考える力を身に着けようHAL Column Archives

前号の緊急臨時回では、福島第一原発の 事故の経緯と問題点をあげてみた。
どうじゃ、理解できたであろう。
しかし、ニュースや報道では現状がよう分からん。そこで、特別講師に再度解説をしてもらう。
よーく読むんじゃぞ。

原子炉爆発の危険は去ったといえるが、これからが問題である。
前回の続編を送る。


【今はどのような状態か？】

いったん、１～４号機とも、原子炉内の温度が１００度を下回る「冷温停止」の状態になったようだが、新たな事態が起きた　（下の写真）。

1号機、2号機は冷却が進んでいるようであるが、3号機、4号機で爆発が起きたり白煙が出るなどしているとの発表があった。
3号機の格納容器に損傷が出たとの情報があるが、真偽も程度も不明。



右の写真を見ると、原子炉建屋の損傷は想像以上である。
ただ、それぞれの状況はずいぶん異なるようだ。

手前の3号機の建屋は半壊状態で、格納容器の損傷が心配されるが、圧力容器は大丈夫なようである。
炉心への海水注入さえうまくいっていれば、やがて安定状態になるであろう。

奥の4号機は、事故が起きた時、定期検査中で原子炉は稼働していなかった。
ゆえに一番安全と思われていたが、原子炉から取り出した使用済み燃料棒を保管している燃料プールへの注水が止まったという事態に陥った。
プールの水位が下がり、燃料棒がむき出しになれば、同じメカニズムで水素爆発が起きる。
建屋の横に空いた大きな穴を見る限り、水素爆発は起きたと考えるほうが自然である。

問題は、現在、注水が復活したかどうかである。
仮に完全にプールが干上がってしまった場合、「再臨界」という最悪の事態も想定される。
建屋の屋根が吹き飛んでいる状態からすると、その場合、高濃度に汚染された放射性物質が大気に飛び散る恐れがある。

１～４号機の全てにいえることだが、注水の確保（つまり、燃料棒の冷却）が全てである。
その推移を見守りたい。




 
【燃料棒は大丈夫か？】

中の燃料棒がどうなっているのか、3月16日現在、確認が出来ていない。
問題は、燃料棒が溶融しているかどうかである。



 
【燃料棒の構造】

メールやメディアでいろいろ解説されているので、以下に簡単に図解する。





【燃料棒の溶融】

高熱で燃料棒が溶け出すことを「溶融」というが、この現象には2種類ある。

（１）燃料被覆管（ジルカロイ）が溶け出す
被覆管の材料のジルコニウムの融点（溶け出す温度）は1852℃だが、被覆管としては1200℃
ぐらいで溶け出す可能性がある。
溶けたジルコニウムは水と反応し、水素を発生させる。
          福島原発の場合、水素爆発が起きたことから、被覆管の溶融が起きていると推定される。
          しかし、その程度は不明。

（２）燃料ペレット
ウラン燃料を陶器状に焼き固めたセラミックになっているので、融点は2800℃ぐらい。
現状は、こちらの溶融は起きていないと推定される。






【炉心溶融（メルトダウン）ではないのか？】

燃料棒の溶融が続き、燃料ペレットがむき出しになり、やがて原子炉圧力容器の底に落ちる。
さらに燃料ペレットそのものが溶け出し、その状態が長く続き、やがて圧力容器の底が抜ける。
ここまで来ることを「炉心溶融（メルトダウン）」という。
今回は、圧力容器に損傷はないから、メルトダウンは起きていないと思われる。
燃料棒の損傷に対し、政府やメディアが不用意に「炉心溶融」という言葉を使っている。
これを、海外メディアが“meltdown”と報道するので、海外では大きな誤解をまねいている。
藤崎駐米大使が「メルトダウンは起きていない」とコメントしているが、政府より彼の言い方のほうが正しい。

枝野官房長官は「炉心溶融はメルトダウンではない」と説明していたが、この説明もおかしい。
炉心溶融は、英語では“meltdown”とか“China syndrome(accident)”と訳す。
燃料棒の溶融は、“Fuel rod fusion”とか訳すようである。



 
【核爆発になるのではないか？】

脳内道場の第21回、22回で説明している通り、軽水炉型原発では、原爆のような核爆発は起きない。
西岡参院議長が「炉心融解すれば原爆が落ちたと同じような状態になる」と発言したようだが、軽率のそしりを免れない。
一部を除いて、国会議員の知識とはこの程度だと思ったほうがよい。
マスコミも同様かもしれないが。



 
【チェルノブイリになる恐れは？】

万が一圧力容器が破壊されても格納容器がある。
圧力容器も格納容器もなかったチェルノブイリ型の事故は起こらないとみてよいであろう。
まして、チェルノブイリは「黒鉛炉」という極めて制御が難しい原子炉である。
軽水炉型の福島原発とは構造が決定的に違う。

米シンクタンクが、国際原子力事象評価尺度（ＩＮＥＳ）の「レベル7」だと、チェルノブイリ並みのレベルと発表したが、過剰反応としか言いようがない。それとも悪意かと言いたくなる。





【では、早急に危険はなくなるのか？】

残念ながら、現段階では、そう断定はできない。
炉内の温度や核燃料の状態についてのデータがほとんどないので「分からない」が正解である。

圧力容器が海水で満たされ、時間も経っていて「クールダウン」しているとすれば、危険レベルはかなり減ったとみてよいだろう。

しかし、水素爆発が起きたことで、周辺にかなり大量の放射性物質が放出されたことは間違いない。
半径3ｋｍ内の一般人の立ち入りは制限され、周辺の農産物も売れなくなるだろう。
原発事故は損害保険の対象にならないと聞くので、この面での政府の救済策は必須である。



 
【東京も危ないのか？】

あえて、「全くのデマ」と言っておきたい。
万が一、原子炉溶融の事態に陥っても、高温の核物質が東京まで飛んでくる可能性は低い。
チェルノブイリの場合は、原子炉が崩壊し、高濃度に汚染された黒鉛と水とが反応し、大爆発を起こした。その結果、放射性物質の飛散が最大1000km以上に達した。
しかし、今回は連鎖反応は止まっており、炉心も冷却されてきているので、その心配はない。



 
【今後の放射能障害は心配ないのか？】

米スリーマイル島の事故は「大事故」というイメージがあるが、死傷者はゼロであった。
周辺住民の被曝も一人1ミリシーベルト以下だった。
この程度の被曝ならば、健康被害は問題にならない。
今回も、今のところ心配ないと言ってよいであろう。
ただし、現地で作業した人の中からは、障害が出る可能性はある。
早急な検査、診療が望まれる。


 
【原子炉の設計が甘かったのか？】

今回の事故の最大の要因は耐震設計にあるのではなく「津波」の想定レベルにある。
福島第一原発の防波堤の高さは7ｍと聞いているが、今回の津波は12～14ｍに達したと思われる。
これは1000年に1度の、いわゆる「ブラック・スワン」と呼ばれる災害である。
設計者に「想定しろ」というのは酷と思われる。
今回のような巨大地震が原発から至近距離で起こり、あのような津波に襲われる確率は、隕石に当たるぐらいの確率であろう。
今回の事故は、計算可能なリスクの範囲を超えている。それを織り込んだ設計はできないと言ってよい。



 
【東電の対応が悪かったのか？】

管首相が東電本社に乗り込んで怒鳴り散らした、という報道がなされている。
東電の経営陣に危機管理意識も能力も薄かったことは明白なので、この点は怒鳴られても当然と思う（首相として、「みっともない」かどうかは論評しないが・・）
しかし、現場は頑張ったと思う。このような設計の想定範囲を超えた大災害でも最悪の事故に至っていないことは評価されてしかるべきである。
さらに注水の努力を続け、これ以上の災禍を食い止めることが求められる。
大量被ばくの危険を冒して、手動で通気弁を開けにいった人がいたようである。
賞賛されるべきであろうが、その後の健康被害が心配である。




【それでも、世論は原発を許さない？】

東電職員の必死の努力で大事故に至ることは防がれたが、原発の信頼性は大きく傷ついた。
スリーマイル島の事故でも、実際にはほとんど放射性物質はサイト外に出なかったのに、その後アメリカで原発の建設は不可能になった。
今後は、日本でも原発を建設することは非常に困難になったといえる。
これは日本のみならず、世界経済にとっても大きな打撃である。
環境問題や資源問題対策を考えると、原子力は最も有望なエネルギー源だが、建設の合意を得ることは非常に困難になった。


 
【米紙ニューヨーク・タイムズ（電子版）3月15日版】

福島第1原発で使用されている同型の原子炉について、米国の専門家が40年前から設計上の脆弱（ぜいじゃく）性を指摘していた。
今回事故にあった原子炉は、「マーク1」と呼ばれる沸騰水型原子炉で、米ゼネラル・エレクトリック（GE）が1960年代に開発したもの。
米原子力委員会（現在の米原子力規制委員会の前身）の専門家は、1972年、マーク1の原子炉格納容器が小さいことを問題視。水素がたまって爆発した場合、格納容器が損傷しやすいとして「使用を停止すべきだ」と指摘。
また、80年代半ばには、米原子力規制委員会の専門家が事故の危険性が高いと主張した。
マーク1は、現在世界で主流となっている加圧水型などよりも設備が小さく、建設費が安いことが利点とされた。同じ設計の原子炉32基が米国を中心に運転中。



 
※補足
原子炉の実用化は、潜水艦の動力から始まった。世界最初の原潜「ノーチラス号」の名前を聞いた方も多いであろう。
これを陸にあげて発電用に改良した原子炉が「マーク１」なのである。
原型が潜水艦用ということは、コンパクトさが必須である。どうしても内部は狭く複雑になる。
福島原発も格納容器の中は、配管のジャングルである。
この中で働いていたとき、ジャングルのターザンよろしく、木の枝ならぬ配管の枝管を縫って移動していたことを思い出す。
仲間内で、「デブだったらアウトだな」などと話していたものである。
この原発は一世代前の原発で、老朽化も進んでいた。ほんとうは10年前に廃炉される予定であったが、当時の政府によって2030年まで延命が認められた。
今となっては、この決定が悔やまれる。