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zoom RSS 東北関東大震災と原子力発電所(1)

<<   作成日時 : 2011/03/14 17:22   >>

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皆様
この度の東北太平洋大震災では大丈夫でしたか。
我が家は、ちょっと揺れが大きくかつ長く続いたのでビックリしましたが、特に被害は有りませんでした.
ただ、その後に停電が有ったことで2時間程寒い思いをしたことと、家内が横浜で足止めを食らって、帰宅が翌日の朝4時頃になったことです。
此れも、今回地震と津波に依って亡くなった方や大きな被災に遭った方比べれば、あまりにも些細なことです。
まずもって、不幸にしてお亡くなりになった方々のご冥福をお祈りするとともに被災された皆様に対して衷心より御見舞い申し上げます。

さて、気になるのは福島原子力発電所です。実は、第一の3,5号機、第2の1,3号機はT社が納めたプラントで、当時私もそのプラントの設計や建設に深く関わりました。今日の事態をTVで見るにつけ誠に残念でなりません。
特に、第一の3号機と第2の3号機は夫々国産の初号機(BWR5、875万kw)と(BWR6、110万k)の標準化初号機と謂う栄誉を持ったプラントです。現地で対策に当たっている皆様のご苦労を思うと言葉も出ませんが,ぜひとも最悪の事態を避けるようにがんばってもらいたいと祈るばかりです。

今回何故この様な事故になったのか、事故への対応は正しかったのか何れ検証したいと思っています。

現在未だ事態は動いており早すぎると思いますが、勝手な推論をしてやたら恐怖心を煽ったり、原子力はお終いだなどと喧伝することに対応するため、私なりに起こった事象を推察してみました。(これをベースに適時修正を加える予定)

事象の推察

その前に、プラントの非常用炉心冷却システムとはについて説明する。(出典参考資料:新刊「原子力ハンドブック」オーム社、下図参照)
画像

非常炉心冷却系(ECCS)は、高圧炉心スプレイ系〈HPCS〉、自動減圧系(ADS)、低圧炉心スプレイ系〈LPCS〉、それと低圧注水系(LPCI)より構成されています。このうち、HPCSは専用のDGの電力でポンプを回して炉心に高圧で注水する機能をもっています。LPCSは炉の圧力がさがってから炉心に注水する機能を持っています。LPCIは低圧になってから大量の水を炉心に流し込み長い時間に亘って炉心を冷やす機能をもっています。LPCSもLPCIも非常用のDGA/Bの電源でポンプを駆動します。ADSは,逃し安全弁を強制的[直流電源で]に開けて炉内の圧力を下げる機能をもっています。 此の系統に属する機器は電源系(DGを含めて)最高度の耐震性を持たせてておりまた各系統は独立にして配置も部屋が別れています。


未だ、情報が不足(津波のデータ、炉内の温度・圧力・水位のデータなど)していて,良く解らないが、これまで得られた色んな人の分析「参考:TV(エネ庁記者会見、山田明彦氏のメイル:天野治氏のメイル:青木一三氏のメイル:米国原子力学会の報告など」

@地震動又はタービントリップ〈タービン緊急停止〉で原子炉は正常に自動停止した。
地震により( 海水が電力網を濡らし?}電力網が壊滅し、発電所に供給する全部の外部電源が喪失した。
デイゼル発電機が起動してプラントのバックアップ冷却系に電力を供給した。バックアップは機能した
A、燃料の残熱(崩壊熱―燃料は核分裂が止まっても運転中に核分裂で生じる放射性物質の崩壊によって、しばらくの間は熱を出す。)を冷すモードに入った。(RHRモード)
通常時には、タービンバイパス弁で炉の圧力を下げてあるいは隔離冷却系(RCIC)で冷却し低圧になった所で余熱冷却系(RHR)で冷却をするシステムになっている。
B 暫くして来襲した巨大津波が原子炉建屋に入り込み、残留熱除去系のポンプ/モータ、メタクラ(非常用の電源盤)が冠水し、使用不能となった。そのため、号機間で非常用電源を共有出来る母線も使用不能となる。
C そのためディーゼル発電機が使えなくなった。「津波による燃料供給系への損失のため、デイゼル発電機は約1時間後に発電を停止した。冷却に残留熱除去系を使用しているためDG冷却が出来なくなって停まった。等の説がある)
D 1F1では、バッテリー電源で弁の開閉をする隔離時復水系がある時間作動した後バッテリー電源が消耗して使えなくなったため炉心の冷却が出来なくなった。
E 燃料の残熱で圧力容器の圧力が上がって格納容器内の地震で壊れた小口径配管あるいは圧力容器を守る「逃し安全弁」から炉水が蒸気になって格納容器の中に噴き出し圧力抑制室内の水の温度が上がり、格納容器の圧力も上昇すると共に、炉の水位も下がり一部燃料棒が露出して損傷した。
F一方、露出した燃料棒は高温になり被覆管のZrが水と反応して水素を発生した。その水素は炉水に混じり格納容器内に拡散した。
PCV内は尾の様な事象い対応すべく窒素が封入されているので何ごともなかった。
(電源が活きていれば可燃性ガス処理系により、水素除去が出来た。)
G 格納容器の圧力を下げるために、PCVベント弁を使ってPCV内のガスと蒸気を抜くことを実施した。「格納容器の圧力を逃がすために、格納容器の入り口の扉を開いて建物に圧力を逃がすことも考えられる。(たぶんこの方法か?)」
(電源が活きていればチャーコールフィルターを持つSGTSというシステム通して、排気塔から放出することが出来、かなりの放射性粒子を除去できたが今回はそれが出来なかった?)
建屋に漏れた水素は建屋上部に滞留し、濃度が爆発する値に達して爆発した。
H 真水を格納容器、圧力容器内に注入して温度、圧力を下げようとしたが。水量不足のため炉心を水で満たすには不十分と解り、海水も注入した。
I格納容器の減圧と海水注入により、事故の極小化が図られた様であるが、、海水注入は廃炉も覚悟するもので、どの段階で移行するかは極めて難しい判断だったであろう。
以上

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