カテゴリー別アーカイブ: 原子力事故対策

収束に関するQ&A (1)

Q1: 溶けた燃料は取り出すのか、封じ込めるのか。

A1: 格納容器から取り出しても放置することはできないので、安全な場所に封じ込み、保管場所が必要となります。

封じ込めは格納容器に放射能遮蔽体で覆い、格納容器が保管場所となります。
両者を比較すれば、取り出しの方がコスト高であることは明らかです。保管容器、移動、保管場所が余計に必要となるからです。安全性は取り出しが有利です、理由は安全な場所に安全な保管場所に保存できるからです。

また、デブリが圧力容器(PCV)内に存在するか、格納容器(RPV)に留まるか、地下にもぐり込んでいるかで大きく変わります。今までの経験ではチェルノブイリ(CHBL)は封じ込め、スリーマイルアイランド(TMI)は取り出しを行いました。

安全性をコストで割って比較すれば、どちらが優れているか判定できますが、安全性もコストも既存のデーターを持ち合わせていないので比較困難となります。TMIでは取り出しを、CHBLでは封じ込めがされましたが、封じ込めが完全でなく新たな封じ込めが始まっています。

推定が困難な場合は コストより安全を選択することを推奨します。つまり取り出しが本論理より導かれます。
参照 原子炉建屋 http://irid.or.jp/debris/Reference_J.pdf
reactor_building1.jpg

収束に関するQ&A (2)

Q2: デブリ状態はどうなっているのか。

A2:  誰も判っていません 東電の推定は下図に示します。
根拠は熱収支計算ですが、計算には仮定が入っており、想定はあくまでも想定です 東電の推定プロクラムは、
http://www.tepco.co.jp/nu/fukushima-np/images/handouts_111130_06-j.pdf
想定は無筋コンクリートの上にデブリが落ちる仮定をしていますが、実際は鉄筋コンクリートであり、仮定そのものが間違っています。鉄筋コンクリートの場合鉄筋が先に溶けて鉄筋の周囲からコンクリートを侵食すると思います。侵食に伴いCOガスが発生し、ガス圧力でコンクリートが破壊されることを想定しています。ガス圧が破壊すると僅かなエネルギーで沢山のコンクリートが破壊されます。
どちらも想定ですが、私の想定は東電の想定より、本物に近いと言えます。

present_estimation.jpg

収束に関するQ&A (3)

Q3: デブリの位置の確認はできるか

A3: 東電は東芝に委託してミューオン照射を行い、透過させて確認実験をカザフスタンで実施しています。建物の外から照射し建物の外で透過像を得る方法です。精度は0.3-1メートルが期待されています。
光子発生研究所のマイクロトロンの分解能は0.2ミリです。
http://www.photon-production.co.jp/j/products/mic.htm
20MeVマイクロトロンでやります。
建物の外から可能です
分解能が良いので正確な位置と形状が測定できます
デブリが地下にもぐり込んでいる時は地上からはできません
地下にトンネルを両側に掘って確かめます
別な方法はデブリが連鎖反応を起こしやすいPu240の場合には高速中性子が発生していると思われますので、中性子センサーで位置を確認します
トンネル内の2か所から方向を測定し、位置を決定します。

microtron.jpg

収束に関するQ&A (4)

Q4: 鉛冷却でなくても空冷で十分。鉛冷却の存在意味は何か。

A4: 強制空冷の場合、空気の抜け穴を開けない限り、空気は送り込めません。抜け穴にフィルターをつけなければなりませんが、フィルターはものすごい状況になり、とても近づいて交換できる代物とは思われません。フィルターが目詰まりすれば、空気の流れは直ぐに止まります。また、フィルターで放射能を除去できるとは思われません。放射能は外部にダダ漏れになるでしょう。空冷は危険極まりないと思います。これ以上放射能をばらまくわけには行きません。

一方、鉛冷却の効果は、鉛は融解温度が低いことから、融解に際して核燃料から熱を奪います。空冷の場合、デブリは固体状態で容器に接触しているでしょうから、接触している部分に熱が集中いたします。そして炉の壁を溶かすことになるでしょう。鉛を使う場合は、これが溶け出せば容器との接触面積が増加しますので、放熱効率が高まり、容器を壊すことは無いでしょう。だから安全なのです。

冷却水の場合には量的に多く必要であり、同じ重量であれば、水の場合は重心が高く、格納容器が危険にさらされます。

reactor_with Pb

収束に関するQ&A (5)

Q5: 2次的な汚染水の解決方法はあるか。

A5: 汚染源はデブリであり、デブリがなくなれば新たな汚染水は発生しません。
爆発時降下した放射能やすでに存在している汚染水の漏えい等の2次的汚染水発生の問題点が有ります。
1. トレンチに溜まっている1万2000トンの汚染水がトレンチの割れ目から流れ出します。また、新たな地震が発生すれば、トレンチや地盤に新たな割れ目ができて、海洋に漏れ出す可能性が有ります。
2. 地下水の冷却水への侵入 冷却水は地下室に漏れ出しているので、汲みあげないと地下室から溢れてしまうので、汲みあげていますが、地下水位が地下室水位より高く、1日400トン増加しつつあります。
3. 地下水の水位を下げて地下室への侵入を止めようとすると、地下室の汚染水が地下水へ流れ出し結果として海洋に汚染地下水が流れ込みます。
4. プラントに降る雨水とプラント外からも雨水が侵入しが汚染された土壌表面を流れ、しみ込んで汚染地下水を増加させます。

解決策
地震などで地盤が変形しても亀裂が入らないように、海側に新設された鋼性の遮水壁と現在の護岸との間を埋めたてて陸地化します
地下水位を下げる方法としてプラントの近傍西側に坑道を南北に掘削し水抜きを行い、水位を下げて地下水の侵入を防止します。冷却水の停止と冷却水の汲みだしと同期して次第に地下水位を下げます。
プラント外からの雨水の侵入を防ぐ水路をプラントの周囲に設置します。
プラントの水位を下げるにはプラント外の半円形の水抜き坑道を設置しプラント内の坑道と水位を同期させて水抜きを行い、プラント外の自然水が汚染水になることを防止します。

solution

プルトニュームをご存知でしょうか?

 広島にに落とされた原爆はウラン235を濃縮したもので、長崎に落とされたのはプルトニューム239です。ウラン235は中性子を1個吸収して核分裂を起こし2.5個の速い中性子を発生します。従って核分裂を持続するには減速材を用いて、速い中性子を遅い中性子に変換します。これに対してプルトニューム239は遅い中性子を吸収すると、核分裂して2.9個の速い中性子を発生しますので一挙に核分裂が起こりますから原爆として使われます。
 プルトニュームは自然界には存在せず、原子炉の中で作られます。ウランが中性子を吸収しさらにベータ崩壊して原子番号の大きなプルトニュームの同位元素がつくられます。その中にはプルトニューム240が含まれていますが、240は自発核分裂により遅い中性子を発生します。自発核分裂とは、読んで字のごとく、中性子を吸収して分裂するのではなく、勝手に分裂して、周りのプルトニューム239やウラン235を分裂させます。大変厄介な存在で、原爆を作る場合にもわずかな240の混入により核爆発が勝手に起きてしまいますから240を取り除かねばなりません。

主な核種の自発核分裂の確率を以下に挙げると、
235U: 5.60 × 10-3 回/s-kg
238U: 6.93 回/s-kg
239Pu: 7.01 回/s-kg
240Pu: 489,000 回/s-kg(約 1,000,000 中性子/s-kg)
プルトニューム240が如何に危険かわかります。

 さて問題は、福島の原子炉でどれだけのプルトニュウムが生成されているか公表されていないという事です。場合によっては、国は原爆の材料を秘密裏に生産していたかもしれません。
 私は、原子炉の中に大量のプルトニュウムが有ることを想定していませんでしたから、鉛冷却法を適用しても核爆発は起こらないと考えていました。ところがプルトニュームが大量にあるとすると話は別です。鉛を投入して、鉛が溶け出すと、重いプルトニュームやウランが液体鉛の中を移動して底に集中する可能性が出てきます。ここにプルトニューム240があると、核分裂が急速におこり、核爆発の危険性がでてきます。
 どうも国や東電はそれを恐れて、鉛冷却法を実施できないのだと思います。彼らは何故鉛冷却法を採用できないかについて明瞭な回答ができないのです。何故なら、原爆の材料を生産していたからです。
 鉛冷却法は誰が見ても、誰が考えても最も適切な方法なのです。それを採用できないのには、何か別の理由が有ったのです。
 
 これが私の現時点での推測です。
 恐ろしいことになりました。核爆発を起こす危険性が常にとなり合わせなのです。メルトアウトしていてもその危険性がつきまといます。お手上げです。核燃料がどこにどれだけ分布しているかを定量的に一刻も早く求める必要があるでしょう。

 山田廣成
 2014.11.24

収束委員会打ち合わせ

収束委員会の役割について話しました。

鉛冷却が出来ないと我々の活動は意味が無いのではないと思われる節がありますが、そうでは有りません。
反原発のカギになる活動であり、今回の会議でその様な方向に舵を切ることができたと思います。

反原発勢力にはいろいろあります。即廃棄、段階的廃棄、再稼働反対、放射能が恐ろしいが声に出せない・・・色々あります。そしていろいろな団体がありますが、どう見ても結束していない。推進派は結束している。福島はといえば、忘れ去られた状態で、孤立し、風評被害などという事しか主張できない。

その様な中で、全てのグループが参加できる共通のスローガンになりうるのが、「福一の即廃炉、汚染水ストップです。

従って、反原発の要になるのが収束委員会です。
委員会としては、収束を具体的に推進できる能力があるわけでは有りませんから、その点ではどこかの重工と提携しなければならないという事も確かです。

従ってNPO若しくは社団法人を結成して、国や企業と交渉ができる団体を作ることも重要になります。新聞広告を出すにしても、主催団体を結成しないことにはできません。

これらの事を鑑みて、唐澤さんが出した、スケジュールとなりました。反原発勢力を結集させるのが、今後の我々の活動になるのだと思います。

是非皆様ご協力をお願いいたします。そしてもっと仲間を増やす必要が有るのだと思います。
どうぞ宜しく。

 山田廣成

Statement on Fukushima NCPP Accident Settling

Prime Minister, Mr. Shinzo Abe, January 27, 2014
TEPCO Representative Executive, Mr. Naoki Hirose
Governor of Fukushima Prefecture, Mr. Yuhei Sato,
NRA Japan Chairman, Mr. Shunichi Tanaka,
IRIND Chief Director, Mr. Hajime Yamana,

Civil Committee for Fukushima NCPP Accident Settling
Representative, Dr. Hironari Yamada

Statement on Fukushima NCPP Accident Settling

A further crisis approaches the F1 Nuclear Power Plant. It is the critical situation that should evacuate neighboring inhabitants again.
Melt out has been happening and toward contacting with the water vein under the ground, it is in danger of starting nuclear fission reaction again.
The nuclear fission reaction was not happened so far because it sank in the concrete under the reactor.

Proposal from Civil Committee for Fukushima NCPP Accident Settling:

 ●If a fission reaction lasts, neutrons should be detected by all means. The thermal neutron is shielded by water, but the fast neutrons penetrate. Therefore, TEPCO should measure neutrons and should publish the result.

 ●TEPCO does not publish measurement data of strontium recently. If TEPCO cannot do it, they should clarify the reason.

 ●Governor of Fukushima Prefecture should urge refuge preparations ahead of the second crisis. In the area targeted for refuge, it is necessary to discuss it, and to decide it at relevant ministries, agencies and Fukushima Prefecture after having detailed information from TEPCO.

 ●Government and TEPCO should prepare for implementation of the lead cooling method that we suggest promptly to stop melting out of #1 and #3 reactor.

 ●Government and TEPCO should perform the radioactivity measurement in F1 facilities under the civic attendance to get the trust from Japanese citizens.

Statement summary:

Steaming out was observed from the roof of F1 NCPP #2 building and from the neighboring surface of the earth, and the contaminated water density of the observation well updates the highest record every day since about the end of last year, and is most recently it is detected 3,100,000 Bq per liter total of all beta doses of radioactivity. For this situation, TEPCO says the cause is unidentified.

However, we think this was caused by the nuclear fuel debris touched to the basement water vein after melting down from reactor, melting through the building base concrete.

The melt out nuclear fuel that is assumed to be approximately 5 times of an atomic bomb that cannot deny the possibility of more than 100 times higher radioactivity density contaminated water leak out into the ocean and the highly-concentrated radioactive materials like those days after the accidents could be released into the atmosphere.

This situation is more likely to progress more, and there is the risk of the hydrogen explosion, too. We assume that China-syndrome really rises, and it is necessary that the Government, TEPCO, Government Officers Concerned, Local Government, Scientists and NPCC manufacturers should gather all efforts and take measures with proper investigation immediately.

However, it is to be really regretted that neither Government nor TEPCO gives responses enough to date. Civil Committee for Fukushima NCPP Accident Settling criticizes these people concerned who do not cope seriously.

It is necessary for the resident in the certain distance from F1 to start refuge preparations immediately and evacuation quickly. We, Civil Committee for Fukushima NCPP Accident Settling warn that the danger presses.

The further detail information is available upon request.

About Civil Committee for Fukushima NCPP Accident Settling:

We have been watching reactions of TEPCO for F1 NCPP accident caused by the big earthquake and the tsunami on March 11, 2011. June of the year, Dr. Hironari Yamada, Professor of Ritsumeikan University suggested epoch-making lead cooling method that is to infuse the lead powder or the particle instead of cooling water. But TEPCO didn’t take any actions and kept producing and leaking high density contaminated water even after 2 years past. So, Dr. Yamada proposed to form Civil Committee for Fukushima NCPP Accident Settling to realize the settling of F1 NCPP by gathering civic vitality and intelligence. And it was set up on June 2, 2013. Now, approximately 60 members participate. We sent another proposal to TEPCO and all political parties in August of 2013. We suggested lead cooling method to Ministry of Economy, Trade and Industry in September of the year. And in October of the year, it became an official registration suggestion for IRIND, but both IRIND and TEPCO have been taking no action to perform the detailed examination.

Contact information: info@shusoku.com
Blog: http://blog.goo.ne.jp/minnkannjikosyuusokuiinnkai/

福島原発事故対応に関する声明

民間福島原発事故収束委員会
代表 山田 廣成

福島原発事故対応に関する声明

福島第一原発には更なる危機が迫っています。周辺住民をさらに避難させるべき危機的状況です。
メルトアウト(炉心漏出)が起こり、地下水脈に接触し、核分裂反応が再開する危険があります。
今までは、地下コンクリート内部を沈下していましたから、核分裂反応は起こりませんでした。

民間福島原発事故収束委員会からの提案:

1. 核分裂反応が持続するようならば、必ず中性子が検出されます。熱中性子は水により遮蔽されますが、高速中性子は遮蔽されません。従って、東電は中性子を測定し、結果を公表すべきです。

2. 東電はこのところストロンチウムの測定データを公表していません。できないというのであれば、その理由を明らかにすべきです。

3. 福島県は、第2の危機を前にして、避難準備を勧告すべきです。避難対象区域は東電からの詳細情報を見た上で、関係省庁・福島県と協議して決める必要があり、我々も協力します。

4. 1号炉、3号炉のメルトアウト(炉心貫通)を止めるために、直ちに我々が提案している鉛冷却法の実施を準備すべきです。

5. 国・東電は、国民の信頼を得るために、市民の立ち合いの下で、施設内の放射能測定を行うべきです。

声明概要:

昨年末頃から、福島第一原発2号炉建屋の屋上や周囲の地表から水蒸気の発生が観測され、観測井戸の汚染水濃度が日々最高値を更新し、直近では、全ベータ線量が1リットル当たり310万ベクレル検出されている。これに対し、東電は原因不明としている。

しかし、これはメルトダウン(炉心熔融)した核燃料が、完全なメルトスルー(炉心貫通)を起こし、更にメルトアウト(炉心漏出)を起こして地下水脈に接触したことが原因と判断される。

原爆の約5倍と想定される核燃料のメルトアウトは、従来の100倍以上の量の高濃度汚染水を海洋へ流出させる可能性と、事故当時のような高濃度の放射性物質が大気中に放出される可能性は否めない。

この状況が更に進行する可能性は高く、水素爆発の危険性もある。チャイナシンドロームが実際に起きることを想定し、政府、東電、関係官庁、行政、学者、原発製造企業が総力を挙げて早急にしかるべき検証と対策を取る必要がある。

しかるに、政府も東電も現在までに十分な対応をしていないことは誠に遺憾である。民間福島原発事故収束委員会は、真剣に対応していないこれらの当事者たちを非難するものである。

我々、民間福島原発事故収束委員会は、福島原発から一定距離内の住人は避難準備を始め、早急に避難する必要があり、危険が差し迫っていることを警告するものである。

民間福島原発事故収束委員会について:

2011年3月11日の大地震と津波により起きた東京電力福島第一原発事故に対する東京電力の対応を見て、同年6月、立命館大学の山田廣成教授は、大量の汚染水を発生させる水冷式ではなく、鉛の粉末又は粒子の注入という画期的な鉛冷却法を提案した。しかし、国も東電も前例がないと取り合わず、事故から2年が経過するも、収束の見通しが立たず、汚染水を垂れ流しにしているため、事故原発の収束を民間の活力で実現するしかないという危機感から、山田廣成教授を代表発起人として、民間福島原発事故収束委員会を2013年6月2日に立ち上げた。現在、約60名の会員が参加している。同年8月には東電と各政党に提案書を送った。更に同年9月には経済産業省に鉛冷却法を提案し、同年10月、国際廃炉研究開発機構に正式な登録提案となったが、同機構も東京電力も、詳細な検討を行おうとはしていない。

連絡先: info@shusoku.com
民間福島原発事故収束委員会ブログ:http://blog.goo.ne.jp/minnkannjikosyuusokuiinnkai/

以上

現状認識:

福島第一原発2号機に関して、少し前までは、建屋の屋上(格納容器の蓋付近)から水蒸気の発生が観測されていた。しかし最近は、周囲の地表から水蒸気の発生が観測されている。また、近くの観測井戸の汚染濃度は、日々、最高値を更新し続け、1月21日の発表では、全ベータ線量が1リットル当たり310万ベクレル検出されている。

こうした状況から、2号炉の核燃料は格納容器からのメルトスルーを通り越して、格納容器を支える、10メートルに及ぶコンクリートに穴を開けながら沈んで行き、ついにコンクリートを突き抜けて地下水脈に到達したと考えられる。

核燃料が地下水に接触すると、水が減速材になり、核分裂反応が持続するようになるため、臨界量が無くても断続的に核分裂が起こるはずである。100トンに及ぶ核燃料の量は、原爆の約5倍有るわけで、その危険性は極めて高い。

熔融核燃料がコンクリートの中に存在した間は、水との接触が無いため、核分裂反応はそれほど顕著には起こらなかったと考えられ、長時間連続するような核分裂ではないため、核爆発を起こすようなものではないと思われる。

しかし、発熱が起こり、水蒸気爆発の危険性はあると思われ、大規模な水蒸気爆発が起こるようであれば、3.11事故当時の様に、大気中に大量の放射性物質が放出される危険がある。

今後、高濃度汚染水は地下水脈を経由して大量に海洋に流れ出し、その量は従来の100倍にはなるだろうと思われる。

判断根拠:

1. 東電は、1~4号機東側護岸の地下水のストロンチウム分析結果を公表しなくなった。ストロンチウム90はベータ崩壊核種で、ベータ線のエネルギーは非常に高いために、容易に測定できる核種である。測定器の故障と言うが、何処にでもあるもので、特殊な測定機は必要ない。
これは極めて重要なデータであり、本当に故障しているならばすぐに交換して測定すべき事柄である。1日有れば復帰できるはずで、それを行わないのは、測定値が極めて高く、人々をパニックに陥れる恐れすら有るからだろうと推測される。地下水の放射線濃度はどんどん上昇しているはずであり、だから、報告できないのだろう。

2. ロシアは、福島の地下で異変が起きていると警鐘を鳴らしている。多分、微小な水素爆発をキャッチしているのだと思われ、それは地震計に現れるはずである。

3. 少し前に格納容器の蓋付近から水蒸気の発生が観測された。このとき核燃料はまだ、コンクリートの中に有ったと考えられる。従って、建屋の屋上から水蒸気が観測された。しかし最近は、地表から水蒸気の発生が観測されている。何故なら、核分裂反応により、大地が暖められて水蒸気を発生しているからだ。

4. 東電は、冷却水の循環を止めようとしている。200~500KWという発熱は、我々が提案している鉛冷却法で対処できるが、単に冷却水を止めるだけでは対処できない。東電は、メルトアウトして既に格納容器には核燃料がないことを知っていて、水を止める決定をしたと推測できる。あれほど頑固に冷却水を止めることを拒否した東電が何故、止めることに同意したのか?理解に苦しむが、核燃料が炉内に無いと考えれば、納得できる。

以上の理由は、核燃料がメルトアウトしていることを十分に結論付けている。

民間福島原発事故収束委員会からの提案:

1. 核分裂反応が持続するようならば、必ず中性子が検出されます。熱中性子は水により遮蔽されますが、高速中性子は遮蔽されません。従って、東電は中性子を測定し、結果を公表すべきです。

2. 東電はこのところストロンチウムの測定データを公表していません。できないというのであれば、その理由を明らかにすべきです。

3. 福島県は、第2の危機を前にして、避難準備を勧告すべきです。避難対象区域は東電からの詳細情報を見た上で、関係省庁・福島県と協議して決める必要があり、我々も協力します。

4. 1号炉、3号炉のメルトアウト(炉心貫通)を止めるために、直ちに我々が提案している鉛冷却法の実施を準備すべきです。

5. 国・東電は、国民の信頼を得るために、市民の立ち合いの下で、施設内の放射能測定を行うべきです。

以上

福島原発事故は冷却水を回さなくても収束できます

福島願発事故を冷却水を回さないで収束する方法について
山田廣成

福島原子力発電所の事故が起きて2年になるが、圧力容器、格納容器に穴が空いており冷却水の漏れが一日400t有るという状況で、放射能を格納容器の外に出し続けている。冷温停止していてもこれでは意味が無い。このとても収束できたとは言えない状況に心を痛めている。私は原子炉物理の専門家では無いが、核物理を専攻した人間として、責任の一端を感じ、放射能の垂れ流しを止める方法を考えてみたので、皆さんのご意見を賜りたいと思う。物理学者が動かなければならないときだと思う。
 原子炉は冷却水を流すことなく、放射能を外部に放出することなく停止状態で維持できると思う。そもそも現在原子炉内では核分裂の連鎖反応が起きているわけでは無いようだ。従って、発熱量は主に放射性同位元素の崩壊による物である。聞くところによれば100tの核燃料の崩壊熱は1MWと言うことだ。発電機を回せる程度の発熱をしているわけだから、冷却水を止めれば、核燃料は容器を突き破り、チャイナシンドロームを起こすことは確かだ。しかしこの熱量は太陽光発電で発生できる程度の熱量とも言える。あるいは、太陽から地球に降り注ぐ熱量はこれよりも遙かに大きいと言うこともできまる。地上に降り注ぐ太陽熱は約1KW/m2である。従って1000m2に降り注ぐ太陽熱が1MWだ。
 そこで少し考えてみた。太陽から降り注ぐ熱量が地球を加熱して地球はどんどん高温に成っているだろうか?いやそう言うことはない。地球の温度はほぼ一定である。何故なら、降り注いだ熱量は地球外に放射されているからだ。一旦大気を暖めるが、大気から宇宙へ放射されている。即ち平均1KW/m2の熱量が毎日大気に放熱されている。海からの放熱は大地からの放熱より少なく、大地からの放熱はそれよりずっと多いだろう。
ここにアイデアーが有る。大気への放熱がこれほど有るならば、停止している原子炉も水で冷却することなく容器からの放熱で間に合うのではないか?そこで地球の放熱係数を求めてみた。ご存じのように放熱パワーPは、プランクの公式 

P = a´(Tg4-Tair4)

に従う。aを地球の平均的な放熱係数としよう。Tgは大地の絶対温度である。簡単のために砂漠での昼間の大地の温度を50℃としよう。夏の砂浜の温度もこの程度だろう。乾燥した砂漠の大気の温度は、照り返しがひどいが、地表から10mも上がればその温度は20℃程度だろう。Tairに大気の絶対温度を入れる。もっと上空へ行けばさらに温度は低い。対流が起こらない状況で20℃と設定するのは控えめであろう。このような条件で1m2の地球の平均的な放熱係数を求めると、a=4.1×10-10[KW/T4] である。これが1m2当たりの地球の平均的な放熱係数である。勿論材質により放熱係数は異なる。鉄からの放熱はもっと大きい。水は放熱しにくい。
そこでこの控えめな放熱係数を用いて、格納容器が200℃になったときの放熱量を求めよう。 Tgに200℃を入れる。Tairは20℃である。すると放熱量Pは32KWとなる。これは1m2当たりの値であるから、格納容器の面積を30m2としよう。これは東電の担当者にお聞きしなければならないが、1MWを高々30m2で放熱できる。即ち、200℃で格納容器の温度はバランスする。 200℃の物体がそこに有ることはそれほど非常識なことではなく、発火が起こるわけでもなく、格納容器がくずれ落ちるわけでも無い。かなり控えめな計算であるし、風が吹けばさらに放熱速度が上がる。熱伝導で大地に熱が逃げることもある。従って多分にかなり200℃以下で熱平衡状態になるだろう。
しかし、冷却水を止めて水が蒸発すれば、勿論核燃料の周りの鉄が融解を初め、穴を開けることになる。そこで提案するのが金属の粉末を格納容器に投入することだ。例えば、冷却水循環装置を用いて鉛の粉末を原子炉に輸送する。水と一緒に輸送する。 鉛の粉末はやがて格納容器の底に溜まり堆積する。核燃料が水から隔離されると周りの鉛を溶かす。液状鉛がプールを作り出す。鉛のプールは容器との熱伝導を良くするであろうから、熱は格納容器に急速に移る。鉛の量が増えればそれだけ熱の移動速度が上がる。そして格納容器からの放熱が始まる。水に触れている場所の鉛は溶けないが熱を伝導する役割は果たす。熱の移動速度は簡単にシミュレーションができる。しかし鉄の熱伝導度も鉛の熱伝導も極めて高く、水より圧倒的に高いわけだから、熱はすぐに容器に移り放熱を始めるだろう。
実施するに当たっては細かい点を考慮する必要が有るが、このプロセスにはそれほど危険が有るようには思われない。水を循環させながら鉛の投入を続け、徐々に流量を減らし最後には水を止める。
格納容器の温度をモニターしながら実施すれば良い。鉛が溶け始めれば、すぐに格納容器の温度が上がり始める。内部の圧力をモニターしながら行い、圧力の上昇が無いにも関わらず容器の温度が上がり始めれば、想定道理のプロセスが進んでいると考えて良いだろう。
格納容器の底に穴が空いていると言うことであるから、投入した鉛の粉末は、穴からこぼれ落ちることもあるが、落ちた核燃料の上に注ぐので、そこで同じプロセスが起こる。穴が小さくて、融解した鉛が穴から流れ出ることも想定されるがその時には、流れ出て空気や水に接触して固化することも起こりうる。そうであれば、格納容器の穴は鉛でふさがると言うことも有るだろう。従って、このプロセスには殆どリスクは無いと考える。核燃料の周りを鉛が覆えば、放射能は鉛に閉じこめられる。放射能が外部に放出される危険はどんどん軽減するはずだ。
検討すべき事柄は幾つか有る。
① 現在の冷却水ポンプの圧力はどの程度で、鉛粉をどれほど輸送する力が有るか?
② 鉛粉を投入する入り口は何処に作ることができるか?高い場所から鉛粉が流れ落ちる構造にしたほうが良いだろう。
③ どの程度の鉛を投入するかは熱伝導率から求まる。 それほど難しい問題では無いが、格納容器の構造にもよるから、東電が図面を出さなければできない。必要な鉛の量は容積にして精々格納容器の10%程度だろう。格納容器の温度が均一になるわけでは無いだろう。下の方で熱いだろうが、熱ければ熱いほどプランクの公式に従って放熱量がおおきくなるから心配は要らないだろう。場合によっては格納容器の外から放水して冷やす準備をしておくのが良いだろう。
④ このプロセスで水素爆発が起こることは無いだろうが、念のためにベントをしながら実行しよう。ベントしたガスはフィルターを通して放射能を取り除くことは当然やるべき事だろう。
⑤ 安定状態が発生して、例えば200℃を維持するとき、高温の格納容器が酸化しやすいと言うことは有るだろうか?その点では、その方面の専門家のご協力が必要だろう。何か塗料を表面に塗るのが良いかも知れない。200℃の鉄が柔らかくなって強度が落ちると言うことは無いだろうと思うが、これも専門家が検討することだろう。いずれにしても多くの専門家にお集まりいただいて、民間の活力で、可及的速やかに原発事故を終息させましょう。