『原子力は、僅かな燃料＝資源から莫大なエネルギーを生み出すので、化石資源に比べて圧倒的に優位とするドグマ』コロラドさんによる検証(2016.3.3作成)

Hiroshi Makita Ph.D. 誰が日本のコロナ禍を悪化させたのか？扶桑社8/18発売中 @BB45_Colorado

原子力は、僅かな燃料＝資源から莫大なエネルギーを生み出すので、化石資源に比べて圧倒的に優位とするドグマが有名なのだが、これには強い疑問を持ってきた。

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石炭火力発電所の場合、1GWeの火発を設備利用率85%で1年間運転するのに必要な石炭の量は、概ね百五十万トンである。なお、石炭は、炭田で産出されたものが選炭を経てそのまま燃やされるので、この数字は産炭時点の数字と変わらない。

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原子力発電の場合、1GWeあたり、3年で100トンのウラン燃料を使う。設備利用率が下がっても、MAの発生で、3年で取り換え（実際には滞留期間は3~5年で設計）となる。ここは3年と考えて年間消費量を1/3の33トンとする。

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軽水炉燃料は、235U0.8％の天然ウランを4%に濃縮しているので、33tの核燃料をつくるのに必要な天然ウランは、約5倍の165tとなる。更にウラン鉱石に含まれるウランの量は、0.3%程度なので、必要な天然ウランの量は、収率100％で5万五千トンとなる。簡単の為、六万トンとする。

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ちなみに、国内最大のウラン鉱山であり、優秀なウラン鉱床とされた人形峠のウラン含有率は、0.01%程度だったので、必要なウラン鉱石の量は、二百万トン近くになる。

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1GWe級の発電所を1年間運転するのに必要な資源採掘量（原石ベース）は下記のようになる。 石炭火力 150万トン 原子力　6万トン（標準的な鉱山） 　　　　180万トン（人形峠）

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粗い計算なので、石炭は選炭による歩留まりを100%にしているし、ウランについては、選鉱、精製から核燃料製造までの歩留まりを100%にしている。 この試算は、原子力にかなり有利な試算となっている。

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これを見れば分かるように人形峠のような貧鉱では、石炭火力にすら劣る事となる。これでは、開発した事自体が誤りで事業放棄は当然といえる。 六万トンという数字も、百五十万トンに比べれば圧倒的に優位に見えるが、しばしば示される手のひらサイズと貨物列車１杯分という比較は誇大広告甚だしい。

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実は、エネルギーマイレージをトン・キロで評価すると、鉱山から鉄道、海上輸送で消費地に直行してくる石炭に比して、ウランは、その6割以上が一旦合衆国に運ばれ、加工プロセスでの滞留期間が3〜5年とされているので流通加工段階でのトン・キロ数は、かなり大きいものとなる。

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日本の場合に限ると、エネルギーマイレージとトン・キロの概念を導入すると、核燃料は、石炭に比して一桁優位という程度に落ち着くと考えられる。

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これは言い過ぎで誤導 マイレージは数倍になるが、一方で輸送トン・キロについては、精製後のイエローケーキから先が動くので大幅に小さくなる。 一方で、燃料に加工されるまでに、莫大なエネルギーと手間と時間＝お金が加えられる。 twitter.com/BB45_Colorado/…

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さてここで原子力PAでの説明を見てみよう。 jaea.go.jp/04/ztokai/kiso…

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少ない燃料で大きなエネルギー ウラン235は１グラムで石油２０００リットル、石炭３トンに匹敵するエネルギーをつくることができます。つまり、質量単位ではウラン燃料は石油の約200万倍、石炭の約300万倍の熱エネルギーを放出します。

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精々一桁。出来るだけ原子力に有利なるように、粗鉱生産時点での質量比で見ても二桁程度しか有利でないのに、6桁も有利としてきたのが原子力PAにおける比較的まじめな説明である。 トリックは、ウラン235（製品状態）で比較している所にある。

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まず、濃縮で5倍にせねばならない上に。ウラン鉱石の含有量が精々0.3%程度であることを無視している。 これによって、概ね3~4桁の過大評価に繋がる。人形峠のウラン鉱床に至っては、6桁の過大評価となっており、むしろ石炭に劣る結果となっている。

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ウランは、比較的偏在していない資源で、海水には事実上無限の資源量がある。しかし、その濃度が低過ぎて、資源としては評価し得ない。 含有量が0.1~0.5%が現在採掘されているウラン鉱床であるが、資源としてはかなり危うい水準で、核燃料のエネルギー密度の高さで辛うじて成り立っている。

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仮に、高速増殖炉核燃料サイクルがまともに商用ベースで完全に実用化できれば、ウラン資源の有効利用率は現状の0.5%程度から80％程度になるので、先程の数字は理想的には100倍程度になる。 石炭火力 150万トン 原子力　 600トン（標準的な鉱山） 　　　　1.8万トン（人形峠）

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これでも人形峠はお話しにならないが、標準的なウラン鉱山は、かなり有望となる。 やはり、商用原子力は徹底したコスト重視で二酸化ウラン燃料ワンス・スルーによって21世紀中に使い捨ててしまうか、効率重視で完全な高速増殖炉サイクル100%で運営しないと立ち行かない事が示唆される。

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残念ながら、1950年代から莫大な資源と時間を投入し、多くの事故と様々な弊害を積み上げてきた結果、高速増殖炉も高速増殖炉核燃料サイクルも60年の時間をかけてすら全く実用化できていない。後者は影も形もない。 幾らPAで4桁の下駄を履かせてもガスと石炭に敗北するのは当然といえる。

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石炭は、採掘して、選炭したものをそのまま運んできて燃やしているのだし、ガスは分留後、パイプラインか液化ガスとしてそのまま運んで燃やす。石油に至っては、発電用途の主流は、精製廃棄物といえる重油を燃やしている。 採掘後、消費するまでに殆ど減量(減損)してない。

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エネルギー資源は桁で評価しても十分議論に耐えるので、けっこうラクチンだ。

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@kj_ito あと、実際に燃えるウランであるウラン235が0.7%しか無い事が重要です。残り99.3%の238Uは燃えないウランで、一部プルトニウムに転換される事で、ごく僅かが燃えます。（燃費にして三割程度の向上。）

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さてここでとてもよく見かけるPAの図が出てきたので比較してみよう。 石炭はオーダーで有っているが、原子力は、3桁の過小評価となっている。3桁なのは、濃縮ウランで比較している為。 5万トン貨物船で1隻と47隻の差で、随分しょぼくなる。 pic.twitter.com/witeY3wOoi

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プロパガンダって、その欺瞞をはぎ取ると、情けない事になる。

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@haioku 福島核災害の費用を算入すると、もう産業として成り立たないです。