス移行試験についても説明しました。また、前半の GTS での原位置試験で課題としてあげられた境界部のモデル化を進める上で重要となる、水で飽和したベントナイト系材料とセメント系材料の界面のガス移行特性についても紹介しました。続いて、ガス移行解析評価で求めるもの、二相流モデルとそのパラメータなど、ガス移行解析までの一連の流れを紹介するとともに、ガスが移行する場の変化に応じて力学的な構造の変化を反映する手法について説明しました。最後に、ガス発生の処分の安全性への影響を確認するための地層処分場から生物圏への核種移行への影
響評価の概略について紹介しました。

2019 年度 第 4 回原環センター講演会の中止
2020 年 2 月 28 日（金）に開催を予定していた、2019 年度第 4 回原環センター講演会「高レベル放射性廃棄物の地層処分の概要と最近の取り組み」は、新型コロナウイルス感染症の流行を配慮して、中止し、2020 年
度第 1 回原環センター講演会として、改めて開催することとしました。準備が整いましたら、開催案内を行いますので、多数、お越しいただきますようお願いします。

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放射性廃棄物処分̶不確かさへの挑戦
東京大学名誉教授
鈴木 篤之
それに追加してお考えいただけたらありがたい。ただ、その追加というのも簡単な話では恐らくなくて、現実には限られた予算、時間の中で、もうすでに精一杯いろんなことをなさっていると思いますので、それ以上、
何かプラスして仕事を進めることは簡単ではないだろうと想像されます。従って、私の気持ちとしては、例
えば予算的に言うならば、新たな予算としてお願いできるような新規テーマは考えられないか、そういった観点からお話しさせていただきたいと思います。
高レベル放射性廃棄物処分事業そのものは、確か
拠出金の算定では 300 年間、管理することが想定されているわけです。諸外国でも相当な期間、回収可能にするか、可逆性をどの程度考えるかということはあろうと思いますけれども、いずれにしても、この事業をそう簡単に終了することにはならないと思われます。そうするとどうしても若い方々に、このことの重要性を理解してもらい、あるいは技術的な意味で将来性が期待される面に目を向けてもらう、そういうことも含めて考えていければと、こういう趣旨で、お話をさせていただきたいと思います。

冒頭あいさつ
お忙しい中にお集まりいただき、ありがとうございます。ご紹介いただきました鈴木と申します。私は、2011 年 3 月 11 日の事故以降「一生、喪中」の心境でありまして、できるだけ静かにしていることを基本としております。
このたび、原環センターの研究発表会で何か話をとお誘いいただいた時には非常にびっくりいたしまし
たと同時に躊躇（ちゅうちょ）もしたわけですが、事故後、サイトで必死に難しい作業に取り組んでおられる方々、あるいは、それにも伴って、今後ますます深刻化すると考えられる放射性廃棄物処分問題に思いを致すと、やはりこの機会に私自身も、あらためて放射性廃棄物処分の問題を考えてみるべきではと思い、お引き受けした次第です。
はじめにお話をする前に、一点、お断りさせてください。放射性廃棄物処分の問題は、結局はどうしても高レベル
放射性廃棄物の処分問題に帰着するかと思いますが、これは日本ばかりでなく、世界的に原子力界にとっては最大の問題のひとつであり、切実な課題になっています。そういう中で、きょうの話は『不確かさへの挑戦』と副題を付けていますが、現実はそんな暢気（のんき）な段階ではないとお感じの方も多いかと、私自身、自覚しております。
それでは、なぜ敢えてそのような話をさせていただ
きたいかといえば、高レベル放射性廃棄物の問題はご存じのように、各国とも非常に長期に亘って、いろい
ろな局面に遭遇しながら今日に至っております。日本にとっても確かに安閑としていられない課題でありますが、それでもなお、やはり過去の様々な教訓や事例を頭の中に置きながら将来に向けて取り組んだほうがいい面もあるのではないかという、そういうような意
味でお話をさせていただきたいし、そう思って聞いていただければ大変ありがたい。
言い方を変えますと、日々、この分野でご苦労されている皆さま方のお仕事、きょうは主として技術的な話をさせていただきたいのですが、技術的というよりは社会的な対話やコミュニケーションなど、いろいろとご努力されている。そういうお仕事の重要性は当然、今後とも変わらないのであって、きょうの話の内容は、あらまし
きょうの話は、大きく分けて 6 項目。第 1 に、「不確かさ」に関して。これは、お集りの方々は十分ご存じなので簡単にしますけれども、そのことが、高レベル放射性廃棄物処分の問題について多くの人の理解を難しくしている背景にあるのではないかと思います。従って、そういう意味で、まずその不確かさについて、ちょっとおさらいしたいと。
第 2 に、その不確かさについては、実は、ご存じの方もおられると思いますが、軽水炉を発明したアルビン・ワインバーグが、1972 年の『ミネルヴァ』という雑誌に書いた論文で触れております。もう 50 年くらい前になるでしょうか。そのことについて、話のきっかけとしてお話します。その当時、ワインバーグが考える科学は自然科学と言っていいかと思いますが、この不確かさの問題は、自然科学では扱い難い問題だということを示唆していました。従って、これをどう取り扱うかは、彼にとっても、一生大きな課題だったようです。
私が、そのことについて自分なりに勉強していく中で思い付いたといいますか、非常に参考になったもの
3

が、ハーバート・サイモンの理論でありまして、第 3 に、これについてお話させていただきたい。それは、この
サイモン的な考え方が、高レベル放射性廃棄物処分の安全性に係る不確かさに取り組んでいく上で大事なのではという意味であります。
第 4 に、そういう目で見ると、アメリカの廃棄物ア
イソレーション・パイロット・プラント（WIPP）やフィンランドのオルキルオトの事例が非常に参考になりますので、その点について触れたいと思います。それらの事例も踏まえつつ、第 5 と第 6 の項目で、それぞれ、これまでの日本における検討活動例と、これから日本において、どういう取り組みをすべきかについて考えてみたいと思います。
処分安全性評価に係る不確かさ
処分システムは、一言で言うと、工学バリアと天然バリアで構成された多重バリアシステムです。その処分システムの安全性については、システムが置かれた
地質環境条件に非常に依存しています。例えば、地下水による放射性物質の移動が拡散支配か移流支配
か、あるいは還元雰囲気か酸化雰囲気かに依存しています。それらの環境条件下での安全性については、
セーフティーケースというコンセプトで評価する考え方が国際的にも採用されています。
図-1 は、多重バリアシステムと処分安全性の関係性について簡潔に示しています。これは、
米国サンディ
ア国立研究所のピーター・スイフトによる 2017 年の
資料 1）を基礎にしています。

図-2

処分安全性の処分システム依存性（1）:
フランスの評価例：使用済燃料

図-3

処分安全性の処分システム依存性（1）:
フランスの評価例：高レベル放射性廃棄物

図-4 はスウェーデンの例で、この場合は、亀裂性花崗岩のため移流が支配的です。その結果、標準的なケースにおける環境影響は十分に低い値になります。支配
核種はラジウム 226 だということが示されています。

図-1 処分安全性評価に係る不確かさ
図-2 と 3 は、その資料で紹介しているフランスの安全評価例です。もちろんある試算ケースの例示です。図-2 が使用済燃料自身を処分した、いわゆる直接処分と称する場合で、図-3 が再処理後の高レベル
放射性廃棄物の例です。ここで顕著な点は、粘土層だから比較的に均質媒体で拡散支配、それから還元
雰囲気ということもあって、その結果、主として問題になる核種がヨウ素 129 や塩素 36 になります。直接処分との差は、ピーク値の差が多分、一番大きいと。
そういうことを示しています。

図-4

4

処分安全性の処分システム依存性（2）:スウェーデンの評価例

力開発機構／原子力機関（OECD/NEA）からコミュ
ニケーションに関わるレポート 2）が出ていまして、それをちょっと参考までに借りてきました（表-2）。

図-5 のユッカマウンテンは、亀裂性凝灰岩のため移流が支配的で、また酸化雰囲気のため重要な核種がプルトニウム 242 やネプツニウム 237 になってきて、しかも影響の程度は比較的大きくなっています。

表-2

Safety Case の説得性（Communication）

図-5 処分安全性の処分システム依存性（3）:ユッカマウンテンの評価例

レポートの中で次のようなことを指摘しています。
セーフティーケースの説得性を上げていくうえでコ
ミュニケーション上重要な点は、処分事業に十分な柔軟性があること、段階的に進めることと、処分の安全性評価に十分な頑健性をもたせそれを補強していくことだという指摘です。段階的に進めるということも、よく言われていることですが、そういう中で、その設計条件を超える変動を柔軟性のひとつとして考えていく。
それから可逆性、回収可能性です。
このコミュニケー
ションのレポートによれば、フランスとドイツが規制の観点からもその点を重視しているけれども、フィンランドは、安全評価上は、それを条件としていないことになっています。ただ、フィンランドも 2000 年の処分事業に関する政府原則決定の際は、それを条件にしていたという話です。
さらに、柔軟性への対応としてのモニタリングの有用性が指摘されています。そして、安全評価の頑健性を補強するものとして、線量基準以外の評価基準が場合によっては有効かもしれない、また、ナチュラ
ルアナログも有効かもしれないというような指摘があります。

このように地質環境条件次第でいろいろなケースがあり、処分安全性に係る不確かさはそれぞれの環
境条件の変動に大きく左右されます。表-1 はセーフティーケースという、国際的に共通した考え方の紹介ですが、色々な科学的な根拠ないし論理に基づいて、
なぜ安全かを説明しましょうということです。ただ、そこには不確かさがどうしても伴うだろうと。
表-1 長期安全性評価に関する国際的考え方：Safety Case

端的に言えば、安全性を評価すべき対象期間が非常に長い。それは、例えばユッカマウンテンの場合、環境保護庁（EPA）の評価期間が最初は 1 万年だったところ、後から 100 万年に延ばしたことに如実に表れています。天然バリア、工学バリアにも、それぞれ長期挙動を考えざるを得ない。そういう長い期間に亙る安全性についての評価基準をどのように考えるか。
さらに技術的な今後の進歩等をどのように折り込むか。現時点での最善技術にもとづいて評価するという考え方、これについても国際的にある種の合意が得られていますけれども、長期の評価対象期間を考えれば、現実には多分、技術革新が起きるわけです。
セーフティーケースに関連して、2017 年に経済協ワインバーグの洞察
いろいろと国際的にも議論を尽くしてきている中で、なぜ、なお、今こういうコミュニケーション論を必要とするか？セーフティーケースと言っているけれ
ども、さらにセーフティーケースの中身の強化を求められるのではないか？そういうことをアルビン・ワ
インバーグの問題意識との関係で見てみます。
ワインバーグについては、軽水炉を発明した人として有名ですが、科学的実証性の限界、つまり、どこまで科学は実証できるかという問い掛けが、『ミネル
ヴァ』誌の論文 3）“Science and Trans-Science” として5

体化といいますか、話に上っていました。しかし、社会的にそう簡単にことが運ばないことが明らかになりつつあり、論文執筆がちょうどその頃のタイミングであったことが関連していると思われます。
この種の問題について、これまでどのように扱われて来たか？ご存知のように、原子炉事故については、
深層防護にもとづく決定論、さらにそれを補強する確率論です。確率論で問題となる稀頻度事象について言えば、専門家の意見分布が大事だ、と、原子力リスク論で著名な米国原子力規制委員会元委員のアポストラキス博士も語っています。しかし、それだけでは、ワインバーグの問い掛けに十分に応えていません。
低放射線リスクに関しては、いわゆる線形仮説を立て、その不確かさについて安全規制上の保守性を持たせることにしています。地層処分についてはセーフ
ティーケースです。
これらは、社会的な安全安心という議論と大いに関連があります。ワインバーグは、その論文の中では、社会とのコミュニケーションを丹念に地道に繰り返すことが肝要と、その点を奨励しています。このことの重要性に疑義をはさむ余地はありません。
ただ、後に触れるように、サイモンの場合は、やや違う。社会的な理解や合意を得るために、科学技術自身を改善したり、見直したり、改革していくという視点がかなり強調されているように思います。彼は、よく
Artiﬁcial という英語を使っていますけれども、要するに、何か人と人工物が関わる場合に、それ自身と、その周りの環境、これらが調和するような形で考えていく必要がある、という考えです。これは当たり前といえば当たり前ですが、その点を特に彼は主張しています。
ワインバーグの論文 3）についてですが、英語なので日本語にあえてしてみました。

発表され、多くの論議を呼びました。この論文は日本でも、確か大阪大学の小林傳司先生らを中心にかなり注目され、そういう意味で社会科学の分野の方々への影響もあったと思います。この中で、科学的実証性の問題と放射性廃棄物処分問題との関係性が示唆されています。
ワインバーグは 1955 年から 73 年にかけてオーク
リッジ国立研究所の所長に就いていますが、それ以前
から軽水炉概念を発案し、当時、軽水炉特許のほとん
どは彼と彼の師であるユージン・ウィグナーの連名で出されていると言われます。その際、よく引き合いに出されるのが海軍船舶用原子炉誕生の話です。軽水炉であれば、舶用原子炉が可能との考えを彼はもっていたようです。
私は原子力の研究開発状況見聞のため 1978 年にアメリカに独りで滞在していた時期があり、偶々（たまたま）、ワインバーグの部屋でその謦咳（けいがい）に接するという幸運に恵ましたことがあります。そのときの記憶によれば、海軍からハイマン・リコヴァ提督という、かなり個性的で猛烈な人だったらしいですが、研究所に派遣されていて、この人に軽水炉船という着想を漏らしたため軍用原子炉が優先されたとのことです。彼自身、それは本意ではなかった。彼は後に溶融塩燃料原子炉の有望性を説くわけですが、それにあまりに拘ったためオークリッジの所長を辞める羽目になったようです。
それからもう一つ、ワインバーグの著書「中性子連鎖反応炉の物理理論」。古典的な教科書として知られ、
1960 年代から 70 年前半にかけて原子力を勉強した人たちは、恐らく、ほとんど例外なく、この図書のお世話になっているだろうと思います。
そういう人が、この科学的実証性の限界を問題提起しました。原子炉の過酷事故と低放射線リスクに共通する “How safe is safe enough?” の問題はどうしても通常の自然科学の領分を超えてしまう。つまり、技術者、科学者だけで決められる話ではないのではという問題提起です。
それはなぜかというと、これも彼から直接聞いた話ですが、当時、原子力の利用が世界的に拡大していく
中、旧ソ連型の原子炉がかなり使われ出しており、それが、いわゆる深層防護や多重防護の面でアメリカ型
原子炉に比べて本質的に劣っているのではと憂慮され論議を呼んでいたこと。もう一つは、当時すでに、低放射線影響に係るリスク評価問題が話題になっていて、ワインバーグの研究所が、その調査を国から受託し、そのことを勉強するようになって、科学的実証性の限界を示す、また別の問題に遭遇したとのことです。
このミネルヴァ論文の中で、少しだけですけれども
岩塩層処分場の話が出てきます。カンザス州の岩塩層に地層処分場をつくるという計画が既に当時、具たとえば、技術が齎（もたら）す負の影響など、科学技術と社会との相互作用から招来する多くの問題、すなわち、科学を通じて社会的問題を扱おうとする試みには、科学に向けられた問いでありながら科学では答えられない問題が付きまとう。
このような問題について、超科学という用語を私は提案したい。
（I propose the term trans-scientiﬁc.）
何故ならば、これらの問題は、認識論的に言えば、事実に関する設問であるが科学の言葉では解答不能だからだ。確かに、
それらは、科学を超越している。公共性に係る政策がこの超科学的側面に関わる場合、科学者の役割は、科学的に間違いなく答えられる課題に対する場合とは異ならなければならない。

“Trans-Science” という言葉は彼の造語ですが、原
子炉重大事故や低線量リスクと言った問題は、通常の科学の領分を超えているという意味から使われた用語です。それで、この論文は自然科学者の正直な告白であり、これこそまさに社会科学の新たな役割を示唆しているというふうに受け取れたわけですが、同6

ム言語でチューリング賞を、意思決定論の分野でノーベル経済学賞をもらっていると私は理解しています。
その際、理論的決定よりも次善的決定、つまり、理論的に正しいということが、必ずしも現実にそうなるとは限らない。理論的決定も大切だけれども、それだ
けにとどまらない場合も非常に重要だというような主張です。それを “Satisﬁcing Decision” という英語にしています。
私の理解では、彼は、適応性や学習の繰り返しにもとづく意思決定論の有用性を示す様々な研究や実証的事例を追究し、それらを貫く彼自身の考え方を、“Science of the Artiﬁcial” という英語で表現しました。
その和訳が『人工物の科学』です。最終的には、それを成書にしています。
ここで、例えば時計の話が出てきて、時計は時を伝えるだけにとどまらない。18 世紀最大の技術的課題
は航海時計、振動が激しく緯度が大きく変化する中でも有効に作動する時計の製造でした。つまり、ものをつくる場合に、時計は単に時間を測る機能だけにはと
どまらず、それがどのような環境条件下で使用されるかが重要だという話です。あるいは、車でも、当初は馬車よりも高速で快適な乗り物をつくればよかったわ
けですが、いまでは、安全走行が可能な自動運転まで考えるようになっています。そういう意味で、人工物は、科学技術と言い替えてもいいと思いますけれど
も、環境適応性と創造性、すなわち環境要件への科
学技術の適応と柔軟性そして創造性が非常に大事だということです。その「人工物の科学」には私がとくに参考にさせてもらった 1996 年の第 3 版 4）になって追加された部分も結構あり、その内容を目次にそって
表-4 にまとめておきました。

時に、私自身は、この領分を超えている部分をあえて科学する、これは行動科学と言われることが多いと思いますけれども、その必要性や重要性を暗示しているのではないかと。サイモンの科学がその種の科学のひとつだと思っています。
それでは、放射性廃棄物処分の問題がワインバー
グの論文の中でどこに出てくるかというと後ろのほうです。農薬の危険性や超音速旅客機製造問題と並んで例示されています。ちょっと細かい話ですが、岩塩層の salt mines が複数形になっています。ということは、このとき既に、カンザス州だけではなくて、ニューメキシコ州のほうの話も、彼の頭の中にあったような気がしないわけではありません。
サイモンの科学。サイモン
そこで、次にサイモンの科学です（表-3）の科学といっても彼は非常に守備範囲が広くて、人工知能の話から企業など社会的組織の意思決定論まで含みます。現状をより望ましい状況に変革しようとす
る行動、活動の設計が、彼の主たる興味だということです。その中で、適応性や学習の繰り返しなど、そういうことの重要性を強調しています。
表-3 サイモンの科学

表-4

彼も造語を用いています。それは “Satisﬁcing” という語句であって、なかなか理論どおりにはいかない。
だから、どこで満足をするかが大事だということを言っています。サイモンの業績ですが、彼は計算科学分野のノーベル賞と言われているチューリング賞を受賞すると同時に、実際に、経済科学分野でノーベル賞を顕彰されています。
これらふたつの賞を受賞した人は彼一人だけだと思います。チューリングとは確か第 2 次大戦でドイツの暗号を解読した人の名前だと思います。サイモンは人工知能の研究を初期にやっていまして、その時に、理論より学習、例えば金庫破りは全ての組み合わせを考えるよりも、誕生日や記念日のようにその人にとって記憶しやすいものを多分使うことが多いといった人間の行動を非常に重視した人です。ですから、ヒューリ
スティックによる計算科学を提唱して、そのプログラ“Science of the Artiﬁcial” 目次

第 1 章から第 8 章まで。この中で、彼自身、この人工物（the Artiﬁcial）という言葉の使用にはかなり
躊躇（ちゅうちょ）したと述懐しています。
「人工的」には人工ダイヤのような偽物的イメージが既にできあがっているので、この言葉は誤解されるのではないか、
7

関連しています。
ユッカマウンテンが、なぜ科学アカデミー内に委員会までつくって議論する必要があるかというと、ご存
じのように、
ユッカマウンテン計画は、
ユッカマウンテンの名前が一遍、候補地に挙がってから、ひたすら一本道なのです。何が何でも進めたい。いろいろな問題に遭遇しながらも、ときどきの政権がそれぞれ、ある種の大きな決定をしています。一番よく知られている決定が、1987 年の改訂核廃棄物政策法です。このときに、ユッカマウンテンを強引にサイトとして政府決定したわけです。同時に、第 2 処分場を建設しなければならないことが法律で規定されており、これについて 2010
年までに検討結果を報告するように同改訂法で決められましたが、これは実施されませんでした。それから、
監 視 付 中 間 貯 蔵 施 設 MRS（Monitored Retrievable
Storage）についても検討するように改訂法で求めていますが、これも中途半端な形で処理されました。
結局はユッカマウンテンだけだ、と。こういう流れの中で、とうとうネバダ州選出のリードという上院議員が民主党の大統領候補者にオバマを推す交換条件
として、自分が上院院内総務に就くとともに、ユッカ
マウンテン計画の中止決定をオバマ政権に求めるというほどまでに政治的な問題となってしまったと聞いています。実際、オバマ政権によって完全な休止状態に追い込まれ、今では全く埒（らち）が明かなくなっています。

その意味が伝わらないかもしれないという危惧もあったようです。しかし、外にはいい言葉がどうも見つからなかったとのこと。
“Adaptive Artiﬁce” という表現が使われています。
「適応性の術」と訳しましたが、現実問題では種々の不確かさの存在が避けられない。とくにそれが将来予測に関わる場合は、最も正しい行動を最初から決める
ことは難しく、シミュレーション等を駆使して望ましい行動を段階的に探索することが重要になる。この段
階的探索を手続き合理性と彼は呼んでいますが、そのことを、また適応性という言葉で表現していると私は理解しています。人工物の科学の中には、そのような適応性ある人工物をいかに創成するかという課題も含まれます。これに関する方法論についてもこの本で言及しています。
岩波書店から「現代工学の基礎」という講座全集を刊行することになり、その中に、材料系や情報系と並んで設計系という領域を設けることになりました。
私が、その一部の分冊「システムの設計・運用・評価」を担当することになって、その際、この「人工物の科学」の第 5 章で推奨されている方法論の構成をベースにし、大阪大学の元田浩先生のお力も借りて書いたことがあります。2001 年のことです。

米国科学アカデミー研究評議会レポート
その後、サイモンは、アポロ計画等の社会的計画
問題や複雑系アーキテクチャ：階層システムなどにも海外の先行例の学習：米国 WIPP 及びフィンランド
興味の対象を拡げています。こういうサイモン流考え方の文脈に沿って放射性廃棄物処分問題を考察してそれでは、サイモン的考えから見た先行例です。地
みると非常に興味深いところがあります。
層処分計画の国際的状況を眺めたときに、計画が一
米国科学アカデミーの研究評議会内の委員会が番進んでいる、米国の WIPP とフィンランドの例を“One Step at a Time（一歩ずつ）” と題する報告書 5）
見てみたいと思います。
WIPP は、サイトとして最初に考えられた場所ではを 2003 年に出しています。これはネバダ州ユッカマ
なかったようです。ワインバーグの論文のところでウンテンの計画を見直そうというのが本当の狙いです
ちょっと触れたように、カンザス州のライオンズからが、ユッカマウンテンだけに絞っては差し障りがある
WIPP すなわちニューメキシコ州カールスバッドの方ことから、より一般的に地層処分の問題はどうあるべに関心が移ったようです。WIPP が検討対象地になっきかを議論しようという米国エネルギー省からの委託てからもいろいろな紆余曲折がありました。例えば、研究でした。この委員会には、私も委員として参加し岩塩層という比較的均質な媒体であることから、どこ
いろんな議論しました。
を掘っても地質環境特性はそんなに違わないだろう
結局のところ、“Adaptive Staging” つまり適応性のと想定していたところ、実際は、いろいろと想定外の高い段階化にもとづいて進めるべきだ、と。“Linear
地質データが採取され、処分場設計建設の場所を変
Staging” という英語を使っていますが、一本道を行く
えたりしました。そういうこともあって、科学者は信ような従来の方法は難しい、が結論です。ただ、この用できないとの不信感が地元の一部に拡がり、EEG“Adaptive Staging” にも長所と欠点があることも指摘しています。閉鎖していない段階が長く続くと、それ （Environmental Evaluation Group）という専門家グ
なりに、その期間、安全管理に要する費用が増大する。 ループがニューメキシコ州の機関として設置されました 6）。これは、英語で “Stewardship” 機関と称されて一方、モニタリングデータの蓄積が進み、新知見の学習ができる。さらに長期的なモニタリング技術の開発います。“Stewardship” とは、適当な訳語がみつかりも期待できる、などが長所として挙げられています。 ませんが、私の理解では、地元の立場から専門家たち
この点は、私自身が、きょう、お話したい点と大いにが集まって、このプロジェクトを監視、評価し、意見8

り得るほどに強固なレベルにすることを規制当局は考えているように、私には思われます。工学バリア強化型はスウェーデンとの共同研究開発によるものです。
このように、処分に関する信頼性を技術的により高めていき、それによって不確かさを軽減するという考え方ではないかと思います。
フィンランドの安全機能、安全性能目標ですが、規制当局が求めていることに対して、事業許可申請者である Posiva 社が提示している案 7）を並べてみました（表-6）。工学バリアによる放出抑制期間を 1 万年にする。短寿命核種については 500 年間閉じ込める。
これらは一種の安全機能目標です。それから、被ばく
評価も最大だけではなく、平均についてもその規制上の妥当性を評価すると。これもある種の非常に注目すべき工夫だと思います。

を言っていくと。運営費は DOE の予算ですが、DOEは活動には全く干渉しないという非常にユニークな組
織です。いわゆる第三者というよりは、地元の立場で考えましょう。しかもそれを専門家集団として科学的意見を述べる、そういう考え方です。ただ、残念ながら DOE 予算は 2004 年に停止されたままになっているようです。
もう一つ大きな変化は、最初は、WIPP は高レベ
ル放射性廃棄物も埋設対象だったのですが、結局、
非発熱性のいわゆる TRU 廃棄物のみにした点です。
TRU 廃棄物の発生元である全国の研究所のほうで、最終処分計画が遅れると廃棄物を地元に放置するのではないかという懸念があり、その点を優先してそういう方針に変えたということですが、実質的には長期
的処分安全性評価に係る不確かさを低減する観点から大きな意味をもっていました。
さらに忘れてはならないことは、5 年間の試験的な処分を米国エネルギー省（DOE）が提案して、規制機関も承認した点です。これは、後になって規制機関である環境保護庁（EPA）が基準適合性を 5 年ごとに再審査するとの方針に繋がりました。このことによって、米国科学アカデミーの “Adaptive Staging” を担保しています。このような様々な工夫を凝らして、事業開始に漕ぎつけ、今に及んでいます。
、当初は、確かに立地
フィンランドの例は（表-5）でいろいろ難航したところもあったと思いますが、科学性という言い方をもしするならば、政府の原則決定の段階では科学性について非常に留意しました。そういう方針を最初から貫いているという点に特徴があると思います。それでもなお、地元の雇用重視や地元の裁量権を非常に大きく認めている。これも後から参酌されるようになったのだと思います。
それから、注目すべきは、オンカロ（ONKALO）の役割です。同施設で、天然バリアの地質特性を事前調査し工学バリア性能の確証試験ができるようになっています。フィンランドの処分計画では、いわゆ
る多重バリアを、原子炉で言う深層防護の一形態とな

表-6 先行例フィンランド：STUK 基準と Posiva 社提示

これらの先例に見られるサイモン科学的な取り組み
を私なりに整理すると、表-7 になります。WIPP は、
5 年ごとの再認可と、軍事用の非発熱性廃棄物に限定した点など、フィンランドは、工学バリア強化と、最大及び平均に関する安全評価法などです。
ちょっと話が戻りますけれども、ユッカマウンテン
表-7 先行例にみられるサイモン科学的取組み

表-5 先行例：フィンランド（Olkiluoto）

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について、米国科学アカデミーの委員会で議論をした
時の逸話です。委員会の最後に、各委員にそれぞれコメントを求めます。報告書のできあがりについてはどう思うかと。大体のところ、
みんなの感想は「よかった」と肯定的でした。私の順番になって、「あんまり満足していない」とつい本音を漏らしてしまったのです。みんなびっくりもし、苦笑していましたけれども。何故かと言えば、“Adaptive Staging” を勧告しても、ユッカマウンテンのプロジェクトは恐らく変わらないだろうと思ったのです。その大きな理由の一つは、ユッカマウンテンは軍事用と民生用の廃棄物を一緒に処分することになっており、それについて報告書が何も言及していないからです。これは、長期的安全性評
価に係る不確かさの観点からはそれを増幅する方向ですから、その点に関し懸念を抱く人々からすればどうしても分かりにくい。ですから、そこを “Adaptive”に変えられれば、随分、話は違ったのではないかと、今でもそのように思っています。数年前に、オバマ政
権の DOE 長官だったマサチューセッツ工科大学物理学教授のアーネスト・モニッツが、辞める前に、偶然ですけれども「やっぱり両方を一度に進めるのは難し
い。少なくとも、最初は軍事用から始めるなど、両者を分離すべきだった」と、感想を吐露していました。

表-8

挑戦的課題に関連する萌芽的研究例（原子力機構成果発表会資料、2019）

国際協力については、
例えば、
原環センターがフランスとの共同研究で無線通信によるモニタリング技術について具体的な成果を出されています 9）。これもサイモン的技術革新と大いに関係します。
次に、不確かさへの取組みと密接に関連する安全基
準や安全性能目標の設定についてです。私が原子力安全委員会（安全委員会）時代に、先ほど申し上げた
フィンランド的な線量基準などを日本でもいかに考えるべきか、議論しました。当時、安全委員会事務局に出向していた原子力機構の舟木泰智さんらが精力的に
国際的考え方を調査し整理してくれました 10）。それによると、各国ともいろいろな枠組みを採用し、線量基準や拘束値は 10μ Sv/ 年から 100mSv/ 年に亘っていました。評価上想定すべき被ばく可能性、被ばくシナ
リオに応じて参照すべき線量値を工夫していました。
安全委員会では、それらを参考にしながら、日本として、不確かさをいかに扱うべきか、当時としては、
極めて先進的な議論をした記憶が残っています。すな
わち、不確かさについて、被ばくシナリオと線量評価との組み合わせとして捉え、いわば原子炉安全の深層防護的発想に倣った安全目標基準を提示しました。
最大とともに平均についても線量評価し、多重バリア
を深層防護の一形態とみなす、現在のフィンランド規制機関の考えと類似するところが少なくありません。
もっとも、
現在はもっと進んだものになったと仄聞（そくぶん）していますが。
表-9 は、多重バリアシステムの安全機能上の役割に関する解析モデルで、フィンランドのような工学バ
リア強化のサイモン科学的意味を理解するのに有効です。やはり安全委員会時代に旧原子力安全基盤機構（JNES）の人たちの協力によるものです 11）。
青木広臣さんが中心になって開発されたモデルと聞いていますけれども、モデルによれば、工学的な防護機能は廃棄体からの溶出率と工学バリアからの移行率及び崩壊定数によって記述できます。処分場に存在する放射能インベントリに対して人工バリア・天然バ「サイモンの科学」的挑戦：国内の検討例
そこで次に、「サイモンの科学」的挑戦ですけれど
も、今までお話ししたことを参考に箇条書きにしてみました。
■ 挑戦的課題
技術的課題 / 制度的課題■ 挑戦的課題への取組み（例示）1. 原子力機構における萌芽的研究例
2. 国際協力：モニタリング技術
3. 安全目標的評価指標の検討
4. 工学的安全機能強化の意味
サイモンの科学から見ると、社会的不安の根源にある長期的安全性評価に係る不確かさへの取組みとして、安全性能評価の信頼性を向上させること、それが何よりも肝要だと思います。モニタリング技術も含まれます。日本の現状について、少しサーベイしたと
ころ、日本原子力研究開発機構（原子力機構）の研究の中にサイモン的な取り組みに関係しそうな萌芽的
挑戦例 8）が見られました（表-8）。
たとえば、逆解析などによる手法開発、不確かさ
評価や事前予測に着目した研究。それから機械学習による高度化。機械学習は今では AI との関係からあらためて非常に注目されています。そういう技術革新の方向性に沿い、今後、多くの若い人たちがますます興味を持ちそうな課題、そういう課題にぜひ継続的に挑戦してほしいと思います。
10

表-9 放射性廃棄物処分施設の安全特性把握のための4 因子公式（青木広臣, 鈴木俊一, 川上博人, JNES, 2002）

されており、イギリスが量子技術の応用に非常に力を入れていることを知りました 13）。ハブ構想では、グラビティーやグラビティーグラディエントに係る量子技術の応用分野として、資源探査や土木工学が挙げられています。
これはイギリスの話で悔しく思っていたところ、東京大学の香取秀俊先生が 2015 年に光格子時計を発明され、すでに日本発のアイディアが提示されていました 14）。先にサイモンの航海時計の話をしましたが、今や、この光格子時計が注目されており、水準測定が、地下に重い物質が詰まっている場所を探り当てる地下の状態推定ツールとしても有望視されます。原理は、レーザー冷却された原子を 1 つずつ捕獲して原子同士が相互作用を受けないようにすることのようです。
量子コンピューターは、実用化にはなお時間がかかると言われていますけれども、デジタルアニーラといって、本当の量子コンピューターではないですけれ
ども、専用のコアを超並列で処理し組み合わせて高速の演算を可能にする技術がすでに実用化されています。この組み合わせ最適化は、サイモンが言っている現実的最適化の考え方に近いわけで、非常に興味深いものがあります。
次にデータ・サイエンスですが、これも 2019 年 11月の日経新聞でたまたま目にした例があります。JFE
製鉄所高炉の安全運転、運転の効率化に、AI、データ・
サイエンスが使われている由。センサーで収集したデータと物理モデルからリアルタイムで高炉の運転状態を推定し最適化フィードバックをかける。これはもう実際に全 JFE 製鉄所で実用化が始まっています 15）。
海外ですが、原子力発電所の安全運転への応用例も報告されています。日本ではいろいろな問題が起きる
たびに、ヒューマンエラーなど、人的要因にもとづくトラブルがしばしば発生します。このような人的要因にもとづく運転トラブルを出来るだけ少なくし運転の安全性と効率性を向上させる試み、運転状態の予兆
診断が、エクセロン社のほうで実施されています。同社が所有している発電所では、復水ポンプやタービン、
給水ポンプなどの回転機器、そこでの潤滑油温度を診ていると、予兆診断ができる。これも実用化されています 16）。
これらは、いずれも、状態の不確かさに係る問題の解決を目指しており、サイモン的取組みと言っていいでしょう。AI などの先進的 IT 技術は原子力や製鉄業など、重厚長大な産業とは無縁と思われている節がありますが、そんなことはありません。
このデータ・サイエンスという言葉が最近盛んに使われており調べてみたところ、たとえばカルフォルニ
ア大学バークレー校がそのための研究教育プログラ
ムを既に提供していました 17）。図-6 はそれを仮訳したものです。

リアの防護機能と線量換算係数をかけると、被ばく線量率が推定でき、放射能がどのくらい処分場に残っているかというインベントリの変化は、溶出、移行、崩壊という項の和になります。その内、工学バリアからの移行量は、フィンランドの規制でも 1 万年間の抑制機能を要求しているわけですが、そういう表し方が可能になります。本モデルによれば、移行率当りの放出率（放出率 / 移行率）
は、
溶出率 / 移行率の関数として、核種如何によらず表現できます。つまり、溶出率が支配的か、移行率が支配的かによって、放出率が大きく変わってくるという特徴があります。これは、いずれも基本的には工学バリアの設計に依存します。
また、最大被ばく線量は人工バリアの機能喪失時期に著しく依存することが明らかになります。つまり、どのぐらい人工バリアの安全機能が持つように設計するかが重要になり、フィンランドの工学バリア強化による不確かさへの取組みの意味を理解できます。
以上、断片的ながら、サイモン科学的取組みに関する、これまでの国内における検討活動例を紹介しました。
「サイモンの科学」的挑戦：将来の方向性
最後に将来の方向性ですが、ちょっと唐突な話になることをお許しください。最近非常に話題になっている技術に、量子技術の応用と、いわゆるデータ・サイ
エンスがあります。
量子技術の応用については、イノベーション政策強化推進のための有識者会議が、既に中間報告 12）「量子技術イノベーション」を出しています。その中で、生産性革命の実現、健康長寿社会の実現、安全安心社
会の実現という 3 つの目指すべき社会像を掲げ、それぞれ、量子コンピューター、量子センサー、量子暗号が役に立つはずと位置付けています。そのような関係性は別にして、この内、量子センサーと量子コンピュー
ティングは、放射性廃棄物処分の分野でも重要になるのではないかと思っていたところ、2019 年 10 月、日経新聞に英国量子センター研究開発ハブ構想が紹介
11しかし、ワインバーグ自身が指摘するように、この問題は実は原子力分野だけに留まりません。多くの科学技術が社会との関係において避けて通れない課題でもあります。したがって、その解決策の発見には、科学技術に広く跨る革新的考え方に求める必要があるかもしれません。ここでは、その一つとして、ハーバート・サイモンの提唱した「人工物の科学」を紹介しました。原子力は、その黎明期の 20 世紀半ばに、科学技術の進歩を先導する役割を担いました。21 世紀には、古典的科学の領分を超える難題に係る科学、
たとえばサイモン的科学によって、原子力が新たな技術革新を牽引することを願って已みません。

図-6 技術革新の方向性：データ・サイエンス

まずデータを収集し、これをメンテナンスし、さらに適切に処理し分析して、その結果をいろいろな形のコミュニケーションに利用します。こういうシステ
ム全体をデータ・サイエンスとして捉えようという発想です。日本でも、東京大学はじめ幾つかの大学が、専門の学部や研究教育センターなどを新設しており、若い学生や社会人に非常に人気があると聞いています。地層処分に欠かせない長期的モニタリングの空間
軸と時間軸に亘った不確かさを考慮すると、このデー
タ・サイエンス的視点が不可欠であり、多様な人材の持続的糾合が切に望まれます。
放射性廃棄物処分は、長期的事業であり、将来の技術革新の流れと無関係ではあり得ません。処分技術には、長期的安全性評価に伴う不確かさという本源的課題があり、社会的不安の根源もその点と無関係ではありません。そのような立場からすると、サイモン的科学による技術革新にもとづく不確かさへの挑戦が不可欠であり、量子技術やデータ・サイエンスに代表されるような革新的技術の導入に積極的に取り組むことが肝要であるように思います。

参考文献
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haishi031/siryo2.pdf11）原子力安全基盤機構（2002）; http://warp.da.ndl.go.jp/info:ndljp/
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16）A V E V A ( 2 0 1 9 ) ; h t t p s : / / s w . a v e v a . c o m / h u b f s /Campaign%20Assets/Power/IndSol̲SE-LIOPredictiveAssetMonitoringNuclear̲04-17.pdf17）UC Berkeley (2019); https://datascience.berkeley.edu/about/what-is-data-science/

おわりに
放射性廃棄物処分問題、就中（なかんずく）、高レ
ベル放射性処分問題は、原子力安全に係る課題のひとつでありますが、原子炉安全とは異質の側面を有しつつ、原子炉事故リスク評価と同様に、軽水炉の生
みの親、ワインバーグによる問題提起「科学的領分を超える難題」と大いに関連しています。
原子力安全問題の起源である高レベル放射性物質
を産む原子炉とその最終処分に係る地層処分とが、いずれもワインバーグの問題提起に関係することは、原子力の同問題との宿命性を示唆しています。この難問の解決なくして、原子力が、少なくとも、人類文明史の一時期、エネルギー源として有用であったと歴史的に評価されることは難しい。
編集発行（本稿は、2019 年 12 月 6 日に開催した 2019 年度原環センター研究
発表会の特別講演「放射性廃棄物処分−不確かさへの挑戦」の内容を再構成したものです。
）

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