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「3月20日3号機格納容器内爆発」説を読む[その2]
http://www.asyura2.com/11/genpatu13/msg/646.html
投稿者 あっしら 日時 2011 年 7 月 02 日 03:13:59: Mo7ApAlflbQ6s
 


「「3月20日3号機格納容器内爆発」説を読む[その1]“鮮度がいい”放射性物質の漏出・飛散に関する検証」(http://www.asyura2.com/11/genpatu13/msg/600.html
)の続きである。


[その1]では、Space of ishtaristさん(分析者)が主張されるとおり、3月20日から21日にかけて、福島第一原発の核燃料から放射性物質が外部に放出されたことを各所で分析された大気中の核種で確認した。

この[その2]では、分析者の主張の眼目である「格納容器内爆発」説の是非を検討したい。


【引用1】
「その汚染源は明らかに3号機であり、おそらく福島第一原発最大の事故であった。
パラメータを分析すると、3号機では、3/20-21に圧力容器設計圧力を大幅に超える圧力が記録され、また格納容器内の爆発的事象によって圧力容器・格納容器とも大破したことが明らかである。」


1号機から3号機までのすべてで、ある時期以降、原子炉圧力容器と格納容器に“穴”が開いていることは、プラントパラメータのみならず、原子炉への注水量と汚染水の増加量の関係でも確認できる。

だから、“大破”かどうかはともかく、3号機の圧力容器・格納容器に“穴”が開いて外部に大量の放射性物質が漏出する条件が生まれた時期が、分析者の言う「3/20-21」なのかどうかが問題となる。

(“大破”については、どれくらいの損壊をもってそう表現できるかという問題もあるが、3月15日の放出量より少ないことがわかっているので、2号機の圧力抑制室損壊とそれに伴うコンクリート壁の損壊よりも小さい破壊だろうと思われる)

そして、格納容器損壊が「3/20-21」ではなく、ずっと前もしくはずっと後であったなら、「3/20-21」にかけて大量の“新鮮な”放射性物質が放出された原因を別に求めなければならない。

分析者は、続いて「その事故は再臨界を伴う可能性が否定できない」と書いている。

3号機格納容器内の爆発に関連した放出かどうかは別として、再臨界の可能性は、[その1]で確認した核種分析データのなかのヨウ素132(半減期2.3時間)やテルル129(半減期69.6分)の検出値から否定ができない事象だと私も考えている。

分析者は、政府・東電が隠蔽している「3/20-21」にかけての重大な事態は、いくつかの傍証で発生が確認できるとして、次のようにいくつかのイベントを取り上げている。


■ 放水及び注水に関する問題の検証

【引用2】
「この異常事態を受けて、放射性物質の放出を防ぐために、1000トンを超える放水が行われた。」

千トンを超える放水は使用済み核燃料プールに対するものであって、原子炉や格納容器・S/Cに対するものではない。
放水が放射性物質の放出を防ぐという説明も、燃料プールに関してであればわかる。

3月14日時点では破格の量の使用済み核燃料が保管されている4号機の燃料プールが84度まで水温が上昇したことで緊急対策テーマとなったが、15日の“爆発”で千トンの水が流れ込んだことにより緊急性が低下した。

その代わり、爆ごうレベルの水素爆発を起こし装置や機器がプール内で落下した3号機の燃料プールへの対策が急浮上した。
16日の自衛隊ヘリによる“バケツ放水”を皮切りとして、高圧消防車による大量の放水が行われた。
がれきに覆われ思うように狙って注水できず水位も確認できないことから、21日までにプール容量の2.5倍に相当する3千7百トンもの放水が行われた。


【引用3】
「事実関係だけ述べるならば、20日午前から午後まで3号機格納容器内の圧力が非常に高まり、その後圧力低下を受けて、21時半から1000トン以上の放水を行った。これは、同時期の他号機への放水が軒並み100トン以下であることを考えれば、異常な量と言えるでしょう。」


これは、プールへの放水と原子炉への注水がごちゃ混ぜになった論である。

この時期に燃料プールに放水したのは3号機のみで、大騒ぎをした4号機の燃料プールでさえ放水は20日からだから、他の号機は原子炉への注水を指すと思われる。

原子炉への注水であれば、18日時点で、3号機は15m3/h(1日360トン)、2号機の33m3/h(1日792トン)より少ないくらいである。

[20日時点]
3号機:36m3/h(1日864トン)
2号機:20m3/h(1日480トン)

[21日時点]
3号機:1m3/h(1日24トン)
2号機に20m3/h(1日480トン)

※ 21日に3号機原子炉への注水量が極端に減ったのは、分析者も指摘している原子炉内圧力の上昇に対応したものと推測される。

このようなことから、千トンの放水は、3号機格納容器内の爆発とは直接の関係がないと言える。


■ 福島第一敷地内での海水・土壌・大気の核種分析問題の検証

【引用4】
「3/21に行われた海水サンプリング調査・土壌採取などは、3号機格納容器内爆発という事態を受けたものである。」

東電及び政府が福島第一の海水・土壌・大気に関する核種分析の公表を始めたのは、言われるように、3月21日からである。
だからといって、それが、分析者の言うように「3号機格納容器内爆発という事態を受けたもの」とは認められない。

「3号機格納容器内爆発」という事態を待たずとも、既に、15日早朝に2号機でS/Cの損壊が起き、20日・21日を上回る大量の放射性物質が放出されているからである。

また、海水の核種分析は、既にすべての号機で原子炉と格納容器に“穴”が開き、原子炉に注入した水が高濃度で放射能に汚染された状態で建屋・トレンチ・ピットさらには海へと流出していた事態を受けてのものである。

3月24日に起きた作業員3名の重度被曝事件を通じて、国民のあいだでも、流出で生じた汚染水の問題が広く認識されるようになった。


■ 黒っぽい(灰色)煙をめぐる検証

【引用5】
「3/21の3号機原子炉建屋から出た煙は、原子炉が破損した物理的な帰結であるが、東電は当然それを認めることができない。」


【引用6】
「もうひとつの謎は、翌21日に3号機原子炉建屋から放出された煙についてです。東電は、おおむね次のように釈明していました。「煙については調査中です。どこから出てるのかはわかりません。放射線レベルから見て、問題はないです。でも、念のため、作業をいったん中断して、作業員全員を退避させました」。そして、私が知る限りにおいて、その点について今まで一切の説明はありません。

しかし、なぜ何週間・何カ月たっても、煙の原因がわからないのでしょうか?これが火事である可能性が仮にあるのだとすれば、本来、すぐにでも消化活動を行わなければ、以後の復旧作業に差し支えるのではないでしょうか?なぜ、彼らはこの煙を放置したままでいられたのでしょうか?」

「3号機原子炉建屋から出た煙」は、分析者が列挙した傍証のなかでもっとも意味があると思われる。

ただし、「原子炉(圧力容器)が破損した物理的な帰結」ではなく、格納容器の破損に伴う事象と考えたほうが理にかなう。
原子炉が破損しただけでは格納容器という防壁が存在するわけだから、黒っぽい煙を原子炉関係の損傷と結びつけるのなら格納容器であろう。

3号機は、16日のプールへの放水で水蒸気が激しく噴出し白煙も上がり続けたが、21日の黒っぽい煙は、燃料プール以外の要因を疑わせるものだ。

26日に、フランスのIRSN(放射線防護原子力安全研究所)は、3号機の黒煙について、炉心溶融物と格納容器底部のコンクリートのあいだで起きた化学反応を原因とする見解を示した。
それが事実かどうかは別として、21日に、3号機の格納容器で“穴”が開く事態が発生した可能性が高いと思っているが、それが地下に向かうものだったのか地上(外気)に向かうものだったのかは不明である。

東電や政府もそれなりに黒っぽい煙の発生原因がわかっているが、メルトスルーに関わるもので手の施しようもないことから、知らん顔を決め込んでいたと想像する。

ただし、政府・東電は、1号機から3号機までのすべてで、メルトダウンとメルトスルー(原子炉及び格納容器)を認めているから、「東電は当然それを認めることができない」というわけではない。
政府・東電は、5月中旬に福島第一の1号機から3号機までの原子炉まわりがズタズタぼろぼろであることを認めたことで、その種の問題については、ウソがばれてしまった子どもと同じで、居直ってある程度平気で語るようになっている。

分析者は、この後ろで、「東電・政府はこうした最悪の事態を知りながら隠蔽している。
東電は、こうした事態を隠匿するため、データの間引きや悪質な印象操作をいくつも行っている痕跡がある」と期している。
政府・東電が、福島第一事故を自分たちにとって都合のいいかたちで人々に認識してもらうために、それでもなお様々な隠蔽をしていることは確かであり、それが事故経緯を含めいろいろな問題を見えにくくしていることも事実である。


■ 3号機原子炉圧力容器及び格納容器パラメータの検証

いよいよ「3号機格納容器内爆発」に直悦関わる核心部分を検討する。


【引用7】
「3号機では20日、格納容器内の圧力が急に高まり、東電は一時、容器内の水蒸気を直接、大気中に放出する「ドライベント」と呼ばれる方法での排気を検討した。・・・3号機はその後、格納容器内の圧力が下がったため、ドライベントは見送られた。

もしその通りだとして、なぜ圧力は低下したのでしょうか?そして、本当にドライベントは見送られたのでしょうか?」


ここで取り上げられている3号機のベントは、(建前として)初めての「ドライベント」として有名になったものである。

3月20日の3号機格納容器圧力は、絶対圧ベースで、次のように推移している。

(18日02:30から21:05まで0.15MPaから0.16MPa、19日02:10から03:11まで0.05MPaから0.04MPa、19日5:40から16:35まで0.16MPaから0.19MPa)

00:25 0.27MPa
01:10 0.28MPa
03:10 0.32MPa
04:10 0.33MPa
09:55 0.32MPa
11:00 0.31MPa
15:00 0.31MPa
16:00 0.29MPa
19:40 0.23MPa
20:00 0.22MPa
01:25 0.18MPa


確かに高めの圧力が続いているが、絶対圧だから設計圧である0.485MPaに比べるとまだ余裕がある。
というのも、その時期の圧力容器の圧力は格納容器の圧力と変わらないレベルだから、格納容器に高圧の蒸気が流れ込む恐れがなく破壊につながるほど圧力が上昇する可能性は低いと思われるからである。

この格納容器の圧力上昇は、メルトスルーし落ちてきた燃料溶融物の崩壊熱で格納容器内の温度が上がり気体が膨張したからではないだろうか。

政府・東電は、3号機の圧力容器が損傷しメルトスルーした時期を3月16日23:50と解析している。
それを確認するデータはないが、18日分から公表されているCAMS(放射線線量)が100Sv/h超えのとてつもなく大きな値を示していることから、それ以前に燃料溶融物が原子炉から格納容器に落ちてきたことが想像できる。

(通常運転中の格納容器内CAMS値は、1.00×10↑−3(10のマイナス3乗)Sv/h:0.001Sv/h=1mSv/hとされている。)

3号機格納容器の圧力は、日付が変わって21日10:00に0.12MPaに落ち着き、以降はずっとこのような大気圧レベルを保っている。

格納容器の圧力が低下した原因として、落下した燃料溶融物によって格納容器にあいた“穴”を挙げることはできる。

CAMS値は、18日12:35の105Svを頂点に、ゆるやかに下降し、格納容器の圧力が大気圧近くになった時点では67.2Svになっている。そして、その後もゆっくりと下がって、3月31日には24.8Svまで下がっている。

もちろん、ごく短い半減期の放射性物質は急速に安定化するので、“再臨界”しない限り、落下した燃料溶融物が放出する放射線線量は減るが、低下ペースによっては燃料溶融物が地下に降りていった可能性もある。

【引用8】
「3月21日の未明に、著しく異常な事態が発生していることが見てとれます。具体的には、それまで0.1MPa前後を推移していたのに、突然21日1時25分には8.968MPaを、1時45分に11.571MPaを、2時30分に10.774MPaを記録し、その後4時には0.2MPaまで下がっています。」

この値は、残念ながら、信憑性に欠けるデータと言わざるを得ない。

その理由は二つある。

一つは、既に全炉心が溶融しメルトスルーもしているなか注水も続いている状態で急速に圧力が上昇することは考えられないからである。
緩やかな上昇であれば、溶融物が圧力容器の“穴”をふさぐことで密閉性が上がったり、溶融物が支持板などに引っかかり水がうまくかからなくなったなどの理由を語ることはできる。


[3号機圧力容器圧力の推移(ゲージ圧):3月20日〜21日]

A系
20:00  0.094MPa
01:25 11.571MPa
02:35 10.774MPa
04:00  0.202MPa

107気圧から2気圧に圧力が急減する事象であれば、それこそ圧力容器の破壊を理由にすることができる。
しかし、5時間ちょっとで1気圧弱から115気圧まで急上昇する事態を説明することはできない。


もう一つの理由は、同じ圧力容器の圧力を計測しているB系の圧力が上昇していないことである。

同じ時刻のB系の圧力値は、

20:00  0.049MPa
01:25 −0.005MPa
02:35 −0.010MPa
04:00 −0.026MPa

と、推移している。

ゲージ圧だから大気圧よりやや低い圧力である。そして、B系(A系も4月8日から)の圧力はマイナス値が続いている。

下記に提示する参照データで、A系・B系の圧力値の違いを前後で見てもらえれば、20日から21日未明にかけての圧力値の差が“異常”であることがわかるはずだ。

この二つの理由から、100気圧を遙かに超える圧力を計測したA系の圧力計は、理由は説明できないが、正常ではなかったと言わざるを得ない。


※ 圧力容器&格納容器の圧力データ

東電が5月16日に公表した下記の資料を参照。

「東北地方太平洋沖地震発生当時の福島第一原子力発電所プラントデータ集」
http://www.tepco.co.jp/nu/fukushima-np/index10-j.html

「8.プラント関連パラメータ」の「数表データ[2011年6月13日 訂正後]」P.76の表に100気圧を超える原子炉の圧力A系が記載されている。

【引用9】
「まず、19日未明に格納容器圧力と原子炉圧力(B)ともに大幅に下がっているのが確認できます。このときに、何が起きたのかははっきりわかりませんが、その後格納容器・圧力容器とも圧力が上昇したことから、両者とも健全性が保たれていると思われるため、おそらく、この時点でベントを行ったのではないかと推測できます。」


格納容器はともかく、3号機の圧力容器は、16日深夜遅くとも18日朝の時点までに “穴”が開いているから健全性は失われている。


19日未明に格納容器圧力が0.16MPaから0.040MPaまで下がっているが、3時間ほどのあいだだけなので原因はわからない。
ただ、19日未明の圧力状況であればベントを実施する意味はないと言える。


【引用10】
「18日に格納容器内放射線量が54.4Sv/hから105Sv/hまで急増していること、その後おそらくはベントとともに急落し、その後上昇をする、これは何を意味しているのでしょうか?単なるメルトダウンでは、ここまでの放射線量の増減を説明することは困難ではないでしょうか。ここで再臨界が発生していた可能性を指摘することは可能かも知れません。」


まず、「おそらくはベントとともに急落し、その後上昇をする」と説明されているが、上述の参照資料に近いページなので確認してもらえばわかるが、緩やかに減少しているとは言えても、急落や上昇と言える変化はない。

CAMS値の上昇は、その要因をいくつか考えることができる。

メルトスルーで燃料溶融物が新たに落下・メルトスルーした溶融物の再臨界・“穴”が開いた原子炉圧力容器内での再臨界などである。

54.4Sv/h が最初の公表値なので、判然とはしないが、その時期にメルトスルーが起きていたとすれば、3時間ほどで105Sv/hまで急増したとしてもおかしくはない。

もちろん、格納容器に落下した燃料溶融物が再臨界に達した可能性もある。

【引用11】
「21・22日に東電は福島第一原発敷地内の土壌を採取して、プルトニウムの検出検査を行ったことも、20日にMOX燃料を使用している3号機の格納容器内で爆発があったと考えると符合します。そして実際に、28日の東電の発表によると、プルトニウム238、239、240が検出されました(3月29日 読売新聞)。これも、3号機格納容器が爆発したことの有力な証拠になるでしょう」


3号機はMOX燃料だが、未使用ではプルトニウムを含まない核燃料棒でも、使用済み核燃料はすべてウラン235の核分裂反応でプルトニウムが生成されており、燃料被覆管が壊れるほど高熱になればプルトニウムも溶融して流れ出す。

プルトニウム238、239、240の検出は原子炉圧力容器・格納容器の健全性が失われたことの証ではあるが、それが3号機であることを必ずしも意味するわけではない。

■ 結論

3月20日から21日にかけての“新鮮な”核分裂生成物(放射性物質)の放出が何号機に由来するのかという問題になるが、現在のところ結論は出せない。

可能性は、1号機から3号機まですべてにあるからである。
どの号機も、20日までには原子炉及び格納容器(S/C)に“穴”が開いたと推測でき、再臨界さえ起きていれば、“新鮮な”核分裂生成物(放射性物質)の放出が可能である。

2号機は明確に外部に通じる“穴”が開いているから、メルトスルーも起きている2号機で再臨界が起きれば、間違いなく“新鮮な”核分裂生成物(放射性物質)が放出される。

1号機も、CAMS値は半分ほどだが、3号機原子炉以上の高い温度が続いており、格納容器内はともかう原子炉内で部分的で瞬発的な再臨界に達していてもおかしくない状況だった。

極端に言えば、すべての号機で部分的で瞬発的な再臨界が起きていたかもしれない。

各号機内で中性子線を計測していれば、どの号機がいつ再臨界状態にあったのかがわかっていると思うが...。


あまりにSpace of ishtaristさんの論拠に沿って説明したため、重複したり、だらだらと長い内容になったが、読みいただいた皆さんにも、労作を提供してくれたSpace of ishtaristさんにも、何かの気づきの一助になればと思いで書いたつもりである。

Space of ishtaristさんがどう受け止められるかわからないが、さらに新しい考察を提示していただくことを心から期待して終わりにしたい。


 

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コメント
 
01. 2011年7月02日 03:38:06: R0CX945mHs
ふっ。

4号機東電爆破論者が何を言う。


02. あっしら 2011年7月02日 04:28:48: Mo7ApAlflbQ6s : FOFJ3ucx7c

R0CX945mHsさんへ、レスがありますよ。

よろしくね。


03. 2011年7月02日 14:17:47: pC8m63TJWY
あっしらさんへ、

いつも鋭い分析をしていただき、感謝しております。
さて、今回の投稿の中での「1000トンの放水」に関してですが、私は
「格納容器大破」の具体的一様態として、上部のフタが吹き飛んでしまった
ものと想像しています。
つまり圧力容器からデブリが格納容器に落ちており、さらに再臨界と爆発により
格納容器のフタが喪失したため、放射能が大気中に放出されるのを防ぐために
徹底的に原子炉に放水してデブリに水をかけ流す必要があったのではない
でしょうか。

私は自衛隊が撮った3号機のサーモグラフィの図で格納容器よりも小さい径
おそらく圧力容器の径で高温が示されているのが長い間理解できなかったのですが、
この格納容器大破論でその謎が解けた思いがしています。

あっしらさんを罵るコメントが盛んに付いていますが、この件は彼らにとって
非常に都合の悪い件なのかもしれませんね。


04. 2011年7月03日 13:42:42: JZ3J0fnQLo
当方、一号機からようやく3号機などを考初めている段階。
現時点でデータや記録の比重や精度評価、全体像についてコメントできません。

一連の多面的な視点での分析を参照させていただいてます。
あっしらさん他の地道ですが大切な分析に期待してます。


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