自然災害と原発立地の土地条件
原子力発電所は,想定されるすべての外力の作用に対して安全が最大限に確保されるように,万全の備えをしておく必要があることは言うまでもありません.リスクは巨大なのです.戦争・テロのような人為作用は問題外として,最も主要な外力は,地震・津波・噴火・台風・洪水・土砂崩壊などの災害諸事象です.
これらは作用する場所が土地の条件によって限定されるものと,限定は受けず広域に作用する性質のものとに分けられます.地震動および強風はあまねく作用する外力です.洪水や津波などの水災害現象の作用は,ある高さ(標高・比高)までのところに限定されます.急速土砂移動(土砂災害)の現象は地形の支配を大きく受けるので,その作用域は限定されます.
場所を選べば避け得る,かわし得る外力は避けてかわすようにするのが,予測困難な危険に対して最大限に安全を高める場合の第一原則です.津波・高潮の危険はある標高以上のところに,洪水の危険は河川低地からある比高以上のところに立地することで避けることができます.起伏大の急斜面がある場合,そこからある一定距離だけ離れて土砂の危険を避けることが可能です.津波の大きな這い上がりは緩傾斜面で生じます.ほぼ平坦な平野では起こりません.地震動の作用は避けられませんが,硬い地層・岩盤のところを選べば,強い揺れを受けずに済みます.
総合的にみて,広い岩石台地・段丘や砂礫台地・段丘が最適地ということになります.段丘崖の高さは20m以上ほしいでしょう.岩盤からなる丘陵地を切り土による造成する方法もあります.このような地形は海岸部のほぼどこででも見出すことが可能です.
原発の耐震設計では,炉心冷却系などA級の機器類は基準地震力の3倍の地震力を設計基準にして,安全を高めることになっています.もし海岸で6mの高さの津波が想定されるとしたら,津波という現象の性質から単純にこれに3倍ほどの安全を見込み,陸地内に遡上した場合は津波の高さはさらに高くなることを考慮して,20mほどの津波を想定して備える必要があることになります.この高さになればもはや標高の高いところを選ぶ以外に方法はないでしょう.(なお耐震設計でも,すくなくとも5年前の基準改訂前には,震度6弱程度に相当する地震加速度しか与えていないようにも推定されます.ただし,3倍の安全率を与えていれば,実際の震動を大きく上回るので想定内であったはずです.また,地下基盤に入力した地震動が,地表の軟らかい地層では減衰して震動が小さくなると,全く逆の計算をしているようです).
しかし,現実に原発が設置されているところを見てみると,大部分が標高の低い海岸低地です.近くに山地・丘陵地や台地があるにも拘わらず,なぜか低い砂丘海岸やリアス湾奥低地などが選定されています.安全よりも優先したいことが他にあるのでしょう.海水取水の便は優先でよいのでしょうか.機器・施設・構造物の強度によって対抗すればよいということかもしれませんが,ハイコストであり,なによりもハイリスクなのです.原発の場合,安全度を高くせず設定条件を甘くして,つまり想定ではなく希望的観測をおこなっておいて,それを超えたから想定外だ,と言って許されるものでは絶対ありません.
立地の土地条件については,活断層だけが異様に問題にされています(攻める側も受け手の方も).ある特定の活断層の活動間隔は原発の寿命よりもはるかに長い数千年以上のオーダーです.強い震動を加える可能性のある震源は周辺に多数あります.地表の地震動強さは地盤条件のほうが強く関係します.土地条件からみれば,地形や地盤の要因がもっと大きく関わっているのです.断層をまたいで造るのは避けたほうがよいといったところでしょうか.ただし日本列島ではどこの地下にでも地震を起こしている断層(これは活断層)があるといってもよいでしょう.土地の危険性評価を活断層なるものの有無に矮小化してはなりません.
自然環境・土地条件に適応するのが,強大な破壊力を持ち,不可測性の大きい自然事象に対処する基本原則です.安全度を最大限に高く見込まねばならない施設の場合には,これは絶対条件でしょう.津波の場合,その高さが何十メートルにもなることが多くの事例で示されています.これを防災構造物だけで防ぐことは明らかに不可能です.
(2011.3.22)
日本を除けば,世界の原発の圧倒的大部分(97%)はプレート境界から離れた地殻変動のない安定陸域に立地しています.地球内部の構造的変動である地震・火山活動が激しいという変動帯につくられている原発は,アメリカ西海岸に5基,台湾に6基,アルメニア・イラン・メキシコに各1基です.ところが日本では50基もあります.
原子核の自然崩壊・放射線放出は全く人為制御できない現象です.隔離・遮断し敬遠方策をとるしかないのです(しかも数十万年以上にもわたって).核技術は制御不可能な大きな危険を扱うという重大な潜在的欠陥をかかえた技術です.したがってこの隔離・遮断を打ち壊す強い自然外力が発生する変動帯においては,原発は本来採用できる施設・技術ではないでしょう.放射性廃棄物の地下貯蔵は変動帯では危険が極めて大きいとされますが,原発の立地でも同様なはずです.時間オーダーが非常に違うというのなら,活動間隔が万年オーダーである活断層上の立地についても同じことが言える理屈になります.日本の土地条件からみるかぎりでは,原発は賛成・反対の論議以前の,本来あってはならないともいえるものです.寿命50年の原子炉はたとえ発生間隔が万年オーダーであっても活断層上につくられていてはいけないのなら,地震・火山の活動が激しい変動帯の内部に原発は存在してはならないとしなければなりません.
変動帯に豊かなエネルギー源には,火山活動がもたらす豊富な地熱,起伏の大きいことによる水力(位置エネルギー),島弧であることによる海のエネルギー(潮流・海水温度差・風など)や海底資源(メタンハイドレート等)などがあり,まずこれらの利用をはかるのが優先です.
活断層かどうかに議論の余地があるような地層のずれは,活動を繰り返すとしても間隔は万年のオーダーでしょう.主断層(震源断層)に付随して動いた副次的な断層や主断層に連続しない単なる地割れなど,再活動するとは限らないものは多いはずです.これを活断層と判定しても,それが間違いであるのが確かになるには数千年以上を要するので,結局間違いは実質的にあり得ないことになります.一方活断層ではないと判定して,もしそれが活動したらその時点で判定が誤りであったことが明確になり,責任と能力が問われます.したがって,すべて活断層と判定するのが,種々の面で安全側に立った選択になります.危険であると主張することはその科学分野・学会にとって有利(ビジネスチャンス)にもなるのでしょう
(この事態には報道メディアが種々の面で大きく関与しています.なお,地震関係をとってみても,防災的に無内容で間違い・偏りの多い記事・番組が多数であり,大手有力メディア科学部・記者のレベルが疑われます.科学の側の売り込みも関係しているでしょう).
断層を活動させる原動力は,プレートの運動を主因として地下岩盤・地層中に生じる歪みです.既存の断層はその応力に弱い連続面なので,歪み蓄積が進むとまず最初にそこが動くことが多いでしょう.活断層が独自に運動する力を持つ生き物といったイメージを持っていたら大きな間違いです..地震断層の運動はそのプロセスが実観察などされていない力学的な現象であって,地質調査中心の方法では本来的に限界があります.