名前なし文書

autre

福島:4号機格納容器の使用済み燃料取り出し作業の開始

2013年11月19日

ご注意:

2013年11月19日に私が設置した内容を読む前に、まず以下の2本の動画をご覧になることを強くお勧めします。これらは福島第一原子力発電所の建設過程を振り返っており、当時日本で最も出力の大きな発電所(4700MW)でした。

http://youtu.be/pO3sgaCnE-s

http://youtu.be/rf1kPvqpWCs

これらは単なるプロパガンダ動画でもありません。むしろ、未来に向かって前向きに進む日本という、勝利を確信する姿勢が表現されています(発電所の建設は1966年から始まりました)。映像には、明るく先進的な未来が描かれています。しかし、沸騰水型原子炉が日本の独自技術であるということを忘れてはいけません。これらはアメリカで設計・開発された炉のライセンス製品であり、たとえば三哩島の原子炉と類似しています。

資料の最後に、故障した日本の原子炉の一つである1号機に関するARTEの調査報道へのリンクがあります。そこでは、多くの問題が現場作業員の準備不足に起因していることがわかります。津波によって制御室が完全に電力喪失した際、冷却用ポンプが停止し、発電機とバッテリー(燃料と同じく地下に設置)も水没しました。制御室の職員は、自然対流による補助冷却システムを起動するための弁が自動で閉じる仕組みであることを知らず、手動で再開しなければならないという事実をまったく理解していませんでした。アメリカの職員なら慣れている操作でしたが、日本人職員はその手順を全く知らなかったのです。この弁が手動で開かれていたら、専門家によれば炉心溶融は少なくとも7時間遅らせることができたでしょう。

このような事故を踏まえて、福島の原子力発電所という技術の奇跡を称える、前向きな映像との対比を考えてみてください。すべてが予定通りで、安全が最優先されていたと主張していたのです(…)。

resistance_seisme

(…)

核の日の出

Enfants_joyeux

同様の発言は、EPRや特に

ASTRID

といったプロジェクトの紹介にも見られます。ASTRIDは高速増殖炉で、フロランス・オランド大統領が当選後6週間で研究と建設を承認しました。こうしたプロジェクトの責任者たちは、自らの判断が正当であると信じ込もうとしています。ITERプロジェクトも同様です。答えられない質問に直面しても、「それは起こらない」と言い張るのです。

Christophe_Behar

CEAの原子力発電所プロジェクト責任者であるクリストフ・ベアール

プロジェクトに懸念される影がある場合、責任者は「今、その問題について取り組んでいます」と答えるのが常套手段です。このASTRIDに関するリンクは、CEAの公式サイトのプロジェクトページへと誘導します。2011年11月、クリストフ・ベアール氏は、議会科学技術選択専門委員会(OPCST)の下で、クリスチャン・バティルとブルーノ・ヴィドが主導する聴聞会に出席していました。私のサイトのトップページからアクセスできるYouTube動画に彼の姿が映っています。どの動画にそのやり取りがあるかは記憶にありません。

ある時点で、ナトリウム冷却炉の炉心(550℃)に視認できないという問題が提起されました。加圧水型や沸騰水型炉では、停止後も視認可能ですが、ナトリウム炉では不可能です。ベアール氏は結びついたまま「我々はこの問題について取り組んでいます(超音波画像技術)」と答えました。しかし、明らかにこの問題は解決されていません。それでも、進めるしかありません。技術的トラブルについては、ベアール氏は「プロジェクトを慎重に管理すれば、問題は発生しない」と答えました。

そして、そのような発言は続きます。核エネルギー業界全体がこのようなやり方で運営されており、極めて大きな無責任さを含んでいます。事故が起きた後、「申し訳ありません」と謝罪しても、何の意味もありません。

Fukushima_responsables_prostres

エピローグ…

以降の情報源:

http://www.japantoday.com/category/national/view/tepco-to-start-removing-spent-fuel-from-fukushima-no-4-reactor-on-monday

TEPCO(2013年11月)が公開した資料。英語、26ページ、技術的に非常に詳細:

http://photo.tepco.co.jp/library/131030_02e/131030_01-e.pdf

YouTube動画(英語):

http://www.youtube.com/watch?v=XkGQost13DM

2013年11月18日:

日本電力(TEPCO)は、福島第一原子力発電所4号機の格納水槽に沈められている、1300本の使用済み燃料要素と220本の「使用準備完了」燃料要素の取り出し作業を開始しました。

簡単な状況説明を加えます。

9級の地震によって発生した津波が福島第一原子力発電所に襲来した際、同施設には4基の原子炉がありました。

  • 1号機、2号機、3号機は稼働中でした。鋼鉄製の炉心容器には活性な炉心が収められていました。緊急停止時に制御棒が上昇し、油圧シリンダーによって押し上げられます(沸騰水型炉では、制御棒は炉心容器の下部にあり、多数の穴を通って上下します)。

Fukushima_fond_reacteur

福島の原子炉容器底部の画像。97個の穴が制御棒の通過を可能にしています。

加圧水型炉では、制御棒は上部にあり、重力によって下降します。しかし、原子炉が停止しても、炉心内の核分裂生成物は依然として活性です。崩壊熱により発熱し続けるため、停止中の原子炉も冷却を必須とします。

津波(14メートルの高さ)が到達し、地下にある非常用ポンプの発電機と給油タンクが水没しました。これにより、冷却用ポンプが停止し、炉心温度は急上昇します。炉心は溶融し、反論がない限り、容器底部を貫き、8メートルのコンクリート基礎に流れ出ます。そのコンクリートも「コリウム」と呼ばれる、燃料元素、ウラン238、ウラン235、プルトニウム239の混合物によって迅速に貫通する可能性があります。特にMOX(混合酸化物)を用いた部分充填の場合です(フランスが製造・輸出しているMOX)。コリウムに関する詳細はページ末尾の資料をご覧ください。

チェルノブイリでは、炉心は溶融しましたが、コリウムが広がった際に過度の熱放出(臨界性)を引き起こさず、コンクリート基礎上に固定されたままの状態で残りました。

Corium_Tchernobyl

現在、固形金属状になっているチェルノブイリのコリウム

時間とともに放射能が低下したため、カメラを投入し、冷却されたチェルノブイリ原子炉のコリウム(巨大な固形金属塊)を撮影することができました。

1号機~3号機のコリウムの沈下状態については誰も正確にはわかりません。これらの炉は、常に冷却水を噴霧して50℃以下に保つ必要があります。この点に関しては、『ルモンド』が制作した動画「2分でわかる福島」をご覧ください。

http://www.lemonde.fr/japon/video/2013/09/07/comprendre-la-situation-a-fukushima-en-deux-minutes_3472694_1492975.html

  • 4号機の状況はまったく異なります。津波が到達した際、4号機は停止中で、燃料はすべて取り出されていました。福島のような沸騰水型炉(BWR)やフランスの加圧水型炉(PWR)では、燃料要素を収める容器の隣に貯蔵用プールがあります。4号機のプールは10メートル×12メートルで、高さ4.5メートルの燃料要素が7メートルの水に浮かんでいます。したがって、深さは約12メートルです。この深さにより、水中で燃料棒を取出し・搬送することが可能になります。全体的な配置は以下の通りです:

schema_general

福島4号機の全体構造

BWR2

TEPCOが最近公開したPDFによると、プールの壁は地震に特に耐性があるように設計されています。鉄筋コンクリートの壁厚は1.4~1.8メートルで、防水のために6mmの鋼板を溶接した二重構造になっています。このプールには外部に向けた開口部は一切ありません。プールの支持構造も強化されています:

Renfort_pool

使用済み燃料貯蔵プールの補強(赤色の支持柱)

燃料要素は長方形の直方体で、中にはジルコニウム製の「棒」が収められています。その内部にはウラン酸化物やプルトニウム酸化物の小さな円筒が連なっています。ジルコニウムが使われる理由は、中性子を遮断しないからです。そうでなければ、この「被覆管」が溶けてしまうからです。

以下は2012年7月、TEPCOの作業員がプールから取り出した燃料要素を検査している様子です。塩水による腐食の程度を評価しています。64本の棒のうち1本が取り出されました。これは220本の「未使用」燃料要素の一つであり、核分裂生成物を含んでいません。検査結果は満足できるものとされています。

element_standard

取り出し用の標準的な燃料要素(断面15cm×15cm)

このプールには220本の燃料要素が保管されていました。これらは将来の充填のために準備されていたものです。これらは危険ではなく、発熱もしません。核分裂を経ていないため、放射性廃棄物(核分裂生成物)も含まれていません。

問題となるのは残りの1300本の「使用済み」燃料要素です。これらは発熱し、極めて危険な毒物を含んでいます。常に水没状態を維持することが不可欠です。

TEPCOはまず、原子炉建屋の周囲を片付けました。以下の写真は津波直後の建屋の様子です。天井が持ち上がり、側壁が吹き飛ばされています。

Etat_apres_catastrophe

津波直後の4号機原子炉建屋

TEPCOによると、この建屋の損傷は隣接する3号機から発生した水素の侵入によるものです。炉心温度が上昇するとジルコニウム被覆管が酸化し、周囲の水分子から酸素を奪います。その結果、水素が発生します。3号機で発生した水素が、開いたままの弁を通って4号機建屋に侵入し、空気と混合して爆発しました。

batiment_4_apres_catastrophe

印象的な特写

Fukushima_haute_Resolution5

4号機原子炉建屋の俯瞰図。

2年半にわたる現場清掃作業を経て、TEPCOは4号機建屋の残骸を補強しました。

batiment_consolidé

補強された4号機建屋。プールの真上に開口部がある

最初の段階(図面を正しく理解・解釈できたと仮定して)では、建屋の一部で限界荷重を支えることができる部分に構造物を設置しました。左側の図をご覧ください:

Schema_support_TECO

左:プール上部を横断する軽量クレーン用のフレーム。右:重い出っ張り構造

色分けは構造物の損傷状態を示しています。茶色:完全崩壊。黄色:半分損傷。灰色:損傷なし。この構造により、最大1トンの引張力で燃料要素を引き上げることができます。ただし、当初は輸送前に多数の要素を90トンの防護バケツに一時保管する計画でした。その場合、4号機建屋の残骸に支えを置くことは不可能でした。TEPCOはその後、巨大な金属・コンクリート構造物の建設を開始しました。基礎は原子炉のすぐ隣に設けられています。

日本人的な努力と技術的困難さを考慮すれば、これは非常に複雑で大規模な作業であると言えるでしょう。

Architecture

TEPCOが建設した4号機原子炉建屋上部の構造

全体のグレー構造は、一体型の鉄筋コンクリート巨大基礎に支えられています。

dispositif_termine

作業エリアを外部に放射性ガスが漏れないようにするための防護装置

dispositif_acheve_concret

同じ装置がコンクリートで完成した様子

TEPCOの図面。青:燃料要素を吊り上げる軽量クレーンフレーム。上部の容器に支えられている。黄色:出っ張り構造。赤:作業エリアと外部を隔離する防護壁。

これらのガス漏れは、取り扱い中に燃料要素が破損した際に発生する可能性があります。このように整備された室にはフィルター付き換気装置があり、内部に通常の大気を維持し、放射性物質の外部への放出を防ぎます。

この構造は、原子炉建屋の残骸の上部を覆う出っ張り部分に続きます。TEPCOの職員は、地震にも耐えられるように設計されたと述べています。原子炉建屋は可能な限り補強されましたが、地震で著しく弱体化したため、重いクレーンを設置することは不可能でした。当初の軽量クレーン(相対的な表現)は破壊され、残骸は撤去されました。

日本人は2台のクレーンを設置しました。より強力なクレーンは、4号機建屋の残骸の上に「吊り下げ」られたレールを走行します。小さな破片はさまざまなクランプで取り出し、金属籠に収納されました。この作業には2年半かかりました。

これらの作業全体は以下の動画で確認できます:

http://my.firedoglake.com/edwardteller/2013/11/08/tepco-posts-animated-video-showing-proposed-removal-of-spent-fuel-from-reactor-4/

portiques_roulants

燃料取り出し用の2台のクレーン

portique_leger_dessin

燃料要素の取出し・操作用クレーン

このクレーンは、300キログラムの燃料要素を搬入・搬出に使っていた従来の軽量クレーンと類似しています。最大1トンの引張力がかけられ、取り出す要素を損傷しないように設計されています。

原子炉上部が開放されたため、取り出し作業が開始できます。この作業は2段階で行われます。上部クレーンで90トンの防護バケツをプールの開放部分に降下させます。

portiques_concret

2台のクレーンが写っている写真

portiques_roulants

2台のクレーンの側面図

Barril_blinde_couche

90トンの防護バケツが自動車用台車の上に横たわっている様子

Barril_profil

同じバケツの側面図

このバケツは防護構造で、損傷した燃料要素からの放射能放出を遮断するように設計されています。

次に下部クレーンを使って、1本ずつ燃料要素を取り出します。タバコの箱からタバコを取り出すようにです。アーニー・ガンダーセン氏が指摘したように、これらの要素は「バンドル(束)」としてまとめられており、緊急時に塩水を冷却に使用したことによる腐食の影響を受けました。この腐食により取り出し作業が難しくなる可能性があり、地震時の構造変形がさらに問題を悪化させる恐れがあります。ガンダーセン氏は次のように述べています:

  • 完全な箱からタバコを取り出すのは簡単です。しかし、箱が歪んでいたら、かなり難しい。

Etat_elements

取り出し用の燃料要素の状態(ラック内)

stockage_elements_usages3

ラック内の燃料要素。吊り下げリング付きで1本ずつ取り出す

取り出し前に各要素は検査されます。その後、吊り具が最大1トンの引張力で引き上げます。

日本人は、同様の新しい要素を塩水にさらして腐食耐性を評価しようとしました(上記写真)。2012年にプール内の220本の「使用準備完了」燃料要素から取り出されました。これらは非放射性です。

ラックから1本ずつ取り出された要素は、バケツ内に再配置されます。バケツが満載されると、上部クレーンが持ち上げ、密封された蓋を装着して建屋外へ運搬します。その後、矩形断面の井戸に下ろされます。

下部では、専用車両で受け取り、台車に載せます。その後、新しい保管場所へ移動し、逆の手順で処理を行います。

transport_barril_couche

バケツを自動車台車に載せた状態での輸送

Vehicule

車両とバケツの写真(TEPCO)

以下は、回収された要素の保管手順(複雑)です。

stockage_elements_recuperes

回収要素の保管手順(TEPCO)

TEPCOは、すべての回収された燃料要素を同じ場所に保管することを決定しました。4号機プールの問題が無事解決した後、同様の手順を1号機~3号機にも適用する必要があります。まず、建屋に4号機と同じ技術を適用します。破片を除去し、現場を開放します。その後、クレーン付きの構造物を建設し、初期段階では現場の整理を完了し、その後、可能な限りの要素を回収します。

4号機での作業は、重く高価な技術を検証する機会となりました。緊急事態のため、優先的に実施されました。1号機~3号機の建屋周辺では、熱放出が非常に激しいため、作業はさらに困難です。臨界性再発がなければ、炉心の崩壊生成物による放射熱のみと考えられますが、現場で視認できる状態にしなければなりません。現時点では、常に水を噴霧して50℃を超えないようにしています。冷却しなければ、燃料被覆管(ジルコニウム)が破損し、危険な放射性ガスが大気中に放出され、水蒸気と混ざって日本の全土を汚染する恐れがあります。

したがって、噴霧と最終的に貯蔵タンクへの保管、そしてやむを得ず太平洋へ漏れる汚染水は…「避けられない悪」となります。日本国内の広大な地域を放射性物質で汚染するよりも、魚を汚染する方がましだと考えられています(東京は200km離れている)。

すでに貫通している原子炉容器は、その下にある作業エリアへのアクセスを極めて困難にしています。これは単に不可能である可能性もあります。

Fukushima_en_construction

沸騰水型原子炉の容器。上部の作業員が梯子を登っている

最良の状況でも、3号機の貯蔵プール内の内容物(4号機より著しく劣化している可能性が高い)を回収し、12か月以内に回収された要素と統合できるでしょう。TEPCOは現場処理に20~40年かかると見込んでいます。

誰が「原子力は安価だ」と言ったでしょうか?

TEPCOが採用した手法を検討すると、そのタスクに対して最適であるように思えます。すべての燃料取り扱いにおいて(世界中の水冷却炉で同様)最も重要なのは、すべての作業を水中で行い、要素が空気にさらされないことです。

もし空気に晒された場合、冷却されない要素は急速に加熱され、損傷し、放射性ガスが大気中に拡散します。

ガス漏れを防ぐため、TEPCOは作業を行う建屋部分を完全に覆いました。

Vue_general_site

2013年11月の現場全体の様子

直近の数か月間、マスコミは、18メートルの高さにある1300本の使用済み燃料要素が危険であると強調しました。地震でプールが破損し、水が抜けると、これらの棒はすぐに加熱され、変形し、取り出せなくなると警告されました。その結果、地球規模の核事故が発生する可能性があるとされていました。

最近の情報がわずかに漏れたことから、日本人の精神的特徴が浮き彫りになりました。それは伝説的な自尊心です。非公開政策は次のように言い表わされます:

「これは私たちの問題であり、私たちがどう管理するかは私たち次第です。あなた方は関与しないでください。私たちは誰にも助けや専門知識を求めません。」

この段階において、技術的な批判はあるでしょうか?他の選択肢はなかったでしょうか?アーニー・ガンダーセン氏が指摘するように、この作業にはリスクがあります。1年間の作業が無事に終わることを願うばかりです。この厄介な1300本の燃料要素が新しい安全な貯蔵プールに移設されれば、人類はようやく安心できるでしょう。

アーニー・ガンダーセン氏は、自身のキャリアで燃料要素の製造と包装を担当し、使用済み燃料要素の回収・搬送作業に伴う危険性を列挙しています。

Arnie_Gundersen

http://www.youtube.com/watch?v=LjZZOLT_E3c

(概要)

背景には、燃料要素が保管されているラックがあります。

彼の動画で語られた技術的懸念を列挙します。ガンダーセン氏は、TEPCOの能力に強く疑問を呈しています。

この画像は、ジルコニウム(Zircaloy)製の筒(約100本)で構成される燃料要素の保管システムを示しています。その中にはウラン酸化物(またはMOXの場合、プルトニウム酸化物)の小さな円筒が詰められています。

Bore_dans_casiers

要素は、中性子吸収材であるボロンを含む壁を持つラックに保管されています。

これは合成画像です。各ラックを横切る金属ハンドルが、取り扱いや取り出しを可能にしています。この場合、ラックの壁には黄色で示されたボロンが含まれており、沸騰水型炉の「制御棒」と同様の役割を果たします。これは棒ではなく、十字型の部品で、下部から油圧シリンダーで上下させます。容器底部には96個の穴があり、そこを通って設置されます。以下の図は、それらが燃料要素の間に入っている状態を示しています:

![barre_ bore](/legacy/nouv_f/FUKUSHIMA_spent_fuel/illustration/barre_ bore.jpg)

ボロン遮蔽板の配置。核反応を停止するため。

このように配置されると、核分裂中性子が吸収されます。発生した中性子の平均自由行程はセルサイズより大きいので、二次反応は起こらず、これらの取り外し可能な遮蔽板に吸収されます。中性子を徐々に下げていくことで、制御された連鎖反応が発生します。

貯蔵プールでは、ボロンを多く含む壁が同様の役割を果たします。燃料要素は密に詰められているため、これらの仕切りがないと臨界性のリスクがあります。ガンダーセン氏は、塩水による腐食や、プール水温上昇によってボロン含有壁が損傷している可能性を疑っています。これを防ぐため、TEPCOは水に最大限のボロンを添加しました。ボロンは軽い金属loidで、水に溶けるとホウ酸として存在します。

リスクは、燃料要素を包むジルコニウム製被覆管の破損です。これには、さまざまな種類の廃棄物が含まれています。ガンダーセン氏は、半減期17年のベータ線放出体であるキセノン85を挙げます。これは非常に重いガスで、水より3.7倍密度が高いです。もしプール水中で被覆管が破損した場合、このガスがどのように振る舞うかは不明です。そのため、容器内への搬入作業が水中で行われていると考えられます。

1300本の使用済み燃料要素を取り出す必要があります。これらはすべて4年間、炉心にあったため、中性子照射による材料変化が起こり、ガンダーセン氏によれば脆化しているとされています。どの程度か?また、ラック自体が歪んでおり、取り出し作業が困難になる可能性があると述べています。これは、歪んだ箱からタバコを取り出すようなものです。

これらがこの作業に内在するリスクです。他の手段はなかったでしょうか?ガンダーセン氏は言及していません。彼はTEPCOの職員の能力に疑問を呈し、同社がこのような作業を管理する能力や規模を持っていないと述べ、日本は外国の専門家を招くべきだったと主張しています。ここに日本人の精神的特徴の核心があります:外国人が自国事務に口出しすることへの拒否。

他に何を言うべきでしょうか?

待つしかない

TEPCOのこの作業を称賛するべきでしょうか?一部の人は、日本が被害現場での回収技術をまったく独自に開発したと述べています。

エンジニアや技術者は、この成功を祝ってサケを一献飲むかもしれません。しかし、この悲劇の根本原因を見逃してはいけません。それは、海面上から数メートルの高さに、巨大な津波が襲う可能性のある地域に原子力発電所を建設したという点です。

あるインターネットユーザーが指摘するように、福島での出来事について語る際には、現場で働く人々の勇気、献身、さらには犠牲精神に敬意を表しなければなりません。彼らは、サイト設計者の過ちのために健康を犠牲にしているのです。チェルノブイリとは異なり、すべては人為的ミスと、未熟な知識に基づく不適切な試験によるものです。当時のまだよく理解されていなかったタイプの原子炉での事故でした。

福島での根本的な過ちとは、自然現象の可能性を軽視したことである。9度の地震、10メートルを超える津波は、日本人の記憶に残るような未曾有の出来事だった。施設の映像を見てみると、原子炉を海に近づけるために海岸線を平らに整備したことがわかる。例えば、40トンの鋼製貯蔵タンクを扱いやすくするためである。映像では、海岸の地形が海面から30メートル上にあると述べられている。この高さに原子炉を建設すれば、津波の影響を受けずに済んだはずだ。当時、平野には260基の古い石碑があり、それらには「津波の危険があるため、ここより先に建物を建ててはならない」と刻まれていた。これは、過去に津波の被害を経験した人々が残した警告である。

この記事を見る

aneyoshi

阿能吉の石碑、警告の刻まれたもの

「高台に建設するのは無駄なことだ」と考える人もいたかもしれない。だが、そのような考えが正しかったと証明されるまで、誰も気づかなかった。そして、その結果、どれほど悲惨な災害が起きたか。今や、悲劇はすでに起こり、人々はその代償を肉体と命で支払っている。

予見の欠如に加えて、フランスのブレイアス(ギロンデ河口)や、すべての原子力施設と同様に、福島では非常用ポンプ、発電機、軽油タンクを地下に設置していた。この点について、私の調査を参照されたい。

http://www.jp-petit.org/sauver_la_Terre/complement_enquete_2011/nucleaire_francais_enquete.htm

Blayais_apres_tempete

ギロンデ河口のブレイアス原子力発電所、「世紀の嵐」の後。

もし非常用発電機が1号機と同じように水没していたら、それはまさに「福島2号機」だったであろう。

さらに福島では、現場スタッフの準備不足や、予期せぬ測定器の故障もあった。これはARTEが実施した調査で明らかにされている。

http://www.youtube.com/watch?v=hpLQUKhFXwE

福島施設は、高さ5メートルの津波に耐えるように設計されていたが、その2倍以上の高さの津波には耐えられなかった。しかし、フランス北東部のカレ海峡に位置するグラヴェリーヌ原子力発電所(6基の炉)は、1580年にマグニチュード6の地震の震源地だったことを忘れてはならない。だが、フランスでは誰もそのことを気にかけていない。

http://fr.wikipedia.org/wiki/Tremblement_de_terre_de_1580

epicentre_1580

1580年のマグニチュード6の地震の震源地、まさにグラヴェリーヌの現場!

かつての環境大臣アレグール氏の発言に安心している。彼はこう述べている。

Allegre

  • 人の頭上を歩くのはやめよう。フランスは地震の多い国ではない!

地震リスクは確かに存在するが、これに関しては予測不可能である。福島原子力発電所を襲った地震は、日本人の記憶に残る中で最も強いもの(マグニチュード9)であった。同様に、その結果生じた津波も、歴史的に最近の時代においては前例のないものだった。

しかし、それ以上に深刻なリスクは、太陽フレアに関連するものである。これを無視するのは非現実的だ。地球はここ数年、太陽フレアの発生が増加している。2013年10月25日に起きた出来事もその証拠である。

http://www.journaldelascience.fr/espace/articles/soleil-connait-vague-deruptions-solaires-3295

http://www.maxisciences.com/%E9ruption-solaire/le-soleil-connait-sa-troisieme-eruption-solaire-en-deux-jours_art31191.html

1859年の太陽フレアと同等の規模のイベントが、新しい技術の登場や再生可能エネルギーへの移行が実現する前に発生する可能性は決してゼロではない。その影響は原子力発電所にとって計り知れないものになるだろう。福島の事故と比べれば、それは些細な出来事に過ぎない。

事実を再確認しよう:

http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89ruption_solaire_de_1859

プラズマジェットは地球の低緯度地域(カリブ海まで)に影響を与えた。当時、電気産業はほとんど発展しておらず、通信線路の使用に限られていた。しかし、電信士たちは強い電流によるショックや線路の火災で負傷した。これは、高層大気にプラズマジェットが衝突することで地上に誘導された強力な電圧が原因だった。言い換えれば、自然は現代の「EMP兵器」(電磁パルス)の効果をわずかに示していたのだ。

当時の電信線路に与える影響を考えれば、数十乃至数百の原子力発電所に与える影響は計り知れないものになるだろう。

よく耳にする言葉、「リスクゼロはない」。確かにそうだが、核エネルギーの場合は、その影響が数千年乃至数万年にわたるという点で、このような言い回しは許されないのではないか。

核エネルギーに関して、「非ゼロのリスク」を許容できるだろうか?

もし4号機プール内の燃料棒の撤去が成功すれば、1号機、2号機、3号機の問題が残る。ここでは、解決策がほとんど見えない。これらの施設はまだ活動中であり、放射性蒸気が定期的に放出されている。夜間には特に顕著だったが、その発生源が覆われたことで、視認性は低下した。また、これらの施設を50度以下に保つための冷却を継続する必要がある(ただし、この熱放出の原因は、核分裂生成物の崩壊と、臨界再開の可能性がある新たな核分裂によるものという2つの要因があることを明記しておく)。いずれにせよ、『ル・モンド』が編集した短い動画に示されているように、日本は依然として放射性物質を含む水を太平洋に排出し続けている。

技術的にこれらの漏洩を封じるのは、極めて困難であり、場合によっては不可能である。日本人はまず、原子炉と海の間に垂直な溝(「ソイル」)を掘り、鉄筋コンクリートの壁を設置して、汚染水が太平洋に拡散するのを防ごうとした。この壁は十分に深かったのか? 裂け目が生じていないか? いずれにせよ、浸透は続いている。測定結果がそれを裏付けている。地下水の流れも非常に複雑である。ある解決策として、局所的に極めて冷やされた環境を作り、液体の流れを氷結させることで、太平洋への流出を防ぐというアイデアが検討されている。

1号機、2号機、3号機の炉心溶融の状況については、情報が得られていない。これらの溶融物は、下部にある8メートルのコンクリートを貫通したのか? もしコリウム(溶融物)が活性化している(温度は2500〜3000度に近い)なら、このコンクリート層は非常に幻想的な障壁にすぎない。コンクリートは1400度で蒸発するため、1時間あたり1.5メートルの速度で下へと降り続ける。以下の動画では、CEAの研究者が誘導加熱によって238ウラン(核分裂性物質を含まない)で模擬されたコリウムの挙動を撮影している。ここでは、固体表面が蒸気の噴出によって剥離する様子がはっきりと見える。これはコンクリートの蒸発を示している(コンクリートは水和反応によって固まる固体材料であることを忘れてはならない)。

もし溶融した炉心が原子炉の容器を貫通すれば、その下にコリウムの溜まり(おそらく粘性が高い)が形成される。牛の糞に似たものだ。この物質の中に臨界条件が存在すれば、熱放出はこの「塊」の中心で最大になる。したがって、この粘性のある質量の中心部でコンクリートが蒸発し、その蒸発によってできる空洞がコリウムを集中させ、さらに活性化・臨界化を促進する。これは自然な物質の閉じ込めと濃縮現象である。

これを「中国症候群」と呼ぶ。1979年の映画『ジャッキー・レモン』(ジェーン・フォンダ、ジャック・レモン、マイケル・ダグラス出演)で取り上げられた。この理論によれば、自然に濃縮されたコリウムは重力によって無限に下へと降り続ける可能性がある(その構成物質は鉛よりも重い)。福島では、人間の介入が不可能な状態で、このプロセスが進行している可能性がある。もしコリウムが地下水脈や水を多く含む地層を通過すれば、周期的に蒸気が放出されるだろう(ただし、発電所の地下には「地下水脈」とは言えないほどに、広範囲にわたって水が存在する状態であると地質学者らが述べている)。

Syndrome_Chinois

ジャック・レモン、原子力発電所の建設技術者。原子炉冷却ポンプの振動を聞く。

このプロセスは時間とともに弱まっていくだろう。この質量に蓄えられたエネルギーが散逸し、燃料が枯渇すれば、そのようになる。通常の産業用原子炉では、核分裂性物質の濃度が数年で低下する。コリウムではそのプロセスははるかに遅い。原子炉の充填物には3%のウラン、MOX燃料なら7%のプルトニウムが含まれる。ウランの場合、235U濃度が1%に下がると燃料交換を行う。その時点で熱発生量が「経済的でなくなる」と評価される。しかし、コリウムでは、核分裂性物質濃度が1%を下回っても、その活動は徐々に減少するだけで、「経済的」かどうかの問題は生じない。

もう一つの点:地下の水の存在は状況を悪化させる。中性子を減速させ、中性子減速材として機能するため、核分裂反応を促進する。これはガボンのOKLOで実際に起こったことである。数十億年前、ウラン235濃度が産業用原子炉と同程度(約3%)だった鉱石が、水の存在によりわずかな臨界状態になり、30万年間「自然な原子炉」として稼働した。この微弱な活性化により、残存するウラン235濃度(0.72%)は、自然に分解される標準値(0.71%)を上回った。また、同位体の組成差や元素の存在も、過去の活動を示している。

補足:すべての鉄より重い元素は、超新星爆発によって宇宙および惑星に生成される。異なる同位体は同等の量で生成され、不安定な同位体はそれぞれの半減期に応じて消失する。超新星は238Uと235Uを含むすべてのウランを生成する。鉱石中に残る0.7%は、この同位体の半減期に由来する。実際には「半減期」である。235Uの半減期は7億年だが、238Uは45億年である。地球の年齢と238Uの半減期が等しいため、地球形成時のウラン量の半分が鉱石中に残っていると考えられる。

超新星はプルトニウム239も生成するが、その半減期(24,000年)は惑星的・地質的時間スケールから見れば非常に短いため、地球には存在しない。この同位体は1940年に人工的に再生成され(同時に発見された)。

福島のコリウムが「落ち着く」後も、これらの冷却された固体化した構造物の周囲には、長期間にわたって環境を汚染し続ける大量の核分裂生成物(固体・気体)が残る。その持続時間は、関係する放射性同位体の半減期に依存する。長寿命のものでは20万年にも及ぶ。

チェルノブイリのコリウムの写真を参照すると、再臨界化は起きていない。温度維持は、含まれる核分裂生成物の放射性崩壊によるエネルギー放出に起因している。このエネルギー放出が十分に弱くなるまでにかかる時間は、運用状態によって異なる。これが、原子炉容器の横にプールがある理由である。燃料交換後、燃料集合体は水に浸かっており、水の高い熱伝導性と対流運動により自然冷却が保証される。ある程度の期間(ウラン炉では約5年、MOX燃料ではさらに長い)が経過すると、これらの集合体を空気にさらし、包装できる(必要に応じて再処理を行い、残留プルトニウムと副産物を回収する)。しかし、長寿命の核分裂生成物の存在により、熱は時間とともに弱まるものの、依然として放出し続ける。

日本人が4号機プール内の1300本の使用済み燃料棒の安全確保に集中しているのは当然だが、その深刻さと同程度の問題が今後待っている。

1号機、2号機、3号機のコリウムに再臨界化が起きたかどうか、またその深さや活性度は誰にもわからない。唯一望むのは、観測された熱放出が核分裂生成物の崩壊によるものであるということだ。

現在、日本人は、汚染物質が太平洋に拡散するのを防ぐために、溝に堰を築いて試みている。最新のアプローチは、地盤内の水を局所的に凍結させることである。

これが成功すれば(この冷却をどのくらいの期間維持すべきか?)、技術者は「新たな技術の優れた実装」を称えるだろう。

しかし、もっと良いのは、海岸近くに原子炉を設置しないこと、そして、新しい原子力発電所を建設せず、既存の施設をすべて閉鎖することである。

昨年の春、アックスのアール・アート・メティエール校で、CEAの代表が一般公開の講演を行った。この講演は核エネルギーの発展を目指す団体によって主催された。テーマ(覚えておいてほしい)は:

「福島の状況が安定化した今、仏日原子力協力の再開について」

この一言だけで、フランスの核政策担当者の無知さが如実にわかる。

2011年、私は福島の出来事に非常に注目していた。しかし、その廃炉作業については、再び注視するつもりはない。東京電力は、40年を要すると評価している。

この出来事は、核エネルギーがもたらす持続的な後遺症という内在的な危険性を我々に突きつけた。

私の住む場所から数キロ離れたラムベスクでは、1909年にマグニチュード6.2の地震が発生し、45人が死亡、250人が負傷、3000棟の建物が損壊した。

Lambesc_1909

私の家から数キロ離れたラムベスク、1909年

それから一年も経たないうちに、瓦礫は片付けられ、家屋の再建が始まった。数十年後には、この災害の痕跡はまったく残らなくなった。死者は埋葬され、負傷者は治療され、その後亡くなった。

これは戦争による被害にも当てはまる。第一次世界大戦後、フランス北部は広大な瓦礫の荒野だった。瓦礫は片付けられ、死者は埋葬され、英雄は叙勲され、負傷者は治療され、障害者は補償された。戦没者を記念する記念碑が、各戦闘国に建てられた。すべてを再建し、より新しいものへと進化した。

半世紀後には、第一次世界大戦の痕跡は、未来の世代に示すためだけに残された広大な土地以外にはほとんどなかった。記念碑が建てられ、博物館が建設された。

ベルリン、ドレスデン、東京のように、完全に破壊された都市も同様である。

そして今?

これらの都市、農村はすべて、活力を取り戻し、繁栄している。

しかし、核エネルギーはどうだろうか? これはまったく別の話である。現在、私は重い資料を提示して再び述べるが、私たちの核エネルギー支持者たち(議員も含む、クリスチャン・バティル議員やブルーノ・ヴィド元参議院議員など)は、アレバ、EDF、ブイグ、CEAなどの企業と協力し、「第4世代原子炉」、すなわち高速増殖炉(ナトリウム冷却型)の展開を軸にした、まったく悪夢のような未来を構想している。まさに「スーパーフェニックス」が復活するのだ。

フランソワ・オランド大統領が就任して6週間後、彼は600MWの原型炉「ASTRID」の建設を許可する政令に署名した。この署名は、環境党(Verts)にとっては、彼らが社会党(PS)と結んだ合意「核エネルギーに関する新たなプロジェクトは立ち上げられない」という条項に反すると見なされた。しかし、ASTRID計画はまさに、プルトニウムとナトリウムで動く高速増殖炉の展開を目指すものであり、極めて危険である。オランド大統領は、この合意がサルコジによって署名されたものであり、彼自身の選挙前であったため、「新たなプロジェクト」とは見なさなかった。

環境党は、何も気づかなかったか、あるいは非常に愚かだったのか。あるいは、より可能性が高いのは、議席や権力、快適な報酬、退職後の安泰を狙っているだけなのだろう。他の政党と同様に。

http://www.cea.fr/energie/astrid-une-option-pour-la-quatrieme-generation

astrid_ensemble

ナトリウム冷却高速増殖炉ASTRID

先月、Mediapartに送ったASTRIDに関する記事。返信はなかった。

independance_energetique

この配置は、フランスの58基の稼働中の原子炉とは大きく異なる。理由は簡単だ。すべての施設を地下に設置することで、ミサイルやロケットによるテロ攻撃に対する脆弱性を低減し、さらに目立たなくするためである。中心部の茶色は炉心で、5000トンのナトリウムを含み、空気と接触すると燃え、水と接触すると爆発する。その周囲には4基の蒸気発生器がある。

1977年、6万人がフランス・イゼール県のクレ・マルヴィル施設に集結した。フランス、イタリア、ドイツ、スイスから多くの人々が参加した。5000人の警察官が、何も破壊する価値のない場所に待機していた。抗議者たちは、攻撃的な手榴弾の発射で迎えられた。ミシャロンは胸に手榴弾が炸裂して死亡した。他の一人は手を失い、別の一人は足を失った。

今日、核エネルギー脱却運動(Sortir du Nucléaire)は、900の団体(会費を支払う)を束ねており、リヨンのオフィスに14人の常勤スタッフを抱えている。彼らは、人々が手を取り合って「核反対!」と叫ぶような、無害な抗議活動を遠隔で管理している。滑稽なパロディである。

icone_science_small

核エネルギー脱却運動は、無力化され、浸透され、内部から破壊されている。彼らが主催する抗議活動は効果がなく、参加者も非常に少ない。フランスの一般市民は完全に誤情報に包囲されている。

街角インタビューを想像してみよう:

「あなたは、フランソワ・オランド大統領が就任直後に建設を許可した核融合炉ASTRIDについて、何を知っていますか?」

日本人的な欠陥に焦点を当てるのではなく、核エネルギー全体の問題を考えたい。私にとって、この問いは自明である。この死へのレース、毒害への道を止めるべきだ。これに対して2つの政策がある。

  • 資源をより効率的に管理し、浪費を避け、再生可能エネルギーを大規模に発展させる。

  • 無放射性・無廃棄物の「中性子なし」水素・ホウ素技術によるクリーンな核エネルギーの開発を検討する(いいえ、「トリウム燃料サイクル」は解決策ではない。いいえ、ITERによる連続核融合も機能しない)。

ASTRID(Advanced Sodium Technological Reactor for Industrial Demonstration)は女性名である。当然、LUCIFERやARMAGEDONという名前は付けないだろう。

では、EPRについての街角インタビューはどうだろうか?

現在の加圧水型原子炉とEPRの違いは何か? ただパワーが大きく、費用が高くなる以外に、2つの点がある。まず、100%MOX燃料で運用可能であり、235ウランではなく238プルトニウムを核分裂に利用する。そして、プルトニウムは使用済み燃料の再処理によって大量に得られている。

だが、それだけではない。以下の図を見てほしい:

EPR

大きなトラックの横、黄色で示されたものは何だろうか?

コリウム回収装置である!!

見事なデザインだね? 事故時に炉心が溶融し容器を貫通しても、このタンクに流れ込み、拡散することで臨界化のリスクを防ぎ、「中国症候群」を回避する。

誰もこれに気づかない。年々、市民が知らないことを繰り返し指摘している。これらは、議会科学技術評価局が作成した曲線に要約できる。これが2100年までの私たちの将来である。

Trajectoiire_raisonnee

青:現在稼働中の原子炉。赤:プルトニウムで動く「第3世代」EPR。赤:プルトニウムとナトリウムで動く高速増殖炉(ASTRIDがその実証機)。

この図のタイトルを「非合理的な軌道」とすれば、現実よりもずっと下回ることになる。このプロジェクトは危険な狂気によって管理されている。だが、誰がそれを止められるだろうか? 環境党か?

2011年8月12日:

コリウム。

福島の出来事について技術的な視点で取り上げたサイトからの2つの記事を紹介する。驚くべきデータが掲載されている。抜粋:

  1. コリウムの進行

オールド・ロッジ国立研究所が実施した研究によれば、福島第一原子力発電所と同様の沸騰水型原子炉での事故シナリオをシミュレーションした結果、炉心が水に覆われなくなるのは5時間後、溶融が始まるのは6時間後、炉心が崩壊するのは6.5時間後、容器底部が破損するのは7時間後、そして8メートルのコンクリート層を1.2メートル/時間の速度で貫通するのは14時間後である(5)。したがって、福島第一原子力発電所1号機の容器は、3月11日の夕方にはコリウムによって貫通され、3月12日にはその溶融物がコンクリート床の下に到達したと推測できる。

http://fukushima.over-blog.fr/article-le-corium-de-fukushima-1-description-et-donnees-81378535.html

http://fukushima.over-blog.fr/article-le-corium-de-fukushima-2-effets-et-dangers-81400782.html

coeur_fondu

日本の経済産業省が制作した動画より

炉心の溶融と容器貫通のプロセスを示す

percement_cuve1

左:赤く輝く容器底部。右:コンクリート上に広がるコリウム

percement_beton1

コリウム(1500〜2500℃)はコンクリートを溶融し(110℃まで耐える)、その中に円筒状の穴を掘り進む

放出される煙は、熱によるコンクリートのガス化を示している

別の抜粋:

最も深刻なケースは、コリウムがコンクリートや土壌に閉じ込められ、その結果、最も完全な形で自己保持され、中性子の回収が増加するだけでなく、質量が実質的にアクセス不能になり、冷却が不可能になることである。

現在、福島では少なくとも1号機でこの状況が生じていると考えられる。そのため、放射能が土壌中に拡散するのを防ぐため、地下に封じ込め構造を建設しようとしている。しかし、破産寸前の民間企業である東京電力は、このプロジェクトが株主から承認されないほど費用がかかりすぎるため、環境保護に急ぐ様子はない。

チェルノブイリ事故の際、ソ連は炉の下にコンクリートの床を設置して、コリウムの進行を防いだ。なぜ日本人は同じことをしなかったのか? コストの問題か、水の存在か、それとも手遅れだったのか?

次の動画では、放射線防護・安全研究所(IRSN)が主導する「Vulcano実験」の映像が紹介されている。2000℃に加熱されたコリウムがコンクリート上に置かれた際の影響を調査したものである。実験では、非核分裂性の238ウラン酸化物とジルコニウム製の燃料被覆材の破片を混合し、高周波加熱によって2000℃まで加熱した。この動画で見られるゆっくりとした沸騰は、コリウムがコンクリートを攻撃してガスを発生させている様子を示している。これは、福島の原子炉の床に存在するコンクリートが、高温のコリウムによって攻撃されている場合に起こりうる現象である。核分裂反応とある程度の臨界性が維持されれば、その温度は長期間維持されるだろう。この量が容器を貫通した後、どれだけのコリウムが放出されたかは、直接観察できないため、正確に評価できない。しかし、福島の原子炉の燃料量はチェルノブイリのそれよりもはるかに多い。リンクされた記事に記載されているように、コンクリートの溶融が開始されると、コリウムは「自己封じ込め」し、1日あたり1.2メートルの速度で無限に下へと進む可能性がある。動画の最後には、コリウムがコンクリートを蒸発させながら深く浸透している様子がはっきりと見える。これは、フランス原子力安全局(ASN)の担当者が「過剰な心配はしないでください。8メートルのコンクリートがあるのですから」と発言したことを無意味にしている。

corium_essais

2000℃のコリウムによるコンクリートのガス化

http://www.irsn.fr/FR/popup/Pages/Experience_Vulcano.aspx

Fukushima_fond_reacteur

日本語のドキュメンタリー(字幕なし)から。原子力発電所の建設を描いている。

http://fukushima.over-blog.fr/article-la-construction-de-la-centrale-nucleaire-de-fukushima-daiichi-83298407.html

Bernard_Bigot

「人々が大聖堂を建設していた時代に…」

ベルナル・ビゴットの動画:「信頼がない限り、未来はありえない」

http://www.dailymotion.com/video/xatls0_bernard-bigot-et-les-dechets-nuclea_news

この主張を逆転させれば:

「これほど問題だらけの未来があるなら、信頼は不可能である」

新着情報

ガイド(インデックス)

トップページ