「もんじゅ」の原子炉建屋直下の破砕帯は活断層

『原子力資料情報室通信』第599号(2024/5/1)より

 昨年(2023年)11月10日に開かれた日本活断層学会の秋季学術大会(九州大学・福岡市)で、中田高・広島大学名誉教授は渡辺満久・東洋大学教授との共同研究の結果として、廃炉・解体作業中の高速増殖原型炉「もんじゅ」の原子炉建屋の直下に活断層が存在する、と発表した。

有識者会合による異常な評価
 「もんじゅ」の敷地内の破砕帯(粘土を挟む断層)については、「高速増殖原型炉「もんじゅ」敷地内破砕帯に関する外部有識者会合」が2017年3月15日付で評価書を出しており、「少なくとも後期更新世以降の活動はない」、すなわち、活断層ではない、と結論していた。
 「もんじゅ」の原子炉建屋および原子炉補助建屋の直下で建設時には非常に多くの破砕帯が確認されている(図1)。


 有識者会合では、おもな破砕帯の中から、最も長いa破砕帯(長さ70m以上、最大幅1.2m)を敷地内の破砕帯の代表として選び、活動性の評価をすすめることにした。a破砕帯は建屋の下にあり直接みることはできないので、a破砕帯の北側および南側の延長部にある地質構造・地形構造から判断をしていた。北側延長部を掘削して出現させた破砕帯の最終活動年代は鉱物の分析により約190万年前である。また、南側延長部の3万年前に形成された低位段丘に変位は見られないので3万年前以降の断層の活動がない、とそれぞれ評価した。その結果、その間にあるa破砕帯は13万年前以降に活動していない、という科学的とは言えない結論を導き出した。
 この結論に対しては、有識者会合のメンバーやピア・レビューアー(査読者)から、a破砕帯と北部延長部の破砕帯とは性状が異なり連続性も確認できないとか、南部延長部の低位段丘に変位がないとは言えないなどの異議が出されたが、結論にはいっさい反映されなかった。

白木-丹生断層の基本形状の誤認識と断層変位地形
 「もんじゅ」の500m西側を南北に走っている白木-丹生断層という活断層が存在する。「もんじゅ」の運営者である日本原子力研究開発機構(JAEA)の調査書によると、白木-丹生断層は美浜原発の1kmほど東の地点からほぼ真北に海岸線を越えて延びる長さ約13kmの活断層とされている(図2)。

図2 有識者会合の白木̶丹生断層の基本認識(日本活断層学会2023年秋季学術大会講演予稿O-5より)

 

 しかし、中田さんらは空中写真と詳細なデジタル地形データを分析して、白木-丹生断層が海岸の手前で北東方向に向きを変えていることを突きとめ、JAEAの図をもとに議論を進めてきた有識者会合には、この断層の位置・形状の認識に誤りがある、と指摘した。
 JAEAは、白木-丹生断層が海岸に到達するあたり(Loc.8)で断層を横切る方向で群列ボーリングによる調査をおこなっている。そこでは、はっきりとした活断層が見つかっており、地表付近での傾きや破砕帯の性状が「もんじゅ」敷地内のa破砕帯の傾きや性状と近いことがわかった。また、中田さんが注目したのは、白木集落と「もんじゅ」のあいだにいくつもある谷すじが流下する方向を見て右に曲がって見える地形(谷の系統的な右横ずれ)である。図3には4つの地点で「谷屈曲」として示されている。とくに、破砕帯が見つかっているA露頭とB露頭の近くで見られる谷の屈曲は明瞭であるという。
 さらに、「もんじゅ」が建設される前の空中写真を中田さんが判読すると、敷地周辺に土石流段丘面があって水田が広がっており、この段丘面を北東̶南西方向に横切る低い崖が2~3条見られるという。これらは活断層であり、傾斜の角度からすると敷地内のa破砕帯はこれらの活断層と関連する活断層露頭である可能性が高いという。
 前述の群列ボーリングのすぐ西側の地点では、人工改変がされる前の空中写真の分析によって、新しい扇状地を変位させる東北東-西南西の方向の小さな断層崖が存在して白木-丹生断層が曲がっていくことを示す一方で、群列ボーリングより北側では、活断層が北に延長するような地形学的・地質学的証拠は見つからないと、中田さんは指摘する。
 群列ボーリングによる地質学的な活断層、露頭で確認された破砕帯、谷の系統的な右横ずれ、段丘面を横切る活断層崖という証拠をもとに指摘されたのが図3の白木-「もんじゅ」の間の活断層である。これにより敷地内の原子炉建屋および原子炉補助建屋の直下のa破砕帯が活断層であることを意味する。

図3 白木̶「もんじゅ」間に認められる活断層(日本活断層学会2023年秋季学術大会講演予稿P-14より)

 

「もんじゅ」の現状と試験研究炉の計画
 2016年12月に廃炉が決まった「もんじゅ」は、2018年から2047年の期間に終了する予定で解体作業がおこなわれている。
 原子炉容器内の370体と炉外燃料貯蔵槽の160体の燃料集合体は、順次付着したナトリウムを燃料洗浄設備で洗浄したのち、現在は、原子炉補助建屋内の北東部の地下2階にある燃料プールに移送され保管されている。使用された時間が少ないとはいえ燃料は熱と放射線を発するので、冷却と遮蔽が必要である。炉心燃料は初期のプルトニウムの富化度が15~20%と高いので使用後であっても臨界の危険性がある。
 2 次系のナトリウムと1次主冷却系の放射化されたナトリウムが取り出され、固化されてタンクに貯蔵されている。固化されているとはいえ、安定化されているわけではないので危険性は高い。原子炉容器内のナトリウムは液体のまま維持されている。
 「もんじゅ」の解体を終えるまで、敷地内の活断層にどう対応するのか。「もんじゅ」の 解体作業のかたわら、敷地内に試験研究炉の建設が検討されている。文部科学省の提案内容は熱出力10MWの中性子ビーム炉と小型の原子炉だが、直下やごく近くの活断層が動けば事故が避けられない。いまのうちに計画を取り止めるべきである。

(上澤 千尋)

■参考資料
・中田高・渡辺満久、O-5、P-14、日本活断層学会2023年秋季学術大会講演予稿集所収 jsaf.info/pdf/meeting/2023/2023fall_all.pdf
・高速増殖原型炉もんじゅ敷地内破砕帯の調査に関する有識者会合・資料
warp.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/11339083/www.nsr.go.jp/disclosure/committee/yuushikisya/monjyu_hasaitai/index.html

・国立研究開発法人日本原子力研究開発機構もんじゅの敷地内破砕帯の評価について、2017年3月15日
warp.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/11402581/www.nsr.go.jp/data/000182111.pdf
・もんじゅ廃止措置安全監視チーム www.nra.go.jp/disclosure/committee/yuushikisya/monjyu_haishi/index.html
・文部科学省委託事業「もんじゅサイトに設置する新たな試験研究炉の 概念設計及び運営の在り方検討」 第5回コンソーシアム委員会 配付資料、 
2023年年3月24日 www.jaea.go.jp/news/newsbox/2023/032401/s01.pdf