放射性廃棄物(読み)ほうしゃせいはいきぶつ(英語表記)radioactive waste

精選版 日本国語大辞典 「放射性廃棄物」の意味・読み・例文・類語

ほうしゃせい‐はいきぶつ ハウシャ‥【放射性廃棄物】

〘名〙 原子力発電所核燃料再処理工場、研究所などから出る放射性核分裂生成物、および放射能を帯びた器具や衣類などをさす。〔現代の科学(1957)〕

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デジタル大辞泉 「放射性廃棄物」の意味・読み・例文・類語

ほうしゃせい‐はいきぶつ〔ハウシヤセイ‐〕【放射性廃棄物】

原子力施設や使用済み核燃料再処理工場などで発生する、放射性物質を含む廃棄物。核分裂生成物のほか、放射能に汚染された衣類・器具・水や、閉鎖施設そのものも含まれる。核廃棄物。→高レベル放射性廃棄物低レベル放射性廃棄物

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日本大百科全書(ニッポニカ) 「放射性廃棄物」の意味・わかりやすい解説

放射性廃棄物
ほうしゃせいはいきぶつ
radioactive waste

原子力エネルギーの利用に伴い、核燃料サイクル(核燃料の流れ)のあらゆる部分から発生するさまざまな放射性の不要物をいう。これらを人間あるいは生物環境から安全に隔離する手段・方法の総体を処理・処分とよんでいる。また、管理managementという用語も用いられる。

 海外、たとえば国際原子力機関(IAEA)などで一般に採用されている区分では、放射性廃棄物はその含有する放射性核種の特性と量に注目して、高レベル放射性廃棄物、中レベル放射性廃棄物、低レベル放射性廃棄物、超ウラン核種を含む放射性廃棄物(超ウランtrans uraniumはウランよりも原子番号の大きい元素の総称。TRU廃棄物ともいう)とに大きく分類される。一方、日本では、発生原因に基づいて分類し、再処理施設から取り出される「高レベル放射性廃棄物」と、その他の原子力施設などから発生する「低レベル放射性廃棄物」の2種類にのみ区分されている。したがって、日本の区分(以下「 」として引用)を用いた場合、「低レベル放射性廃棄物」のなかに放射能レベルの高い、廃炉の炉内構造物なども含まれる。またきわめて長い半減期をもちα(アルファ)線を発生するTRU廃棄物なども含まれる場合があることに注意しなければならない。

[舘野 淳 2015年9月15日]

「高レベル放射性廃棄物」とその処分

原子力発電所から取り出された使用済み燃料は、再処理工場で化学的処理が施され、大きく分けて(1)燃え残りのウラン、(2)プルトニウム、(3)核分裂生成物の濃縮溶液、の三者に分離される。このうちの核分裂生成物の濃縮溶液は処理直後で1016ベクレル毎立方メートルと、放射能レベルがきわめて高い。日本の処分方法では、この濃縮溶液をガラスとともに溶融して、ガラス固化体をつくる。これが「高レベル放射性廃棄物」である。これらガラス固化体は、東海再処理工場(茨城県東海村)で発生したものおよび、海外で委託再処理を行い返還されたものの2種類がある。返還固化体の場合、直径43センチメートル、高さ134センチメートル、肉厚約5ミリメートルのステンレス製のキャニスターとよばれる容器に封入されている。固化ガラスの量は1本当り400キログラム、製造直後の表面の線量は1500シーベルト毎時(20秒以内で100%の致死線量に達する)ときわめて高い。

 フランスからは2007年(平成19)3月までに1310本の固化体が返還済みであり、イギリスからは2010年3月以降、約850本分の返還が開始された。これらは一時的に青森県六ヶ所村の高レベル放射性廃棄物貯蔵管理センターに貯蔵され、その後は処分地を決定のうえ地層処分される予定になっている。2014年12月末までの使用済み燃料を全数処理した場合、返還分も含めると合計2万4800本の固化体が発生する。六ヶ所再処理工場は、2015年9月時点では試運転中であるが、今後、もし本格稼動すると、年間800トンの使用済み燃料の再処理により、約1000本の固化体が発生することになる。2011年3月の福島第一原子力発電所事故以前の使用済み燃料の年間発生量は約1500トンであったが、これは、その半分程度である。

 これら「高レベル放射性廃棄物」は、「特定放射性廃棄物の最終処分に関する法律」(平成12年法律第117号)に基づいて、以下に述べる地下300メートル以深の地層処分を行うことが決められ、その実施主体として、2000年に原子力発電環境整備機構(NUMO(ニューモ):Nuclear Waste Management Organization of Japan)が発足した。

 高レベル放射性廃棄物のなかで、放射能として大きな割合を占めるセシウムやストロンチウムは数十年の半減期で減衰するが、アクチノイドに属するプルトニウム、アメリシウムキュリウムなど、ウランより重いTRU核種は数万年などという、きわめて長い半減期をもつために、超長期間にわたって、これを閉じ込めなければならない。このため地層処分においては、前記のキャニスターを、さらにオーバーパックとよばれる肉厚20センチメートル近い金属製容器に密封して地中に埋めることになっている。しかしながら、数万年間の安全な保管というのは、工学的範疇(はんちゅう)を超える概念であり、達成される保証はない。とくに断層など激しい地殻変動や、地下水の腐食などによって、オーバーパックが損傷する可能性は十分にありうる。

 NUMOは高レベル放射性廃棄物を地層処分するための敷地提供を全国的に呼びかけたが、これに応じる自治体は現れず、計画はまったく行き詰まっていた。このような事態に対して、2012年に日本学術会議は勧告「高レベル放射性廃棄物の処分について」を発表し、地層処分の枠組みを見直し、改めて高レベル放射性廃棄物に関する合意形成を図ることを呼びかけた。これに対して原子力委員会は、国が前面にたって敷地選定を行うことなどの方針を示したが、処分の具体的な見通しはたっていない。

[舘野 淳 2015年9月15日]

使用済み燃料

原子力発電所から取り出された使用済み燃料は、通常は高レベル放射性廃棄物には分類されないが、アメリカのように再処理を行わず、使用済み燃料のままで地層処分を行う場合(ワンス・スルー方式)は、高レベル放射性廃棄物に相当する。日本でも再処理工場が稼動できなくなったり、全量再処理の方針が実現不能となったりした場合は、高レベル放射性廃棄物として扱われることとなる。

 各原子力発電所の施設内に貯蔵されている、未処理の使用済み燃料は合計約1万4200トン(2011年9月時点)で、各貯蔵施設の平均70%を占める。このほかに青森県六ヶ所村にある再処理工場に、貯蔵プール容量3000トン近い使用済み燃料が貯蔵されている。このように使用済み燃料を貯蔵する余地はきわめて逼迫(ひっぱく)しており、青森県むつ市に使用済み燃料の中間貯蔵施設(リサイクル燃料備蓄センター。東京電力と日本原子力発電が対象で、貯蔵容量は5000トン)が建設されているが、今後原子力発電所が再稼動した場合、使用済み燃料の貯蔵場所の確保がきわめて困難となることは明らかである。どうしても稼動するならば、使用済み燃料は原子力発電所の敷地内に貯蔵施設をつくり保存することとなるだろう。

[舘野 淳 2015年9月15日]

「低レベル放射性廃棄物」

再処理工場から排出される高レベル放射性廃棄物(ガラス固化体)以外はすべて「低レベル放射性廃棄物」である。おもな発生源は、(1)ウランの採鉱製錬、(2)ウラン燃料の製造加工(転換、濃縮を含む)、核燃料再処理、プルトニウム再循環等核燃料サイクル関連施設、(3)原子炉運転、原子力施設の閉鎖解体、(4)ラジオ・アイソトープの利用、である。日本では(1)を除いて、現実に相当量の廃棄物が発生している。

 低レベル放射性廃棄物は、通常は固体または液体をアスファルト、セメントなどで固化したのち200リットルのドラム缶などの容器に封入して保管される。(2)の核燃料サイクル関連施設からは、TRU廃棄物としてドラム缶14.5万本、ウラン廃棄物としてドラム缶10.4万本が発生している。(3)の発電所関連では、制御棒・炉内構造物など高レベルのものからコンクリート等低レベルのものを含めてドラム缶60万本分が発生している(数値はいずれも2009年時点)。

 処分方式には、(1)海洋投棄、(2)陸地保管、(3)浅層地中埋没、(4)地中圧入、(5)深い地層空洞処分、などが考えられ、アメリカ、旧ソ連などでは実施された例がある。海洋投棄については、海洋の汚染防止を目的としたロンドン条約が1975年に発効し、高レベル放射性廃棄物の海洋投棄は禁止されたが、規準以下ならば条約上は投棄してよいことになる。日本は太平洋で2地点を選んで、深度、海流、生物などについての調査を行い、小笠原(おがさわら)諸島付近への試験投棄を計画中であったが、パラオをはじめとする太平洋諸国の反対と、ロンドン条約締約国協議会議の一時停止決議などにより、当面は陸地保管に重点を移すこととなった。

 なお1990年代ころから、日本原子力発電の東海発電所(コールダーホール型原子炉)をはじめとして、各地の老朽化した発電用原子炉の廃炉によって大量に発生する「低レベル放射性廃棄物」(第二種廃棄物。第一種廃棄物は、「高レベル放射性廃棄物」である再処理工場から生じるガラス固化体と、「低レベル放射性廃棄物」のうちTRU廃棄物)の処分の具体的対策の必要に迫られている。これら廃棄物はL1(比較的放射能レベルが高いもの)、L2(比較的放射能レベルが低いもの)、L3(きわめて放射能レベルが低いもの)の3種に区分され、それぞれ余裕深度処分(一般的な地下利用に対して十分に余裕をもった深度への処分)、ピット処分(地下のコンクリート構造物に入れて比較的浅い地中に埋める)、トレンチ処分(地表近くに埋めて盛り土で覆う)を行う埋設処分が施されることになっている。さらにL3レベルより低い放射性廃棄物は、2005年の「原子炉等規制法」(昭和32年法律第166号)の改正に基づき、通常の産業廃棄物として扱うことができるクリアランス制度が導入されている。

[舘野 淳 2015年9月15日]


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改訂新版 世界大百科事典 「放射性廃棄物」の意味・わかりやすい解説

放射性廃棄物 (ほうしゃせいはいきぶつ)
radioactive waste

原子炉や再処理施設,あるいは放射性物質(ラジオアイソトープを含む)を取り扱う工場や研究室などから発生する,放射性物質を含んだ種々の廃棄物をいい,一般に表1に示した項目に着目して分類される。日本の法令では,放射性物質自体および放射性物質で汚染された物であって廃棄しようとする物と定義しており,放射性物質を取り扱うための特別の区域(管理区域)から発生する廃棄物を放射性廃棄物として取り扱う慣例となっている。しかし,自然界に存在する物質は,微量ではあるが天然の放射性物質や核実験による放射性降下物を含んでおり,放射性物質の有無で放射性廃棄物と非放射性廃棄物を区分するならば,すべての廃棄物が放射性廃棄物になりうる。このため国際的には廃棄物に含まれる放射性物質の量によりこの区分を行う傾向にある。

 放射性廃棄物が他の産業廃棄物から区別される点は,有意の放射性物質を含み,放射能や放射線に起因する有害性をもつことである。放射性廃棄物に含まれる放射性物質の種類や量は多岐にわたる。放射性物質以外の成分も多岐にわたるので放射性廃棄物は,実際上,多くの種類に分類される。放射性物質が呼吸や経口摂取などによって人体内に入ると,一般には有害な影響を与えることはよく知られているので,放射性物質の含有率の低い低レベル廃棄物でも,その放射能による人の障害防止に配慮をすることになる。放射能レベルが高くなるにつれ,放射性廃棄物からの放射線による人体の被曝を防止するための遮蔽(しやへい)が必要となり,さらに高くなると放射性物質が放射性崩壊する際に発生するエネルギーによって,放射性廃棄物自体の発熱が顕著になるので,除熱の考慮を払って保管するなど,注意が必要となる。

 放射性物質は,放射性崩壊により,他の物質へと変化していくが,その崩壊の割合は,個々の放射性物質(これを放射性核種という)に固有の半減期によって支配される。このように,時間の経過によって放射性物質は逐次減少していき,結果として,その障害度が無視できる程度以下となる。しかし超ウラン元素など半減期の長い放射性核種では,障害度が無視できる程度になるのに必要な時間がきわめて長い。原子核反応で安定な核種あるいは短半減期の放射性核種に転換できる場合を除き,長半減期の放射性核種を含む放射性廃棄物は,人間や環境への影響が長期間にわたり及ばないようにしておく必要がある。

放射性廃棄物対策が社会的に認識されるようになったのは,第2次大戦以降のことであり,最初は〈処分(ディスポーザル)〉という語が使われた。次いで〈処理(トリートメント)処分〉という語が使われ,1970年代になると,発生の段階をも対象とし,また責任分担や費用負担などの制度面・社会面までも含め〈管理(マネージメント)〉という語が使用されることとなった。

 処理とは放射性廃棄物対策の意味で使われることもあるが,工学的には発生した放射性廃棄物に物理的・化学的操作を施し,処分に適した形にすることをいう。すなわち気体,液体など流体は,含有放射性物質を捕集し,環境放出の制限を満足させた後,環境へ放出される。捕集された放射性物質や固体物質は減容濃縮,固化などにより大きさや重量を減じパッケージにされる(コンディショニングと呼ぶ)。

 処分とは,将来再び取り出す必要がないように最終的に処置することをいい,これに対し貯蔵とは,必要に応じて定期的に管理しながら保管することをいい,貯蔵期間によって短期貯蔵と長期貯蔵に分類される。

原子力発電所の放射性廃棄物は,操業から発生するものと,閉鎖解体(デコミッショニング)からの物とに大別される(表2)。これらの放射性廃棄物は原則として発生した原子力発電所で処理される。処理によって減容濃縮された物は,長期貯蔵や処分に適したパッケージにする。一方,気体や液体の放射性廃棄物は,処理の過程で発生した物も含め可能な限り放射性物質を除去して許容濃度以下にしてから,大気や水圏などの環境へ放出する。軽水炉の場合には,アララALARA(as low as reasonably achievable)と呼ばれる〈実際上可能な限り低く〉という原則により発電所周辺住民の年間被曝線量を0.05ミリシーベルト以下とする設計が求められている。

再処理施設から発生する放射性廃棄物は,高レベル廃棄物を含むことと,核分裂生成物およびTRU(アメリカ流の表現であり,原子番号93以上の超ウラン元素を指す)を含む物が多いことが特徴であり,比較的短寿命のβ・γ放射性物質を主とする原子力発電所の物と対照的である。溶媒抽出法による軽水炉燃料の再処理における発生量の例を,電気出力100万kWの軽水炉の年間発生使用済燃料(約30t)に対応して高レベル濃縮廃液の発生量を示すと,10~20m3程度で量的には少ない。高レベル濃縮廃液の放射能濃度はおよそ1lあたり1000キュリーの桁,発熱密度は10W/l前後である。この濃縮廃液は,厚いコンクリート囲壁の中に設けられた除熱装置付のステンレス鋼製のタンクに数年~数十年間貯蔵し,ある程度減衰された後に固化される。

 溶媒抽出法による再処理では,使用済燃料を硝酸で溶解するので,固体中に閉じ込められていた放射性希ガスや放射性ヨウ素が気体となる。放射性希ガスは深冷分離法,放射性ヨウ素は銀ゼオライトによる吸着や液相での鉛塩としての捕集などによって環境放出されないようにする。また硝酸で溶解されない燃料棒の被覆や粒子は,液体から分離して固体廃棄物として残る。再処理施設の閉鎖解体からの放射性廃棄物の特徴も,操業中に発生するものに準ずると推定されている。

放射性気体廃棄物の処理のうち,放射性物質自体が気体の物については,原子炉および再処理の所で述べた方法がおもなものである。しかし放射性物質が空気中に懸濁しているエーロゾル,すなわち液体や固体の微粒子で存在する場合が多く,このときにはHEPA(高性能粒子除去)フィルターを用いる。

 放射性廃液処理に対しては,減容濃縮の目的で一般的には蒸発,懸濁固体粒子に対してはろ過や遠心分離,溶存放射性物質に対してはイオン交換,逆浸透,沈殿などの処理方法が用いられている。

 放射性固体廃棄物の処理には,減容の目的で切断,圧縮,焼却などの方法が適用されており,フィルタースラッジや使用済イオン交換樹脂などに対しては,液相中での酸化分解なども検討されている。

 コンディショニングとしては,低レベル廃棄物に対しては,200lドラム缶などの直円筒形容器内に,セメント,アスファルト(ビチューメン),プラスチックなどで固化することが行われている。高レベル廃棄物に対しては,100~200l程度の直円筒形のステンレス鋼製容器(キャニスターという)にガラス固化するのが標準的である。キャニスターの発生本数は100万kWの軽水炉の年間発生使用済燃料あたり20~30本程度である。

本来の目標は処分であるが,社会的受容が得られないか技術開発の未了などで処分が実施できない場合,貯蔵が長期にわたって行われる。短寿命放射性廃棄物の場合には,貯蔵期間中に減衰して,放射性廃棄物としなくてもよくなることが期待されるが,高レベル廃棄物やTRUを含む廃棄物の場合には,長期にわたって安全性が確保できるような処分方法が適用される。

 低レベル廃棄物の処分には,陸地処分と海洋処分とが考えられていたが,海洋処分は国際的に禁止される方向にある。陸地処分は,地表から10m程度の深さまでに埋める方式が多い。国によっては高レベル廃棄物と類似の深地下処分を考えているところもある。また,スウェーデンのように海岸から斜めに坑道を掘り,海底に処分している例もある。日本では青森県六ヶ所村に浅地埋設処分施設が建設され,現在操業中である。同施設のある敷地は,日本中の発電所で発生している低レベル放射性廃棄物を貯蔵できるほどの容量を有する。

 高レベル廃棄物の処分は,深地下処分が現実的な方式と考えられているが,まだ実施の段階には入ってはいない。深地下処分の方式は,数百~1000m程度の深さの岩塩,花コウ岩,玄武岩,粘土などの安定な岩盤中に水平坑道を掘り,その中に高レベル廃棄物を置き,粘土質の不浸透性物質(緩衝材)で空間を埋め戻す方式が標準的と考えられている。処分場の熱的制約の点から,処分する際の発熱密度に制限があり,処分前に減衰のための貯蔵を通常は数十年程度必要とする。
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百科事典マイペディア 「放射性廃棄物」の意味・わかりやすい解説

放射性廃棄物【ほうしゃせいはいきぶつ】

原子炉の運転,核燃料の精製,人工放射性同位元素の使用等に伴って生じる放射能をもった不用物質。人体に被害を与え環境を汚染する恐れがあるので慎重な処理を必要とする。廃棄物に含まれる放射性元素のうち,寿命の短いものは放置するだけで急激に減り,寿命のごく長いものは放射能が弱いが,最も危険なのは半減期数年〜数千年のもの。これら放射性廃棄物には気体(原子炉の冷却用ガス,化学工場の廃気等),固体(放射線に照射された原子炉材等)もあるが,最も放射能が強いのは核燃料再処理によって生じる廃液である。前者の低レベル放射性廃棄物は焼却などで量を減らしたうえセメント固体化でドラムかん詰めにし,最終的には地中または海底に廃棄する。後者の高レベル放射性廃液はガラス固化法を用いてステンレス製の円筒容器に注入し固化したのち,数十年間貯蔵,最終的には地下数百mの深さに埋める。しかしその安全性には疑問もあり,原子力利用をめぐる主要な問題の一つとなっている。日本では高レベル放射性廃棄物の最終処分地は未定。低レベル廃棄物埋設施設は,1992年に青森県六ヶ所村で操業を開始し,すでに数万本のドラムかんが埋設されている。2011年3月に起きた東京電力福島第一原発の大事故では,原子炉内の核燃料棒が破損して溶融を起こし,原子炉建屋内プールに置かれていた使用済燃料棒も溶融。さらに水素爆発,圧力プール爆発を起こし,放射性物質が大量に外部に放出された。海水をはじめ冷却のための大量の水が投入されたが,そのために放射性物質を含む汚染水が大量にたまり飽和状態となり,東京電力は汚染水を海洋に大量に放出した。また高濃度の汚染水も海洋に流出した。放射性廃棄物が無処理なまま環境に投棄された衝撃的な事例である。→核燃料サイクル
→関連項目ARE事件海洋汚染海洋投棄規制条約核融合クリーンエネルギーグリーンピース原子力発電原子炉原発事故廃棄物の処理及び清掃に関する法律バーゼル条約

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知恵蔵 「放射性廃棄物」の解説

放射性廃棄物

放射能の強さによって高レベル放射性廃棄物と低レベル放射性廃棄物に大別される。高レベルは、再処理で出てくる核分裂生成物を中心とした放射能が非常に高い液体廃棄物。多くの核分裂生成物は半減期が比較的短いので、放射能は早く減衰するが、含まれている超ウラン元素(TRU)には半減期が数万年に及ぶものがある。1000年間ぐらいは確実に封じ込めておかねばならず、ホウケイ酸ガラスで固めて(ガラス固化)、ステンレス製容器に入れる。110万kW級原発から年間約30tの使用済み核燃料が出され、ここから約15立方メートルの高レベル放射性廃液を生じる。ガラス固化すると110リットル容器で約30本になる。日本では青森県六ケ所村に日本原燃の一時貯蔵施設があり、ここで30〜50年間保管する。その後の地層処分を実施する組織として、2000年10月に原子力発電環境整備機構が発足した。約25年かけて最終処分地を選び、その後10年ほどで処分を始める。処分後も300年間は管理する予定。低レベル廃棄物の主なものは、原発から出る濃縮廃液をセメントやアスファルトで固化し、ドラム缶に収納したもの。多くは地下数m〜数十mの処分が可能だが、放射能レベルが比較的高いものについては別途安全な処分方法が必要となる。

(渥美好司 朝日新聞記者 / 2008年)

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ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典 「放射性廃棄物」の意味・わかりやすい解説

放射性廃棄物
ほうしゃせいはいきぶつ
radioactive waste

原子力発電所,原子力船の原子炉,核燃料の製造および処理工場,アイソトープの使用工場,事業場,アイソトープや治療用放射性物質を使用する病院,放射性物質を使う研究所などから気体,液体,固体として排出される廃棄物。また原子力潜水艦の寄港などによるものもある。環境中に放置されると健康に重大な被害を及ぼすため,原子力関係法令によりきびしく規制されているが,原子力利用の進展とともに汚染の危険は増大しつつある。ことに使用済み廃棄物の処分は,人類全体にとっても重大な問題として残されている。

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世界大百科事典(旧版)内の放射性廃棄物の言及

【核燃料サイクル】より

…再処理過程の次にはMOX燃料加工過程が付随する。核燃料再処理
[放射性廃棄物管理]
 以上が原子炉を用いる場合のUの一生,核燃料サイクルの概要であるが,他方,この核燃料サイクルの各過程から種々の放射性廃棄物が発生する。放射性廃棄物を安全に管理するという放射性廃棄物管理の立場から特に重要となるのは,採鉱・粗製錬所,原子力発電所,再処理工場から発生する廃棄物である。…

【原子力】より

…他方,原子力発電所では,種々の廃棄物が発生する。放射能を含むものは放射性廃棄物として管理する。放射性廃棄物は,放射性廃棄物処理系へ導かれ,安定な形態で貯蔵するか,放出点での放射能が許容値以下になるように処理してから放出される。…

【原子力発電】より

…(3)立地上の制約が大きい 立地安全基準への適合上,自然条件ならびに社会環境条件の面で立地個所に制約がある。(4)放射性廃棄物が出る 放射性廃棄物を長期間にわたって管理し安全に隔離する必要がある。(5)許認可等の手続きが複雑 このための準備と期間を要する。…

【原子炉】より


[廃棄物処理系]
 原子炉施設からはわずかではあるが核分裂生成物が配管や機器を通して環境中に出てくる。これらは気体状,液体状,あるいは固体状の放射性廃棄物と呼ばれる。気体廃棄物にはクリプトンやキセノンという放射性希ガスのほか,ヨウ素,三重水素(トリチウム)などの気体,あるいはクロム,マンガン,コバルトなどの微粒子が含まれる。…

【廃棄物】より

…液状のものについては処理により汚水,または廃液として扱われる場合がある。廃棄物を分類すると図のようになるが,このうち放射性廃棄物とは,放射性物質およびこれによって汚染された物をいい,その取扱いは,特別法により規制されている。放射性廃棄物以外の廃棄物を一般の廃棄物といい,これが〈廃棄物処理法〉が規定している廃棄物である。…

※「放射性廃棄物」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

出典|株式会社平凡社「世界大百科事典(旧版)」

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