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避難地域のIAEAと政府の違いは 2011.3.31.

福島原発からの避難地域が、IAEAと政府発表では違う結果になっています。通常であれば、酷い状態の方を選択した方が、後で後悔せずに済むのではないでしょうか。どうも東京電力と官邸発表は信頼できません。とは言っても情報の入手手段は限られていますから。いろんな角度から情報収集、分析をする必要があります。そんな時に、ビジネス知識源の吉田さんからのメール配信は助かります。

肉類からも基準値を超える放射能が測定されています。飯館村では、IAEAの避難基準値の2倍を超える放射能が検出されています。

1986年4月26日にチェルノブイリの原子力発電所が爆発しましたが、その原因は従業員のミスとされてきました。しかし、ソ連崩壊後に、「新イズベスチヤ」がチェルノブイリ事故の原因が「地震」だったことを報じました。

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2011年3月31日号:Vol.253
 <253号:シビア・アクシデントの終結処理に向かって>

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 著者:Systems Research Ltd.  Consultant 吉田繁治
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本号は、緊急性から無料版・有料版共通とさせていただいています。有料版の購読の方には、同じ内容が届き、恐縮に存じます。どうかご寛恕いただけるよう・・・。

3月23日に「食品・飲料の安全」のテーマで送信したあと、7日経ちました。継続して、政府、原子力安全保安院、東電からの発表の時系列記録と資料の解読、及びそのデータと事実から、論理的な推理を続けていました。

【情報ソースと態度】
当方の、原子力発電所の安全設備についての知識及び設計データは、多くを元東芝の格納容器設計者である、後藤政志氏に負っています。関連して、他の原子力関係の、現役及び元教授です。メディアは、インターネット、新聞、TV、関連論文です。

原子力科学そのものには、政治性はない。しかし、原子力発電においては、推進派と反対派に別れています。

違いは、現在の原子力発電設備の安全性、言い換えれば「危険の確率への態度の相違」から来ています。例えば、100万分の1の危険確率を問題にするか、確率では微量な危険があっても推進するかということです。

当方、今回決めたのは、現状の多くの原発は、危険度の容認に甘さがあり、今後30年にほぼ70%の確率で起こるとされているM8クラスの地震と津波にたいしても、住民の安全・健康にとって、完全とは言えない点があるということです。反対というのではない。安全基準の上昇の必要性です。

大地震発生の確率には多くの説があり、いずれも、予想震源地が特定できていないことは充分に知っています。つまり、不確定です。阪神・淡路大震災は、可能性がほぼゼロと言われていたのです。そのため、感覚しか方法はない。

先週のTVでは、原発関連の報道時間が減っています。東電発表に新しい材料が少なく、同程度の危機が続いているためです。テーマはシビア・アクシデントの終結処理とします。ここが関心事と思料しています。

それに、特に先週からは、重要な事実が次第に明らかになっているのに、メジャーなTVは、自己規制からか口をつぐんでいる点が見られるからです。

何カ月、何年、どう続くのか? その間、どんなリスクがあるのか。住んでいるところの安全、健康、野菜、穀物、食肉、飲料はどうなるのか。

「予断を許さない」、「一進一退」、「ただちに健康へ害はない、冷静な行動を。」では、無責任です。次第に、大本営発表に似てきています。

東電、保安院、政府発表があいまいで推理や憶測を生むようなものでは、危機管理においては、まるで落第です。分かっていないなら、「**が**の理由で不明。**は**が原因」と言わねばならない。

前号で、政府の避難・待避圏(30Km)は、信用できると言いました。不本意ですが、翻(ひるがえ)します。30Kmの外でも、事故日からの累積線量が、100ミリシーベルトを超える地域が出ているからです

事は、天災が相手の戦争で、国民・国土の重大事です。官房長官の、過去の職業から身についた弁護士的言い逃れは、まずい。前日の発言が間違っていれば、言い逃れず、修正すべきです。

30Km圏外の福島市、川俣町、南相馬市、飯舘村(特に高い)の一部地域の大気において、事故日からの累計(12日間)で、安全上限の100ミリシーベルトを超えているところがあります(SPEEDI:後述)。

健康にとっての問題は、大気、食品、飲料からの内部被曝と、放射性被曝の両方の、1ヶ月内での累積被曝量です。呼吸は止めることができない。(注)家の中では、空気の流れにもよりますが、普通、被曝量は外気の数分の1です。医療用マスクとゴーグルも効果があります。

今は、幸い、気圧が西高東低の冬型の日(寒い日)が多い。そのため原発から出た、軽い気体性の放射性物質(ヨウ素、セシウムの同位体)は、ほとんどが、太平洋に逃げています。

放射性物質の飛散量を減らすための、事故の終結処理に移るには、1年~4年はかかります。

春に向かい、太平洋から陸に向かって風が吹く日(陸があたためられた温暖な日)が増えると、広範囲な陸地が、危険になる。水素爆発の直後のように、爆発的には出ていなくても、放射性物質の総量は、減っていないからです。これから春です。本稿を書いた理由です。

政府は、過去の放射線量の発表だけではなく、気流から、天気予報のような予測を言う義務があります。それが、政府による放射線量予測のSPEEDIです。これを怠っています。ノルウェーが発表しているくらいです(後述)。

復興、計画停電、放射性物質の問題は、みな長引きます。

いつも何かユーモアを交えて話す知人(東京:神戸出身)に電話すると、「寒いワ、暗いワ、店に水はないワ、不安だワ、余震で仕事は落ち着かないワで、たいへん。でもね、凄惨な被災地に比べれば天国。がんばります。」と言う。

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<3月30日:シビア・アクシデントの終結処理に向かって>
         2011年3月31日号

【目次】
1.最悪とは何か?
2.東電の現在の対策
3.最大リスクは、現場の対策作業の、停止時間
4.放射性物質の飛散地域は、風任せできまる
5.スリーマイルとチェルノブイリの終結処理
6.困難な、修復作業
7.冷却水の循環系が回復しないと、あとはどうなるか
8.高濃度の放射性物質が大気に出ているのに、幸運にも、陸地の放
射線量が低い理由
9.春から夏の、風向:可能性
10.期間
11.安定した終息処理へ向かっての過程

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■1.最悪とは何か?

考えねばならないのは、福島原発の事故で、今後起こる可能性がある最悪とは何かということです。

ご承知のように、現時点(3月30日)ですでに、スリーマイル(危険評価5:INES:国際原子力評価尺度)を超えています

レベル7:放射性物質の重大な外部放出:ヨウ素131との換算(等価)で、数万兆ベクレル以上の放射性物質          ・・・チェルノブイリ(1986)

レベル6:ヨウ素131との等価で数千~数万兆ベクレルの外部放出・・・・キシュテム(1957)

レベル5:放射性物質の限定的な外部放出:ヨウ素131との等価で数百~数千兆ベクレル相当・・・スリーマイル(1979)

(用語注)1ベクレルは、1秒間に1個の原子核が崩壊し、放射線を出す、数量の単位

食品・飲料では、1Kg当たりの1秒間の放射線量で計り、安全性の検査をする。他方、シーベルトは、放射性物質が放射線を出す能力。1時間当たりで計る放射線量になる。

▼原子炉事故での最悪

(1)圧力容器の爆発
圧力容器内の燃料が高温(2800度以上)になり、燃料の融点を超えて溶け落ち(デブリ)る。

それが、圧力容器の中の水と反応し、水蒸気爆発が起こって、圧力容器の設計圧力(約80気圧:厚さ16cmの鋼鉄)を2~3倍も超え、大規模な爆発を起こすこと。このとき、外の格納容器も爆発します。

(注)炉心の燃料は、露出の総時間の長さから計算し、すでに45%が溶解しているはずだと専門家は言う。

(2)格納容器の爆発
燃料がメルトダウンし、その高温で1500度が融点の鋼鉄(圧力容器)を溶かして落ちる。大きなデブリが、格納容器(設計圧力約4気圧:厚さ4cmの鋼鉄)の中の、冷却水と反応して、水蒸気爆発を起こすこと。

(1)(2)のいずれも、上記のレベル7水準の、放射性物質を広域(気流にもよるが、100Km圏)に飛散させます。

(3)大規模な臨界反応(最悪中の最悪)
大規模な再臨界反応の発生:溶解した燃料(比重が鉛の2倍)が凝縮し、それに水分が含まれていると、水が減速剤になり、わずかでも再臨界反応が起こる可能性がある。(注)ホウ酸水は中性子を吸収し、再臨界反応を抑えます。

原子炉の運転中は、臨界反応(核分裂)の連鎖と量をコントロールしながら、設計の範囲での熱量を取り出し、蒸気タービンを回しています。

【記憶】
中学生の頃、名古屋の科学館(正式名称は忘却)で、原子炉の内部の、巨大な実物模型を見たことがあります。水は、深く透き通った青(チェレンコフ放射:後述)の、幻想的な色で身震いをするくらいの美でした。この世の色と、思えなかった。科学少年(当時)にとっては、オーロラに似て未来を示しているように思えました。

            *

停止中の臨界反応が再び起こると(再臨界反応)、一度に膨大な熱とエネルギーが出る。これが放射性物質を、大量に遠方まで飛散させる。(3)が最悪中の最悪です。

(注)ごく小規模で、部分的な臨界反応ではここまでは行かない。現在、部分的な再臨界反応はすでに、時折起こっているが、小規模で、部分的なため、連鎖反応という最悪の事態になっていないという学者もいます。

燃料の崩壊熱とみなされるものより、はるかに多くの熱量が出ているというのが、その根拠です。なお、1個の炉で発生している熱量は、東電が発表した、1時間当たりの必要水量(温度を上げないための水量)によれば、7トンです。

■2.東電の現在の対策

▼事故のレベル

炉心溶解は、地震直後に、原子炉が緊急停止した30分後には始まったと報じられています。政府も今は、これを認定しています。

水位が、大きく不足したときは、平常時は300度の燃料棒の被覆管(ジルカロイ合金)が、わずか45分で、1800度の異常値に上がり、溶けはじめます。こうした圧力鍋の「空焚き」の時間が、長すぎたのです(推計8時間)。

圧力容器の設計温度(運転温度)は、302度です。この温度で70気圧の高圧蒸気を作る。蒸気エネルギーで、タービンを高速に回して発電します。

東電の幹部は、圧力容器の底には、すでに穴が空いていることも認めています。温度が上がって、冷ますために水を入れても、圧力がまらないからです。(東電 原子力設備管理部課長 豊田光氏)(以上 朝日新聞:3.29朝刊)。

今、炉心(燃料の集合)、圧力容器、格納容器の温度が危険域にならないよう、水を、外部から入れています。

(注)通常の冷却水の循環系は、1~4号機で回復していません。回復する可能性は低いと見ます。5,6号は正常です。

【現場対策】
程度は別にして、数十名(もっと多数か?)の被害を出しつつも、現場の注水作業が、うまく行われているため、事故後の19日間、「最悪の事態(1)、(2)、(3)」には至っていません。

奇跡的と言っていいような感じを受けます。

【汚染水の流出】
ただし、外部から水を入れると、同量を外部に出さねば、炉の内部圧が上がり続けます。これは短時間で、上記の最悪の事態を生むことです。

このため、格納容器から(爆発や破壊を避けるやむを得ない非常手段として)、温度と圧力が危険域に至らないように、蒸気を出しています。

(注)これをドライウェル・ベント(高濃度の放射性物質が出る)またはウェットウェル・ベント(低濃度の放射性物質が出る)とい
う。

加えて、重大なことですが、圧力容器に、小さな破損があるため(事実:東電及び政府機関)、危険な高濃度汚染水が、「どこからか(東電)」流出しています。

圧力容器の外部の温度が、302度(設計温度)を超えても(400度等:危険域)、圧力容器内の圧力が高まらないことが、圧力容器の破損の証拠です。

圧力容器に破損がなければ、それは密閉系ですから、温度が上がれば、蒸気圧が上がります。これが起こらないのは、圧力容器の破損で蒸気が漏れているからです。

【処理を迫る大量の汚染水】
この破損が原因で、高濃度の放射性物質を含む蒸気や水が、外部に流出し、周辺での人の作業を不能にする程度(1000ミリシーベルト/時)以上の放射線が出る水が、大量(数万トン)も溜まっています。

この水を、どこかに移動させないと、その間の対策作業ができません。作業ができないと、最悪の危機に向かう可能性が、日々高まります。作業の停止時間が、もっとも大きなリスクになっています。

■3.最大リスクは、現場の対策作業の、停止時間

▼格納容器の大規模な破壊か、蒸気爆発

【閉鎖系なら、温度と圧力は正比例するが・・・】
温度が危険域(300~400度)に上がって、外部から水を入れて冷やしても(入れた水はすぐ蒸発し、燃料から気化熱を奪う)、新たに発生した蒸気によって圧力容器の内圧が高まらないこと(10気圧以下)は、圧力容器の破損を立証するものです。(再掲)

このため高濃度汚染水蒸気が、外部(格納容器)へ流出する。

[温度は高いのに、圧力は低下したという矛盾]
圧力容器は、平常な運転時で70気圧で、300度付近です。ところが1号機は12日に、3号機が13日に、2号機は15日に、10気圧以下に急に下がって、その後、数気圧付近を変動しています(政府原子力対本部)。

この、矛盾が立証するのは、1号機は12日、3号機は13日、2号機は15日に、圧力容器が破損し、その蒸気が、格納容器に出たことです。

【格納容器の危険】
こうした状態になると、
・圧力容器よりはるかに大きく(数千立方メートルの卵形)、
・設計圧力が低い格納容器に、破損が起こる(または破損が拡大す
る)可能性が高くなります。

【黒煙の原因推定】
格納容器への、配管部のシリコン(パッキン)と、配線部の充填剤であるエポキシ樹脂は、ほぼ300度で溶けます。シリコンやエポキシは炭素を含むので、これが燃焼温度に達すると黒煙を発します。

黒い煙が何であるか、東電は不明としています。元設計者は、シリコンかエポキシの破損(燃焼)ではないかと推論しています。もしそうなら、格納容器にもすでに、部分的な破損があります。(注)
格納容器の破損は、3号機では、東電も認めています。

格納容器は、核物質の外部飛散を防ぐ、最後の砦(とりで)です。
蒸気爆発は、何としても防がねばならない。

このためやむなく、普通は決してない非常手段の「ベント(蒸気排出で温度と圧力を緊急に下げる処理)」が実行され、その結果として、外部に放射性物質が出ています。

▼3月30日現在

【循環系の冷水注入機能】
(内部圧を上げない)循環系の冷水注入機能は、まだ回復していない(1~4号機)。

このため、外部からの注水が続けられ、温度を一定以下にするための注水量(1機当たりで7トン/時:4機で28トン)が注入されています。

(注)温度が急に異常に上がったときは(100度以上)、この数倍の水量が必要です。運転が停止しても炉心は、水が入らないとすぐ、崩壊熱で温度が上がります。

【ディレンマ】
以上の、外部から入れた水は、炉心(核燃料)が「冷温停止(100度以下)」にならない限り、外部に出続けます。

ここが、「今以上の外部汚染を防ぐこと」と「今後の最悪を防ぐ」ことの矛盾(ディレンマ)です。矛盾とは、対策が両立しないこと
です。問題はいつまで、ディレンマが続くのかということです。

4機の炉全部で、
(1)圧力容器の「循環系の冷水注入機能」が回復するか(=5号機、6号機の状態)、
(2)外部からの水の注入の効果で、核燃料が「冷温停止」するかです。(崩壊熱量は、運転中の熱量の2~1%ですが、これが数年は続きます)

【冷温停止の可能性】
現時点の状況で、今後の可能性が高いのは、<外部からの水の注入の効果での核燃料の「冷温停止」>と見ています。

そうすると、今の状態が、1年以上~数年は続くことになる。長いつきあいが必要になります。冷温停止後も、熱は出続けて、水を注ぐことを停止すれば、また急に温度が上がる危険があるからです。

【使用済み燃料プールの状態】
冷温停止後も、冷却は、約10年は続けなければならない。

「使用済み燃料プール(普通は冷温停止状態)」に水を入れ続けないと、貯蔵した核燃料の量が炉心よりはるかに多いため、崩壊熱で水が蒸発し、数日で燃料棒の崩壊(1800度)に至るからです。

計算では、1つのプールで、1日に200トン(一週間で1400トン)の水が蒸発するくらいの熱量です。プール内の水の容量が約1400トンですから、一週間で水がなくなります。(京都大学 原理力実験所 元教授海老沢徹氏) 消防車からの放水の目的は、プールの水の補充です。

プールについて補足すれば、「使用済み燃料プールには亀裂か穴があいていて、水が漏れているはずだ」という識者が多い。

これも、危険です。何ヶ月も、消防車から放水を続けることはできないからです。電動ポンプで、継続的に水を入れる処理が必要です。

今も継続して、建屋の穴から、白い蒸気が出続けているのは、
(1)温度が高い格納容器の外蓋や、配管に触れた水、
(2)燃料プールからの蒸発、でしょう。

(注)遠方からの写真で、夜間に撮れた青白いチェレンコフ光らしいものから判断して、外部から見える燃料プールではごく小規模な再臨界が起こっているという見解もあります。チェレンコフ光は、臨界反応によって出ます。これを抑えるのが、ホウ酸水です。

▼現在の最も大きなリスクは、対策作業の停止

現時点での、最も大きなリスクは、設備の修復と水の注入のための現場作業を不能にする量の、放射性物質と放射線です。

【同時、多発性の事故】
4号機同時の、原因箇所がまだ特定されていない多発性の事故です。

弥縫策にせよ、対策を実行する現場作業を、高い放射線値から停止せざるを得ない時間が長いと、その時間の累積分、「最悪の事態」への確率も高まります。崩壊熱が、たまり続けるからです。

◎国民を危険に陥れる「最悪の事態」を防いでいるのは、今450名(東電)と言われる、現場技術者と作業員の方々です。

対策作業にあたる方々は、年間の既定値の放射線(250ミリシーベルト)を累積で浴びると、その後の作業が、継続できません。自宅に帰って、療養します。感謝や讃える言葉は、使いますまい。讃える言葉が思い浮かびません。

半減期の違う核種によって異なりますが、累積被曝量で、ほぼ400ミリシーベルトになると、白血病やがんの確率が増すからです。

以上のため、今後の延べでは、膨大な人数の現場作業員の方が必要になります。放射線と戦う戦場へ向かう志願兵のような心境でしょう。

現場の地下や溝に溜まった汚染水(数万トン)の放射線値は、水の表面で[1000ミリシーベルト/1時間]以上という危険値です。(3月30日) 

建屋(3号機だったか?)の壁面でもほぼ同じ値です。言うまでもなく放射性物質は、付近のあらゆるものに付着して汚染します。
             *

以上述べてきた重大事態が、ずっと続いています。この1週、緊急号を送るべきか、推移を見守るべきか、悩んだのです。

国民の安全にかかわる大気、土壌、食品・飲料に観点を移します。
4号機同時の、多発性事故で原因も特定されてはいない(東電)からです。

制約条件(作業障害)の中で、対策が最善に推移しても、汚染が長期化することを考えねばならないからです。環境の危機です。

■4.放射性物質の飛散地域は、風任せできまる

【(1)核種と半減期】
半減期が2年(セシウム134)から30年(セシウム137)では、土壌や飲用水で長期の危機が続きます。

ヨウ素の同位体(134や131)なら、危険ではありますが、半減期が短いので(52分や7.5日)、累積は少なく、その点が救いです。

(注)ヨウ素同位体が発する放射線量(線量とも言う)の半減期は52.5分(ヨウ素134)から7.5日と短い。7.5日のヨウ素131なら、1ヶ月で6%に減ります。ヨウ素134やヨウ素131は、核分裂(ウラニムの崩壊)で生成されたものです。

【(2)圧力容器からの、外部流出】
約2週間続けた放水のため、タービン棟の地下や溝に、大量にたまっている海水(0.3~1.5mの水深)が含む、核種(20種くらいある放射性物質の種類)の濃度が、10万倍と極めて高いという証拠は、内部容器内の冷却水(または高圧蒸気)の外部流失を示します(原子力安全保安委員会)。

人体にとって、沈着する期間が長いという原因から、もっとも危険なプルトニウムの同位体は、比重が、鉛の2倍と重い(約19)。強い爆風では、遠くまで飛散します。

しかし、普通の気流には乗りにくい。汚染は爆風の飛散地域(蒸気爆発等)と、それを含む雨が降った危険区域に限られます。

【(3)SPEEDI:重要】
先週(24日)になって、やっと、政府から公表されたSPEEDIという気流シミュレーションで、これが分かります(部分的ですが)。

SPEEDIは、原発の緊急時に政府が公表義務をもつ、気流と放射線量の予測システムです。3月11日当初から、行うべきことでした。

気象庁が行ってもいい。花粉や黄砂の予想に似ています。昨日ではなく、明日の放射線が問題だからです。3日前の天気予報はまるで意味がない。複雑系ですから、難しいのは承知の上で言っています。

今は、高濃度の放射性物質は、冬型つまり[西高東低(西が高気圧:東の太平洋が低気圧]の気圧配置のため、西から東に吹く風が強い。

4機の原子炉、及び外からも見えるようになった燃料プールから発生した放射性物質の大半が、今は、太平洋に飛散しています。
http://getnews.jp/archives/106233
http://www.bousai.ne.jp/vis/torikumi/index0301.html

冬型の気圧であることが、不幸中の幸いです。

しかし、東に向かう風が強い季節になると、北部本州も不安域になります。情けないことですが、風任せです。風は、大気の高気圧部から押され、低気圧部に向かって吹きます。

温かくなる3月末から5月は、移動性高気圧の時期で風が不定です。

6月の梅雨から8月は、太平洋高気圧が張り出し、太平洋側から日本列島に向かって、海の湿度を多く含む風が吹き、核物質を濃縮する作用がある雨が増えます。

放射性物質の発生源から200kmくらい離れた東京の水道水(川の水)が、一時汚染されたのは、雨によるものです。

4月からは、福島原発方向からの風向きが逆になって、危険域が陸地に広がるリスクがあります。マスコミでは、まだ誰も言っていません。一ヶ月先が、考えられない状況だからです。

ここまで来たら、原発事故が、どんな過程をたどり、いつ、どんな形で、放射性物質の外部拡散を終息させる可能性があるのか・・・を考えねばなりません。苦しいことですが、行わねばならない。

短く、第一の結論を言います。

【(1)第一の結論】
第一原発(6機)がもつ燃料は、約2000トンです。使用済みであっ
ても、核物質の飛散の危険は、新燃料と同じです。

約20種の核種による危険度は、放射線が同量なら同じです。
半減期の違いがあるだけです。

2000トンの核燃料を、冷温停止(100度以下の継続)させるには、崩壊熱を上回る量の、冷却水を入れ続けねばなりません。

これ以外の方法はない。冷却が必要な期間は、1年~4年は続きます。
幅があるのは、温度の下がり具合の変化があるからです。

1000ミリシーベルトの環境では、最大で数分しか作業ができません。
走って行って交替です。放水や修復作業が、難しくなります。

消防車での放水と圧力容器や格納容器からの、蒸気の外部噴出のため、原発敷地内で至るところ1000ミリシーベルト/1時(1Sv/h)以上になっている可能性があります。

(注)1000ミリシーベルト/1時(1Sv/h)以上というあいまいな表現は、通常の計器が振り切れて、計測不能というため(東電)

■5.スリーマイルとチェルノブイリの終結処理

▼スリーマイル

スリーマイルでは、圧力容器の中の、高温で溶けた核燃料を冷温停止させて安全にするために、事故後、10年もの冷却期間を要しています。

圧力容器(鋼鉄の融点は1500度)は奇跡的に壊れず、核物質は内部に閉じ込められたままでした。福島ではすでに、1~4号機でこれが壊れています。

▼チェルノブイリの終結処理

チェルノブイリ(1986年)では、圧力容器が水素爆発と蒸気爆発を起こしました。

核燃料は、爆発でウランやプルトニウムを含む微粉末になって、爆風と気流で、最高で250Km圏まで飛散しています。

スギ花粉より、はるかに小さく(何十分の1)、普通の医療用マスクでは、肺への進入を十分には防ぐことができません。(注)若干の効果はある。

その後の現場では、限界値以上の放射線を浴びながら、延べ80万人の人力を使い、巨大石棺(鉄筋コンクリート)を作り、不完全なままに封じ込めています。

作業員の人々は、平均で165ミリシーベルト(推計)の線量で被曝したはずという。(Wiki Pedia)。

被曝線量の安全域は、連日の報道でご記憶でしょう。外部被曝と呼吸、食品、飲料からの内部被曝の累積(累計)で100ミリシーベルト以下です。

この石棺は今も、ストロンチウム90と、セシウム137を出し続けています(半減期30年)。30km圏は、立ち入り禁止で廃村です。

半減期30年は、120年後に6%に減るという意味です。この間に、新たな核物質の流出が増えれば半減期の意味はなくなって、放射線量が減らないか、増幅します。

福島原発では、約2000トンの原料をどう処理するかが、未解決の問題です。チェルノブイリでは、残った燃料が少なかった。

■6.困難な、修復作業

建屋と原子炉が正常な状態の時でも、配管の部品交換は、見えない危険と隣り合わせの作業と言う。電力を通じ、閉鎖系の冷却水のポンプを動かすには、通電の前に、膨大な箇所の安全検査が要ります。

一定時間に、安全基準の限界の放射線量を浴びれば、警告音が鳴り、交替します。原子炉や格納容器だけではなく、配管や壁、水が放射性物質で汚染されているからです。

1~4号機の全部で、重要な故障の箇所や問題の場所がはっきりしていない(東電)。恐らく複数の、もぐら叩きのような複合破壊でしょう。

冷却水系(巨大で縦横な配管だらけ)で、厳重だった循環系統(循環システム)の、手による現場での修復は、困難を極めているはずです。(原子炉の図面から)。

問題の場所がどこで、どの部品で、何かを特定し、検証しないと、修復の優先順位を作れない。建屋内は電灯がつかない暗闇の中での、放射線の恐怖と戦いながらの作業です。

鉄筋コンクリート製で、2メートルもの厚さをもつ建屋の、水素爆発による破壊の写真と、1000ミリシーベルト/時以上という線量を見れば、作業環境は、最悪を超えています。

昼夜で450名と言う(東電)。人は、足りていないはずです。30Kmも離れた望遠カメラから見える、1~3号機から出続けている白煙(蒸気)も、一体、どこから出ているのか、公表はない。(たぶん燃料プールです)

■7.冷却水の循環系が回復しないと、あとはどうなるか

今後のことを考えます。

【(1)現在の冷却】
今、原子炉は、圧力容器内への、外部からの水の注入で冷やされています。外部から水を入れれば、その分の蒸気を外部へ排出せねばならない。

【(2)再掲:入れる水量と、出すべき水蒸気と水の量は等しい】
外部から、毎時、最低量で7トン(温度維持)~最高量で18トン(冷却)の水を入れるとほぼ同時に、その分の水蒸気量(7~18トン分)を、外部に出さねば、内部圧が高まって、圧力容器や配管接合部、または配管の亀裂を大きくします。

壊れた容器や配管の強度は、弱くなります。厚い鋼鉄の風船に、入った傷や亀裂を想像すれば、イメージが分かるでしょうか。弱い部分に高い力がかかる。固いガラスが、わずかな傷で割れることと同じです。

【(3)外部に出る放射性物質】
炉心の被覆管が溶解しているため、蒸気は、高濃度の放射性物質を含みます。そのため、建物内部と外壁、及び周辺や、建屋の地下に溜まった水の汚染度は、高まり続けます。

■8.高濃度の放射性物質が大気に出ているのに、幸運にも、陸地の放射線量が低い理由

日本は、地球の自転で、上空には強い偏西風(北米に向かう)が常時吹いています。しかし地上に近いところは、季節性がある気圧で、変化します。

大きく言えば、寒い季節は西向きの風が吹き、温かい季節は太平洋から日本列島に向かう東向きの風が吹きます。

【(1)今は、西風が強い】
30Km圏の外の放射線量がさほど高まっていない(3月28日)、あるいは部分的に低くなっているのは、大半が西からの冬の風で、太平洋上に飛散しているからです。(注)1~3号機から出続けている白煙のたなびく方向で、風向きが分かります。

不規則な風によって福島市、川俣町、南相馬市、飯舘村(特に高い)の一部地域で、事故日からの累計(12日間)で、安全上限の100ミリシーベルトを超えているところがあります(SPEEDI)。30K圏の外の広範囲になっています(枝野長官:産経ニュース電子版:3月23日)。
http://sankei.jp.msn.com/politics/news/110323/
plc11032317390009-n1.htm

【(2)大量の放射性物質が出ているのに、陸地の放射性物質が増えていない原因は?】
現在の、陸地の放射線量の安定や減少は、事故の安定、つまり冷却効果を示すものではない。吹き続ける西風によるものです。

陸地が高気圧で、太平洋が陸より低い気圧の時、陸から海に向かって吹く風になり、拡散した放射性物質を含む大気が太平洋の方向に流れます。

加えて、建屋の水素爆発(3号機では3月16日)で、大量の放射性物質を、大気中に噴き上げたときから12日の時間が経って、陸地に降った気体性核物質の放射線量が(ヨウ素131や137)が、8日の半減期が過ぎ、0.5の1.5乗=35%に減ったからです。

【(3)SPEEDIを見れば:内閣府】
政府が、公表を渋ったSPPEDI(原子力安全委員会の緊急時迅速放射能影響予測ネットワークシステム)の気流のシミュレーションで、これが分かる。

赤く示される、高濃度の放射物質を含む空気は、今は、太平洋に流れ続けています。風の方向が逆になれば、即日、陸地が危険になります。

以下を見れば、陸地に放射性物質が降る範囲はまだ狭い。春から夏にかけて、風向きがどうなるか。(注)太平洋は示していません。
以下の、政府情報では不明なままです。
http://www.nsc.go.jp/info/110323_top_siryo.pdf

読者からの教えがあった、ノルウェーの大気圏・気象研究所が、福島からの放射能の流れの予想図を公表しています。

福島原発を中心にした、今の大気の流れが、分かります。陸で、ほぼ30Km圏に収まっている理由は、冬の風向きのためです。海上から、米軍の戦艦が逃げた理由もこれでしょう。太平洋上は、広域が高い放射線値です。

春から夏には、風が、東向きになる日が増えます。事故の原発は、高い放射性物質を、今も出し続けているのです。これは、今後の東日本と東北の高濃度汚染への、恐怖を与えます。
http://transport.nilu.no/browser/fpv_fuku?fpp=conc_I-131_0_;
region=Japan

原発の事故は発電量(1機で70~100万KW/時=40万軒分くらい:6機で240万軒分)の喪失です。住民にとっては、放射性物質の量の問題です。

■9.春から夏の、風向:可能性

4月からの春は移動性高気圧で、風向きが不定になる。春の突風が不規則に吹きます。

夏に向かっては、陸地が太陽で暖まって上昇気流になるので、海の方向からの風の日が増える。防風林の立木を見ればわかるでしょう。

春から夏に向かい、今は、福島原発から太平洋上に向かっている放射性物質を含む風が、陸地に向かう日が多い季節は、一体どうなるかと思うのです。

雨は、空中の放射性物質を凝縮します。雨が空中の、放射性物質を洗い、土壌や海に落とすのは本当のことです。

▼作業不能の増加から、冷却水系の回復が遅れると・・・

限界を超える高い放射線値のための、現場の対策作業の不能から、冷却水系の回復が遅れると、地球の公転で確実に雨の日が増える春を迎え、梅雨から盛夏になります。

そのとき風向きの変化から、日本列島の陸地に黄砂(核物質の粉塵はもっと微細ですが)のように降る放射性物質が増えるでしょう。

◎その前に(4月か5月)、冷却水の循環機能が回復し、水の漏れが止まって、原発事故が、冷却機能の回復によって終息(冷温停止)に向かっていないと、陸に降る雨の度に、川、水道水、土壌、穀物を含む農作物(特に葉物野菜)、そして牛乳や食肉に累積します。

今後、日本の食品・飲料は、不足します。

◎ともかく、
・1機で毎時7トン以上(4機で毎時28トン以上)の、圧力容器に外部のポンプから入れている冷却水を、
・水蒸気としても、完全に外には逃がさないよう、
・4機全部の、圧力容器の冷却水における、閉鎖循環系の配管・電
源・高圧ポンプを、5号機、6号機のように回復する必要があるのです。

■10.長い期間

100度以下の冷温停止の終息に至るまで、1年から4年(一説では5年が最短:元原子力発電プラントの設計者 大前研一氏)も続けねばならない。

壊れている閉鎖循環系の配管が回復しないと、その間ずっと、1機当たり毎時7トンの外部からの水を入れ続けねばならない。そのため、放射性物質の外部飛散が続きます。

▼熱量のイメージ

1機の核燃料が出すことができる総熱量は、運転時なら、原油のタンカー約150万トン分(50万トンタンカーで3隻分)か、それ以上に相当すると言う(圧力容器設計者の田中政志氏)。

狭い一機の圧力容器に、燃料棒(2万~3万本)として詰まっているのです。核分裂がごく微量になった後の崩壊熱は、発電のための運転時の1%~2%です。これでも原油1.5万~3万トン分の総熱量です。

イマジネーションを超える、核燃料の崩壊熱であることも分かるでしょう。福島第一には6機あります。連鎖的な臨界反応と運転が停止しても、燃料棒を冷やし続けるべき期間が、最短で1年~4年と長い。(注)このうち一機でも大問題が残れば、6機ともが危機になる。

冷温停止の後に、廃棄処理する2000トンの燃料を取り出し、石棺なら石棺処理になる。

被覆が壊れた核燃料の廃棄処理も、使用済み核燃料のような、閉鎖循環機能をもつ水のプールです。崩壊熱が出続けます。崩壊熱が微量になるには、5年から10年かかるとされます。

■11.安定した終息処理へ向かっての過程

▼巨大テントのアイデアは、有効性が薄い

福島原発全体を、まず巨大なテント型ドームで覆って、その内部で長い期間がかかる「閉鎖型冷却水系の回復」を図ればよいとするアイデアもあります(大前研一氏)。聞いたとき、一瞬、いいアイデアのように感じました。

しかし別の要素から考えれば、これは不可能です。

・冷却水の閉鎖系機能を回復するために、膨大な人数を必要とする修復作業をする間に、
・テントドームの中に、放射性物質を含む圧力容器から漏れた蒸気が充満し、
・人が行う修復作業ができなくなるからです。

外部に放射性物質を含む蒸気を逃せば、遮断テントの役目を果たしません。

▼巨大プール

圧力容器内の核燃料を取り出した後なら、ダムのようなコンクリート壁で囲んで、中を、真水で満たすことも有効に思えます。

その前に、必要なことがあります。圧力容器の上の、鋼鉄の蓋を開け、何トンもの燃料棒容器を取り出す作業を人間が行わねばならない。どうやって行うか。

格納容器の上の階(オペレーション・スペース)にある、燃料を交換するための自動クレーンは、建屋と同時に壊れています。

圧力容器の鋼の蓋は、爆発を防ぐには、開けねばならない。冷却水の閉鎖循環系が回復しないままに、蓋を閉じておけば、内部圧が上がり、爆発的に損傷してしまうからです。

寿命が30年とされる、コンクリート石棺も同じです。燃料棒や使用済み燃料を残したままに、チェルノブイリのような石棺にすれば、どうなるか? 燃料棒と使用済み燃料に崩壊熱が溜まって、水蒸気や水素爆発を起こします。

巨大プールや石棺でも、その前に、溶解した燃料が入っている圧力容器の蓋を開けることが必要です。

▼短い結論

閉鎖系の冷却水循環機能の回復しか、方法がない。どうやってこれを行うか。どの方法にせよ1年以上かかる問題の終息は、この一点にかかっています。

われわれの経済の基盤(インフラ)は、想定外の事故に、脆弱なものでした。

【後記】

針の糸よ、通れ! 

次稿からは、経済・金融も述べねばならない。経済・金融が、311以降、激しく動いています。国家財政の破産問題はどうなるか。原油問題はどうか。ユーロ危機は・・・

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