[原発・フッ素48] 放射性セシウム含む微粒子　「3.11」後、都内にも飛来　　（日経新聞）　 魑魅魍魎男
28. 2017年6月06日 00:27:21 : nAUicwUFUs : KfA@gYH1QrQ[1]
>>27.

150トンと書くべきところ500トンと書いてしまったので訂正。

[誤]

> 全燃料が気化するほど何千度もの高温になったとしたら
> プールも建屋も無くなっている。

全燃料は500トン。気化して出来るガスも500トン。
しかし、スカスカの鉄骨を一瞬で通り過ぎて行くのだから、
(以下略)

[正]

> 全燃料が気化するほど何千度もの高温になったとしたら
> プールも建屋も無くなっている。

全燃料は150トン。
燃料と鉄骨の比熱はだいたい同じ（桁まで違うことはない）だから、
燃料150トンを5000度上げる熱量は、
鉄骨750トンを1000度上げる熱量に相当する。

ガスは、スカスカな鉄骨のところを一瞬で通り過ぎて行くのだから、
ガスから鉄骨に、熱は精々10分の1しか移らないので、
燃料150トンが自分自身を5000度上げる熱を出して気化すると、
丁度、鉄骨75トンが1000度上がるくらいになる。

現実に、鉄骨,数十トンが1000度上がったのだから、
自分自身を5000度上げる熱が出た程度なら150トン(566体)が気化していたことは
理論上はあり得る話です。
（自分自身を100万度上げる熱が出たのなら、気化していたのは数体だけだが...）
10〜20体の存在を示す画像が公開されてるから全燃料気化は無いけど、550体気化はあり得るよ。

それでも燃料プールの底に穴が開かないのは、
高温ガスが出来ても、
すぐ膨張して温度が下がったり、
すぐ建屋の外に出て行ってそこから無くなったりするために、
熱が伝わる時間が無いからです。
途中まで溶けても、裏側まで届かなかったのでしょう。
ガスは、プールの底にほとんど熱を伝えないまま、高温のまま外へ出て行く。
それに対し、燃料は自分自身が熱源だから、出て来た熱量に相当する温度になる。
その差でしょう。

http://www.asyura2.com/17/genpatu48/msg/165.html#c28

[原発・フッ素49] 福島第一原発3号炉の爆発は即発臨界であるというガンダーセン氏の主張への疑問 taked4700
98. 2017年12月17日 12:04:12 : nAUicwUFUs : KfA@gYH1QrQ[2]
94.での説明の仕方がおかしかったので、書き直します。94. は無視してください。

> 3号機のプールの中でも先に遅発臨界が来て、その後、即発臨界になるわけです。
>
> 遅発臨界の状態でそもそも急激な体積膨張が起こってしまい、
> 即発臨界状態には行かないのではないでしょうか。
>
> 仮に、遅発臨界と即発臨界がほぼ同時に起こったとしても、
> 論理的には遅発臨界の影響が大きかったはずであり、

なぜ話が噛み合わないのかが、やっとわかりました。
taked4700さん、大前提の部分で、大きな勘違いをなさってます。

「論理的には遅発臨界の影響が大きかったはず」の部分が、違うのです。

■発電時の遅発臨界でさえ、核分裂の誘発の大半は即発中性子によるものです。
そのため、反応度が上がって行ったときに遅発臨界の状態で居られるのは、
反応度が 1倍〜1.01倍 のときだけです(詳細は後述)。非常に狭い範囲。
遅発臨界の状態は、一瞬で駆け抜けて行くことがわかると思います(詳細は後述)。

核分裂の誘発の大半は即発中性子によるものと言える理由は...

核分裂して中性子が放出される際、
遅発中性子として放出される確率は、0.64％ 、
即発中性子として放出される確率は 99.36％ です。
http://oceangreen.jp/kaisetsu-shuu/chihatsu-chuuseishi.html
誤差はあるけど、これくらい極端な差があるという点は絶対です。

発電時の遅発臨界では、10000個の分裂が10000個の分裂を誘発していますが、
放出される中性子は25000個で、うち遅発中性子はその 0.64％ の 160個 だから、
遅発中性子が核分裂させることのできる個数は、160個以下です。
遅発中性子以外の何かが 9840個以上 を核分裂させないと、合計で10000個分裂させられません。
ですから、誘発の内訳はこうなります。
遅発中性子による誘発：_160個（ 1.6％）以下 、
即発中性子による誘発：9840個（98.4％）以上 ← 24840個の中の9840個

発電時に現に反応度1の連鎖反応が起きてるのですから、これは動かせない事実です。
参考資料に「即発中性子は連鎖反応を発生せず」と書いてあったら参考資料の方が間違え。

誘発の大半は即発中性子によるもの、ということが納得できれば、
160個以下、9840個以上の具体的な値が、
遅発中性子による誘発：_100個（ 1％）← 160個の中の100個
即発中性子による誘発：9900個（99％）← 24840個の中の9900個
であるという話も納得できると思います。

比率がこうだから、
■反応度が上がって行ったときに遅発臨界の状態で居られるのは、
反応度が 1倍〜1.01倍 のときだけです。非常に狭い範囲。

反応度0.95倍のときの密集度を基準とした密集度で表すと、
密集度が 1.00倍→1.05倍：臨界起こらず
密集度が 1.05倍→1.06倍：遅発臨界
密集度が 1.06倍→1.16倍：即発臨界

■遅発臨界の状態は、一瞬で駆け抜けて行くことがわかると思います。

「一瞬の間でも急激な体積膨張が起こるんだ」と思うかもしれませんが、
反応度が、仮に、いきなり遅発臨界の中の最大値 1.01倍 になったとしても、
遅発臨界が起きてから1秒間以上、温度は1度も上がらず(理由は後述)、
体積膨張も起きません。
実際には、いきなり1.01倍ではなく、1倍から上がって行くのだから、なおさらです。

遅発臨界が起きてから1秒間以上、体積膨張は起きないのですから、
その間に、反応度が1倍から1.01倍に変化して即発臨界に達しても不思議はないのです。

また、
「即発臨界に達したとしても、1.11倍になる前に体積膨張で連鎖反応が停まる」
と思うかもしれませんが、
100℃になって水の気化による体積膨張が始まってから 4200℃ になるまで
たったの 0.01 秒です（理由は後述）。
熱の出て来方が指数関数的で、温度が上がるほど、温度の上がる速度も速くなるから、
4200℃程度の膨張力では、体積膨張が間に合わないのです。

核兵器では、体積膨張で連鎖反応が停まるのを防ぐために、
減速材を使わず濃縮することで、即発中性子の誘発時間を原発の100分の1の0.000001秒にする、
さらに、膨張を押さえるための圧縮もする
ということまでやっていて、
もしそれをやらなければ、体積膨張が間に合って連鎖反応が停まってしまいますが、
その理由は、数千万℃の物凄い膨張力で膨張するからです。
4200℃までは簡単に持続するけど、数千万℃や数億℃まで持続させるのは大変なのです。
これが、燃料が気化しても、プールに穴を開ける程の威力を生むまでにはならなかった理由です。

■なお、遅発臨界が起きてから1秒間以上、温度は1度も上がらない理由は、
反応度 1.01 倍の場合、
0.0001秒ごとに 1.01×0.99 = 0.9999倍 、
0.1___秒ごとに 1.01×0.01 = 0.0101倍 が合成されたペースで増えるから、
合成された結果、0.0001秒ごとに何倍ずつ増えるかは、
0.0101 + △の999乗×0.9999 = △の1000乗
を満たす△で求まり、
その△は、1.001718 。
1秒間では、1.001718倍が10000回起こるから、1.001718の10000乗 = 2850万倍。

燃料集合体1体の中で1秒間に起こるウラン238の自発的核分裂は1000個(理由は後述)だから、
核分裂する個数は2850000万個。
（[補] 連鎖反応の火種は、ウラン238の自発的核分裂で出て来る中性子）。

1個核分裂して出て来る熱量は 0.000000000032J 、
燃料集合体1体のウランの質量は 170kg 、
ウランの比熱は 117J/kg度 だから、
温度上昇は、
(0.000000000032/117/170)×28500000000 = 0.00046度。
だからです。

■また、燃料集合体1体の中で1秒間に起こるウラン238の自発的核分裂が1000個である理由は、
自発的核分裂の発生確率は 6.76回/秒kg、燃料集合体1個にウラン238は 160kg 含まれるから、
燃料集合体1体の中の自発的核分裂の発生頻度は 6.76回/秒kg×160kg = 1000回/秒 だからです。

■また、100℃になってから 4200℃ になるまでたったの 0.01 秒と言える理由は、
元の温度が10℃とすると、その時間は、
温度上昇幅が90度の時点から、温度上昇幅が4190度になるまでに掛かる時間、
つまり、発生熱量が 4190度/90度 = 46.6 倍になるまでに掛かる時間です。

話を単純にするために、反応度が1.05倍固定だとして計算すると、
核分裂数は、
0.0001秒ごとに 1.05×0.99 = 1.0395倍 以上のペースで増えるから、
0.0100秒で、1.0395の100乗 = 48倍 以上になります。
発生熱量も 48倍 以上になります。
46.6 倍になるまで、0.01秒掛からないのです。
ですから、たったの 0.01秒 と言えるのです。

http://www.asyura2.com/17/genpatu49/msg/205.html#c98