原発問題の解説

まず
燃料棒冷却プールを別建物にしないとダメ
その次に
炉心冷却系をさらに万全の状態に改善を

はじめに

原発の問題は、今や電力会社や担当の安全チェック機関に任せておけばよいという話ではなくなった。それなのに、国民に正しい情報が出されてこないように思われる。政府も一向にキチンと説明しないし、結論しか発表しないので、国民の大多数は何を本当に信じてよいのやらと言う思いでいる。このような情報伝達体制では、全国民が困っているのである。それで決して適任とは思えないながら、余り触れられられないが重要と思われる問題点を含めて、福島原発問題のこれまでとこれからについて、私見を述べさせてもらうことにする。
述べるに先立ちお断りしておくが、私は、教育系の人間であり、原子力関係に関しては、スリーマイル島原発事故以来「知識として勉強して来ただけの人間」だ。だけどこの文章、大局的に間違っていないと思うが、原子力の専門家でないことをお含みいただけるようにお願いしたい。またこの文章に関して、原子力の専門家から色々なコメントが出て来ることを期待している。

以下の議論は、かなり専門的なものになるから、原子力発電のことをまだよく理解されていない方は、「別ページの『物理豆知識:福島原発問題の解りやすい解説』」を先に読んでいただきたい。 「原発問題の解りやすい解説」に飛ぶ

1.大容量バッテリーで済む話ではない

昨年の11月末に保安院は、電源喪失対策として、大容量バッテリーを備えさせる旨の発表をしたが、その話は今度の原発事故の原因を電源喪失にしてしまおうとする論調に乗っかった話であって、正しく的を射た話ではない。ナゼなら「電源喪失」だけでこの事故が起きたわけではないからだ。肝心の冷却ポンプが働かなかった。即ち、電源が生きていたとしても炉心を冷やすことはできなかったのだ。この事実を隠蔽してはいけない。
「電源喪失」が最大の原因だという論調は方々でなされているが、安全をチェックする側からの追認は、正しい原因追求姿勢とは言い難く、そういう矮小化をしているようでは再び間違いを起こす危険性が高い。きちんと真相を述べるべきだ。いずれ真実が明らかになるのは歴史の教えるところなのだから。

送電鉄塔が1系統しかなく、それが倒れ「電源喪失」に陥り、電源車が多数集められたが、供給する電圧が違う、差込プラグの形が違って役に立たなかった。何で、役に立つ非常用電源車が一台もないのか、発電機が6台もあるというのに。また、事故当日、米軍から中性子吸収剤のホウ酸の空輸による援助をを受けている。ホウ酸の備蓄がなかったのか。この辺は、高額な費用を要するものではない。安全対策にお金をケチりすぎた象徴である。

2.非常用炉心冷却系が、何があっても確実に動かないと「原子炉の安全な停止操作はできない」

原子炉の安全停止のためには、「非常用炉心冷却系が、何があっても確実に動くこと」が最重要なところ。電源喪失は「とても困ることではあるが、まだ非常用電源の措置はできる」だから絶対絶命というわけではない。しかし、炉心冷却は何が何でもやらねばならないことだ。こちらの方が、重要性は上だ。働かないと炉心溶融(メルトダウン)に進んでしまう。この間の事情については、国民的な知識にしたいところだ。

核分裂反応は、制御棒の挿入で正常停止したとしても「“大量の燃え残りに当たる熱が燃料棒より出る”ので、それを確実に冷やしてやらないと、炉心が高温になり炉心溶融をおこしてしまう」。この発熱は、まさに自然法則そのもので、現在のところ急速に止める方法は発見されていないのだ。だから、発熱が減ってくるまで冷やすしかないのだ。それでハッキリするだろう。原子炉の安全停止に不可欠な設備が、「非常用炉心冷却系」であることが。
「非常用炉心冷却系」は、「水を媒介にして、高温高圧状態の原子炉炉心から大量の熱を熱水として運び出し、その水に含まれている熱を海中または空気中に捨てるための複雑な一大システム」により成っている。ポンプ有り、モーター有り、各種センサー有り、それらの計測及び制御のための電線や配管が大量に有り、尚かつ、予備系統を含めて一体的に作動する必要があるのだ。
パイプが破断すると、電線を繋ぐような訳にはいかない。だから配管のパイプは、壊れないように作らねばならない。十分な耐震性があって、強度的にも十分なものでなければならないということだ。
この一大システムが、何があっても正常に働くだけの確実な施設でないと困るのだ。炉心冷却系は、まさに原発の生命線なのだ。

3.大量の放射能汚染になったのは、3号炉の使用済み燃料プールが大爆発したため

ここの記述がマスコミの報道で殆どなされない。しかし、今回の事故の最大のポイントになると私は思っている。「3号炉の使用済み燃料プールの大爆発」がなければ、立ち入り禁止区域は、もっと狭くて済んだだろう。放射能汚染を引き起こした「放射性物質」は、3号炉の使用済み燃料プールに保管されていた使用済み核燃料棒だからだ。You tube等でも解説されているが、あの大爆発で、燃料プールに保管されていた大量の使用済み核燃料棒は、ほぼ全量空気中に吹き飛ばされた。使用済み核燃料棒は、そのものがそのまま高濃度放射性核廃棄物であるから、地上に降り注いだ放射性物質の殆どは、3号炉のそれであると言って良いだろう。
この大爆発さえなければ汚染はうんと軽微で済んでいたはずだ。ナゼなら、原子炉内部の燃料棒は、炉心溶融を起こしていたとしても、現在のところ「格納容器は、大きく壊れていないため、原子炉内部の核燃料はほぼ閉じ込められている」と考えられるからだ。事故で漏れたとしても、燃料プールの大爆発と放射性物質の量が全然違うので、また空気中高く舞い上がったわけでないため、汚染は比較的原発周辺地域で済んでいるはずだからである。

地上汚染に関して、述べておかねばならない重要なことがある。それは、3号炉の大爆発時点で、「日本にとって幸いしたことは、海に向かう風が吹いていた」ことである。爆発時、吹き上がった大量の使用済み核燃料棒の残骸の半分以上(ほぼ8割以上と推測するが)太平洋上に落下して、地上汚染は、ウンと軽減されたのである。もしも、大爆発の時、陸側へ風が吹いていたらと考えると空恐ろしい感じがする。

4.建屋上部に大規模な燃料棒冷却プールがあるなんて

今回の事故で私が初めて知ったことは、「原子炉建屋の内部、原子炉の上に、使用済み燃料プールがあり、そこに大量の燃料棒が保管されているということ」だった。燃料棒を交換した直後の棒は、放射能が高くて移動させるのが困難なため、建屋に保管しているとは想像できても、冷えた物まで含めて保管場所として「建屋内部の最上階の高い所に」大量に置かれているとは想像出来なかった。だって素人が考えても“危険すぎるから”。
事故の報道が始まって、この事実に一番びっくりした。そして、その恐ろしさが現実のものになってしまったのである。

今までの原発の「安全PR」では、何重にも放射性物質を閉じ込めていて、万が一の時でも格納容器で閉じ込めて、絶対に外に出さないと宣伝していたが、エライところで「放射性物質を閉じ込める対策」に抜けが生じているというか、宣伝とは裏腹に放射性物質が外部に実質じゃじゃ漏れだったのである。3号炉の使用済み燃料プールそのものが、あろうことか、「裸の原子炉」に成ってしまったのだから。
「裸の原子炉」が出来てしまったからこんな事に
燃料プールにたっぷり使用済み燃料棒が入ってたから、薄いコンクリートの壁で遮蔽されただけの原子炉が出来てしまったのだった。核燃料は、ある量以上集まれば、自然に核反応を起こす。これは、JCOの事故の時もそうだった。“まさか、こんな大がかりな「裸の原子炉」が現実にできてしまうとは、全くおそろしいことだ”。それで大爆発して3号炉の建物はぺちゃんこになってしまったわけだ。そして、その大爆発で、保管していた使用済み燃料棒のほぼ全量を吹き飛ばした。飛散した放射性物質の大部分は使用済み燃料その物なのだ。
少しの燃料棒だけだったら、まず大爆発は起きなかっただろう。どうしてそんなに大量の燃料棒をあんな危険なところに保管していたのか。幾ら考えても正気の沙汰とは思えない。この大失敗を原子力関係者は、「真摯に大反省して欲しい」。建屋内部に置いていいのは、「(熱を発生中の)移動できない燃料棒だけ」に限定しないとダメ。「裸の原子炉」が出来てしまった事実で、“放射性物質が外部に出ないように何重にも防護している”という宣伝文句が、完全に空文になった。

5.建屋の中に燃料棒を保管する構造の原子炉は、世界中にかなりあるらしい

ネットで調べてみた範囲でも、建屋の中に燃料棒を保管する構造の原子炉は、世界中にかなりあるようなのだ。「なんでこんな危険な構造に成っているのか?」。それは解る。何も起きないとすれば、その構造が使い勝手がよいからだ。しかしだ、「危険すぎる」。原子力のプロならば、もしもの時に「裸の原子炉になる危険性」は百も承知していると思われてしかるべき話だからである。
この構造による大爆発=大失敗は、国内的には決定的に反省して貰わねばならない。この大爆発がなければ、現在のような大規模汚染はなかったはずなのだ。

だから国内的には、運転再開に当たっては、「使用済み燃料プール」は、同じ敷地内でよいとしても「最低限、原子炉建屋とは別棟で、地面からそう高くない(主要部を地下にする構造で)施設にするべきだ」。

今回の原発事故の致命傷は、燃料棒貯蔵プールが爆発してしまったからだ。三度目の裸の原子炉が働いてしまう失敗は許されない。(3号炉が二度目。初回はJCO事故)

6.再稼働の条件を考えると

◆「使用済み燃料棒プールを原子炉建屋とは別棟で設置すること」これは外せない
◆非常用炉心冷却システムを何があっても働くように保てることが至上命令
◆それにプラスして「原発の怖さ」を知らない経営陣では、安全対策をケチるのでダメ

投稿日 2012.1.11

・再稼働の条件は、「何としてもメルトダウンの手前で原子炉を止められるようにする対策を施すこと」
・“遠隔操作”は、重大事故時「最終的に操作不能になること」を想定しなければならない⇒最後は人の力
野田首相のころからも原発再稼働の話は出て来ていたが、原子力規制委員会もメンバーを一新して、「原発の安全な再稼働に向けて」議論を開始した。また、アベノミクスで円の雰囲気を変えた阿部総理になって、「再稼働を待ちわびるかのような景気が上昇中」のように見受けられる。そうはいえど、規制委員会が、「原発トラブルに際しての住民の避難体制をどう確保するか」という青写真を関連する地方自治体に求めると、足並みの揃わない現状が露呈した。
それでもこの後、「原発の安全性と再稼働の条件について」の議論が展開される予定になっている。

そこで、これまで色々原発問題についてコメントとしてきた責任上、議論の同じ土俵で、いくつかの大事な内容にコメントしておこうと思う。

規制委員会は、活断層の議論を活発に展開しているが、「何万年前に断層が動いたかどうか」という議論は、重要な内容であるわけだが、国民一般には、「専門的過ぎて、何を議論しているかが掴めない」。専門家の議論は、ともするとこんな感じで、一般人には「訳の解らない議論」に映る。これは困った状況で、「原発という多くの国民に関わる問題にも関わらず、何を議論しているかも解らない」。その点、原発問題に関わる専門家は、「専門家内部の議論」と「国民への説明責任を果たし得る説明性を確保する」両面性を意識して、記者会見等に臨む必要があると思われる。

そこで、活断層の議論の背後にある「原発問題の根本的な考え方の枠組み」について、何度も重なるが再度書いておきたい。
それは「原子炉の最低限の安全な停止措置について」の考え方の枠組みである。以下、かなり専門的になるが、重要な視点を指摘しておきたい。(原発問題の基本を知りたい人は、別ページの原発わかりやすい解説をお読みください)

◎「原子炉を重大事故の手前で停止させる」には、次の2つの条件が満たされる必要がある。

①制御棒の挿入で核反応を止めたら、②燃料棒を冷やすべし(これが最大の課題)ということである。燃料棒を十分に冷やせなかったら、「燃料棒が高温になって、熔融し炉心溶融(メルトダウン)に至る」からである。事態が、メルトダウンに進むと事故は深刻な段階になり、大量の放射性物質の放出になってしまう恐れが強い。それ故、もしも、原子炉事故が起きたとしても、“何としてもメルトダウンの手前で収束させなくではならないのである”。
メルトダウンを止める方法は、燃料棒の冷却にあり、電源喪失やバッテリーを備えて云々の話ではないことを肝に銘じていただきたい。事柄は、科学的に単純である。原子炉の運転を制御棒の挿入で停止できても、燃料棒を高温に晒すと「炉心溶融=メルトダウンに必然的に進んでしまう」のである。この間の事情を正しく理解していただきたい。

再稼働の条件は、「何としてもメルトダウンの手前で原子炉を止められるようにする」という条件を整えることだと思われる。

「緊急炉心冷却システム」が確実に作動してくれないと原子炉の安全な停止措置がとれないので困るのだが、地震等の災害時、システムが正常に働かないのを前提に、如何にその他の方法で炉心冷却を継続できるかを考えておかねばならない。
その点で考えるならば、高圧冷却ポンプが働かない場合の対策としては、「冷却水タンクを原子炉の傍に設置し、その水に常時高い圧力を掛けて用意しておく」ことである。そして、イザの時には、バルブを開けて、原子炉本体に冷却水を流し込むのである。
また、福島の事故でハッキリしたが、海の傍に立地していたとしても、必要な時に水が手に入らないことが起きる。その時、水冷システムが万全でないなら、それを補完する意味で、「空冷システムも備える必要が出る」ことになる。「緊急炉心冷却システム」の水冷系が作動しないならば、空冷系に切り替えて、燃料棒の冷却を維持する必要性があるのである。これくらいの予想はする必要があるのではないか。

○格納容器への放水で冷却することには、殆ど意味がないこと
冷却に関連して、一言付言すべきことがある。それは、「格納容器への放水用に消防車が用意されようとしている事態に対してである」。今回福島原発事故では、放水されたが、それは有効な対策が無いために仕方なくとった処置であり、言わば気休めだ。原子炉の停止のためには、原子炉本体(燃料棒)を冷やさないと意味がない。格納容器は、原子炉からの放射性物質を空気中に放出しないために閉じ込める施設として考えられて設置されてきたわけだが、原子炉本体の冷却だけを考えれば、“障害物的要素の方が大きい”と思われる。冷やすべきは、燃料棒であって、原子炉本体(圧力容器)内に冷却剤:水を注ぎ込めなくては効率の良い冷却は出来ない。まして、格納容器を冷やしても、燃料棒の冷却効果は殆ど期待できないので、「格納容器の冷却のためにだけで」消防車が用意されたとなれば、それは大きな誤解を生む。消防車は原子炉本体が低圧ポンプの冷却を受け付けるようになった際の「燃料棒冷却のために使われるべき」なのである。あたかも格納容器を冷やすために消防車を用意したと思わせる図解までして説明することは国民に大きな誤解を与えると思われる。

新しい規制委員会のコメントで、遠隔操作によるベント弁の設置の話が出たが、福島の実際から考えてみても、“遠隔操作”は、重大事故時「最終的に操作不能になること」を想定しなければならないと思われる。それにも関わらず規制委員会は、「ベント弁の操作は遠隔操作が当然の基本だ」と言わんばかりに訴えている。しかし事実が教えたとおり、遠隔操作は使えないものと想定すべきである。この想定はどういうことを意味するか。即ち、ベント弁は、最終的に人力で操作できる構造にしておかねばならないということである。遠隔操作が働くならば、遠隔で操作をすればよいのだが、最終的に「人間(ロボット)が出動するしかない事態になった時」、重要な弁の開閉を人力でする必要があるということである。即ち、弁は「人間が行ける環境」に設置する必要があり、弁の回転のためのテコを備え及び作業のための足場を確保する必要があるということである。これは即ち、遠隔操作と人力による操作のどちらでも可能な構造の弁を要所に設置する必要があるということになる。最終的な土壇場では、人間の力しか頼れないということである。

○原子炉建屋が地盤変動で「股裂き状態に成らないこと」
「活断層の議論について」少しコメントしておく。原子炉建屋の真下を断層が走っているとどういう事が起きると考えられるかという事である。地震で地層が動く場合、同じ岩盤では「主として上下にずれる」(傾くこともあるだろうが)。即ち、原子炉建屋が「同じ岩盤の上に設置されている場合」、地震動の後、地面の高さが変わることがあっても、ほぼ水平は保たれると考えられる。しかし、建屋が2つ以上の岩盤上にあれば、「地面の高さが変わる可能性が高くなる」。即ち、頑丈な建屋と言えども、高さが変わると「傾くことになる」ことは想像に難くない。活断層かどうか。いつ頃動いたか。そして、その断層線が原子炉建屋の下を通っているかどうかという一連の議論は、“地震に遭遇したとき原子炉建屋が傾いて、燃料棒の冷却に支障が出るかどうかと言う議論なのである”。

◎それから、私の再稼働の条件で、以前から強調しているものがある。再度その重要性を指摘して、ぜひ再稼働の重要条件として考えてもらいたい思う。

私が再稼働の条件として譲れないのが、「燃料棒保管プールを原子炉建屋から移すこと」である。福島3号炉の大爆発は、「燃料棒プールが“裸の原子炉”になって爆発してしまった」ためだと指摘している。これは、4号炉で「必死に燃料棒の取り出し作業が続けられていることと」同じ論拠になる。原子炉建屋の中に、「いつ大爆発を起こすか解らない燃料棒プールを一緒に抱えていること」が、どの位危険を高めているか考えれば解ることだ。日本では、既に2度の「裸の原子炉」が出来てしまったのである。三度目は起こしては成らないものと思われる。

以上、箇条書き的ではあるが、世間で進みつつある「再稼働の条件を検討する議論への私のコメント」とする。

投稿日 2013.3.17

復興の後に五輪を迎える、この順番だよ

五輪に浮かれている場合ではないよ。まだ、4号炉の燃料プール及び1〜3号炉の泥と化した核燃料の集積で、いつ大爆発(再臨界)があるか解らない状況は続いているのだ。この後の爆発が起きないように、そして、未知の膨大な問題解決が待ち構えている。それらにどう対処していけばよいのかを真剣に研究・解決していかねばならない。東電や旧原子力ムラからの情報は信用できない。また殆どの情報は隠蔽されていると思われる。このような悪弊から解き放たれて「国民目線で原発事故からどう立ち直るか」を考えないといけない。
そのためには、「半官半民の原発事故克服研究所:仮称(所長は原子力ムラに属さない原子力の専門家を民間から選ぶ)」を作り、「再臨界の起きないように・燃料棒や核燃料の汚泥等放射性物質をどのように扱い処理していくか・除染等の環境放射能対策・住民の健康配慮・廃炉への研究・国際勧告を無視するまでに安全神話が作られてきた歴史の検証など」の広域の研究を国民に明らかにしつつ先進的に進める必要がある。

汚染水問題は、始まりの象徴。今後50年と莫大なお金が掛かる原発事故収束処理のために、科学・技術に基づく公明性のある原発事故克服研究所(仮称)を新規に設ける必要があると私は思っている。

原子力安全規制委員会は、原発の再稼働の審査に掛かりっきりになる。事故を克服していくには、原発の現状を正しく把握し、どう対処するかを科学的基盤の上で研究・議論していく研究所が、今や不可欠であり、原発事故で世界に迷惑を掛けてきた日本の国家的貢献であると思われる。

投稿日 2013.9.18

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