現場で進む、汚染水との戦い~漏らさない・近づけない・取り除く~

東京電力福島第一原子力発電所の海側遮水壁(しゃすいへき)の写真です。

東京電力福島第一原子力発電所の海側遮水壁(しゃすいへき)

皆さんは、新聞やテレビの報道で「汚染水対策」という言葉を聞いたことがあるでしょうか?東京電力福島第一原子力発電所(福島第一原発)の事故により生じた汚染水は、福島県の皆さんや国民の皆さんに不安をあたえる原因となっていました。しかし、その後、汚染水を海へと漏らさないことはもちろん、発生させないという根本的な対策も進み、効果が見られています。どのような汚染水対策がおこなわれているのか、またその対策の現状について見てみましょう。

そもそも「汚染水」とは何か?

ここで、「汚染水」とは何か、その発生のメカニズムと対策がおこなわれることとなった経緯について、ちょっとおさらいしてみましょう。

2011年に起こった東日本大震災発生にともなって発生した、福島第一原発の事故。水素爆発が発生し、燃料が融け落ちてしまったことは、皆さんもご存じの通りです。

原子炉の内部に残る、溶けて固まった燃料(「燃料デブリ」と呼ばれます)には、水をかけて冷却状態を維持していますが、水が核燃料に触れることで、高い濃度のセシウムやストロンチウムなどの放射性物質を含んだ「汚染水」となり、原子炉建屋内に滞留しています。これが基本的な汚染水発生のメカニズムですが、さらにこの汚染水が増える要因がもうひとつあります。福島第一原発には、敷地内に大量の地下水が流れています。この地下水が、水素爆発や地震などの影響で損傷を受けた原子炉建屋に流れ込むことや、破損した建屋の屋根から雨水が流れ込むことにより、建屋内で高濃度の汚染水と混ざって、新たな汚染水が発生するのです。

こうして日々増え続ける汚染水に対し、国が前面に立って必要な対策を実行するべく、2013年9月、「汚染水問題に関する基本方針」が原子力災害対策本部で決定されました。これにより、政府が一体となって、汚染水問題の早期解決に向けた予防的かつ重層的な対策に取り組んでいくこととなりました。

3つの基本方針「漏らさない・近づけない・取り除く」

汚染水対策は、

リストアイコン ①漏らさない
リストアイコン ②近づけない
リストアイコン ③取り除く

という3つの基本方針の下でおこなわれています。それぞれの対策を詳しく見てみましょう。

①漏らさない

まず大事なことは、汚染水を外洋へと漏らさないということです。このため、2015年10月に鋼管製の杭でできた全長約780mの壁「海側遮水壁(しゃすいへき)」を設置し、汚染水対策は大きく前進しました。

この海側遮水壁によって水のせき止めをおこなうとともに、護岸エリアに設置した井戸(地下水ドレン)から地下水をくみ上げることで、放射性物質を含む地下水が海洋へ流れ出るリスクを低減しています。これらの取り組みの結果、福島第一原発が面している港湾外の放射性物質濃度は低い状態を維持しており、法令で定める「告示濃度限度」(放射性物質の濃度の上限)とくらべても低い状況にあります。また、WHO(世界保健機関)が定めている世界的な飲料水の水質基準「WHO飲料水水質ガイドライン」とくらべてもじゅうぶんに低く、公衆の安全は確保され、海洋の環境は安定しているとIAEA(国際原子力機関)から評価を受けています。港湾内についても、放射性物質の濃度が改善傾向にあることが確認されており、引き続き適切な管理をおこなっていきます。

②近づけない

汚染水の発生メカニズムについて先ほど触れましたが、建屋に流入する地下水などの量を抑えることができれば、汚染水の発生量を減らすことにつながります。建屋に地下水を近づけないということ・建屋に流入する地下水の量を抑えるということはすなわち、地下の水位を低く管理することであるといえます。

「近づけない」の取り組みの例としては、たとえば建屋近くに設置した井戸(「サブドレン」)による地下水のくみ上げがあげられます。サブドレンから地下水をくみ上げることで、建屋周辺の地下水位を下げ、建屋に地下水が流入したり、建屋海側エリアに地下水が流れ出たりすることを抑えています。

また、建屋周辺を取り囲むように設置され、建屋への地下水流入量を抑制する効果を実現しているのが「凍土壁」です。凍土壁は、地中に配置した「凍結管」という管に冷却材を送り込むことで周辺の地盤を凍結させて壁をつくるもので、海側は2016年10月に凍結が完了。山側も凍結を進め、2018年3月に深部の一部を除いて凍結が完了しました。凍土壁の効果は、凍土壁がない場合と比較して「汚染水発生量を半減させる効果がある」とも試算されています。

凍土壁内外の地下水位差
凍土壁の内側と外側の地下水の水位差を示した図と写真です。

凍土壁内外に同じ深さの穴を掘り、地下水の有無を確認(2018年3月22日)

大きい画像で見る

ほかにも、建屋に近づく前に山側で地下水をくみ上げたり、雨水が土に浸透して新たな地下水になることを抑えるため、広く敷地を舗装したりといった対策をとっています。

③取り除く

発生した汚染水については、そのリスクを下げるため、多核種除去設備「ALPS(アルプス)」と呼ばれる除去設備など、いくつかの設備を使用して浄化処理をおこなっています。事故直後から発生しタンクに貯めてしまっていた高濃度汚染水に関しては、2015年5月に浄化処理がいったん完了しました。これによって、汚染水が漏れることによる潜在的なリスクは大幅に低減しています。

現在は、浄化処理をおこなった水(ALPS処理水)を敷地内のタンクに安全に保管していますが、その中には「トリチウム」という放射性物質が残っています。このALPS処理水の長期的な取り扱いの決定に向けては、国の小委員会で、技術的観点はもちろん、風評被害など社会的な観点も含めた総合的な議論をおこなっているところです。

これまでの対策の効果とこれからの取り組み

この3つの基本方針にもとづいたさまざまな対策によって、汚染水によるリスクは着実に低減しています。地下水の水位を安定的にコントロールし、建屋に地下水を近づけない水位管理システムを構築。汚染水の発生量も、対策前(2014年5月)の540トン/日から220トン/日(2017年度)まで減少してきています。

なお、現在の水位管理システムでは、原子炉建屋内の汚染水が建屋外に流れ出ることを防ぐために、建屋内の水位を建屋周辺の地下水位よりも低く管理しています。そのため、どうしても建屋内に地下水が流れ込み、新たな汚染水が発生してしまいますが、今後もさらなるリスク低減に向け、地下水が増える原因となる雨水への対策などについても継続して取り組み、2020年内には1日あたりの汚染水発生量を150トンまで低減することを目標としています。

汚染水の発生量(立方メートル/日)
2014年5月から2017年度までの汚染水の発生量を示したグラフです。

大きい画像で見る

また2020年には、原子炉建屋以外の建屋についても、建屋内に滞留している水を除去する計画です。さらに、廃炉作業が進み、デブリの取り出しが完了すれば、新たな汚染水の発生がなくなり、汚染水によるリスクは大幅に低減します。

引き続き、港湾内や地下水のモニタリングなどを通じて状況を細やかに把握しながら、福島県や国民の皆さんの不安を払しょくできるよう、汚染水の管理とコントロールを着実に進めていきます。

お問合せ先

記事内容について

電力・ガス事業部 原子力発電所事故収束対応室

スペシャルコンテンツについて

長官官房 総務課 調査広報室