原子力開発利用長期計画

昭和36年2月8日
原子力委員会

第I部 緒論

1.長期計画改訂の背

 原子力委員会は、その設置の年である1956年(昭和31年)9月に、原子力開発利用のための長期基本計画を策定し、わが国原子力開発利用の目標と方針を明らかにした。さらに、1957年(昭和32年)12月には発電用原子炉開発のための長期計画を、また1958年(昭和33年)12月には、引き続き核燃料開発に対する考え方を策定した。

 日本原子力研究所の研究施設の拡充整備、原子燃料公社による人形峠等ウラン鉱山の開発および製錬の研究、放射線医学総合研究所の設立と研究および治療施設の整備、国立試験研究機関等における原子力研究開発の推進、民間企業における原子力関係研究開発への助成、海外への留学生派遣等は、いずれも上記長期基本計画等に示された線に沿ってすすめられたものであり、また日本原子力発電株式会社によるコールダーホール改良型原子力発電施設導入も、上記発電用原子炉開発のための計画に基づいて推進されたものである。

 しかしながら、最近2、3年来の情勢の変化を考慮すれば、当初の長期基本計画、特に原子炉発電計画をある程度修正することによって、今後の開発をより合理的ならしめるのが適当と考えられるに至った。ここでその理由のおもなものをあげれば次のごとくである。

 第1は、原子力平和利用分野のこの数年間における世界の発展に伴い、利用しうる技術情報資料が当時に比べれば非常に豊富になり、判断のために必要なかなり詳細にわたる材料が得られるようになったことである。したがって、開発利用の長期的な見通しについても、より具体的かつ広範囲にわたっていえるようになったことである。

 第2は、世界の核燃料事情の変化である。すなわち、数年前には、核燃料は、天然ウランを含め国際的流通が必ずしも自由でなく、海外からの入手については、相当の制約を受けるのみならず、数量的にも不安があった。このため、わが国としては、原子力開発利用の基盤である核燃料を主として国内の核料資源におき、できるだけ自立体制の下に開発をすすめる必要があると考えられたかが、その後の海外における核燃料供給力の増大から、国内核燃料資源の開発と海外からの核燃料の輸入とを合わせ考えた政策をとることが必要となってきていることである。

 第3は、原子力開発利用を実用化するために克服しなければならない技術的問題の複雑さが、研究開発の進展に伴い次第に明らかになったことである。特に核燃料サイクルの自立体制をとった場合、不可欠の要素であると考えられた高速中性子増殖炉についても、その後の研究開発の進展に伴いまだ技術的困難が多いことが明らかとなり、これを解決し実用化にもっていくためには、従来考えられた以上の研究開発期間を必要とするとみなければならなくなったことである。

 第4は、最近の世界経済の正常化に伴いわが国の外貨収支もかなり改善された一方、世界の石油の供給力が著しく伸び、かつまた価格も低下してきているので、わが国のエネルギー所要量の大部分を石油の輸入でまかなうことも可能になってきたことである。しかもその後の在来火力発電の技術進歩と関連し、重油専焼大規模高能率火力方式が経済性比較の対象としてクローズアップしてきたことは、当面原子力発電の発展に見逃しえない影響を及ぼしていることである。

 第5は、原子力利用の分野がアイソトープ利用の面等において拡大し、特に放射線化学等がその後急速に発展しつつあり、わが国経済の成長に及ぼす効果は、単に原子力発電としての利用面のみでなく、他の分野についても、もっと積極的に取り上げる必要性が生じたことである。

 以上のごとき情勢の変化からみて、前回の長期計画のよって立った条件が、かなり変ってきたことは、明らかである。もとより前回計画の基本精神に変りはないが、ここにおいて新しい情勢に対応した目標および方針に基づき改めて長期計画を策定することが適当であると考える。

2.原子力開発利用の意義

 原子力開発利用の意義については、前回の長期計画においても一部述べられているが、わが国の立場からみるとき、原子力平和利用を推進する必要性は、ますます大きなものがある。たしかに原子力を経済的かつ技術的に安全に開発利用するためには、当初考えられたより多くの研究開発を必要とすることが次第に明らかになってきたのは、事実であるけれども、これによって原子力開発の意義を過少評過するようなことがあってはならない。これまでの科学技術発達の歴史をみてもわかるように、開発の初期段階に直面する多くの問題は、研究開発の進展に伴い、やがて次々に解決されていくことが十分期待できるし、さらに長期的にみるならば、原子力平和利用が将来人類に与える福祉はきわめて大きなものがある。すなわち、

(1)原子力のエネルギーとしての利用については、エネルギーが産業発展のため量的質的に不可欠の要素であることから考え、長期にわたり経済的なエネルギーを安定して確保しうるようにすることは、わが国経済の躍進を可能とするための鍵である。しかるにわが国の在来エネルギー資源の賦存状態をみると、水力、石炭、石油等いずれも今後にあまり多くを期待しえないと考えられるので、結局増大するエネルギー需要の大部分は海外からの輸入にまたねばならない。この場合、最近の海外における状況からみて、当分の間、輸入エネルギーとしては、石油に依存するのが有利と考えられるが、石油といえども開発に限度があると考えられ、したがって長期にわたりエネルギー供給源の安定化をはかるためには、将来にそなえていまから原子力の開発利用に着手しておく必要がある。原子力については、核分裂反応により少量の核燃料で多量のエネルギーを発生するという特色があるばかりでなく、さらに将来核融合が実現すれば、利用しうるエネルギー資源はほとんど無限に拡大されるという可能性があり、これらの面で石炭および石油等化石燃料とは全く異なる特色を有しているから、エネルギー供給源の多様化について重要な役割を果たすことが期待される。

(2)原子力開発利用の他の一面であるアイソトープおよび放射線の利用についてみれば、そのわが国産業の発展に及ぼす影響は、きわめて広範に及びかつまた多岐にわたるものである。すなわち、アイソトープをトレーサーとして、あるいは放射線源として医学、生物学および農業へ利用する技術は、今日すでに一部については実用の段階に達し、他の手段をもっては代えがたい重要な役割をそれぞれの分野で受け持っている。また、アイソトープの工業利用は、計測関係のほか放射化分析等の面へも急速に発展してきており、今後さらにあらゆる工業分野において広く行なわれるようになれば、電子工業等の発展と相まって生産工程の合理化、品質改善等に大きく貢献するばかりでなく、特に化学工業においては、熱、圧力などと並んで放射線が利用されるのに伴い、将来その生産方法や品質改良に飛躍的な発展をもたらすとともに、すすんで新製品の分野への開拓も期待されている。

(3)このような原子力開発利用のもたらす直接的効果のほか、原子力の開発を推進することは、多くの面においてわが国産業経済の基盤を拡大し強化するうえに重大な影響を有するものである。すなわち、わが国が狭い国土と大きな人口をかかえつつ、将来にわたって健全な経済成長を実現し、国民の福祉をたかめるためには、わが国技術水準の飛躍的向上、産業構造の高度化が絶えず要求されるが、この点において技術革新の大きな担い手である原子力をみずから手がけることは重要な意義を持つ。原子力発電の実用化に伴うエネルギー供給力の増大、原子力船の実現によってもたらされる海運、造船分野におけるいっそうの発展、放射線利用から生ずべき新しい技術開発の可能性、品質改善等は、それ自体わが国産業の中で次第に大きな比重を占め、他の産業の発展と相まって産業構造の高度化を促進するものであるが、同時に原子力開発利用のために要求される新金属の開発、材料純度の絶対値の改善あるいは機器性能の飛躍的改善等は、直ちにわが国科学技術の向上に密接な関係を有するものである。また、在来技術を基礎とする産業から、従来に比し非常に広範囲にわたる多岐の科学技術を総合化することによりはじめてその基礎の確立が可能となる原子力産業への発展は、わが国産業構造の体質改善をすすめるうえに重大な要素となることが期待される。

 以上のごとき観点からして、長期的にみればわが国において原子力開発利用を強力に推進することは、きわめて重要な意義を持つものである。しかも原子力平和利用が他の諸産業とやや異なる性格を有する新規産業であること、かつまたわが国が諸外国より遅れてスタートしたことなどから考えて、単にその研究開発を民間にのみ期待するだけでなく、政府みずからも直接間接開発利用推進のうえに重要な役割を受け持つべきであり、特に初期段階においてその責任が大きいと考えられる。

 すなわち、わが国の原子力産業を健全に発展させ、かつこれまでの遅れを早急に取り戻すためには研究開発の推進に非常に大きな資金と人材を投入する必要があるのみならず、核燃料ならびに安全性の確保等については、政府がみずから責任をもって計画的に開発をすすめなければならない。さらに、原子力開発利用の円滑化については、他の分野以上に国際関係の協力および調整が重要な要素となっている事実からみても、政府が積極的な役割を果たす必要があることは明らかである。

 したがって、今回長期計画を改訂するにあたっては、長期的観点にたって原子力開発利用のあらゆる分野にわたり、かつまた基礎研究から応用研究、さらに実用化に至る開発の全過程を総合的に検討し、政府、民間を通じ関係機関が相協力して追求するに足る計画を策定する必要がある。

3.新長期計画の構想

 今回新らたに原子力開発利用のための長期計画を策定するにあたっては、上述のごとき情勢の変化と開発利用の意義を十分考慮に入れるとともに、これまでに得られた最高の知識、情報および経験を生かして、長期的かつ総合的見地から広く見通し、わが国が原子力平和利用を推進するうえに最も合理的かつ効果的な方針を打ち出すことに主眼をおく。

 計画期間については、1961年に始まり1980年に終る20年間を対象とする。この場合、原子力開発利用が世界的にみてここ当分主として研究開発をすすめる段階であり、原子力開発利用の経済性の確立は、多くの面について1970年以降と考えられるので、対象計画期間のうち前期約10年を開発段階、後期約10年を発展段階とする。ここで前期10年には、その努力をもっぱら将来の発展にそなえ足場を固めるための研究開発、探鉱等に重点を指向することが必要であると考える。したがって、前期10年については、できるだけ具体的な計画をたて、後半の10年間については、前期における開発計画が具体化するに伴い進展すると考えられる将来の姿を展望するものとする。

 このため、新長期計画においては、緒論に続く第II部において原子力発電、原子力船、核燃料および放射線利用の4部門における長期的発展の見通しを与え、第III部においてこの見通しを実現するために主として前期10年に実施されねばならない研究開発について、広く各分野における推進計画を明らかにし、最後に第IV部において、これら研究開発計画および長期見通しを実現するために必要な促進方策を述べるという4部構成をとることとする。

 その趣旨は、原子力開発利用長期計画の中心が、ここ当分地道な研究開発をそれぞれの分野において強力に推進すること、および国として必要な促進方策、特に原子力施設および周辺の安全性確保について万全の措置を講ずる点にあることを明確にするところにある。したがって、研究開発計画の内容および効果的な実施のために必要な諸方策、すなわち、共同研究およびプロジェクト研究体制、大規模研究施設の共同利用体制の確立等、各研究機関の連絡および協力強化の必要性を重視し、この点に最も力をそそぎ、わが国原子力開発のすすむべき道を明らかにすることに努める。原子力開発利用の具体化の見通しは、このような研究開発の今後の進展および成果のいかんによるものであるから、今回の長期計画においては、将来の発展見通しについては、できるだけ弾力性をもたせることが適当であると考える。

 なお、原子力開発利用の分野がますます拡大してきている実情にかんがみ、単に原子力発電の実用化のみに重点をおくことなく、各分野の利用が相伴って有機的関連のもとに進展させることを考える。ここで長期計画全般を通ずる基本的構想を示せば次のとおりである。

 まず一般に国内外においてすでにこれまで相当の開発が行なわれ、ある程度実用段階に近づいたとみられる技術については、主として民間の研究開発および海外からの導入技術に期待するが、他方今後新たに開発さるべき大きな課題については、主として国が中心となってその研究開発をすすめる。なお、基礎的研究については、民間においてもある程度行なわれるが、国の機関が当然大きな役割を持つものと考える。さらに、安全性確保の面からみて重要な問題については、国としてその指導に万全を期する。

 また、核燃料の確保、特に将来需要が増加すると予想される濃縮ウランについては、政府として国際的な供給源の確保に積極的に努力するほか、プルトニウムの核燃料としての利用開発に重点を指向し、その活用をはかることを考えるとともに、さらにすすんでは濃縮ウラン国産化の可能性をも考慮し、あらかじめ研究を推進する等の措置を講ずるものとする。

第II部 原子力開発利用の長期見通し

1.原子力発電

(1)原子力発電の開発の意義

 経済の発展とともに、わが国の電力需要は、年々大幅に増大する傾向にあり、所得倍増計画による最近の見通しによれば、1970年度および1980年度における電力需要は、それぞれ1959年度の約2.8倍および約5倍と増加し、これに伴い前期10年間において、3,622万キロワット、後期10年間には、4,819万キロワットの発電設備の開発を必要としている。しかもこれらの発電設備は、適地の漸減のため水力資源の新たなる開発にあまり多くを期待できず、技術の進歩および燃料費の値下りにより発電原価の低下が期待できる火力に重点がおかれるものとしている。すなわち、1959年度における火力発電量の全発電量に対する比率は33%であったが、1970年度には65%に、1980年度には78%に増加するものと見込んでいる。

 さらに、この発電量に見合った所要燃料は、現在判明している国内の資源状況からみてその相当部分を輸入に依存せぜるをえないと考えている。これを前記所得倍増計画において、今後建設される火力発電所の大部分を占めると予想される重油専焼火力発電所に燃料として使用される石油を例にとるならば、その全エネルギーに対する構成比率は、1957年度に29.5%であったものが、1970年度には49.6%、1980年度には62.6%に増大することとなっており、電力の総エネルギーに対する比率も38%からそれぞれ、46%、50%へと増加するものとみている。上記にみられるごとく、将来の電力需要の急速なる増加に対応するため、新たなる電源開発を必要とするとともに、これに必要なエネルギー源を海外資源に依存せざるをえないという傾向は、今後ますます強くなるものと思われるので、外貨収支の見地からのみでなく、エネルギー源確保の安定化の面からもより安価なエネルギー源の開発およびその多様化をはかることが必要である。このため電力供給源として原子力発電に期待することは、大きな意義があるものと考える。

 また、原子力発電の開発が促進されるに伴って、国産比率が高まるとともに、長期的にみると原子力発電は、重油専焼火力発電に比して外貨収支の面においても有利となる見通しを得た。

 さらに、原子力発電の開発には広範かつ高度の技術を必要とするので、その開発を行なうことにより新しい技術・産業が発展し、ひいてはわが国産業において技術水準の向上をもたらし、産業構造の高度化に役だつものと考える。

(2)原子力発電の技術進歩の見通し

 英国における黒鉛減速ガス冷却炉に引き続き米国における軽水冷却炉が実用規模発電所として運転を開始した実情にかんがみ、前期10年の間にわが国で実用化がすすめられるのは、主としてこれら二つの炉型であると考えられる。

 ガス冷却炉については、低濃縮燃料を用いた高温ガス冷却炉へと改良発展がすすめられ、これらの実用化が可能となるであろう。一方、軽水冷却炉については、核過熱方式の採用等の技術的改良発展によって、より有利な経済性を獲得するものと思われる。

 さらに、その他の型式のものとして有機材冷却炉については、有機材の核的性質、諸外国の開発の現状等からみて後期段階には実用化が可能となるであろう。重水減速炉については、将来における天然ウラン等の経済的利用を考慮すれば、後期10年間において実用化することも考えられる。

 また、増殖炉等については、前期10年間においても相当程度の開発がすすめられるであろうが、その実用化は、後期10年の後半以降と思われる。

(3)原子力発電の経済性の見通し

 電力需要の増大に伴って、今後建設される火力発電所の大部分は、重油専焼火力発電所となるものと予想されるが、その発電原価は、設備の大容量化による建設単価の低下、熱効率の上昇、燃料費の値下り等によって今後さらに改善され、1970年ごろには1キロワット時あたりほぼ2円40銭ないし3円程度になるものと考えられる。

 これに対して原子力発電による発電原価は、現在までの海外における研究資料・運転経験等を参考とし、これにわが国の特殊事情として金利の高いこと、耐震設計の必要であること等を考慮して行なわれた試算によっても1970年前後には前記重油専焼火力発電による発電原価に匹敵する1キロワット時あたりほぼ2円40銭ないしは3円程度になるものと思われる。さらに、原子力発電は、その技術の発展の可能性をらみても、将来は原子力発電のほうがより有利になることが期待される。

(4)前期10年間における原子力発電の開発

a 発電1号炉の建設

 現在、日本原子力発電株式会社が建設中の黒鉛減速ガス冷却型発電炉は、わが国における最初の実用規模の原子力発電所として計画されたものであり、将来設置の予想されるガス冷却型発電炉の開発に資するため、建設技術の習熟・国産化の推進・技術者の養成訓練等を目的として1964年半ばには建設を完了する予定である。

b 発電2号炉の建設

 わが国における実用規模の発電2号炉としては、現在のところ軽水冷却型が適当であると考える。

 本型式炉は、最近海外において実用規模の発電炉が完成されて運転に入りつつあり、また経済性についての見通しもやや明確となってきた。その将来性および内外の情勢からみて、後期10年間には、わが国においても木型式の炉が多数設置されるものと思われるので、将来の開発に備えてその建設技術の習熟・国産化の推進・技術者の養成訓練等に資するため、木型式の発電炉を建設することが妥当であろう。

 しかし、その選定は、慎重に行なう必要があるので、なるべく早い機会に海外への調査団を派遣し、建設の準備をすすめるものとする。

c 発電3号炉以降の建設

 前に述べた発電1号炉および2号炉に引き続いて前期10年間には、後期の開発への足場としてさらに3基程度の発電炉の設置が期待される。

 これらの発電炉の選択は、慎重に検討すべき問題であり、発電1号炉および2号炉の経験を基礎とし、海外諸国においてすでに開発され、実用性のある程度明確となっているものの中から選定すべきである。これらの点からみて前記10年間においては、ガス冷却型および軽水冷却型が主たる対象となるものと思われる。

d 開発規模

 上記により、前期10年間における原子力発電の開発規模は、発電1号炉・発電2号炉およびこれに引き続き建設されるものを合わせて電気出力約100万キロワット前後と考えるが、これらの建設は、電気事業者が協調してこれにあたることを期待するとともに、政府としては、その推進のために金融・税制その他において適切な施策を講ずる必要があると考える。

(5)後期10年間における原子力発電の開発

 後期10年間においては、原子力発電をできうるかぎり開発することが望ましいが、電力系統運営上の技術的・経済的見地からみて原子力発電は、当分の間は資本費も高く、主として基底負荷用に利用されるとみられるので、その開発規模にはおのずから限度があり、この期間において新たに設置される原子力発電施設は、同期間に増設される火力発電施設の約30%以内程度と考えるのが適当であり、したがってその規模は電気出力約600万キロワットないし850万キロワット程度と思われる。

 なお、後期10年間に設置される発電炉の型式は、現段階においてこれを推定することは、きわめて困難であるが、前期10年間における開発の見通し等からみてガス冷却型および軽水冷却型が主たる対象となり、これに今後新たに開発される型式の発電炉が若干は建設されるものと考える。

2.原子力船

(1)原子力船の開発の意義

 経済の伸長に伴って、鉄鋼および非鉄金属原材料、石油を主とする鉱物性燃料等の輸入量は、著しく増大し、これら貿易量の増加と相まって船腹需要も増大する傾向にある。所得倍増計画による最近の見通しによれば、前期10年間に総船腹量で年9%、油送船船腹で年10.6%の割合で増加し、1970年における外航船腹の所要量は、1,335万総トンに達するものとみられている。すなわち、前期10年間に約970万総トンの船舶の建造を必要としており、その内訳をみると約260万総トンの油送鈴のほか、現在年間1,000万トン程度の鉄鉱石の輸入が1970年には年間3,000万トンないし4,000万トンに増加するため必要となる鉱石船の新造等が大きな部分を占めている。

 以上の傾向は後期10年間においても進展することが考えられ、このような船腹の需要を満たすためには船舶の大型化、高速化を積極的にすすめることが望ましく、この点からみて大型高速船として有利な原子力船が将来において重大な役割を占めることが期待される。

 一方、わが国の造船業は、輸出産業中重要な地位を占めているのみでなく、世界の主要造船国の中でも優位にあり、この地位を将来とも保持するためには常に技術の向上をはかる必要があり、この見地からみても、できるだけ早い時期に原子力船の開発を行ない、その建造技術の確立をはかることが必要であると考える。

(2)原子力船の技術進歩の見通し

 船舶への原子力利用は、技術的にはすでに先進諸国において開発されているが、一般商船として経済性を確保しうるためには、原子炉の性能向上、放射線遮蔽構造の合理化、建造費および燃料費の低下を実現することが必要であり、今後これらの技術的開発との関連において、原子力船の建造技術は前期10年間に著しく進歩するものと期待される。

 さらに、船舶の大型化・高速化ならびに輸送距離の遠隔化がすすむに伴って、原子力船の優位性はますます高まるものと考えられるので、後期10年間においては、在来船では困難と考えられていたような超大型、超高速の原子力船の出現も現待され、将来においては原子力船の特殊性を生かした潜水商船等の開発も考えられよう。

(3)原子力船の経済性の見通し

 わが国を中心とする主要航路における油送船および鉱石船の輸送原価を在来船についてみると、積荷トン浬あたり約25銭ないし35銭程度で、これとほぼ同型式の原子力船については、10年後には約30銭ないし40銭程度になるものと推定され、さらに船舶の大型化・高速化が進み、航海距離の伸びることを考慮すれば、10年ないし15年後にはこの種原子力船の経済性は在来船と競合しうるものと考えられる。

(4)原子力船の開発への準備

 原子力船の特殊性からみて、これに対応する安全性の確保が必要であり、さらに放射性廃棄物の取扱安全管理体制および緊急時対策の確立、港湾の整備、原子加災害補償、その他運航に関連した国際とりきめおよび関連法規の整備等が必要である。これらの問題は、原子力船が建造・運航される時期までに解明されなければならない。

(5)前期10年間における原子力船の開発

 原子力船は前に述べたごとく、おそくとも1975年ごろまでには、その経済性は、在来船に匹敵しうることが期待されるので、前期10年間において後期の開発に備えて、原子力船建造技術の確立、運航技術の習熟、技術者および乗組員の養成訓練等に資するため、適当な仕様の原子力船1隻を建造し、運航せしめるものとする。

a 原子力第1船の建造

 原子力第1船の建造については、早急に建造の主体を定め、慎重な検討を行なった上で、将来の原子力船開発の足場とするのに通したものとし、またこれに塔載する原子炉は、軽水冷却型と考える。

 本船の建造は、1968年ないし1970年に竣工することを目標とし、これに必要な技術については、海外からの導入も考慮する。

b 原子力船開発に関する研究の促進

 原子力第1船の設計、建造および将来の開発に必要な設計技術、放射線遮蔽構造、船舶用原子炉等についての研究開発を促進するものとし、これに日本原子力研究所に建設を予定している動力試 験炉および遮蔽研究炉を十分に活用するものとする。

(6)後期10年間における原子力船の開発

 後期10年間においては、経済の伸長に伴う貿易量の著しい増加に対応して、所要船腹量の急増が見込まれるとともに、長距離航海能力を有する高速大型船舶に対する需要が高まることが期待され、一方において原子力船の経済性も向上すると思われるので、本期間の後半には、わが国の海運界においても原子力船がその船列に加えられるものと考えられる。

3.核燃料

(1)核燃料の需給の見通し

 原子力発電・原子力船等の開発が進展するにつれて、核燃料の需要は、ますます高まるものと考えられる。

 核燃料の需要量の長期にわたる推定は、将来において開発される原子炉の型式および建設時期の予想が困難ではあるが、1970年には天然ウラン換算数百トン程度、1980年には数千トン程度にも達するものと思われる。

 もしもこれらの大半が濃縮ウランであるとすれは、その年間需要量は、235Uで1970年においても数トン程度に達し、その後は急激なる増加が予想される。

 このような核燃料の需要見通しに対し、その供給は、天然ウランについては、国内資源がまだ十分に開発されておらず、当面海外資源にも頼らざるをえないが、海外の情勢からみて、さしあたり量的に問題は、ないものと考えられる。

 また、海外市場におけるウラン精鉱の価格も当分軟調を続けるものとみられる。

 濃縮ウランについては、米国・国際原子力機関等から供給を受けるものとなろうが、この場合長期にわたる供給の安定をはかることとする。

 さしあたり前期10年間における供給には、支障はないものと予想されるが、将来の需要の増加等からみて海外の供給源にのみ依存することは必ずしも適当ではないので、後期10年の前半において、プルトニウム燃料の実用化を、さらに後期10年の後半においては、濃縮ウランの一部国産化を可能とすることを目標として研究開発を推進する必要がある。

(2)天然ウラン系燃料の生産および加工

a 国内資源の開発

i)探鉱

 通商産業省地質調査所においては、国内のウラン鉱床の所在を総括的に把握するため、全国的規模における概査を行なってきたが、未調査の部分につき引き続きこれを行なう。

 原子燃料公社においては、現在探鉱を実施している地区および地質調査所等の概査により有望と望められた地区について当分の間現状程度の規模をもって探鉱をすすめる。

ii)採鉱および製錬

 原子燃料公社は、ウラン生産技術を確立するため、埋蔵鉱量の把握との見合いにおいて人形峠鉱山および東郷鉱山地区の試験的開発に着手する。

 この場合国産ウラン精鉱は、東海製錬所において精製錬を行ない、ウラン鉱採鉱から国産ウラン地金生産までの一貫した技術を開発する。なお、国産鉱から生産した天然ウランは、主として国内における試験研究用に使用する。

 将来、国内資源の本格的な開発の可能性が明らかになったときには、原子燃料公社のほか民間企業によっても開発されることを期待する。

b 精製錬および加工

 コールダーホール型動力炉用燃料要素は、技術的経済的見地からみて当分の間輸入されることになろうが、その国産化は、精製錬および加工が経済的に実施しうる時期になった時に、民間企業において事業化されることを期待する。その際精製錬の方式については、技術的および経済的に最も有利な方式が採用されるべきであるが、原子燃料公社において、開発される技術の活用をはかることを考える。また、初期の段階においては、コールダーホール型動力炉用燃料の加工技術については、英国から技術を導入するものとする。

 試験研究炉用天然ウラン燃料については、日本原子力研究所および原子燃料公社協力のもとに、民間企業において早期にその取替燃料の国産化をはかるとともに、さらに燃料性能の向上に関する研究をすすめる。

(3)濃縮ウラン系燃料の加工

a 加工

 軽水冷却型動力炉用燃料は、当初の間は輸入されることとなろうが、その国産化は、経済的に加工を実施しうる時期になれば、民間企業において行なわれることを期待し、必要があれば海外技術の導入も考慮する。また、試験研究炉用燃料の需要は、前期10年においても、かなりの量に達する見込みであるのでなるべく早い時期に民間企業により加工が実施されることを期待する。

b ウラン濃縮

 将来の濃縮ウラン需要の増大に備えるとともに、その供給源の多様化を期して、後期10年の後半には、その一部の国産化を可能とすることを目標として、ウラン濃縮に関する研究開発な日本原子力研究所および原子燃料公社を中心としてすすめる。なお、将来においてウラン濃縮事業を実施する必要のある場合には、原子燃料公社に受け持たせることが適当であると考える。

(4)使用済燃料およびその再処理

 使用済燃料については、国際協定に基づいて処理するが、原子力発電の規模が増大した段階においては、わが国において再処理を行なう必要がある。

 この観点から、再処理に関する研究は、日本原子力研究所および原子燃料公社が共同してすすめるとともに、さらに再処理技術の確立および技術者の養成訓練を目的として前期10年の後半において天然ウラン燃料および低濃縮ウラン燃料を処理しうる方式による再処理パイロットプラントを原子燃料公社に設置する。

 なお、将来再処理事業は原子燃料公社に行なわせる。

(5)プルトニウム利用の見通し

 前期および後期を通じて原子力発電の開発が発展すれば生成されるプルトニウムは、相当の量に達するものと推定される。

 プルトニウムの燃料としての利用は、高速中性子増殖炉に使用される場合が最も有利であると考えられるが、技術的な困難が多く、その実用化は、海外諸国においても後期10年の半ば以降とみられるので、プルトニウムの濃縮ウラン代替利用に関する研究開発をすすめる。さらに、将来プルトニウムを使用する高速中性子増殖炉に関する技術を開発し、わが国において合理的な燃料サイクル系が確立されることを期待する。

4.放射線利用

4.1アイソトープの利用

(1)アイソトープの利用の見通し

 アイソトープの新核種の開発・新しい利用技術の開発およびトレーサー技術の進展等に伴って、わが国におけるアイソトープの利用は、今後ますますその応用分野が拡大し、実用化の面においても、大規模かつ広範囲な利用が促進されるものと期待される。

 アイソトープは、大学・国立および公立試験研究機間・民間企業等において基礎科学・医学・生物・農業部門、各種工業等の各分野に広く利用され、基礎科学の進歩・産業の進展および国民福祉の向上に貢献しつつある。すなわち、基礎科学においては、生理学・生化学・地球物理学・考古学等への応用等研究分野の拡大をもたらし、医学の分野においては、疾病の診断および治療への応用により国民の保健福祉の向上に貢献し、また生物・農業部門においても有用動植物の品種改良および保護・農林・水産物の品質改善および保存等への利用が広まり、さらに工業分野においては、鉄鋼・非鉄金属材料等の基礎産業部門における工程管理・品質管理等への応用・化学工業における品質改善・新製品の開発等への応用および土木・建設等への応用も開発され、わが国の産業技術の向上に貢献することが期待される。

(2)アイソトープの需要の見通し

 アイソトープの利用の進展に伴い、アイソトープの使用箇所および使用量の増加・使用核種の多様化、使用単位量の増加等が期待される。

 最も需要の多い核種は、放射線源として用いられる60Co、トレーサーとして用いられる急32Pおよび131I 等である。これらの需要は、年々増加の傾向にあり60Co の使用量は、年8%ないし20%の割合で、32P および131I はそれぞれ年3%ないし4%、および3%ないし6%の割合で増加しており、前期10年間においても、おおむねこの程度の割合で増加するものとすれは、1970年における年間使用量は、60Co 10万キュリーないし20万キュリー、32P 4万ミリキュリーないし4万5千ミリキュリーおよび131I 7万ミリキュリーないし8万ミリキュリーに達するものと推定される。

 そのほか、使用量としては、あまり大きくはないが、今後の開発を大いに期待される核種としては、医学・生物学等に使用される3H・14C・24Naおよび198Au、これらの分野のほか、各種工業部門等において研究用として広く用いられる35S、線源として利用される137Cs等がある。

 さらに、各分野における基礎および応用研究に広く利用されている100種以上にのぼる標識化合物の需要は、ますます増加するものと考えられる。今後新たに開発を期待されるものとしては、冶金技術の解明のために使用される58Co・59Fe・110Ag等の標識化合物がある。

(3)アイソトープの生産の見通し

 当面の需要については、外国からの輸入にまつものとするが、今後の需要の増加に対応してアイソトープの供給を確保するため、その生産は、日本原子力研究所を中心として原子炉の開発の状況に応じて行なうものとする。まず、24Na・32P・35S・42K・131I および198Auの6核種については、すみやかに生産を開始し、前期10年の半ば以降においては、わが国の需要の大半をまかなうものとする。3H・14C・51Cr・56Mn・58Co・64Cu・76As・82Br等半減期の短い核種については、前期10年の後半において遂次生産に移行することを考慮する。

 60Coは、後期10年間において大出力原子炉を活用して生産することを考慮し、90Cr・137Cs等の核種については、使用済燃料の再処理との関連において生産することとする。

4.2放射線化学

(1)放射線化学の開発の意義

 放射線化学の研究開発は、海外諸国においても活発に行なわれており、近い将来それらの成果が各分野において進展することが期待されるが、特に繊維・ゴム・合成樹脂等をはじめ化学工業の広範な分野に及ぼす影響は、きわめて大なるものがあると考えられる。

 放射線化学は、比較的新しい分野であるが、わが国は、相当の化学工業を有しているから、先進諸国に比して遅れている基礎研究・放射線工学・放射線源の開発等について適切なる促進をはかることによって、先進諸国と近い将来において肩を並べることができるものと期待される。

 したがって、わが国において放射線化学の開発を促進することは、新技術の開発・産業の発展等に貢献するとともに、わが国の産業構造の高度化に役だつものと考える。

2)放射線化学の発展の見通し

 化学工業において放射線利用が熱・圧力および触媒と並んで主要な手段となることの可能性については、もはや疑う余地はないものと考えられる。特に放射線化学による新製品の開発・コストの低下等が期待されるが、さしあたり有望と思われるものとしては、ホルムアルデヒトのイオンの重合、セルローゼ繊維におけるグラフト重合、ベンゼン等の酸化、空中窒素の固定による硝酸の合成等がある。

 これらは、今後の研究開発にまつところが大きいが、特に大量線源による中間規模試験、放射線の照射原価の低下等により前期10年においてもかなり実用化されるものがあると思われる。

(3)放射線化学の開発

 放射線化学の研究開発を強力に推進するため、わが国における放射線化学の中央研究機構として日本原子力研究所に専門部門を設置することを考慮する。さらに、将来の発展とにらみ合わせてその組織機能の強化をはかる。

 ここには、経済的見地から民間においては、設置が困難とみられる大施設を設置して、有望と考えられる放射線化学に関する中間規模試験、照射原価の低廉なる放射線源の開発研究、大施設の使用を必要とする基礎研究等を行なうものとする。

 上記施設の運用にあたっては、民間の意向を十分に反映し共同利用の円滑をはかり、設置の目的を生かすことを特に考慮するものとする。

第III部 研究開発計画

1.一般的方針

(1)研究開発のすすめ方

 わが国の原子力開発利用をその長期見通しの上にたって効果的にすすめるには、必要な研究開発を強力に推進するとともに、その成果を直ちに開発利用面に反映せしめなければならない。このため、大学・国立および公立試験研究機関、民間企業等の関係機関が緊密な連絡をとり研究開発をすすめるとともに、さらにすすんで国際間の協力をより密接に強化する必要がある。

 かかる観点からみて、国内各研究機関が自由な研究活動によってみずからの創意工夫を発展させるのに適した環境を保持するとともに、相互の連絡および協力を深めることにより研究開発を効果的に進めることが望ましく、さらに特定の目的達成のために関係機関の協力によってすすめる共同研究計画およびプロジェクト研究計画を確立して研究開発を強力に推進することは、原子力のごとき新しい分野においては特に有効な方策であると考える。

 なお、原子力開発利用のためには、社会科学関係の研究も必要であるが、本計画では、一応自然科学部門について述べるものとする。

(2)海外技術と国内技術

 原子力の開発利用にあたっては、きわめて広範囲にわたる科学および高度の技術の開発が必要とされる。これらの科学技術のうちには、従来からわが国が有していたもの、あるいは1954年ごろから特に原子力関係として開発された科学技術に相当の期待を持てる面もみられるが、大部分がわが国にとって全く未経験の分野であり、今後研究開発を進める過程において科学関係については、できるだけ国際交流をすすめるとともに、他方技術関係については、海外から技術を導入して、研究開発を飛躍的に向上させる必要があると考えられる。

 いま今後10年の間にわが国で建設されると予想される軽水冷却型動力炉を例にとれば、炉の設計建設に際し、個々の機器については、わが国の技術のみで製作しうるものも少なくないが、しかし、動力炉プラントとしての機能を完成させ、しかも安全性を確保するためには、プラント全体としての設計、製作、建設の技術と経験が必要である。したがって、今後動力炉の国産化を図り、さらにわが国独自の発展を期する場合、研究開発促進の手段として海外の技術を導入することは、時間的、資金的効率の面から見て十分意義あることと思われる。

 かかる観点からして、長期計画による研究開発のすすめ方は、第1にすでに海外において高水準に開発されている技術を導入してこれを消化するための技術基盤を確立するとともに、さらにすすんで外国技術をわが国固有の条件に適合させ、改良発展させるための研究を一方の柱とし、他方これと並行してわが国の独創性による構想に基づくやや将来の発展を期待した研究を他の一つの柱として力を注ぐことが最も適当であると考える。

 さしあたり前期開発段階においては、海外から導入した技術に依存するところが相当の部門を占めることと思われるが、今後本計画に沿ってわが国の技術を強力に育成するにともない導入された技術の消化と相まって、計画の後期段階においては、先進諸外国と同列の基盤に立ってわが国独自の研究開発をすすめ、経済性、信頼性のより高い成果が得られることを期待する。

(3)プロジェクト研究

 さきに述べたような広範にわたる原子力開発利用を効果的に促進し、なるべく早い時期に目標を達成するためには、これらの研究の現状を詳細に把握し問題点を明確化するとともに、それぞれの分野において一貫した計画のもとに技術的経済的問題の解明を図ることが必要がある。

 特に基礎研究においては開発の基礎としての横の連携を強化することはもとより必要であるが、特定の開発を目標とした応用研究への縦の関連をも十分考慮すべきである。すなわち、基礎研究部門は、今後もますますその幅を広める傾向があると思われ、かつ基礎研究に対してなんらかの方向性、計画性を持たせることは困難であると考えられるが、他方基礎、応用の両部門を特定の開発目標に向って横方向のみならず縦方向に総合したいわゆるプロジェクト化することによって、開発の重点が明らかとなり、開発の速度も急速に伸びることが期待される。

 このような見地から、原子力開発利用のための研究計画をすすめるにあたって、わが国の原子力平和利用の遅れを取り戻し、かつまたわが国独自の技術を発展させるとともに、海外諸国と原子力科学技術のうえで対等な交流および協力が深められるようにするための方策として現在時点において最も有効ないし緊要と考えられるいくつかの特定の項目を取り上げ、これをプロジェクト研究と規定し、国の努力を重点的に投入することを考える。

 ここでプロジェクト研究としてなにを指定するかは、いろいろ問題のあるところであるけれども、その主旨にかんがみいたずらに数をふやすことは望ましくなく、全般的かつ長期的にみて最も適当した研究にできるだけしぼって取り上げる必要がある。

 したがって、近い将来海外から導入される技術によって比較的容易に解決されると思われるものは除き、むしろやや長期的に見てわが国独自の技術を育成しつつ開発される研究および国の政策としてぜひとも緊急に開発する必要があると考えられる研究を対象として選定することとし、さしあたっては、前者のカテゴリーに属するものとして半均質炉の研究開発、後者に属するものとしてプルトニウム燃料の研究開発を取り上げる。