福島の原発を考える | 考える力を身に付けよう

第21回：質問特集　その4

2011.06.13

高速増殖炉「もんじゅ」の第3回の予定じゃったが、

質問が来ておるので、そちらを優先させてもろうた。

あれやこれや、特別講師も大変なようじゃが、

無理を言って、質問特集の続きを書いてもらった。

大変に深い話もあるので、じっくりと読んで欲しいものじゃ。

それでは、お願いする。

質問29と30は一つのご質問だったのですが、2つに分けてお答えします。
ご質問者には事後承諾となりますが、ご了解ください。

【質問29】
そもそも原発は冷却装置に問題があり、この問題点を解決する技術が無い故にアメリカではスリーマイル以降新たな原発の建設が行われなかった、という話を聞きました。

非常時に冷却装置（停める、冷やす、閉じ込める、でしたっけ？）が正常に機能しない可能性が高いという、致命的な欠陥ともいえる問題点があるということは、専門家の間では周知の事実だった、と言うのですが本当でしょうか？

【回答29】
最初に、米国の事情から説明します。

「スリーマイル以降新たな原発の建設が行われなかった」ことは事実ですが、「冷却装置の問題を解決する技術がなかった」からではありません。

「原発事故」の恐怖による国民感情が新たな原発建設を許さなかったことが主な要因です。

広島・長崎の原爆による日本の核アレルギーと似たような現象です。

スリーマイルの事故当日、緊急炉心冷却装置は正常に動き、そのまま運転を続ければ、何の問題も起きなかったと言われています。

ですから、「そもそも原発は冷却装置に問題があり、この問題点を解決する技術が無い」ということではありません。
事故は、正常に動いていた緊急炉心冷却装置を運転員が手動で止めてしまったことで起きました。
人為的ミスなのですが、このことは、後の質問（質問31）への回答で解説します。

次に、「冷却装置には致命的な欠陥があり、専門家の間では周知の事実」ということにお答えします。
まず、「致命的な欠陥」とか「専門家の間では・・」という言葉に問題があります。
ご質問者は、そのような話を小耳にはさみ、不安になり、ご質問されたものと思われます。

つまり、そのような話は「風評」のたぐいと言ってもよいのですが、今のような状況では一定の説得力を持ってしまいます。
多くの方が不安に思うのも無理はありません。

ですが、この種類の話は、「何が」致命的で、「だれが」言っているのかよく分からないことが多いです。
残念なことに、TVなどで影響力がある方の中にも、このような言葉使いをされる方が見受けられます。
「ただちに危険とは言えない」や「可能性がゼロではない」というような言い方も同じですね。
それで、原発の冷却装置のことを少々詳しく述べることにしました。

ご質問にあった「非常時の冷却装置（停める、冷やす、閉じ込める、でしたっけ？）」は正解です。
もう少し詳しく言うと、以下のようになります。
①「止める」（緊急停止）。
②「冷やす」（炉心の過熱を抑える）。
③「閉じ込める」（放射性物質が漏れ出さないようにする）

今回の事故では、①は出来たが、②が出来ず、結果として③も出来なかった、ということです。
その意味では「正常に機能しなかった」のですが、「正常に機能しない可能性が高いという、致命的な欠陥」かどうかは、以下の解説をお読みの上で、ご判断ください。

ストーブを考えてください。
スイッチを切れば火は消えますが、ストーブはすぐには冷えないですね。
うっかり触ったら火傷しかねません。
原子炉もこれと同じです。
制御棒を入れ緊急停止させても、すぐには冷えません。
核反応は止まっても、核燃料の原子崩壊は続き、大きな熱を放出し続けます。

私が初めて福島第一原発の1号機の中に入ったのは29歳の時でした。

それまで原子力施設の設計に携わり、原子力の知識も原発の構造にも詳しかったのですが、初めての時は緊張しました。

定期検査で原子炉が停止して5日目ぐらいでした。

原子炉建屋の外周通路から中に入る前に、内側の壁に手を当ててみました（右の図の←の部分）。

この部分の壁は厚さ１ｍのコンクリートですが、手袋を通しても火傷しそうなくらい熱かったです。

原子炉が停止しているにもかかわらずです。

改めて原子力エネルギーのすごさを肌で感じた瞬間でした。

「こんなすさまじいエネルギーを人間は制御しきれるのだろうか」という不安をかすかに覚えたことを記憶しています。

でも、「だから危険なのだ」と断定はしませんでした。
危険があることは明白です。だから、その危険の排除に技術を重ねていくわけです。
原子炉の停止後、通常に冷却水が循環していれば、何の問題もなく、やがて冷温停止します。

そして、緊急事態で通常の装置が動かなくなった場合を想定して、緊急炉心冷却装置（ECCS）が備えられています。
ECCSは、簡単に言えば、原子炉の上から水を掛ける装置です。（原始的といえば原始的ですが）
下の図を見てください。BWR（沸騰水型原子炉）のECCSです。
本図は、福島第一原発6号機の「マークⅡ」型の図ですが、1～5号機の「マークⅠ」型にも同様の装置が装備されています。

非常用炉心冷却装置等の例（BWR）

出典：2008「原子力・エネルギー」図面集改

しかし、これらの装置は電気駆動です。電気が断たれれば動きません。
では、「電源喪失は想定されていたのか」ですが、想定されていました。
通常電源が断たれた時のために、ディーゼル駆動の非常用電源があり、蓄電池設備もありました。
さらに、上記の電源が全て失われたときに備えて、原子炉の余熱で作る蒸気でタービンを駆動する「隔離時注水装置」もありました。
（なぜか、この装置は1号機にはありませんでした。2～3号機は、電源喪失後も蒸気駆動のこの装置が1日半～3日に渡って動いていましたが、この装置がない1号機は早々と15時間で全燃料溶融を起こしてしまいました）

そして、これらの装置が持ちこたえている間に、外部から電源供給がなされるはずでした。
しかし、誤算がありました。
外部から電源を引きこむための送電線の鉄塔が地震で倒れ、かつ、受電設備が津波をかぶって壊れたことです。
大きな誤算でしたが、原発の設計時、この送電線は地下ピットに布設されることになっていました。それが経済性ゆえか、地上の鉄塔に変わっていました。

1号機の蒸気駆動のECCSが外されたことと合わせて、不可解な変更と言えますが、これらが今回の事故の原因になったかの断定は難しいところです。

東電は、外部からの電源供給が断たれたため、最後の策として電源供給車の出動を要請しました。
しかし、渋滞で到着せずとか、到着しても電圧が合わなかったというような、初歩レベルの不手際で役に立ちませんでした。

これらの事実を、「非常時に冷却装置が正常に機能しない可能性が高い」ことの証拠と捉え、「致命的な欠陥」と断定するかどうかは、各自のご判断にお任せします。
最後に、「専門家の間では周知の事実だった」は、井戸端会議の話題と思ったほうがよいでしょう。

【質問30】
現在行っている注水による冷却をやめれば、格納容器の底に溶けた燃料が溜まるので、特に1号機には水が溜まっているから丁度全ての燃料を水につけることができる、しかも水蒸気の発生が無くなる、だからその方が「早期」解決に繋がる、というのは本当でしょうか？

この場合空気汚染経由の土壌汚染は止まったとしても、しみこんだ水の土壌汚染は懸念されないのでしょうか？

【回答30】
ご質問の主旨を絵にしてみました。
こういうことですね。
なるほど！
可能性としては考えられますが、
冷却を止めれば、圧力容器の底に溜まっている溶けた燃料が再臨界を起こす恐れがあります。
もしかすると、うまくいくかもしれませんが、たぶん、怖くてとても出来ないでしょう。

この策を採っても採らなくても、格納容器から汚染水が漏れていますから、
この水による土壌汚染は避けられません。
せめて、原発敷地外へ流出させない策を徹底することが必要です。
（海へは流れてしまいましたが・・）

【質問31】
この事故は人災だという声があります。
政府の初動が批判されていますが、純粋に原発運転側の人的ミスもあったのでしょうか。
頑張っている現地の東電の方には悪いのですが、うやむやには出来ない問題です。
お答えにくいとは存じますが、信頼できる、このサイトの解説が聞きたいと思い質問しました。

【回答31】
とても難しいご質問ですね。
3月11日に福島原発の中央制御室にいたのであればともかく、不正確な情報しか得られていませんので、人的ミスがあったかどうかは確認出来ていません。
それで、32年前のスリーマイル島原発（略称TMI）の事故記録を見てみることにしました。

【スリーマイル島事故を再現】

1979年3月28日（現地時間）
スリーマイル島（TMI）事故は、ほんのささいな出来事から始まった。
2次冷却水配管にイオン交換樹脂が詰まり、これを取り除こうとする過程で操作ミスが起き、結果として主給水ポンプが停止するという事態になった。
原子炉はただちに緊急停止し、非常用炉心冷却装置が作動した。
ここまでは想定内の出来事で、このまま冷却を続ければ、何の事故も起きなかった。
ところが、突如、「加圧器満水」の警報が出て、慌てた運手員は、非常用炉心冷却装置を手動で止めてしまった。その結果、炉心の水が失われ、燃料溶融という事態に陥った。

事故当時の当直運転員（4人）は、いずれも原子力潜水艦などでの原子炉の運転経験を持っていた。
しかし、物理学的な専門知識は乏しかったと言われている。勿論、社内教育も受けていたが、その内容は、原子炉の効率的な運転に関することが多く、安全面は少なかったと言われている。
原子炉は一度停止すると再立ち上げに時間がかかり、相当な経済的損失を招く（我々も、「原子炉を1日止めると3億円が飛ぶ」と言われていた）。
ゆえに、少々のトラブルなら、原子炉の停止なしで乗り切るような訓練がなされていた。
こうした運転員が、トラブルに対し不適切な対応をして大事故を招いた、と言われている。

【本当に運転員が悪かったのか？】

しかし、事故報告書を何度も読み返すうち、単純に「運転員たちが悪かった」とは思えなくなりました。事故発生時、中央制御室内には多くの警報が鳴り響き、計器は異常値を示す。
おそらく、現場は大混乱し、運転員たちや応援に駆け付けた技術者は相当なパニック状況下にあったと思われます。
その中で、運転員も応援の技術者も、客観的に見て、可能な限り最適と思われる仕事をしていたように思えてきました。
結果的には不適切な措置もありましたが、その時点では根拠に基づく行為であり、事故を起こしたという結果論で個人責任に科すことはおかしいのではと思ったのです。

具体的には、問題は２つに絞られます。

＜第一＞
なぜ、開いていなければならない補助給水系の出口弁が閉じられていたか
＜第二＞
コントロール・パネル上に『出口弁が閉止されている』というランプが点灯していたにもかかわらず、なぜ運転員がこれを見落としたのか

この２点が「あり得ないこと」なのか、「あり得ること」なのかが大事なのです。
勿論、事故が起きたという事実から、結論は「あり得ること」なのです。
この結論が事前に導けなかったのは、原発関係者の間に「ラスムッセンの確率的安全性評価」が浸透していたからです。
よく言われる「原発の安全神話」の実態とは、この「ラスムッセンの理論」なのです。

【ラスムッセンの確率的安全性評価】

原発は、ノーマン・C・ラスムッセンが1974年に発表した「確率論を基礎とした原子炉安全性研究に関するラスムッセン報告」に基づく『多重安全設計』の考えで設計されています。
これは世界共通といってもよい概念です。

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☆ラスムッセン理論の有名なたとえ話
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ヤンキースタジアムが満員の時に隕石が落ちる可能性は極めて低い。
その計算式は、
「ヤンキースタジアムに隕石が落ちる確率」×「満員の人が入っている確率」となる。
さらに、様々な危険因子をどんどんかけ算していくと、結果はどんどん小さくなり、反比例して安全率は飛躍的に高くなる。

この計算からいくと、原子炉の大規模事故の確率は、原子炉１基当たり10億年に1回になる。
それに世界の原子炉の数をかけても、極めて小さい数になる。
だから、多重安全設計を行えば、原発は安全となる。

【TMI原発の場合】

TMI原発では、多重安全設計の考えに従い、補助給水系は２系統（ポンプは３つある）用意されていました。
１系統の補助給水系が故障する確率をｐとすると、同時に２系統とも故障する確率はｐ2となります。
仮に、ｐが0.1％（千分の１）の確率ならば、ｐ2＝0.1％×0.1％＝百万分の１となります。
さらに、もう一つ0.1％の安全装置を用意しておけば、ｐ3＝0.1％×0.1％×0.1％＝10億分の１です。
だから、安全装置を複数系統用意しておけば、安全性は飛躍的に高まることになる・・・はずでした。

【ラスムッセン理論のほころび】

理論のほころびは、以下の2つから起きます。
(1)人間が操作することからくる人為的リスク、(2)自然的な外的リスク
この２つの要素が沢山盛り込まれるほど、事故発生のリスクは高まります。
スリーマイル、チェルノブイリ、福島と、32年間で3回の大事故が発生しました。
世界の原子炉の数は、2010年末で431基です。
ラスムッセン理論だと、事故発生は10億年/431＝2320万年に１回になりますが、実際はわずか10年間だったわけです。

【ラスムッセン理論は、どうして破たんしたのか？】

「人為的および自然的な外的リスク」はかなりの頻度で起きます。
大地震、大津波にしても、数10年あるいは数100年単位の頻度で確実に来ています。
この頻度は、純粋な確率計算の世界でも、ラスムッセン理論の10億年を一気に縮めてしまう効果があります。
また、人間が操作することによる「ヒューマン・エラー」は、人間独特の行動原理により、多重安全装置の安全度を一気にゼロにしてしまいます。

例えば、安全装置を2系統用意しておけば、理論上は、安全性は4倍高まることになります。
しかし、一人の運転員がバルブを開けることを忘れる場合、２つのうち１つだけを忘れるということはあまりなく、２つともいっぺんに忘れてしまうものです。これが人間心理というものです。
こうして、理論ではあり得ない確率といわれた「複数の安全装置が全部ダメになる」という事態は、いとも簡単に起きてしまうのです。
原発のような複雑なシステムは、ひとたび定常状態を逸脱してしまうと、設計者の予測を越えた混乱を生みだし、その中で、当の人間が何重もの安全対策をあっさりと破ってしまうのです。
この現実にこそ事故の真の原因があることを、世界は3回の大事故でやっと悟ったというわけです。

【日本では】

日本では、事故があると、運転員やパイロット、運転士などが、警察に拘留され、マスコミは一斉に当事者を袋だたきにします。
今回の原発事故でも、東電や政府の対応を非難する声一色です（東電の清水社長を土下座させたシーンなどは、その象徴です）。
このように刑罰や制裁が優先する社会では、ほんとうの安全対策を科学的合理的に考えようとする論は無視され、リンチまがいの言動が主導権を握ってしまいます。
私でも、本コーナーに寄稿することは大変な勇気が必要でした。
低レベルの放射線の被曝については、良いも悪いも確定的なことは何も分かっていません。
「だから危険」ととるか「だから大丈夫」ととるかは個人の判断であり、その判断を他人が批判することはおかしいのです。
福島で「それまでの基準値１ｍSvを20mSvに引き上げた」ことで、大変な抗議が湧き起こっています。
抗議される方の気持ちは分かりますし、丁寧に経緯や理由を説明しない行政当局が悪いのですが、
正しい知識を身に付けておけば、基準値などは気休めにしかならないことが分かります。
大事なことは、正しい方法でキメ細かく放射線量を測定し、リアルタイムに速報することです。
かつ、住民の方々の定期的な健康診断の実施と結果の公表、万が一症状が出た場合の対処手順などの取決めや受入体制の準備を整えることです。
「1mＳｖに戻せ」という抗議より、上記の要求を実現させるほうが意味があると思うのです。
後は個人個人の判断です。
（この意見を批判される方もいらっしゃると思いますが、どうぞ、質問箱に投書をお願いします）

【結論】

スリーマイル島の記録から浮かび上がってきたのは、機械（あるいは原子力というテクノロジー）の高度さと人間（運転員）のスキルとのアンバランスです。
このバランスを取るとともに、非常時に操作の優先権を持たせるのは「人か機械か」という根本の問題に一定の結論を出しておかなければならないということです。
機械あっての人間か、人間あっての機械かでもあります。