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意見書 古い原発はなぜ危険か 筒井哲郎
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（前略）
　はじめに

　高浜1・2号機をはじめとして、40年を超える原発の運転寿命を60年に延長する動きが加速している。古い原発はなぜ危険かという設問に対して、今までの議論はどの部位が弱点かという問題にとらわれてきた。けれども、原発に特異な弱点は、保守管理の困難にある。
　石油プラントでも火力発電プラントでも、毎年開放点検して内部をくまなく調べ、傷んだところ修繕したり、部品を交換したりしている。建設材料においても建設技術においても、原発も他のプラントも大した違いはなく、毎年こまめに開放点検できるかどうかが大きな相違点であり、安全管理の信頼性の分かれ目である。
　劣化する部位は個別プラントごとに特性が異なり、どの部位の劣化の進捗が著しいかということをすべて予測することはできない。たとえば、自動車のような何百万台単位で標準生産されている工業製品でも一様に部品交換で済ますことができず、個別車両ごとに2年単位の法令上の補修点検が必要である。ましてや、一品料理の設計で建設されるプラントでは、弱点予測が困難で、運転開始以後の定期点検によって弱点を後追いで発見する方法がもっとも確実である。弱点を見出すには目視が最適であり、さまざまな間接的検査方法は、何らかの弱点予測に頼らざるを得ない。
　原発は、核心部分の開放点検が困難である。六カ所村の核燃料再処理工場や高速増殖炉もんじゅが長年停止しているのは、事故自体は単純な初期設計の不備に過ぎないものだが、直しに行けないために二進も三進も行かないのが現状である。
　どんなプラントでも、予め弱点を予想して何十年も継続使用できるように設計建設することはできない。それで、ほぼ毎年開放点検して局所的な補修を繰り返して使用を継続するのが工業上の標準である。原発はそのプラクティスを不可能にする致命的な欠陥があって、一般産業プラントに比べてもはるかに高い危険性がある。現在、原発と規模の類似した火力発電所や石油プラントの多くは、古くても1960年前後に建設されたものである。ようやく運転期間60年に達するかどうかという時期である。しかも、消耗の激しい部位はほとんど更新されている。他方、原発では材料が放射化されたり、冷却水に含まれる核分裂生成物が固着しているために、大規模更新が困難である。原発において運転条件が過酷な部位を60年間継続使用するというのは、他の分野同様に経過観察期間に突入させることである。そのように、実績の無いリスクを原発に許すかどうかは、一般産業以上に慎重に検討しなければならない。

　1. 40 年運転規制

　既存の原発（軽水炉）は、1950年代に原子力潜水艦の駆動装置を民生用産業設備に転用して生まれた。技術の系譜としては、火力発電プラントのボイラの代わりに原子炉を設け、スチームを取り出して以降はスチームタービンと発電機の組み合わせであり、火力発電設備と同じ設計である。では、その設計寿命をどう設定したかといえば、火力発電設備の実績を参照して、30年前後と決めたようである。どのような産業プラントでも新規採用した技術を適用する場合は、類似のプラントの形状・素材・施工方法などの適用技術およびその運転実績と寿命実績を参照しながら同様の寿命を目指す。
　既存の原発に対しては、新設時にそのような経緯を経て、安全規制上の運転期間を40年間と設定した。そして、40年経過時点で徹底した検査をした上で、安全を確認したプラントに限っては例外的に運転期間を延長し、60年までの運転期間延長を許可するというルールを決めた。
　このような決め方の中には、産業プラントにおける経験的な経済性判断が背景にある。どんなプラントでも機械装置でも、30〜40年以降に使い続けようとすると多額の補修費用がかかり、修繕するよりは更新した方がよいという常識である。

　1） 福島事故以後の法規制

　2013年7月8日に施行された改正炉規法において、次の二つの認可制度を設けた（注1）。

　a. 高経年化対策制度

　運転開始後30年を経過する原子炉施設について、以後10年ごとに機器・構造物の劣化評価および長期保守管理方針の策定を義務づけ、これを保安規定認可に係わらせる制度。

　b. 運転期間延長認可制度

　発電用原子炉を運転することができる期間を、運転開始から原則40年とし、その満了までに認可を受けた場合には、1回に限り延長を認める制度。延長期間の上限は20年とし、具体的な延長期間は審査において個別に判断。

　2） 設計寿命の設定

　プラントを設計する際に、「設計寿命」を設定する。設計寿命は、設備投資額と保守管理費用、商品寿命などの兼ね合いで決定される。設計寿命を念頭に置いて決めるパラメータには次のような項目がある。
　−腐食・エロージョン→腐れ代：たとえば、年間0.1mmの腐食・エロージョンに耐えるようにする場合は、腐れ代を3mmとする。
　−金属疲労：累積回転数（曲げ応力の繰り返し）、累積シャットダウン回数（熱応力の繰り返し）
　−中性子照射脆化：運転年数
　−電気計装部品の劣化試験に基づく耐用年数：経過年数
　ただし、設計寿命というのは、平均的な劣化をカバーするように、経済的配慮で決める数値であって、すべての部位がカバーされるわけではない。どのようなプラントでも、局所的な集中劣化が発生して、致命的な事故の原因となる。そのために、1年に一度程度の定期点検を行って、集中劣化部分を補修することが工業的なスタンダードとなっている。
　運転中に事故や故障が発生したり、定期点検中に劣化箇所が判明したりして、さまざまな設備上の弱点が判明しているが、どの原発にも共通に発生している現象もあるし、個別の原発に固有の問題もある。日本国内だけでも、すでに50基を超える原発の運転実績があるので、経年劣化に伴う多数の弱点がリストアップされている（注2）。

　2. 原発における劣化管理の困難

　しかし、本質的な問題は、どこがどう劣化するかをあらかじめ予想できないことである。鉄道車両や自動車のように、同一設計の機械が多数生産され、類似の条件で運転されている実績がある製品においては、事故・故障のデータが統計的に把握できる。しかし、火力発電所であれ、原子力発電所であれ、基本的には一つ一つ新しく設計され、毎回設計改善やスケールアップを繰り返しているプラントにあっては、どの部位に集中的な劣化が発生するかは予見できない。したがって、定期検査で緻密に検知する以外に方法はない。けれども、原発の内部点検には、一般産業プラントにない原発固有の困難がある。

　1）開放点検できない

　火力発電プラントを含む一般産業プラントでは、定期点検の際には開放点検を行って、しらみつぶしに内部の損傷・劣化の状況を目視および検査器具で検査する。何事であれ、内部の状況を目視で一覧できるか否かが、状況判断の正確さを大きく左右する。文字通り「百聞は一見に如かず」である。しかるに、原発では放射線被ばくの問題があって、原子炉周りの開放点検が困難である。その結果、隔靴掻痒を余儀なくされる。その不便は致命的である。
　たとえば、高速増殖炉もんじゅの場合を見てみよう。この装置は1994年4月に初臨界に達し、翌年12月までのナトリウム漏えい事故までの1年8カ月間と、2010年5月から同年7月の炉内中継装置落下トラブルまでの2カ月間稼働しただけである（つまり、22年間のうち1年10カ月）（注3）。その原因について、日本原子力研究開発機構の前理事長・鈴木篤之氏は、これらの二つのトラブルの原因は、建設時の初期設計の欠陥が、この時に現れたのだと説明している（注4）。
　つまり、どういう設備であれ、最初から完璧な装置を設計・建設することは不可能である。その初期の欠陥は、装置運転開始後の早い段階で出現するので、一定期間運転した後に徹底した修理を行う。ところが、原子力プラントでは、開放点検および内部へ入っての修理作業が困難なために、いったん事故が発生すると長期間に渡って停止することを余儀なくされることがしばしばある。以下［補足説明1］参照。

　2）品質検査の限界

　上記の対策のひとつとして、原発業界では、外部からの診断を精密に行って早いうちに欠陥を見出して処置をすると言っている。そのことによって、大きな事故を事前に防止できる、というのがその論拠である。
　しかし、その欠陥検知の技術の信頼性については、おのずから限界があり、それによって、次の連続運転期間中の事故発生を完全に防ぐことができるとは言えない。その技術上の限界については、［補足説明2］を参照されたい。

　3）装置の破壊に至らない傷は補修しないという綱渡り

　2000年に、日本機械学会は「発電用原子力設備規格維持規格」を策定し、その規格は、原子力規制委員会の「規制基準」の一環を成すものとして適用（エンドース）されている。この規格の目的は、破壊力学に基づいて破壊過程を厳密に解析し、傷が発生しても、それが装置の破壊に至らない性格のものであれば補修作業を不要と判別するためのものである（注5）。
　問題は、あらゆる破壊過程を人知で予測できるかという点にある。人知に頼ってどこまで崖っぷちに近寄っても良いかというリスクを冒している。そのように、一般の産業設備以上にリスクを冒さなければ稼働率を稼げないのが原発の宿命である。

　4.古いモデルの廃棄

　一般産業プラント、たとえば石油精製プラントや化学プラントでは、1950年代に建設した設備を今でも稼働している場合が少なくない。けれども、それらのプラントにおいては、劣化した部分（機器や配管）を完全に更新している場合が多い。他方原発では、規模の大きい工事には多大な被ばく労働を要するので、大幅な更新や補修作業が困難である。とくに熟練の技能労働者に被ばく労働を要求することは困難であって小規模補修に限定される。
　その結果、故障発生頻度は下図のような確率を示す。これを「バスタブ曲線」と呼ぶ。建設後初めて運転する時に初期故障が発生する。その後安定期が続き、一定年数を経た晩期にじょじょに弱点が現れて故障頻度が増していく。



　　　　図1. 故障頻度（バスタブ曲線）の典型例

　老朽化した設備は故障リスクが高まる。それを補修によって寿命延長するか、廃棄して新しい設備を導入するかは、そのリスク回避費用、更新後の性能向上利益などのバランスで判断する。自動車・家電製品などのような一般消費財は、性能や補修費用とのバランスで、寿命は10〜20年である。原発はたとえばマーク�Tのような初期モデルはリスクが高くて、速やかに廃棄した方がよいことが福島事故で実証された。
　その後に建設された原発モデルでも、PWRの蒸気発生器のプラグ率や照射脆化の進行度合いなど、通常の運転経過においても劣化が発生しているので、最大でも40年を寿命とすることが、条件付き妥当と考える。
　また、多量の電線の被覆材料はプラスチック（合成樹脂）製であるが、経年劣化によって可撓性を失うため、ひび割れや衝撃による破損が懸念されるが、それらの電線を交換することは現実的に不可能である。
　より深刻な問題は、1970年前後に設計された原発は、地震に対する認識が今日ほど進んでおらず、基準地震動300〜400Galで設計されたものが多い（東海第二は270Gal）。近年の兵庫県南部地震や熊本地震において新たな知見として加わったことは、基準地震動の大きさ、および繰り返し震動回数など、既存の原発設計には含まれていないリスクが判明したことである。
　現在の新規制基準の審査においては、過酷事故の発生を前提として、その対策を外付けの応急設備で補うことで合格としているが、設備本体の本質的な改善には手をつけておらず、安全率の切り詰めによって大規模破損が発生しないかどうかの審査だけを行っている。これは設計時に想定したリスク回避の余裕の後退にほかならず、早急に設備廃棄を考えるべきであって、運転延長はさらにリスクを加増するものである。

　4.東海第二原発の現状

　1）バスタブ曲線の傾向

　東海第二のトラブル発生件数の推移は下図の通りである。初めのおよそ10年間に初期故障が頻発し、それらを克服した後の10年間は安定期にあり、20年間を経過してからはトラブルが漸増して30年経過後は高止まりしている。これは典型的な老朽時期に入っていると言えるであろう。