高速増殖炉から高速炉、そして無用の長物へ

松久保 肇
原子力資料情報室

はじめに
現在、次世代革新炉が話題になっている。それは岸田文雄首相肝いりの会議体である第２回 GX（ グリーントランスフォーメーション） 実 行 会議 で岸 田 首 相 が原 発 再 稼 働促 進 や原 発 の運 転 期 間 制限 の撤廃 などと並 び、次世代革 新炉 の開発・ 建設の検討 を指 示したからだ。ただ、次 世代革新 炉 の中身について、GX 実行会議では明らかにされなかった。
では次世代革新炉とは何だろうか。実は、経済産業省は 2022 年 4 月に「革新炉ワーキンググループ（ 以下 WG） 」 を立 ち上げ、革新炉 の開発 や革 新炉の社 会的価値などについて議論 を開始 していた。なお、筆者はこの WG に 13 人いる委員のなか、唯一の脱原発派として参加している。同年 7月に、WG は中間論点整理「 カーボンニュートラルやエネルギー安全保障の実現に向けた革新炉開発の技術ロードマップ（骨子案）」 を取りまとめた。
これによれば、次世代革新炉とは、革新軽水炉、小型軽水炉、高速炉、高温ガス炉、核融合炉の 5種 類 の炉型 を指 すようだ。経 産省 は、この骨 子 案 の別 添 としてそれぞれの炉 型 の開発 スケジュールを示 した「 導入 に向 けた技 術 ロードマップ」
を公表した（ 表 1） 。これによれば、最も早い
革新軽水炉は 2030年 代 半 ばに運転 開始することになっている。またこれまで、日本 の新型 炉開発 の本命 とされてきた高 速
炉 は実 証 炉 （ 技 術 的信 頼性 や経 済性 の見

出所：革新炉ワーキンググループ資料などをもとに筆者作成通しを得たるために建設・ 運転される原子炉、一般に原子炉の開発は実験炉、原型炉、実証炉の 3段階を経て商用炉に向かう）が 2040 年代半ば運転開始とされた。これは、2050 年頃の実用化を目指してきた、これまでの高速炉開発を前倒すものだ。この前倒しの根拠は定かではない。

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高速炉で「核のゴミ」を減らす？まやかしの高速炉開発と六ヶ所再処理工場との関係トラブルとしがみつきの歴史
日本 の原子力開発 はその当初 から、将来、高速増殖炉 を開 発することを目 標に掲げてきた。例えば、原子力委員会が 1956 年に取 りまとめた最初の原子力長期計画 ですでに、「 原子炉開発の将来の目標は、増殖動力炉の国産化」 とされていた。増殖動力炉とは高速増殖炉のことだ。
日 本の原子力 導入黎 明期 、原子 力開発 先進 国は、こぞって高速増殖 炉開発 に邁 進していた。当時、ウラン資源は希少でいずれ枯渇するとみられたため、高速増殖炉によって、資源量の懸念を拭おうとしたためだ。だが、各国 ともに開発 は難航 した。様 々に課題 があったが、特に、冷却 材として用いられた液 体 ナトリウムが大きな問 題だった。ナトリウムは水と激 しく反 応 するからだ。たとえば、ロシアの高速増殖原型炉 BN-600 では、1997 年までに 27 回のナトリウム漏洩が発生、内 14 回は火災に至 っている。ロシアだけではない。フランスや米 国 などでもナトリウムをめぐるトラブルが発 生 した。
懸念されていたウラン資源の枯渇も起きなかった。
高速増殖 炉が核拡 散に繋 がりかねないことも問題になった。高速 増殖炉では炉心 の周 りにブランケット燃 料 を装 荷 し、高 速中 性子 を吸収 させることでプルトニウムを増 やしている。プルトニウムには核分裂性のものとそうでないものがあるが、ブランケット燃料のなかで増えているプルトニウムは核分裂性が極めて高くなるからだ。こうしたことが重なり、多くの国で高速炉開発は下火になった。今も開発に取り組んでいるのは、フランス、ロシア、中国、米国、英国などの核兵器保有国と日本だ。日本は、高速増殖原型炉「 もんじゅ」 をおよそ 2 兆円かけて開発してきたが、1995 年のナトリウム漏洩事故など、トラブルを繰り返し、2016 年に廃止となった。「 もんじゅ」 は 1994 年の運転開始から廃止までの 22 年で稼働したのはわずか 250 日だった。それでも日本は高速増殖炉開発をあきらめなかった。だが、すぐに国内で高速増殖炉を建設するめどがあるわけでもない。
そ こ で 飛 び つ い た の が 、 フ ラ ン ス の 高 速 炉 ASTRID 計 画 だ っ た 。 ASTRID （ AdvancedSodium Technological Reactor for Industrial Demonstration) は、プルトニウムを増殖させることを目標とせず、高速中性子 で長寿命 の放射性物質 を短寿命化 することを目的 とした炉 だ。
だが、それも都合 がよかった。ウランの市場価格 が極 めて安価で推 移する一方 、日本でもフランスでも民 生 用 のプルトニウム余 剰 は深 刻 な状 況 になりつつあっ たからだ。ところが、相 乗 りしたはずのASTRID 計画を 2019 年、フランスが中止した。コスト高な高速炉は少なくとも 2050 年まで開発を検討しないという。
次に日本が飛びついたのは米国の VTR（ Versatile Test Reactor、多目的試験炉）計画だった。VTR は各種高速炉の材料試験に使うための炉として、2018 年、米エネルギー省が GE 日立に発注した。建設費は最大 60 億ドルで全額を政府が提供する。VTR に発電機能はないものの、基本となるデザインは GE 日立が以前設計した高速増殖炉 PRISM だ。2019 年には日米両政府の間で、VTR に関する協力覚書が締結されたが、この VTR 計画もまた窮地に追い込まれている。
これは皮肉なことに、GE 日立が原子力ベンチャー企業 Terra Power（ テラパワー、創業者はビル・ ゲイツ） と組んで始めた高速炉 Natrium の開発と関係している。現在 Terra Power はエネルギー省の支援を受けて、2028 年までの Natrium の建設を目指しているが、これも基本のデザインは PRISM だ。VTR の当初の運転開始目標は 2026 年だったが、建設開始が遅れ 2027 年着工、竣工は 2032 年まで計画がずれていた。Natrium で必要な研究を VTR で行うはずが、VTR の完成は Natrium より後になる。であれば VTR に意味はない。そこで、米議会は VTR の予算を削除

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高速炉で「核のゴミ」を減らす？まやかしの高速炉開発と六ヶ所再処理工場との関係した。そして、日本が次にしがみついたのは、この高速炉 Natrium だ。2022 年 1 月、日本原子力研究開発機構、三菱重工業、三菱 FBR システムズが Terra Power と協力覚書を締結した。

いったい何のための高速炉？
日本 が高 速増殖炉路 線 を選択 したのはエネルギー安全保 障のためだった。日本には商業 規模 のウラン資源は存在しないが、原発の使用済み燃料にはプルトニウムが含まれる。このプルトニウムを高速増殖炉 で増 やせばエネルギー安全保障に資 するという発想だ。このためには、使用済 み燃料 を化学的に処 理してプルトニウムを分離 する「再処理」 と呼 ばれる過程 を経 なければならない。ただ、プルト ニウ ムは核 兵 器 に転 用 でき る物 質 で あり 、再 処 理 技 術 は、核 拡 散 に繋 がる ものだ 。そ のため、Terra Power 社は Natrium の使用済み燃料を再処理しない方針を示している。
高速増殖炉 の実用化に成功 しないまま、核燃料 リサイクル技術の確立 のためとして、日本では、使用済み燃料の再処理を国内外で続けてきた。分離されたプルトニウムはウランと混ぜた MOX（ 混合酸化物）燃料に加工して原発で用いる計画だった。だが、2010 年度までに 16～18 基で導入する計画が、実際には 4 基（ 玄海 3 号機、伊方 3 号機、福島第一 3 号機、高浜 3 号機）にとどまった。
2022 年現在でも 4 基（玄海 3 号機、伊方 3 号機、高浜 3・ ４号機） でしかない。消費が進まない中で再処理を進めた結果、プルトニウム保有量は 2020 年末現在 46.1 トンとなった。プルトニウムの有意量（１個の核爆発装置の製造の可能性を排除し得ない核物質のおおよその量）を 8kg としている国際原子力機関（ IAEA） の基準で考えれば、約 5800 発分に相当する量だ。
有 り余 るプルトニウム、実 用 化 のめどの立たない高 速 増 殖 炉 という現 実 の前 に、国は、プルトニウム増殖をメリットとして打ち出しにくくなった。そこで、日本の中期的なエネルギー政策指針である「 エネルギー基本計画」 は 2014 年から、高速増殖炉から増殖をとって高速炉と呼び変えるようになった。
目的も増殖から放射性廃棄物の「減容化・有害度低減」 へと変化させた。使用済み燃料を再処理す
れば、使 用 済 み燃料 単 体で地 層処 分 する場 合 に比 べ、処 分 体 の体 積 や有害 度 を減らすことができる。当 然 だ。再 処理 すれば、プルトニウム・ ウランは燃 料 に再 利用 され、再 処理 の過程で使 用済 み燃料のなかに閉じ込められていたヨウ素・ 希ガス・ トリチウムといった放射性物質を環境中に放出する。
また使用済 み燃料の外側にあるジルコニウム製 のさや管などは別途放射性廃棄物として分離 される。
そして残 った高 レベル放 射 性廃 棄物 がガラスに固 められて地 層 処 分 されることになる。つまり「 有 害度低減」 とは、地中に処分する前に分離するか、環境中に放出してしまうということを意味している。
さらに問題となるのは、取り出したプルトニウムを加工した MOX 燃料の使用後の取り扱いだ。使用済み MOX 燃料は通常のウラン燃料に比べて、発熱量や放射能量がかなり多いため、現在、青森県六ケ所村で建設中の再処理工場では処理できない。また、使用済み MOX 燃料に含まれるプルトニウムは核 分 裂 性 以 外 のものを多 く含 み、燃 料 として効 率 的 に使 えなくなっている。地 層 処 分 の処 分
場面積を決定する要因は処分体の体積ではなく発熱量になるため、使用済み MOX 燃料を処分する場合 、結 局処分 場の面 積はほとんど減らない。では「 減容化・ 有 害度低減」 を実現するにはどうすればよいか。第一 に高速炉の実用化 、第二に六 ヶ所再処理工場 ではない新しい再処理工場 で使 用済み燃料に含まれる放射性物質をより細かく分離することが求められる。
しかし、高 速 炉 に実 用 化 の見 込 みはあるのか。原 子 炉 の実 用 化 に必 要 なのは、経 済 性 だ。
Natrium は経済性に優れた高速炉というふれこみだが、初号機ということもあって、初期投資に必3

高速炉で「核のゴミ」を減らす？まやかしの高速炉開発と六ヶ所再処理工場との関係

要な費用は 40 億ドル（1 ドル 140 円換算で約 6000 億円） と見込まれる。出力は 34.5 万 kW なので、kW 当りに換算すると 170 万円になる。一般的な原発の建設費は日本では kW 当り 40 万円とされているので、およそ 3 倍ということになる。
高 速炉 は建設 費が高 いだけではない。燃料 費 も飛躍的 に高 くなる。なぜなら燃 料はすべて再処 理が必要になるからだ。軽水炉用 MOX 燃料とウラン燃料の価格を比較したところ、国産 MOX 燃料はトン当 たりでウラン燃 料 の20～50 倍高いことが分かった（ 図 １ ） 。高 速 炉 用 の MOX
燃料は軽水炉用 MOX 燃料よりも含 まれるプルトニウム量が多 くなり、結 果、燃料 代はより高くなる。
原 子力発 電は一般に初期投 資 が高 く、燃 料 費 が安 いた
め、出 力 一 定 で運 転 し続 ければ、比 較 的 安 価 な電 源 になりうるとされている。ところが、高速 炉 は初 期 投 資 が通 常 の原 発よりも大幅に高く、燃料費も数十倍高い。仮に原発が新設 できたとしても、あえて高速炉 を選択する原子力事業者がでてくるだろうか。新しい再処理工場もそうだ。現在建設中の六ヶ所再処理工場の総コストは約 14.4 兆円と見積もられている。これをさらにもう 1 つ建設しうるのだろうか。

おわりに
高速増殖炉はかつて、日本 のエネルギー安全保障の切 り札としてみなされてきた。しかし、技術的困難性から開発は難航、増殖の夢は遠ざかり、核のゴミの後始末の解決へとその存在意義を切り替えた。しかし、看板 を掛 けかえたところで、技術的な難 しさが変 わるわけではない。また経済性の面でも優位性は存在しない。原子力を開始した 60 年前であれば、自然エネルギーを有効利用する技術は遠い未来だったかもしれない。だが、今日、太陽光や風力は非常に安価に電源として利用できるようになった。もはや、原子力でエネルギー安全保障を考えるのは時代遅れそのものだ。
■松久保肇（まつくぼ・ はじめ）
原子力資料情報室事務局長 。1979 年、兵庫県生まれ。2003 年国際基督教大学卒 、2016 年法政大学大学院公共政策研究科修士課程修了 。金融機関勤務をへて 2012 年より原子力資料情報室スタッ
フ。経産省 の総合資源エネルギー調査会原子力小委員会委員 なども務 める。共著 に「検証 福島第一原発事故」（七つ森書館） 、「原発災害・避難年表」（すいれん舎） など。
編 集 ・ 発 行 ： 新 外 交 イニシアティブ（ ND／ New Diplomacy Initiative ）〒160-0022 東 京 都 新 宿 区 新 宿 1-15-9 さわだビル 5F
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