技術士R07対策版｜R04~R06【20原子力・放射線部門】必須問題Ⅰ『解答論文例：6題』-解答骨子例付き-

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🔽 以下、本記事の主内容

📅R04年度

R04_I-1「過去問題」

　我が国において現在運転可能な原子力発電炉のうち半数以上が運転年数30年を超え、実際の稼働基数は半数以下の状況となっている。日本政府が第6次エネルギー基本計画（令和3年10月）において「可能な限り原発依存度を低減する」と述べている一方で、東欧地域の政情不安等によるエネルギー資源高騰などで低コストでのエネルギー供給が難しい局面も発生している。
　上記のような状況を踏まえて、国内におけるエネルギー供給に関して、以下の問いに答えよ。
（１）原子力分野における技術者としての立場で多面的な観点から３つの課題を抽出し、それぞれの観点を明記したうえで、その課題の内容を示せ。
（２）抽出した課題のうち最も重要と考える課題を１つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を、専門技術用語を交えて示せ。
（３）前問（２）で示したすべての解決策を実行して生じる波及効果と専門技術を踏まえた懸念事項への対応策を示せ。
（４）前問（１）～（３）の業務遂行に当たり、技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から必要となる要件・留意点を題意に即して述べよ。

R04_I-1 ＜解答骨子例＞

１．エネルギー供給の課題抽出
　〇観点１：安全性
　　・高経年化炉の増加に伴う安全性への懸念
　　・新規制基準適合のための安全対策実施の必要性
　〇観点２：経済性
　　・安全対策費用増大による原子力発電のコスト競争力低下
　　・安定的かつ経済的なエネルギー供給の困難化
　〇観点３：社会的受容性
　　・原子力発電に対する国民の不安や不信感の高まり
　　・使用済燃料等の処理・処分に関する社会的合意形成の遅延
２．最重要課題と解決策の提示
　〇最重要課題
　　・安全性
　1. 経年劣化管理の高度化
　　・先進技術による精緻な劣化評価の実施
　　・デジタルツイン技術によるプラント健全性のリアルタイム監視
　2. 次世代原子炉の導入
　　・高い安全性を有する第３世代・第４世代炉の開発・導入推進
　　・シビアアクシデントリスクの大幅な低減
　3. リスク情報を活用した意思決定プロセスの導入
　　・PRA手法によるプラント安全性の定量的評価
　　・評価結果に基づく安全対策の優先順位付けと規制要件の合理化
３．解決策の波及効果と懸念事項への対応
　〇波及効果
　　・安全性向上による信頼性回復と国際競争力の強化
　　・効率的な安全対策による経済性の改善
　〇懸念事項への対応策
　　・新技術導入の不確実性への対応と人材・技術継承の推進
　　・リスクコミュニケーション改善等による社会的受容性の向上
４．業務遂行に必要な要件・留意点
　1. 技術者倫理の遵守
　　・公衆の安全と福祉を最優先とした判断と行動
　　・安全性に関する情報の透明性確保と利益相反の回避
　2. リスクコミュニケーションの充実
　　・科学的根拠に基づく情報提供と社会との積極的な対話
　　・専門知識を一般市民に分かりやすく伝える能力
　3. 持続可能な開発目標（SDGs）への貢献
　　・温室効果ガス排出削減と安定的なエネルギー供給への貢献
　　・将来世代に負担を残さない放射性廃棄物対策の両立
　4. イノベーションの推進
　　・安全性と経済性の両立を目指す新技術開発への挑戦
　　・新技術導入における十分な安全性評価と慎重な判断
　5. 多様性の尊重と協働
　　・多様なステークホルダーとの協働による問題解決
　　・異なる価値観や意見の尊重と建設的な議論の推進

R04_I-2「過去問題」

　廃炉が進められている東京電力福島第一原子力発電所の建屋内に存在する放射性物質に汚染された水（汚染水）は、多核種除去設備（ALPS）等によって浄化され、敷地内の貯蔵タンクに保管されている。ALPSは、汚染水に含まれるトリチウム以外の放射性核種を、環境へ放出する場合の規制基準以下の濃度に低減する浄化能力を持っているものの、設備の不具合等により、保管されている水の一部には、規制基準を満たしていない処理途上の水も存在している。政府は、2021年4月にALPS処理水の処分の方法として海洋放出を選択し、海洋放出に当たっては、ALARAの原則に基づいてリスクをできる限り低減するとともに、風評影響を最大限抑制していく方針を示している。
　この例のように、大規模な原子力災害の後、汚染水の１次的な浄化処理に伴って発生した大量の処理水を適切な方法によって海洋放出する場合について、以下の問いに答えよ。
（１）技術者の立場で多面的な観点から３つ課題を抽出し、それぞれの観点を明記したうえで、課題の内容を示せ。
（２）抽出した課題のうち最も重要と考える課題を１つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を示せ。
（３）上記の解決策を実行して生じる新たなリスクと専門技術を踏まえた懸念事項への対応策を示せ。
（４）前問（１）～（３）の業務遂行に当たり、技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から必要となる要件・留意点を題意に即して述べよ。

R04_I-2 ＜解答骨子例＞

１．処理水海洋放出の課題
　〇観点１：環境影響評価
　　・海洋生態系への長期的影響評価の不十分さ
　　・放射性物質の生物濃縮や人体への影響に関する科学的知見の限定
　〇観点２：モニタリング体制
　　・包括的なモニタリング体制の未確立
　　・長期的・広範囲なモニタリングにおける技術的・財政的課題
　〇観点３：社会的受容性
　　・地域住民や漁業関係者の懸念の未払拭
　　・不十分な風評被害対策と国内外の信頼回復の課題
２．最重要課題と解決策
　〇最重要課題
　　・社会的受容性
　1. 透明性の高い情報公開システムの構築
　　・リアルタイム情報公開プラットフォームの開発
　　・専門家解説による一般市民の理解促進
　2. 地域参加型のモニタリング体制の確立
　　・地元関係者を含むモニタリング委員会の設置
　　・モニタリング結果の信頼性向上と地域との協働実現
　3. 風評被害対策基金の創設
　　・被害産業への補償と地域振興策の実施
　　・地域経済回復のためのプロジェクト支援
　4. 国際的な第三者機関による評価・認証制度の導入
　　・IAEA等による定期的な評価と認証の導入
　　・国際社会からの信頼獲得に向けた安全性の客観的証明
３．新たなリスクと対応策
　〇リスク１：情報公開による過度の不安喚起
　　・専門的データの公開による市民の不安増大の可能性
　　・情報の視覚化や専門家解説による正しい理解の促進
　〇リスク２：モニタリング結果の解釈を巡る混乱
　　・非専門家による誤解釈や誤情報拡散のリスク
　　・参加者教育と専門家監修による公表体制の整備
　〇リスク３：風評被害対策の公平性への疑念
　　・補償プロセスの公平性に対する疑念発生の可能性
　　・透明な審査基準と第三者監査による公平性の確保
４．業務遂行に必要な要件・留意点
　〇技術者倫理の遵守
　　・ALARA原則の厳守と放射線防護の最適化
　　・厳格な品質管理と内部告発制度による高い倫理観での業務遂行
　〇社会の持続可能性への配慮
　　・環境・経済・社会の三側面から見たバランスの取れた対策の実施
　　・地域産業の持続可能な発展支援と地域再生ビジョンの共創
　〇国際的な協力と知見の共有
　　・環境回復に関する知見の国際社会との共有
　　・近隣諸国との対話継続による国際的な理解と協力の獲得

📅R05年度

R05_I-1「過去問題」

　令和5年2月10日に閣議決定された「GX実現に向けた基本方針」では原子力の活用が謳われており、同月20日に原子力委員会で改定が決定された「原子力利用に関する基本的考え方」（以下「基本的考え方」という）ではより具体的な方針が明確にされている。基本的考え方では、重点的取組の「国際協力の下で原子力の平和利用及び核不拡散・核セキュリティの確保等を進める」の項において、利用実態のない放射性物質について集約管理を実現するための具体的な方策について必要な検討をすべきであると述べている。
　上記の状況を踏まえて、以下の問いに答えよ。
（１）利用実態のない放射性物質の集約管理を実現するに当たり、技術者としての立場で多面的な観点から３つの課題を抽出し、それぞれの観点を明記したうえで、その課題の内容を示せ。
（２）前問（１）で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を１つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を、原子力・放射線部門の専門技術用語を交えて示せ。
（３）前問（２）で示したすべての解決策を実行して生じる波及効果と専門技術を踏まえた懸念事項への対応策を示せ。
（４）前問（１）～（３）の業務遂行に当たり、技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から必要となる要件・留意点を題意に即して述べよ。

R05_I-1 ＜解答骨子例＞

１．課題の抽出と観点の明記
　1. 安全性の確保
　　・適切な施設・設備による安全な保管・管理の必要性
　　・放射性物質の取り扱いに伴う事故や被ばくの最小化
　2. リスク管理の強化
　　・事故・災害時のリスクを抑える予防策と緊急対応体制の強化
　　・迅速かつ適切な対応を可能にするリスク管理体制の整備
　3. 規制とコンプライアンスの確保
　　・国際基準や法令準拠による安全性・リスク管理の担保
　　・規制遵守と透明性・信頼性を確保する体制の整備
２．解決策の提示
　〇最重要課題
　　・安全性の確保
　1. 適切な施設と設備の整備
　　・高度な安全基準を満たす施設の建設
　　・安全な保管・管理を可能にする適切な設備の導入
　2. 定期的な訓練と教育の実施
　　・運営者や関係者に対する定期的な訓練と教育
　　・取り扱い技術や緊急時対応能力の向上
　3. 技術革新とベストプラクティスの導入
　　・最新技術導入による施設安全性の向上
　　・ロボット技術やセンサー技術の活用
３．波及効果と懸念事項への対応策
　1. 波及効果
　　・周辺住民や環境へのリスク軽減
　　・関係者の能力向上と迅速な緊急時対応の実現
　2. 懸念事項への対応策
　　・波及効果の評価・モニタリングによる予期せぬリスクへの備え
　　・インフラ整備や運用ルールの再検討による新たな問題の最小化
４．倫理と社会の持続可能性への留意点
　1. 倫理的責任の遵守
　　・人々の健康と安全の最優先
　　・透明性と誠実さの重視
　2. 社会的影響の考慮
　　・利害関係者や地域住民の意見・懸念の十分な考慮
　　・対話と協力を重視する姿勢
　3. 持続可能な運用の追求
　　・長期的視野に立った持続可能な運用
　　・技術進化や社会変化への柔軟な対応と安全性・環境配慮の両立

R05_I-2「過去問題」

　原子力施設や放射線施設の運転管理、放射線管理、廃止措置、放射性廃棄物の管理等に関連して多種多様な放射線（能）の測定や分析（以下「放射線測定等」という）が行われている。また、東日本大震災を契機に、環境放射線モニタリングや食品等に含まれる放射性物質の測定など、原子力災害の経験を踏まえた新たな放射線測定等の開発適用が進むとともに、放射線測定等の結果が社会的にも広く利用されるようになった。
　これらの放射線測定等においては、法令に適合することが必要なものがあり、また、最近の動向としては、「放射線の量等の測定の信頼性確保のための放射性同位元素等の規制に関する法律施行規則の一部を改正する規則」が公布され、令和5年10月から施行される。
　このように、放射線測定等が原子力・放射線利用の発展と社会の安全・安心を支える基盤となっており、その一部については信頼性の確保に係る規制要求が設けられるなど、放射線測定等における信頼性の確保がより一層強く求められている。
　上記の状況を踏まえて以下の問いに答えよ。
（１）放射線測定等の設計・開発あるいはサービスの提供を新たに行うとした場合に、その具体的な事例を挙げて、技術者としての立場で多面的な観点から３つ課題を抽出し、それぞれの観点を明記したうえで、その課題の内容を示せ。
（２）前問（１）で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を１つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を、原子力・放射線部門の専門技術用語を交えて示せ。
（３）前問（２）で示したすべての解決策を実行しても新たに生じうるリスクとそれへの対策について、専門技術を踏まえた考えを示せ。
（４）前問（１）～（３）の業務遂行に当たり、技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から必要となる要件・留意点を題意に即して述べよ。

R05_I-2 ＜解答骨子例＞

１．放射線測定課題抽出
　1. 測定精度の確保
　　・新測定法開発における検出限界向上と信頼性確保
　　・低レベル放射性物質検出のための高感度・高信頼性の要求
　2. 技術標準と規制への適合
　　・最新の技術標準や法令への適合
　　・変化する法的要件への対応の必要性
　3. データの解釈と伝達
　　・測定結果の正確な解釈と効果的な伝達
　　・非専門家への情報提供とコミュニケーション能力の必要性
２．測定精度向上策
　〇最重要課題
　　・測定精度の確保
　1. 新たな検出技術の導入
　　・半導体検出器等の高感度な新検出技術の導入
　　・検出限界の低減による検出能力の向上
　2. 校正と品質管理の強化
　　・徹底した校正と品質管理による測定結果の信頼性確保
　　・装置の正確性と一貫性の維持
　3. 測定手法の最適化
　　・対象や環境に応じた測定手法の選択
　　・検出器配置やバックグラウンド補正等の測定条件の最適化
３．リスクと対策
　1. 新たな検出技術の導入に伴う技術的リスク
　　・新技術導入に伴う技術的問題や適応性課題の発生
　　・事前検証・評価と迅速な対応体制の構築
　2. 校正と品質管理の不備による誤差
　　・信頼性低下と誤判断を招くリスク
　　・厳格な品質管理体制の確立と定期的監査・改善の実施
　3. 測定手法の最適化に伴う適用範囲の限界
　　・適用範囲の限界による精度・信頼性への影響
　　・事前調査と評価による適切な手法の選択
４．倫理と持続可能性
　1. 倫理的責任の遵守
　　・正確性と公正性を重視した倫理的責任の遂行
　　・データ改ざんの防止と客観的かつ正確な情報提供
　2. 社会的影響の考慮
　　・社会的な安全と健康への影響の十分な考慮
　　・一般市民の理解促進と社会的信頼の維持
　3. 持続可能性への配慮
　　・環境保全と持続可能な発展への貢献
　　・省エネ・リサイクル技術の採用による環境負荷の最小化

📅R06年度

R06_I-1「過去問題」

　国連気候変動枠組条約第28回締約国会議（COP28）では原子力の役割に改めて注意が向けられ、その有効性が決定文書に明記されるとともに、世界全体の原子力発電容量を増やしていこうという共同宣言も発表された。一方、日本国内に目を向けると、新たな発電用原子炉建設の機運は必ずしも十分高まっておらず、既存の原子炉を有効活用することが重要である。この現状を踏まえ、次の問いに答えよ。
（１）日本において火力発電を脱炭素電源で置換することを目指すときに解決すべき電力需給に関する技術的な課題を３つ抽出し、それぞれの課題を明記したうえで多様な観点から検討して、その内容を具体的に示せ。
（２）前問（１）で抽出した課題のうち最も重要だと考える課題を１つ挙げ、その課題に対する既存の原子炉を用いた解決策を複数考案し、技術部門の専門技術用語を交えて示せ。
（３）前問（２）で示した解決策に関連して新たに浮かび上がってくる将来的な懸念事項とそれへの対策について、技術的な検討を踏まえた考えを示せ。
（４）前問（１）～（３）の業務遂行において必要な要件を、技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から題意に即して述べよ。

R06_I-1 ＜解答骨子例＞

１．脱炭素電源置換による電力需給に対する課題
　〇観点１：原子炉の稼働率向上と安全確保の両立
　　・高稼働率維持と安全性確保
　　・経年劣化対策の必要性
　〇観点２：使用済燃料の管理
　　・使用済燃料プールの容量限界
　　・放射性廃棄物処理・処分技術の進展
　〇観点３：電力系統安定化への対応
　　・系統安定化の課題
　　・負荷追従運転への期待
２．最重要課題およびその解決策
　▼最重要課題
　　・系統不安定化の障壁
　　・系統安定化への貢献
　▽解決策１：出力変動幅の最適化
　　・負荷追従運転の実現
　　・安全裕度内での運転
　▽解決策２：蓄熱システム活用
　　・需給調整方式の導入
　　・熱流動設計上のリスク最小化
　▽解決策３：デジタル制御技術応用
　　・原子炉雑音解析とAIの組み合わせ
　　・安全性の確保
３．新たな懸念事項及びその対策
　◇懸念事項及び対策１：燃料健全性低下
　　・熱的、機械的疲労
　　・局所熱負荷の緩和
　◇懸念事項及び対策２：運転複雑化への対応
　　・運転操作の複雑化
　　・ヒューマンエラー防止策
　◇懸念事項及び対策３：設備経年劣化加速
　　・機器、配管の疲労蓄積
　　・安全裕度の確保
４．業務遂行に必要な要件
　☆技術者としての倫理の観点
　　・安全最優先の価値観
　　・安全裕度向上への努力
　☆社会の持続可能性の観点
　　・原子力の役割
　　・地域社会との共生

R06_I-2「過去問題」

　我が国では、発電用原子炉や大規模放射線発生施設などの多くの施設の廃止措置が今後進められることになっている。しかし、本格的に施設の解体が行われた事例は少なく、技術や知識の蓄積が十分ではない。このような状況において、廃止措置の作業従事者の安全と健康の確保を最優先に行い、放射線被ばく線量及び放射性廃棄物の発生量の低減に努め、保安及び環境保全のために必要な機能を維持管理しつつ廃止措置の作業を着実に進めることが重要となっている。
　上記の状況を踏まえて以下の問いに答えよ。
（１）原子力施設の廃止措置の作業管理を担当する技術者としての立場で多面的な観点から３つの課題を抽出し、それぞれの観点を明記したうえで、その課題の内容を示せ。
（２）前問（１）で抽出した課題のうち最も重要と考える課題を１つ挙げ、その課題に対する複数の解決策を、技術部門の専門技術用語を交えて示せ。
（３）前問（２）で示したすべての解決策を実行して生じる波及効果と専門技術を踏まえた懸念事項への対応策を示せ。
（４）前問（１）～（３）の業務遂行に当たり、技術者としての倫理、社会の持続可能性の観点から必要となる要件・留意点を題意に即して述べよ。

R06_I-2 ＜解答骨子例＞

１．原子力施設廃止措置の課題
　〇観点１：放射線防護と作業員の安全管理
　　・被ばく低減の重要課題
　　・安全確保の最優先
　〇観点２：放射性廃棄物の適正管理と処理
　　・廃棄物管理の課題
　　・技術的、社会的課題の存在
　〇観点３：解体技術と作業効率の最適化
　　・作業効率の最適化
　　・解体手順の確立
２．最重要課題およびその解決策
　▼最重要課題
　　・安全管理の最重要課題
　　・放射線量の最小化
　▽解決策１：遠隔操作の実装
　　・遠隔操作技術の導入
　　・リアルタイムでの線量率モニタリング
　▽解決策２：線量の可視化
　　・3D線量マッピング技術の活用
　　・被ばく低減
　▽解決策３：管理体制の強化
　　・統合管理システムの構築
　　・バイオアッセイの定期実施
３．波及効果及び懸念事項とその対応策
　◇波及効果
　　・年間被ばく線量の大幅低減
　　・技術の他施設への応用
　◇懸念事項及び対応策１
　　・遠隔操作機器の故障リスク
　　・迅速対応
　◇懸念事項及び対応策２
　　・線量マッピングの精度
　　・精度向上
　◇懸念事項及び対応策３
　　・運用コストと情報保護
　　・セキュリティ確保
４．業務遂行に必要な要件・留意点
　☆技術者としての倫理の観点
　　・安全最優先の姿勢堅持
　　・情報開示と説明責任
　☆社会の持続可能性の観点
　　・廃棄物量の削減
　　・地域社会との対話

📘 解答論文例（以下、有料）

R04_I-1【解答論文例】