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福島原発リアルタイム状況 2011.3.18

ビジネス知識源・吉田繁治さんからの配信メール・福島原発リアルタイム状況8号です。


多くの方に的確に原発のことを知って貰いたくて、吉田繁治さんの許可を得て転載しています。

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<3月18日:福島原発のリアルタイム状況(8)>

2011年3月18日:緊急 東日本地震:有料版無料版共通
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  著者:Systems Research Ltd. Consultant吉田繁治
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おはようございます。東日本大地震から、もう1週間です。大きな被災を受けた方々は、それぞれに異なる困難な状況で、必死に生きておられることと思います。こうした被害はいつも個別的です。

阪神淡路の震災(1995.2)の、当方の小さな経験では、心理的なショックは、時間が経ち、すこし余裕ができたとき、強くなります。どうか、普段とは違う、数々の制約条件の中ですが可能な最善を尽くしてください。今の被災地と同じように、とても寒かった。

緊急の8号をお届けします。

3月18日現在、福島原発における緊急対策は、事故処理の最終段階に入っています。TV報道も、通常の番組では、地震・津波の他の犠牲と被害を多く報じるように、次第に落ちついてきています。

増刊は書いても、原発緊急号を送る必要がない事態に転じることを願っています。緊急号を7部も送ったのは、時間単位で事故の展開と対策が変化したからです。昨日は、ある雑誌の依頼で「危機管理」の原稿を10枚書いていました。

本稿は読むのに、15分はかかります。

▼最悪の事態は避けられたと評価(18日午前6時)

最悪の事態、言い換えれば、
・圧力容器内の放射性物質(ウラン・プルトウム)が、
・崩壊熱で高温になった燃料棒の被覆管の酸化によって、冷却水の還元反応が起こるとき発生する水素の爆発で、
・チェルノブイリ事故(7段階:原発事故で最悪)のように遠くまで飛散し、地上に落下する事態は、避けることができたと判断していいでしょう。

(注)水素爆発(酸化反応で水ができる普通の反応)は、水素の同位体等の核分裂で起こる「水爆」ではありません。念のために申し添えます。水爆(水素爆弾)は核爆弾です。

何事でも100%はありませんが、上記の、原発事故における最悪の可能性(内部容器の爆発と再臨界反応)は、極小になったということです(18日:午前6時)。

最初に、以上を確認しておきます。

(注)残る危険は、原発近辺での、余震の大きさがどの程度かです。
   
安全設備が脆弱になった中での対策中作業です。大きな余震が起こらないことを願うしかない。

【30Km圏外】
今も日本政府によって待避圏になっている30Km圏の外の地域は、若干、平常時より放射線の値(20マイクロ・シーベルト等)が高くても、身体に害を及ぼすことはない。

【関連情報】
報道によれば、オバマ大統領は、前日の17日付けで80Km圏内の米軍と米国民に、待避要請を出しています。これは、今後の、万一の悪化の可能性も想定した「予防措置」と判断していいでしょう。(韓も同じ)

【非常用発電の回復努力】
今東電は、最大20mの津波で流されとされる非常用電源(2重:冷却水を送るポンプを動かす)に対し、別電源とつなぐ回復作業を行っいるとされます(東電)。

人による作業は、炉の近くの放射物質や高濃度の放射線に晒されるで、身体にとって危険なものですが、成功を祈っています。

建屋の外壁は壊れていても、非常用電源の回復で、冷却水が正常に注がれるようになれば、崩壊熱が吸収され、内部容器の今後の破壊は抑えられます。(午後2時に完了予定)

炉の内部の燃料であれ、今問題の使用済み燃料であれ、正常に冷却することができれば、放射線が強いごく近く以外の場所での、危険は去ります。

●逆に、万一正常レベルの冷却がうまく行かないときは、必ず発表がある「政府の待避や非難情報」を信頼していいでしょう。

原因の説明と状況は、東電も政府も、今のところ、うまくは行っていませんが、「安全に関する結果の報告や指示」は、信頼できると判断しています。

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■1.3月18日午前6時の状況

短く復習します。重複部があるので、ご承知の方は読み飛ばしてください。

【原子炉の構造:単純化記述】
1.被覆管:
核分裂反応を起こす燃料(ウランやプルトニウム:ペレットというレゴ状の燃料)の外は、ジルコンの合金であるジルカロイで覆われています。

異常な高温(1200度付近)で、被覆管が溶解して落ちる事態になると、水蒸気や冷却水と反応し、水素が発生します。

【圧力容器】
この被覆管に覆われた燃料棒を格納するのが、16cmの厚さのステンレス鋼で覆われ、これを圧力容器とされます。設計耐圧は80気圧(大気圧の80倍)という。

高温の水蒸気で内圧が、設計耐圧の(ほぼ)2倍以上に高まって、圧力容器が壊れる(または爆発する)のが、チェルノブイリ(7段階)並みの最悪の事故です。

(注1)ホウ酸水の機能:充分にホウ酸水を入れれば、核分裂(再臨界反応)を誘発する中性子をよく吸収し、核分裂を抑えることができます。

(注2)ヘリによる、ホウ酸水の散布は、「内部容器や格納容器」ではなく、外のプール(深さは11m)にある使用済み燃料棒が対象です。

(注3)格納容器(設計耐圧4気圧:厚さ3cmのステンレス鋼)は、上記「圧力容器」の外を覆うものです。

【ヘリでのホウ酸水の散布(3月17日)】

3号機:どこからか白い蒸気を出し続けている3号機内の、使用済み燃料棒を保管するプールに、自衛隊ヘリが上空90~100mから散布したのが(16日)、このホウ酸水です。原発は巨大プラントですから、煙になって小さく見えるのはいたしかたありません。

4号機内でも、崩壊熱で温度が上がっている使用済みの燃料棒内で、万一にも起こるかも知れない「再臨界反応」を防止するため、ホウ酸水のヘリからの散布が検討されています(以上東電)。

■2.放射性物質による放射線

【最悪】
最悪は、前号(緊急7号)でお伝えしたプルトニウムやウランの、内部容器の破壊による、外部への飛散です。

プルトニウムやウランは重金属で重い。爆発で起こる爆風によって、微細粉末が飛ばされることがない限り、近くに落ちるだけです。ただし、放射線(アルファ線:発がん性)の半減期は長い。

例えばプルトニウムの放射線の半減期は、2万4000年です。放射線が人体に及ぼす毒性そのものは、他の放射物質と変わらないとされます。しかし、半減期の長さが地球環境の問題になり、肺から微細粉末を吸った後の、臓器への沈着が人体への害になります。

(注)本稿で最悪を示すのは、自分が知ることが、憶測による無用な不安を抑えると考えるからです。

【気体性の放射性物質】
今、問題になっているのは、「気体性の放射性物質」です。半減期がはるかに短い。中には、秒単位で消えるものもあるとされます。しかし、風に乗って飛ぶので、30km圏等の広範囲になる。

各地の観測点から発表され、時刻によって、値が大きく変動するマイクロ(100万分の1)レベルの「シーベルト」は、蒸気や風によって飛ぶ半減期が短い「気体性の放射物質」によるものです。

増えるなら問題ですが、安定や低下なら、危険区域と指定されたところの圏外は、安全です。

内部容器内、格納容器内、そして使用済み燃料の冷却(温度)にかかっています。どんな手段にせよ、正常値付近に冷却できれば、避難圏外での危険はなくなります。

昨日に一時、30km圏内で30マイクロシーベルトと報告されたことがあります。これで概略の計算ができます。前述したように、放射線の強さは、核物質からの距離の2乗に反比例し、指数関数で減ります。

上記のとき、1キロ圏(立ち入り禁止区域)では、30×30=900倍です。30マイクロ××900=90000マイクロ=90ミリシーベルト/1時間になります。

100ミリシーベルト以下の被曝(累積で浴びること)なら、健康被害はないとされています。(注)被曝という言葉は、曝の音(お
ん)が同じなので核爆弾を連想させますが、そうではない。われわれは、微量ですが、日常生活や診療でも被曝しています。

現状(18日午前9:30)では、1km圏以内が危険で、それ以上の場所は、ほぼ安全と見ていいでしょう。

(注)ただし気体性のものは、大気の流れで、刻々と値が変動します。しかし、20kmや30km圏の放射線の値が上がる状況のときは、政府が対策を指示する発表を行うでしょう。

【直近の放射線:西門】
情報源である東電の、最新のプレス・リリースでは、第一発電所の西門(距離は不明)での放射線は、278マイクロシーベルト(危険のない状態)です(3月18日午前5:30)

18日は、ほぼ安全な288~278マイクロの範囲で安定しています。これは、今は、放射線の新たな発生源は出ていないことを意味します。

前日(3月17日)の、午後3時から7時までは、蒸気の噴出で、3600マイクロシーベルト(3.6ミリ)と高かったのです。

以上の、時間での変動幅から見て、プルトニウムの微細粉末の外部流出はないと判断できます。気体性の核物質のみです。

(注)安全基準を知るために言えば、日本人が普通の生活で、病院で放射線を使う検査を受けるときの平均被曝量を含んで、1年間に3.75ミリ(3500マイクロ)シーベルトとされます。1日で10マイクロ、1時間で0.4マイクロに相当します。待避圏の外は安全です。

●今後、余ほどの想定外の展開(巨大余震や津波)がない限り、待避圏から遠く離れた関東圏は、安全です。

対策作業を無効にするくらいの、巨大余震や津波は、誰にとっても予測の外ですから、祈るしかない。

■3.東電が、3号機が「限界」と言ったのはなぜか(17日)

継続的に観察された方はご承知のように、東電の広報は「3号機が「限界(不安を呼ぶ)」なので、「ヘリからホウ酸水(臨界反応を停止させる)を散布する」と表現しました。

限界とは何か、アイマイですが、たぶん「使用済み核燃料」を保管しているプールの水が蒸発し、燃料棒が露出(露出の%は不明)して、温度が上がり、蒸気を発する状態でしょう。

3号炉付近から上がっている白煙は、この蒸気(微量の核物質を含む)と思われます。水位等を計る計器が(部分的に)機能していないようなので、炉に関する数値は発表されません。

4号機のプールには、正常で充分とは言えずとも、まだ冷却水があるということです(東電)。

【電源の回復】
障害を起こした炉に、冷却水を送るためのポンプを動かす「非常用電源」の回復は、東北電力から供給し、その接続作業を18日中に行うと、言います(東電)。

これがうまく行けば、立ち入り禁止の、ごく近く以外は、ほぼ安全です。(注)今までは、送電プラグ等が合わず送電ができなかった。

「使用済み核燃料」が放つ熱は、深刻ではあっても大きくはないので、分ではなく時間単位での冷却対策になります。

調べたとところでは、熱は石油ストーブの3~4台分で、1日にプールの温度が5度から6度上がるレベルとは言います。(日数との計算が合いませんが)冷却水が蒸気になる蒸発をするのは、ほぼ80度からとされます。

12気圧の高圧消防車(散水到達100m)での散水はまだ準備中です。
(18日午後12:50)。30トンの水を放水すると言う。外部電源の接続の後、午後2時から開始予定です。

これは「時間の余裕」があることを意味します。余裕がないなら、人体の危険を冒しても、3号機のプールを目指し散水が行われるからです。作業係の方の危険には、申し訳ないことです。

建屋の近くでは、約400ミリシーベルト/時の放射線が出ているところがあるという。これが1桁単位なら安全です。

【負傷者】
なお、東電のプレス・リリース(3月17日:23:00)では、地震発生(3月11日午後)以来の累積で、現場作業にあたっていた21名の方が負傷し(あるいは放射線量が超過し)て、病院に収容され、2名の方が不明とされています。

国内の報道はありませんが、ドイツのスピーゲル紙は、5名の方が亡くなったと報じています。決死の作業だったことが分かります。なお、現場作業に当たっていた方は、50名と聞いています。

今何名か、発表はありません。18日は非常用電源への接続作業を行わねばならないので、短時間作業に走る方は、残っているはずです。

報道では、東電は一時、「現場の社員と関連会社の社員全員を待避させたい」と申しいれたようですが、首相がとどめたとされています。

90m離れた上空のヘリや、散水の到達距離で100mの高圧消防車が出動し、事故処理の最終段階になったのには、以上の事情があります。

■4.集結処理

事故処理の最終段階、つまり3月18日午後2時に完了予定の、冷却水を送るための電源の接続が成功した後は、数年以上の時間がかかる、集結処理の段階に移るはずです。

回復ができ、事故前の発電ができるという専門家もいないわけではありませんが、「世論」が許さないでしょう。新設以降40年経っているからです。

対策は、技術問題から政治問題に移るということを意味します。いわば福島原発を葬ることです。どう葬るかが、問題になる。

たぶん、
(1)管理された石棺や、
(3)巨大プールになるでしょう(推計)。

原発への世論の変化から、新設が困難になることは容易に予測できます。正常な原発で、ごく小規模なものは別にして、寿命から終結処理がされた事例を調べてもないので、どうするか・・・です。

▼電力不足の課題は、早晩起こる

方法がまだ見えない集結処理の問題とともに、電力価格の上昇と節電が課題になります。仮に原発がつくられても、安全基準の大幅引き上げが必要ですから、プラントの建設コストが何倍にも上がり、経済的に採算がとれなくなります。

日本の54基による原子力発電は、総電力量の23%付近です。他でも、マグニチュード基準を大きく上げる補強や、従来は想定外だった巨大津波への対策が必要になります。

頻発された「想定外」は、世論と科学者も許さないように変化しています。

大地震の発生確率は、南関東でも30年内に70%付近と計算されてはいますが、いつどこで起こるか、現在の人知を超えています。例えば神戸や大阪では、通説では巨大地震の確率はほとんどないとされていたからです。

後は石炭や重油を燃やす火力(70%)か、ダムをつくる水力(7%)です。太陽発電や風力発電はごく少ない。総電力量は、11500億KW付近です。家庭より、工場の生産で使う分が2倍くらい多い。原油が$100を超えて上がっているので生産コストの上昇を意味します。

世界で原子力発電割合が多いのは、フランスの40%付近です。昨年の冬、パリ郊外の高速道を南西に走ると、穀倉地帯に、巨大キノコのように冷却水の蒸気を上げる原発が、相当に近くに、多数見えました。

世界では当然、石油を燃料に使う発電が多い。アメリカは、原子力発電が10%内と少ない。理由はスリーマイル島での炉心溶解(5段階の危機:2号炉のメルトダウン事故:1979年)以後反対が強くなって、原発作りは停止されています。スリーマイルでの核物質の広域飛散はごく微量でした。(注)ワシントンから車で2時間の距離。

オバマ政権は、石油の価格高騰問題から、原発作りを推進する意向をもっています。どの形態の発電所も、メンテナンスを加えても寿命があって、供給電力量を維持するには、新設が必要だからです。

(注)原子炉の寿命は30年~40年とされています。部品交換で10年や20年は維持できるとされますが、いずれにせよ、全体は老朽化しますから、メンテナンスのパッチをあてても最長で60年の寿命が来るものも多い。新設し、何年かを調べれば分かります。

電力需要が急増している中国・インドを含む世界で、特に地震地帯では、原子力発電所の新設が困難になると思えます。発電コストの上昇は世界同時です。

■5.経済・金融

少しは経済・金融を言う段階にきました。被害者の方には「何を言う」と叱られるかもしれません。

世界の金融と経済は、2年半前のリーマン・ショック(信用の急収縮)の後のような激しい動きです。今の株価は9120円(日経平均より昨日の終値1.77%上げています。

今は、円売り・ドル買いの協調介入で下がって$1=82円です。昨日一時は76円という、1995年4月(79円)以来ドル安・円高の史上最高を記録しています。国際マネーの急移動が起こっているためです。

G7は、急遽電話会議を開き、ドル買い・円売りの協調介入をしています。(G7の市場介入は10年半ぶり)

日銀の緊急の短期資金供給は、地震後の5日間で、累計37兆円(1日平均7兆円)に達しています。短期国債やCP、社債の買い(円の供給)です。売りと買いを同時にするので、37兆円のマネー印刷という意味ではない。8兆円~10兆円の短期資金の増加供給に相当するでしょう。

これが、短期金利を下げる(短期国債の価格を上げる)と見られることからの、円の短期国債買いを引き起こします。この利益が当面は明白なので、円が買われています。マスコミが言う「日本経済の復活力」への期待ではない。

株価の回復も、主因は、日銀による日経225の先物指数買いです。為替にせよ株にせよ、日銀の介入額が少なくても、それが呼び水になって、短い期間は、投資家の追随買いを生むからです。

なお、今度の地震での物的な総被害は、若干の波及を含んで15~20兆円とされています。この計算は、阪神・淡路大震災の総物損が10兆円とされたことを元にした類推です。大きな被災地の県民GDPは、兵庫県のGDP(17.5兆円:日本の3.5%)と類似するからです。

●今、ひとまずは安心しています。

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