福島原発事故に思うこと
時系列に見ると
地震直後、まず脳裏に浮かんだのは、原子力発電所だった。
「確か、あの辺りに原発あったよなあ・・・
この地震で大丈夫だったのか。」
しかし、一瞬そう思った程度だった。
地震直後は、千葉のコスモ石油のコンビナートの派手な火災や
押し寄せる津波の映像に圧倒されていて、自分の身の回りでも
計画停電などもあり、余震も続きそれでころではない。
最初、全電源喪失のニュースが入ってきて、
これは大変なことになると思っていたのだが、
真水注入はされているとか、海水注入に切り替わったとか
そんなことを聞くうち、電源無しで水の注入は可能なのか、
そもそも、冷却不足で高圧になっている原子炉の圧力容器の
中にどうやって、水を注入しているのか疑問だった。
海水注入に踏み切る前までは、東京電力の意向か、政府の意向か
廃炉にすることは避けたいという意識が強く感じられた。
この頃は、枝野官房長官の会見など原子炉の水位計系が正しいという
仮定の元での希望的観測による原子炉内の状態の予想が報道されていた。
この時点で、水位計が故障している可能性も指摘されていたし、
燃料棒の一部損傷も言われていたが、要するに燃料棒の損傷は、
ほぼメルトダウンを意味することなので、後になって
メルトダウンと騒いでいる奴らは、言葉に踊らされていると思う。
この頃の報道は、3原則「止める」「冷やす」「封じ込める」を
行うこと、仮に事故がもっと深刻なものであったとしても
海水注入などで冷やすしかないということだった。
そもそも、この時点での私の知識として、大きく欠如していたのが、
原子炉を制御棒挿入によって停止したスクラム状態で、冷却が必要なことを
知らなかったことだ。崩壊熱は、そんなに大きいのかと後で知った。
発熱は稼働時の3%くらいあるそうだ。
幾つか一般向けの科学読み物を読んでも、制御棒を入れたらもう安心
という感じで書かれているものがほとんどで、そこから原子炉を冷却して
冷温停止に移行するには、かなりの時間冷やし続けなければならない
ということは、書かれていなかったのだ。
もう１つ、知識として欠如していたのが、ベントが圧力容器の圧力を
下げることなのか、格納容器の圧力を下げることなのか分からなかったこと。
今考えると、当然格納容器のことなのだが、この頃の報道は、
圧力容器も、格納容器も破損していないかのような報道だったからだ。
報道の曖昧さは、圧力容器に関することなのか、格納容器に関することなのか
はっきりしないのと、1号機から4号機までどの原子炉のことなのか
きちんと把握出来ていないような感じだった。
ベントに関する報道は、あまり印象に残っていない。
東京電力のマニュアルで決められているからそうした、
という感じで、これを一大事だと報じたメディアはなかったと思う。
この時点で、メルトダウン騒ぎくらいの反響がなければおかしいのだ。
ベントに関しては、東京電力から政府に許可を得て行うという
手順があったのでそれに従ったのだろうけれど、許可という
手続きではなく、住民避難の完了を待って、というのが正解だろう。
今回、許可を得て実際にベントが行われるまで時間がかかり、
首相が「なぜベントが行われない」と業を煮やしたのだが、
準備が整った時点で許可を求めたのでは手遅れで、前もって
政府に許可を申請していると思うが、そのときベントの準備は
どれくらいで出来そうかなどの状況も同時に伝えていないと駄目だろう。
政府は許可申請を、いつでもベント出来ますから、すぐにでも許可を
出してくださいという風に受け取ったと思う。
ベント時の排気は、一般の工場の排気の様に高い煙突から放出される。
しかし、ベントしたときの原子炉内の物質を高い煙突から
放出したことに私は疑問を感じる。高圧の気体は、温度が高く
放っておいても上空に昇って行くであろうが。
しかし、煙突が低ければ、拡散範囲を狭められたのではないかと思う。
ただ、地上付近に放出したのでは、立ち入れないような
高濃度の汚染区域が出てしまい、それはそれで厄介とも言える。
ベントは、格納容器とつながった圧力抑制室の末端から内部の
気体が放出されるので放射線量は、比較的低いと思われる。
しかし、非常時とはいえ、フィルターで放射性物質を除去することなく
放出すると言うのは、有り得ないと思うのだが。
避難区域が同心円状にされ、SPEEDIが活用されなかったことに
批判が集まっているけれど、SPEEDIの結果が現実の汚染状況と
一致したのは、半分は、結果論だと思う。
ベント指示を出した状態での風向きで判断しなければならないと思うが
恐らく2〜3日の範囲での風向きの予想をして決めないと、
最終的な拡散状況は分からないのだ。急に風向きが変わることだってある。
ベントだけでなく、原子炉の破裂等起き得る事故も考慮しなければならない。
そうすると、同心円状は妥当な線だと思う。
しかし、半径n kmの範囲の人は避難しろと言われても、地図を
持っていない人は自分が該当するのか分からないわけで、
該当する地域を自治体の名称で発表、指示する必要があったと思う。
事故後の報道に関しては、2つのことが言えると思う。
1. 推測や未確認情報ではなく、正確な情報を発信すること
2. 無用なパニックを避けること
あと、情報を隠しているのではないかという憶測は、常につきまとうが
今回の場合、確認が取れないことが多過ぎたのだと思う。
しかし、東京電力が権限を持ちすぎていたので、情報がなかなか出てこなかった
ということも事実らしい。
協力しないと国が賠償に公的資金による支援を行わないと
脅したから動いたような印象だ。
NHKニュースでは、事故前の福島原発ののどかな風景が映し出されるが、
立ち入り禁止区域になるので現状の映像がないので仕方ないにしても、
重大事項を隠しているように思えた。
15日頃、DigitalGlobe社の衛星写真を見て、やっぱり、と思った。
ベントの次は、水素爆発だ。
しかし、その水素がどうやって建屋に溜まったのか。
私も最初は、損傷した配管等を通じて原子炉から漏れたのだと考えていた。
報道されているように、原子炉が密封されていて、ベントによってのみ
内容物が外に出されたのであれば、水素爆発など起きる筈がない。
水素が漏れただけではなく、点火もされているのだ。
これが、3つの建屋で同じように起きているので偶然ではない。
恐らく2号機は、水蒸気が建屋に充満していたから水素爆発が
起きなかったと考えられる。
3つの建屋で同じように水素爆発が起きたと考えると、不可解なのは、
4号機の建屋で水素爆発が起きたということだ。
原子炉は、停止中で原子炉内部に燃料棒はなかったのだ。
逆に考えると、使用済み燃料貯蔵プールは、水素爆発を起した建屋に
共通して存在するということだ。
使用済み燃料貯蔵プールで水素が発生したのなら、自然に建屋に溜まる。
しかも、燃料棒の発熱で引火するというのも自然だ。
海水注入が始まってからは、海水注入と電源の復旧工事が
平行して進められてきたと記憶している。
電源が復旧すると、原子炉の循環冷却を再開出来る可能性が
あると期待されるものの、モーターなどが津波で損傷を受けていれば
計器類が回復するだけにとどまるし、その計器類も正常に
機能しているかは分からないわけだから、実際には
それ程期待される出来事ではなかったのかもしれない。
しかし、報道を見ている立場としては、少しでも前に進めると言うのは
希望なので、その頃は、電源の回復に一番期待して見守っていた。
次に、15日頃ヘリからの放水劇があったのだが、報道では、
原子炉を冷やすと言っていたので、原子炉内に海水が入らなくなり
外から水をかけるしかないような状況なのかと思っていた。
壊れた建屋の上から水をかけても原子炉が満足に冷やせる訳ないので
おかしいとは思いつつも・・・
しかし、後から調べてみると、この放水は、使用済み燃料貯蔵プールの水が
なくなっていて、プールに水を入れようとしていたのだ。
容器に覆われていないむき出しの燃料棒が、メルトダウンの危機に
あったということなのだ。
自衛隊と東京消防庁が放水車で冷却するために現地に向けて出発したものの、
なぜか現地に到着したという報道がされない、という時間も長かった。
これも、後になって知ったことだが、原子力発電所敷地内外の道が
がれきに阻まれて原子炉建家まで到達出来なかったということらしい。
記録を見ると、初期の放射線量はあまり多くなく14日頃から増えている。
現場の危険性について考えると、放射線量もそうだし、水素爆発の可能性もある。
この頃、東京電力は、撤退を政府に申し入れているとされている。
ヘリコプターで水を投下したした際には、未知の不安から、心理的には
やっとあそこまで近づけたという感じだ。
その後は、線量管理して過剰に恐れること無く、作業されていると思う。
20日を過ぎると、ニュースは、ロボットによる建屋内の撮影、
ヘリコプターから撮影された映像や、汚染水の流出、
工程表の発表、炉心への窒素注入などで大きな報道はない。
いつ、どこから多量に放射性物質が放出されたか
これは、横浜市の環境創造局が発表している放射線モニタリングポストの計測値を
グラフ化したものだ。
最初は、風向きから放射性プルームが到達したものを計測していると思っていたが
テレビ朝日が作成した原発の敷地境界で測定した値のグラフと比較すると
15日〜16日の値は、そんなに時間的ズレがないし、放射性プルームにしては変化が急速だ。
ということは、これは、原発から直接到達した放射線を測定しているという可能性もある。
一方、21日からの値は、急激な変化がないため放射性プルーム到達によるものだろう。
0.1μSv/hというのは、安物のガイガーカウンタでの計測限界なので
この計測値自体は、非常に微小な物だ。
さて、この15日から16日の間のピークは、何だったのか。
敷地境界線でのピークは、15日午前6時頃、15日午後11時頃、16日午前11時頃の3回。
まず、考えられるのはベントと水素爆発だ。
ベントに関しては、
1号機 12日午後2時頃(ベント成功14時30分頃、圧力、放射線量で確認)
2号機 15日0時02分(結果未確認)
3号機 13日午前８時41分(ベント成功９時20分頃、圧力で確認)
これは大きな値ではない。
水素爆発等は、
1号機 3月12日午後3時36分頃
2号機 3月15日午前6時頃(水素爆発ではなく、圧力抑制室付近で異音)
3号機 3月14日午前11時1分頃
4号機 3月15日午前6時頃
この他、3月16日には、
3号機 午前8時37分、白煙噴出
4号機 午前5時45分、建屋火災発生
これを見ると、1号機の水素爆発は、放射性物質をほとんど放出していない
という様に見える。
2号機の異音は、正にベント失敗による格納容器〜圧力抑制室のどこかの破裂だろう。
3月15日午前6時のピークだが、これが放射性物質を多量にまき散らした本体だろう。
水素爆発の原因は、既に述べたように、使用済み燃料貯蔵プールで
発生した水素が建屋に溜まって爆発したのだと私は考えている。
水とジルコニウムが反応するのは、約850度以上ということだ。
4号機の火災、自衛隊のヘリが撮影した16日16時頃の4号機の褐色の煙などが
それを裏付けていると思う。
再臨界が起きていなくとも、燃料棒の溶融は、ジルコニウム被覆に閉じ込め
られていた放射性物質を外に放出することになる。
水素が原子炉の格納容器から漏れたて爆発したのであれば、
核燃料等は、原子炉内にとどまっているので爆風によってそれが直接的にまき散らされる
ことはなかったと思うが、使用済み燃料貯蔵プールで、燃料棒が水面から露出し、
損傷した状態で水素爆発が起きると、爆風を直接受けるので、多量の放射性物質が
まき散らされたと考えられる。
16日は、建屋が吹き飛んだ状態で、使用済み燃料格納プールがそのままなので
熱せられた燃料棒の残骸が放射性物質を上空にまき散らすことになったのだろう。
こういうことがあるので、原子炉を停止しているから安全だとは思わない方が良い。
停止した原発でも、全電源喪失等で使用済み核燃料が冷やせなくなったら
密封されている原子炉内でそれが起きた時より危険なのだ。
1号機のイソコン(IC:非常用復水機)について
全電源喪失により、イソコンがOFFになるという認識がなかったため、
何となくイソコンは、稼働しているものと思っていたという点は、
重大なミスだが、電気制御の弁が、電源喪失時に、ONになるのか、OFFになるのか、
元の状態のまま保持されるのか、というのは、設計上大きな問題だ。
それは、基本的な設計思想として示されなければならない。
緊急時に、配管の損傷のリスクがあっても冷やす方を優先するのか、
放射性物質を封じ込めるのが優先なのか。
そう考えると、手動で弁を開かなければならないのも理解出来る。
イソコンの弁は、18時18分に開き、これにより蒸気が出ていたが、すぐに蒸気が
出なくなったので18時25分に閉じたということだが、イソコンのタンク内の
水が無くなっていたのだとすれば、正しい判断だと思う。
圧力容器に直接つながる配管なので、冷却が見込めないのに通じておくのは
損傷による放射性物質漏洩のリスクがあるからだ。
しかし、イソコンが21時30分にも使われ蒸気が出ているのを確認した
という事実からすると、空になったイソコンに水が補充されたということも
考えられるものの、18時18分に弁を開いて間もなく蒸気が出なくなったのが、
空焚きのせいではなかったという可能性も考えなければならない。
そもそもイソコンは、8〜10時間は、外部から水を補充しなくても連続動作可能
だとされている。B系統が全く使用されなかったとしても4〜5時間は持つ筈。
実稼働時間は、全電源喪失前の1時間に満たない間だけだ。
このことから考えると、空焚きの可能性は低い。
圧力容器内は、シミュレーションでは既に空焚き状態になっていたことを考えると
圧力容器内の水や蒸気は、冷却不足により圧力超過となり、安全弁などによって
大半が格納容器内に逃がされ、圧力容器内の蒸気は希薄になっていて、
冷却効率が極端に落ちていたと考えられる。
この状態では、対流により循環している希薄な蒸気をイソコンが冷やし切って
すぐにイソコンから蒸気が出なくなったという可能性もある。
そう考えると、1〜2時間冷却が止まったら既に手遅れということだ。
今回の事故では、1号機のイソコンについては、こういう検証と批判が
行われている訳だが、2号機と3号機についてはどうなのか。
2号機と3号機は、若干新しいシステムで、イソコンではなく、
原子炉隔離時冷却系(RCIC)が搭載されているということだ。
しかし、これについても全電源喪失及び、電気制御系浸水等により
機能を果たせず、メルトダウンに至った訳だ。
こちらについても、もう少し詳細な説明が欲しい。
再臨界の可能性
2012年3月28日の報道で2号機の格納容器で、72.9Sv/hが計測された。
これは、局所的に臨界を起していないと出ない数値ではないか。
中性子線が出ている筈。
ある専門家は、臨界は、非常に微妙なバランスで作られているのだから
メルトダウンしても再臨界には至らないと言っているらしい。
でも、それは違うだろう。
そのバランスとは、発電の出力を一定に保つバランスであり、
過剰な臨界反応を起こさないように制御棒でコントロール出来る
ようにすることであり、燃料だけ寄せ集めて一定の大きさの
塊にしたら制御不能な臨界に至ってしまう。
メルトダウンが、燃料棒だけ融けた形で起きたら、間違いなく
再臨界は起きるだろう。
もしも、燃料棒と制御棒がうまく溶融したら、あるいは再臨界は
起きないかもしれないが、それでも通常の原子炉内の燃料棒の
配置と比べると遥かに高蜜になるので、再臨界は起きるかもしれないし
部分的に燃料棒密度が高いところで臨界が起きるかもしれない。
メルトダウンによる再臨界を防ぐには、燃料棒が融けた時に
1ヶ所に集まるのではなく、数ヶ所くらいに分散するように
原子炉圧力容器の底に耐火セラミックのセパレーターの
ようなものを設置するなどしていた方がいいだろう。
また、そのセラミックにも中性子線を吸収するホウ素系の
素材を混ぜておくとか。
原子力発電の今後
文明論
人類はこれまで、多くのの科学的、産業的な事象に挑戦して、その幾つかで
夢の実現、産業活動や生活における実益の獲得を安全性を確保した形で獲得している。
しかし、歴史的に見てもその影には、多くの犠牲者が存在する。
挑戦者の果敢な犠牲は、誇れるものだが、事故による犠牲者は報われない。
しかしながら、先に進むには、犠牲を払ってでもやらなければならないことがある。
そうやって築かれてきたのが今日の文明社会である。
一方、その文明を捨てて原始生活に戻るのも自由である。
日本と原子力発電
安全神話の崩壊によるこの惨状を見る限り原子力発電所の復活は有り得ない様に見える。
補償という観点で見ると、利益とリスクは、どちらも大き過ぎて、
その異なる価値観をどうすり合わせれば納得ができるのかは分からない。
しかしながら、依然として資源に乏しい日本がこれから、経済活動を維持しながら
存続するためには、必要なものなのかもしれない。
楽観論者たちは、自然エネルギーで賄えると主張する。
ところが、既にある原子炉をすべて安全に廃炉にするためにも費用が必要だ。
これに加えて、電気料金の値上げとそれに伴う産業へのダメージ。
その観点だけで見ると、既存の原子力発電所は、稼働させないと立ち行かない
と言う風にも見える。
膨大な国債による借金国でなく、国に膨大な貯蓄があれば何とでもなるが
その辺りをどう考えるべきか。
確率論
まず、時間的スケールが考慮されていない確率は意味がない。
1年間に事故が起きる確率が1億分の1だとすると、1億年稼働すると
ほぼ1回事故が起きるということになる。
永遠に稼働させるには、確率が0でなければ意味がない。
しかし、人間が行うことに100%はないと思う。
予想出来ない事象の確率は含まれない。
確率→事故の容認→無責任
想定論
想定は、想定外がある限り無駄だと言う人がある。
しかし、想定しなければ何も始まらない。
想定の確実性を高めるには、事故の反省をするのが一番。
そこから、想像力を働かせて、どれくらい想定外を減らせるか
そこが重要なポイントだ。
それは、積み重ね以外の何物でも無い。
工業製品を作る時に、初期不良や故障を検査するのに、幾つかの
故障モデルを用意して検出するが、これと似ている。
壊れやすさや、外的要因は関係ない。
冷温停止までに必要な要素に関して、その一部の機能が失われたとき
どういうリカバーが可能かと言うことだ。
こういった事柄は、原子力の専門家の専門分野ではなく
工業製品を作っている専門家がアドバイスすべきかもしれない。
安全を保証しなければならないものを大量生産して
トラブルを起こさないその技術やノウハウは、原子力にも生かせる筈だ。
代表的なものとしては、エレベーター、航空機、鉄道、自動車など。
原子力発電再開に必要なもの
考え中・・・
参考資料・リンク
【東京消防庁】平成23年（2011年）東日本大震災等に伴う災害対応時系列（抜粋）
【東京電力】福島第一原子力発電所 被災直後の対応状況について
【東京電力】福島原子力事故の社内調査情報
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