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原子力発電のメリットとは?今後の課題もあわせて簡単解説

投稿日2021.5.3
最終更新日2021.05.03
この記事の監修者
山口和史
20年にわたって法律、税務、経営等の業界専門誌の編集長を歴任。
2020年から政治ドットコムの理念「政治をもっと身近に。」を実現するため、編集長に就任。
独自の視点と切り口で、政治にまつわる最新情報を発信する。

原子力発電とは、原子力を用いた発電方法です。 

2011年に起きた福島第一原発事故の報道などで、原子力発電に対するネガティブなイメージが強い、という方も多くいらっしゃるかもしれません。

今回の記事では、

  • 原子力発電のメリット
  • 原子力発電のデメリット
  • 原子力発電における今後の課題

についてご紹介します。
本記事がお役に立てば幸いです。

1、原子力発電のメリットとは 

原子力発電メリット
原子力発電とは、火力発電の仕組みに原子力を応用した発電方法です。
火力発電の場合は、発電機のタービンを回す蒸気を発生させるために

  • 石油
  • ガス
  • 石炭

などの化石燃料を燃やして、熱エネルギーを生み出します。

原子力発電の場合は、ウランの核分裂で発生する熱エネルギーを用いて、タービンを回す蒸気を発生させているのです。

参考:電気事業連合会

では、原子力発電のメリットにはどんなものがあるとされているのでしょうか?

ここでは、原子力発電の主なメリットである

  • 安定的な燃料
  • 発電時にCO2を排出しない
  • 電気料金の安定化

についてご紹介していきます。 

(1)安定的な燃料

原子力発電に使われるウランは、火力発電で使われる化石燃料と比べ安定した供給が可能だとされています。

その理由としては、以下2つが挙げられます。

  • ウラン原産国は、化石燃料の原産国より政情が安定している
  • 化石燃料よりも少ない量で発電ができる

代表的なウラン原産国は

  • オーストラリア
  • カザフスタン
  • カナダ
  • ロシア

などであり、比較的政情が安定している国々です。

一方、石油産出国の多くは中東諸国であり、情勢によって供給量や価格が大きく変動することがあります。

実際、1970年代には、中東での戦争をきっかけに、2度の「オイルショック」が発生しました。
当時、8割近くのエネルギーを石油に頼っていた日本では

  • ガソリンや燃料価格の高騰
  • 物価の上昇

などのインフレが起こり、国内で大きな混乱を招いたのです。
また、原子力発電では石油・石炭等と比べ、少量での発電が可能です。

さらに運搬や保管もしやすいという特徴があります。

(2)発電時にCO2(二酸化炭素)を排出しない

原子力発電では、必要な熱エネルギーをウランの核分裂から得るため、化石燃料を燃焼せず、CO2は発生しません。 

もちろん設備の建設や運搬をする上で、CO2は排出されますが、他の発電方法と比較すると、低い水準であるとされています。

CO2は、地球温暖化の原因とされており、世界的に排出量の削減が求められています。

(3)電気料金の安定化

原子力発電では、

  • 資源(ウラン)の比較的安定した輸入
  • 少量での発電

が可能である、と前述しました。

上記の要素により、発電コストにおける燃料価格の割合は、他の発電方法よりも低く抑えることができます。

そのため、安定的な電力供給ができ、電気料金のブレも少なくなると言われているのです。

参考:関西電力

2、原子力発電のデメリット

原子力発電には、

  • 徹底した安全管理の必要
  • 放射性廃棄物の排出
  • 原子力事故のリスク

といったデメリットも存在します。
それぞれについて、見ていきましょう。

(1)徹底した安全管理の必要

原子力発電は、核分裂によるエネルギーを発電に利用するため、他の発電方法よりも高いレベルの安全管理が求められます。

原子力発電の安全管理には、深層防護という考え方があります。
深層防護とは、安全を確保するための対策が何重にも行われることです。

管理する人間や機械を過信せず、あらかじめリスクに備えた機能やシステムを用意し、万が一の事態が発生しても被害を広げないことを目的としています。

具体的には、

  • 余裕のある安全設計
  • 誤操防止のインターロック
  • 異常を検知をトリガーとした、原子炉の自動停止装置
  • 外に放射能を出さないための5重の壁

などがあります。

(2)放射性廃棄物の排出

原子力発電では、使用済みの燃料は再処理して再び発電に使用されます。
しかし、全ての使用済み核燃料を再利用できるわけではなく、その5%は廃液として処分する必要があります。

一般的に、廃液はガラスの原料に混ぜ固められ、「ガラス固化体」となります。
このガラス固化体によって、放射性物質の核分裂を抑え、爆発するリスクを取り除けるとされているのです。

とはいえ、高レベルの放射性廃棄物であることに変わりはなく、その扱いには細心の注意が必要になります。

(3)原子力事故のリスク

原子力発電において、最も危惧されていることは「原子力事故」でしょう。
原子力事故とは、放射能や放射性物質に関係する事故を指します。

INES(国際原子力・放射線事象評価尺度)では、原子力事故のレベルを以下のように分けています。

評価対象外

安全に関係しない事象

0(尺度未満)

安全上重要ではない

1

逸脱

1995年 もんじゅナトリウム漏れ事故(日本)

1999年 敦賀発電所2号機1次冷却材漏れ(日本)

2001年 浜岡発電所1号機余熱除去系配管破断(日本)

2004年 美浜原子力発電所3号機 2次系配管破損事故(日本)

2

異常事態

1991年 美浜発電所2号機蒸気発生器伝熱管損傷事象(日本)

3

重大な異常事態

1989年 バンデロス発電所火災事象(スペイン)

4

局所的な影響を伴う事故

1980年 サンローラン発電所事故(フランス)

1999年 JCO臨界事故(日本)

5

広範囲な影響を伴う事故

1957年 ウインズケール原子炉事故(イギリス)

1979年 スリーマイル島発電所事故(アメリカ)

6

大事故

 

7

深刻な事故

1986年 チェルノブイリ原発事故(旧ソ連)

2011年 福島第一原発事故(日本)

出典:環境省 

3、原子力発電における今後の課題

原子力発電メリット
原子力発電における、主な課題である

  • 安全性の追求
  • 使用済み燃料の扱い
  • 核燃料リサイクル

について見ていきましょう。

(1)安全性の追求

日本では、福島第一原発事故の発生により、原子力発電が持つ大きなリスクについての検討が重ねられてきました。

その規模の大きさから、10年以上経った現在でも故郷に戻ることができない人は存在しています。

今後同じことが起こらないよう、

新しいルールの制定

万が一の事態の想定

日頃から過信しない安全対策

などが非常に重要です。

参考:関西電力

(2)使用済み燃料の処理

原子力発電によって排出される使用済み燃料の一部は、廃棄せず再処理することで、再び燃料として利用できます。

ただし、再処理工場に運ぶまでには、使用済み燃料を一時的に保管する中間貯蔵施設が必要となります。
発電所によっては、貯蔵量の余裕がない所もあるため、新たな貯蔵施設の建設が進められているのです。 

しかし、「核燃料を保管する」ということは、周辺地域の理解を得ることが大きな課題と言われています。

参考:日本原子力文化財団

(3)核燃料リサイクル

核燃料リサイクルは、資源の無駄を減らす以外にも、ウランの有害度を減らすことにもつながります。

効率的なリサイクルによって、使用済み燃料を直接処分するよりも、

  • 高レベル放射性廃棄物の体積を減らす
  • 天然のウランと同じ有害レベルになるまでの期間を短縮する

ことができます。

使用済み燃料の再処理は、環境への負担を減らすことにも繋がるため、今後さらに開発が進むかもしれません。

参考:日本原子力文化財団

まとめ

今回は原子力発電のメリットとして、

安定した原料供給ができる

二酸化炭素を排出しない

電気料金を安定化できる

という3点をご紹介しました。

しかし、原子力を取り扱う上では、他の発電方法よりも徹底した安全対策が必要になってきます。
また、万が一の事態が起こってしまった時の影響も甚大です。
 

これからも電力需要は伸びていくと予想されますが、持続可能な社会を目指し、環境への配慮や安全性への意識も高まっていくと考えられます。

将来の地球、そして我々の生活のために最善の選択はなにか、皆で考えていかなければなりません。