← 用語集に戻る

高レベル放射性廃棄物（HLW）

High-Level Radioactive Waste（HLW）。原子炉で使用された核燃料の燃焼・再処理によって生じる、放射能レベルが極めて高く発熱量も大きい廃棄物。放射能が自然界のウラン鉱石と同程度まで減衰するには数万〜数十万年を要するため、人間社会から長期にわたって隔離する処分が必要となる。原子力発電の「最も難しい問題」のひとつとされる。

廃棄物の分類における位置づけ

分類	主な発生源	処分方法
高レベル放射性廃棄物（HLW）	使用済み核燃料（直接処分）、再処理廃液をガラス固化したもの	深地層処分（300〜1,000 m 超）
TRU廃棄物（超ウラン元素廃棄物）	再処理施設・MOX加工施設からの手袋・フィルター等	地層処分（HLWより浅い場合もある）
低・中レベル放射性廃棄物（L/ILW）	炉内構造物・タービン部品・作業員の防護服等	浅地中処分（地下数十 m 程度）

発生経路：直接処分 vs 再処理

使用済み核燃料（SNF：Spent Nuclear Fuel）はそれ自体がHLWとなりうるが、国の政策によって扱いが二分される。

直接処分（ワンス・スルー）：使用済み燃料をそのまま最終処分の対象とする。米国・スウェーデン・フィンランドが採用。
再処理（リサイクル）：使用済み燃料からプルトニウム・ウランを回収し、残った高放射性廃液をガラス固化体（VitrifiedWaste）にしてHLWとして処分する。日本・フランス・英国が採用。

日本では六ヶ所村の再処理施設で廃液をホウケイ酸ガラスに溶かして固化し、ステンレス容器（キャニスター）に封入したものをHLWとして扱う。

主要放射性核種と半減期

核種グループ	代表的核種	半減期	主な危険性
短半減期核分裂生成物（FP）	Sr-90、Cs-137	約30年	初期〜数百年の高い発熱・放射線。崩壊熱管理が必要
長半減期核分裂生成物	Tc-99、I-129、Se-79	数万〜数百万年	地下水への溶出リスク。移行経路評価が重要
マイナーアクチニド（MA）	Np-237、Am-241/243、Cm-244	数百〜数百万年	非常に長期の放射線源。高速炉による消滅処理研究が進む
プルトニウム同位体	Pu-239、Pu-240	数千〜数万年	臨界管理・核不拡散上の課題。再処理で回収・利用

    HLWが「天然ウラン並み」の放射能レベルに下がるまでの時間はおよそ10万年。
    この時間スケールは人類の文明史（約1万年）をはるかに超えており、
    制度・言語・社会構造を超えた「受動的安全性」が処分概念の核心となる。
  

地層処分の概念

地層処分（Deep Geological Disposal / DGD）は、安定した地質体の深部（300〜1,000 m超）に廃棄物を埋設し、地下水・地震・人間侵入を含む長期リスクを地質バリアと人工バリアの多重障壁で管理する方法。現在、国際的に唯一認められた技術的解決策とされる。

多重バリアシステム（Multi-Barrier System）

廃棄体（ガラス固化体）：放射性物質をガラスマトリクスに固定化
オーバーパック（金属容器）：炭素鋼または銅製の外装容器で数百〜千年の閉じ込めを保証
緩衝材（ベントナイト）：膨潤性粘土で地下水の侵入を遅延・吸着
坑道埋め戻し材：グラウトで坑道を充填し水路を遮断
地質バリア（ホストロック）：花崗岩・結晶質岩・粘土岩などの安定地盤

世界の地層処分の現状

国	処分方式	進捗	特記事項
フィンランド	直接処分（SNF）	建設中・世界初の最終処分場	オルキルオト島のOnkalo（オンカロ）。2025年代に廃棄体の受入開始予定。結晶質岩（片麻岩）・深度約430 m
スウェーデン	直接処分（SNF）	許認可申請中	フォルスマルク地点で申請。銅製オーバーパック＋ベントナイト緩衝材（KBSシステム）
フランス	再処理→ガラス固化体	地下研究施設（MHL）運営中	ビュールのCigéoプロジェクト。粘土岩（Cox層）・深度約500 m。建設許可申請中
米国	直接処分（SNF）	停滞中	ユッカマウンテン計画は2010年に申請撤回。現在は発電所敷地内乾式貯蔵が継続中。新地点選定作業中
日本	再処理→ガラス固化体	文献調査段階（2段階目）	2020年に北海道寿都町・神恵内村が文献調査に応募。NUMOが評価を進める。概要調査・精密調査へと段階的に進む
ドイツ	直接処分（SNF）	地点選定プロセス中	ゴアレーベン候補地を白紙に戻し、科学的基準で再選定中（2031年に候補地絞り込みを目標）

日本の状況

最終処分法（2000年制定・2023年改正）

電気事業者が拠出する原子力発電環境整備機構（NUMO）が処分地選定・建設・操業・閉鎖を担う
国が前面に立って候補地に関する対話活動を展開（2023年改正で国の関与強化）
選定は「文献調査 → 概要調査 → 精密調査」の3段階で進め、都道府県・市町村の同意を要件とする

ガラス固化体の現状

六ヶ所村再処理工場は竣工未達が続いており、国内処理は限定的
フランス・英国に委託再処理されたガラス固化体の返還が進行中（日本原燃が受け入れ）
2026年時点で約2,500本超のガラス固化体が六ヶ所村の中間貯蔵施設に保管中

消滅処理（Partitioning and Transmutation）

分離変換技術（P&T）は、HLW中の長半減期MAを高速中性子炉や加速器駆動炉（ADS）で核変換（燃焼）し、実効的な放射毒性を短縮する技術。地層処分の必要規模縮小・期間短縮を目指す。

高速炉利用：MBIRやASTRIDなどの高速研究炉でMA照射試験を実施中
ADS（加速器駆動未臨界炉）：ベルギーMYRRHA計画が代表例。臨界以下で動作し安全性が高い
限界：全てのMAを消滅させるにはサイクルを多数回繰り返す必要があり、コスト・施設規模の課題が大きい

処分に伴う主な技術課題

課題	内容
長期安全評価	10万年スケールでの地下水移行・核種拡散を数値モデルで評価。不確かさ（地震・気候変動・人間侵入）の定量化が困難
崩壊熱管理	Sr-90/Cs-137が大量の熱を発生するため、埋設前に数十〜百年程度の中間貯蔵による冷却が必要
ガスの発生	水の放射線分解による水素ガス発生や、金属腐食による水素発生がキャニスターの完全性に影響
社会的受容	NIMBY（Not In My Back Yard）問題が世界共通の難題。科学的合理性と地域の公平性・補償の両立が必要
記録の保存	数千〜数万年後の人間への「危険告知」をどう伝えるか（原子力のロゼッタストーン問題）