福島第一原発事故 - Ryoji Okamotoのホーム...

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1 福島第一原発事故 -原因、経過、除染、廃炉工程- Made by R.Okamoto, Emeritus Prof., Kyushu Inst. of Tech. filename=Fukushima_NPP_accident150113A.ppt 1. 福島第一原発の構造 2. 事故の原因 3. 事故の経過 4. 事故後の対応 . 放射性物質の放出状況と今後の影響 . 廃炉工程 7.原子炉の冷却と汚染水問題 8.事故の規模

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福島第一原発事故 -原因、経過、除染、廃炉工程-

Made by R.Okamoto, Emeritus Prof., Kyushu Inst. of Tech. filename=Fukushima_NPP_accident150113A.ppt

1. 福島第一原発の構造 2. 事故の原因 3. 事故の経過 4. 事故後の対応 5. 放射性物質の放出状況と今後の影響 6. 廃炉工程 7.原子炉の冷却と汚染水問題 8.事故の規模

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1.福島原発の原子炉の構造(沸騰水型軽水炉,MarkⅠ 型)

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実際の圧力容器には多くの配管がつながっている

http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20110330-00000847-yom-sci.view-000

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圧力容器:厚さ約16センチの鋼鉄製の容器 格納容器:厚さ約3センチの鋼鉄製の容器

融点:燃料棒(2800度)、燃料棒被覆材(ジルカロイ2、1850度)、 制御棒(Hf, 2222度)、鋼鉄(1535度)

厚さの差異は、圧力容器内における中性子による 炉壁の脆性への対策のため。 →老朽化による脆性遷移温度の上昇という問題

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2. 事故の原因 (1)背景ー想定外か事実認知無対応か 当初,想定外の自然要因(巨大地震,津波)と主張されたが, 地震などによる長時間にわたる外部電源喪失,非常用電源喪失 の可能性が事故数年前に国会にて野党より指摘されていた. 津波についても(数百年前の)貞観津波の規模についても研究者 から指摘されていた. そして,事業者(東京電力)も認識をしていたが,現実的可能性は 高くないなどとして,対策をとっていなかったことが判明した.その背景には コスト増を回避したいことであった可能性が高い.

(2)事故の直接的原因は何か 津波主因説と地震・津波複合原因説があり,決着はついていない. 例えば政府事故調報告書など,津波説の立場からは,測定データからは 配管の大口径破砕は考えにくいとしているが,小口径の破砕から始まり, それが拡大した可能性まで否定はできないとしている. 一方,国会事故調の報告書では,配管の小口径の破砕や原子炉への 津波第二波到達時刻と非常用電源の喪失時刻の順序や際どい時間差の分析 など地震動の有意の影響を否定できないとしている. 「津波主因説、地震動・津波複合説」とかいうのは、もはや主たる争点ではない。

現在までに、あらゆる面において、日本の原発が「無防備」状態にあり、しかも今日も解消されていないことが、国民の間で共通認識になっているから。」という見解もある.

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福島第一原発事故の原因は 巨大津波か、長く続いた地震動か

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1号機: 圧力容器内の圧力:約70気圧(通常)→約8気圧(3月12日午前2時45分) 格納容器内の圧力:約1気圧(通常)→約8.4気圧(3月12日午前2時45分) 地震発生後早い時機に原子炉(圧力容器)の水位が大きく低下したこと: 6時間で450cm水位低下(燃料棒露出)

田中三彦(福島第一原発4号炉設計者)「世界」2011年5月号、p.134. 「福島原発事故はけっして想定外ではない ー議論されない原発中枢部の耐震脆弱性」 田中三彦「科学」、2011年5月号、p.420; 福島第一原発の「耐震脆弱性」を注視する

2号機:圧力抑制室の損傷の可能性大

(巨大津波ではなく、地震により) どこかの配管に中規模または大規模の破損が起こり、 そこから冷却材(水)が大量かつ継続的に噴出し、 原子炉の空焚きが起きた可能性。 経過時間の長さから小口径配管の(溶接部?の)損傷

1号機、津波前に重要設備損傷か 原子炉建屋で高線量蒸気 http://www.47news.jp/CN/201105/CN2011051401000953.html

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7)田中三彦「科学」,2011年9月号,p.945

実験などから、格納容器は設計温度の3倍を越えると、 確実に破裂することがわかっている。 田辺文也「まやかしの安全の国」角川SSC新書、2011年。

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直接的原因をめぐる議論の資料(2013年)

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岡本良治「福島第一原発事故への地震動の影響」, 日本の科学者,48巻3号 (2013) 134-139 http://jsat.jp/booklet/2013062801.pdf#search='%E5%B2%A1%E6%9C%AC%E8%89%AF%E6%B2%BB+%E5%9C%B0%E9%9C%87%E5%8B%95%E3%81%AE%E5%BD%B1%E9%9F%BF'

伊東良徳「フクイチ1号機全交流電源喪失は津波によるものではない」, 科学83巻9号(2013)1045 田中三彦「フクイチ1号機原子炉建屋4階損壊は何を意味するか」, 科学83巻9号(2013)1055 木村俊雄「地震動によるフクイチ1の配管漏えいを考える」, 科学83巻11号(2013),1223

東京電力「福島原子力事故における未確認・未解明事項の調査・検討結果~第1回進捗報告~」について http://www.tepco.co.jp/cc/press/2013/1232870_5117.html

東京電力の(最近の)見解

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・米原子力委員会研究報告書WASH-1400(Reactor Safety Study,1975), 米原子力規制委員会研究報告書NUREG-1150(Severe Accident Risks: An Assessment for Five U.S. Nuclear Power Plants,1990)によれば、 非常用ディーゼル発電機の機能喪失から、わずか3時間弱で炉心溶融がは

じまり、遅くとも数時間から数十時間以内にメルトダウンする.原子炉圧力容器や原子炉格納容器の損壊とともに,さらに,すべての原子炉建屋の最上階に設置されている使用済み燃料貯蔵施設の燃料も溶融する.

・原子炉停止後(核分裂連鎖反応定後)も、燃料はそれまでの核分裂により生じた 核分裂生成物が放射線を出しながら崩壊(壊変)をつづけ、膨大な崩壊熱を出す。 これは周辺の冷却水を蒸発させるだけではなく、燃料自身や周辺の構造物まで 溶解してしまうほどのエネルギーになる。このため、崩壊熱が十分に弱まるまで、 炉心の冷却を長期間、続ける必要がある。

・燃料被覆材に使用されている合金ジルカロイ中のジリコニウムは約800 度以上で 水と反応し、水素ガス生成。 この化学反応は発熱反応なので、さらに反応を促進する。

・原子炉に蓄積されている放射能は莫大なものである。電気出力100万キロワット の原発を1年間運転すると、広島原爆による放射性物質の約1000以倍上の放射性 物質が生成する。

3. 事故の経過 基礎知識

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1号機:主な発生事象を理解するためのシステム概念図

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1号機:発生事象の時系列 地震(震度6)の発生3.11 14:46

原子炉自動「停止」 全外部電源(交流)の喪失

非常用発電機の自動起動

非常用復水器による原子炉冷却

津波第二波の襲来 (3.11 /15:35+?)

全非常用電源(交流・直流)の喪失(3.11/15:35+??)

注水機能の喪失・ベント機能の喪失

格納容器の圧力上昇 圧力容器の水位低下=燃料の露出開始

手動ベント 燃料棒の重大な損傷、水素の発生

核分裂生成物と水素の格納容器から漏洩、水素ガスの建屋上層階への滞留

(原子炉建屋の水素爆発)

核分裂生成物の建屋外への放出

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2号機:発生事象の時系列 地震(震度6)の発生3.11 14:46

原子炉自動「停止」 全外部電源(交流)の喪失

非常用発電機の自動起動

非常用復水器による原子炉冷却

津波第二波の襲来 (15:35+?)

全非常用電源(交流・直流)の喪失(15:35+??)

注水機能の喪失・ベント機能の喪失

格納容器の圧力上昇 圧力容器の水位低下=燃料の露出開始

手動ベント 燃料棒の重大な損傷、(水素の発生?)

圧力抑制室の損傷・破壊? 放射能の最大の放出原因?

田辺文也、2号機放射性物質大量放出シナリオ

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3号機:発生事象の時系列 地震(震度6)の発生3.11 14:46

原子炉自動「停止」 全外部電源(交流)の喪失

非常用発電機の自動起動

非常用復水器による原子炉冷却

津波第二波の襲来 (3.11 /15:35+?)

全非常用電源(交流・直流)の喪失(3.11/15:35+??)

注水機能の喪失・ベント機能の喪失

格納容器の圧力上昇 圧力容器の水位低下=燃料の露出開始

手動ベント 燃料棒の重大な損傷、水素の発生

核分裂生成物と水素の格納容器から漏洩、水素ガスの建屋上層階への滞留

(原子炉建屋の水素爆発)

核分裂生成物の建屋外への放出

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4号機:発生事象の時系列

地震(震度6)の発生3.11 14:46

原子炉建屋の爆発3/15 6:14ころ

核分裂生成物の建屋外への放出?

定期検査中で、 燃料は燃料プール中 に移動中であった。

(3号機の爆発が、共有している 配管を通じて、4号機にも波及?)

津波第二波の襲来 (3.11 /15:35+?)

全非常用電源(交流・直流)の喪失(3.11/15:35+??)

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福島第一原発の各機の現状(2011年10月17日現在の東電発表)

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参考:1979年のスリーマイル島原発事故後の原子炉の状態

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4. 事故後の対応

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事故後の政府,東電,原子力専門家などの対応 ・重要免震棟は現地対策拠点として機能. 2007年の中越沖地震被害の教訓として2010.10完成 ・オフサイトセンター機能せず. ・想定外の水素爆発 ・初期段階で東電首脳部は海水注入へのためらい.約4千億円の原子炉廃炉の恐れを回 避したかったようである. ・非常用システム作動性の認識不十分,実証性欠如(安全神話の崩壊) ・原子力専門家の認識不適切,能力不十分(安全神話の崩壊) ・東電だけに対応させ,国家的対応欠如または不適切:米国政府の厳しい見方.

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事故の「収束」の見通し

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<福島第一原発付近について> 1)放射性物質の放出を止めるために、その放出箇所の特定が必要 であることは自明である。しかし、高い放射能のために、その作業が 困難である。 2)放出箇所の特定の可否に関わらず、放射性チェルノブイリ原発型の 石棺に移行すべきである。しかし、単純にコンクリートで密閉すると、 放射性物質から長期間放出される崩壊熱が閉じこもり、燃料棒が さらに溶融し、再び水素爆発しかねない。 4) 崩壊熱はこの先何年も何十年も長期間にわたり放出されるので、 その崩壊熱を管理しながら、放射能を遮蔽し、放射性物質を閉 じ込める,それも水ではない方法にたどりつかねばならない。

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5. 放射性物質の放出状況と今後の影響

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要約: ・内蔵された放射性物質の約2-3%程度放出. ・放出のピークは3月15日,22日頃であって,水素爆発の時刻とはずれている.

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3月15日(2011年)の放射性雲の動き

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海洋への流出は東電推計の30倍: 仏研究機関が報告

http://blog.goo.ne.jp/sunsetrubdown21_2010/e/fc9f75fa031aa795de2244f329214072

仏政府傘下の放射線防護原子力安全研究所(IRSN)は、

東京電力福島第一原発事故で海洋に放出した放射性セシウム137の放出量を約2・7京ベクレル(京は兆の1万倍)とする調査報告書を発表した。 東電が5月に発表した、海に流れ込んだセシウム137の推計値の約30倍になる。報告書では、これほどの量の放射性物質が海洋に流れ出だのは過去に例がないという。 放出量は3月21日から7月中旬までの推計値。うち82%は4月8日までに流れ出たとしている。(共同)

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セシウム放出量「政府推計の3倍」 欧米の研究者ら

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http://www.asahi.com/science/update/1028/TKY201110280642.html

東京電力福島第一原発の事故 ・本研究では、希ガスであるキセノン133(133Xe)およびエーロゾル結合セシウム137(137Cs)という2種類の同位元素の放出を測定 ・放出量の初期推定を、大気移動モデルとELEXPART、日本、北米その他の

地域の数十カ所の観測地点の測定値データを加えて逆モデリングにより改善した。 ・降下物は大部分が海に落ちたが、19%は日本列島に、2%は日本以外の土地に落ちた。

2011.10.29

福島第一原発からのキセノン133とセシウム137の放出: ソースターム、環境への広がり、沈着の確定 著者:A. Stohl [1], P. Seibert [2], G. Wotawa [3], D. Arnold [2,4], F. Burkhart S. Eckhardt [1], C. Tapia [5], A. Vargas [4], and T. J. Yasunari [6]

Atmos. Chem. Phys. Discuss., 11, 28319-28394

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・セシウム137の放出量は約3万5800テラベクレル(テラは1兆)で、 チェルノブイリ原発の約0.4倍、原子力安全委の試算値1万1千テラベクレルの約3倍。 ・133Xeについては、合計で16.7(不確実性の範囲は13.4~20.0)EBq【エクサベクレル・エクサは10の18乗】となり、これは、核爆弾実験によるもので

はない放出としては、歴史上最大の放射性希ガス放出である。チェルノブイリ原発事故の約2.5倍。 ・最初に133Xeの放出が始まったのは極めて初期の段階、 おそらくは地震後、3月11日協定世界時06:00に原発が緊急停止した直後であることを示す有力な証拠がある。 →地震動の間、複数の原子炉に構造的損傷の可能性

Luckily, it did not rain (also confirmed by radar data) 15 exactly at the time when, according to our simulation, the highest concentrations were advected over Tokyo and other major Japanese cities.

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今後数十年間への影響の評価にはかなりの幅.

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チェルノブイリ原発事故ー影響評価においても大きな差異. 1)国際原子力機関(IAEA) 2)世界保健機構(WHO) 3)国際放射線防護委員会(ICRP) 4)ニューヨーク科学アカデミー「チェルノブイリ大惨事,人と環境に与える影響」2009年. http://www.mext.gp.jp/b_menu/shuppan/sonota/attach/1313004.htm 5)核戦争防止国際医師会議(IPPNW)「チェルノブイリによる健康被害ー大惨事,人と環 境に与える影響から25年後」 2012年. 6)米国科学アカデミーの医学部門は低レベル電離放射線の健康影響の研究報告(2015) Research on Health Effects of Low-Level Ionizing Radiation Exposure http://www.nap.edu/catalog/18732/research-on-health-effects-of-low-level-ionizing-radiation-exposure?utm_source=NAP+Newsletter&utm_campaign=e45147f6f0-Final_Book_2015_1_5_18732&utm_medium=email&utm_term=0_96101de015-e45147f6f0-102703429&mc_cid=e45147f6f0&mc_eid=10e73b7d28 4,5)では、1-3)が被害を過小評価していると批判. 世界保健機関(WHO)は、1959年5月28日、国際原子力機関(IAEA)との間に協定「WHA12-40」を締結。 日本語解説 http://independentwho.org/jp/, http://besobernow-yuima.blogspot.jp/2012/11/iaeawhowha12-40.html 英語解説 http://en.wikisource.org/wiki/Agreement_between_the_World_Health_Organisation_ and_the_International_Atomic_Energy_Agency

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世界保健機関(WHO)と国際原子力機関(IAEA)との間に協定「WHA12-40」の主な内容: 国際原子力機関と世界保健機関は、提供された情報の守秘性を保つために、ある種の制限措置を取らざるを得ない場合があることを認める。 IAEAとWHOの事務局長は、両者に関連のある全プロジェクトと全プログラムについて、相互に情報を交換することとする。 WHOは、研究、その他全ての活動を含む国際的な保健衛生活動の推進、開発、支援、調整に取り組むWHOの権利を侵害することなく、全世界における

原子力の平和利用の研究・開発・実用化を奨励、支援、調整するのは、主にIAEAの義務であることを認める。 両者の一方が、他方にとって大いに重要性のある、あるいはその可能性がある分野でのプログラムに着手する際には毎回、前者は合意の上で課題を解決するために、後者の意見を求める。 →原発、放射線影響などに関連する問題について、 IAEAとWHOは相互 に独立な機関とは言えない。

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6.廃炉工程の見通し

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10.29 朝日新聞他

福島第一原発の解体廃炉の工程表(原子力委員会) 2011年末:廃炉作業開始 2014年頃:使用済み燃料プールからの燃料取り出し 2021年頃:原子炉から溶けた燃料の取り出し開始 2026年頃:溶けた燃料の取り出し終了 2041年以降:廃炉作業完了

30年-40年

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原子炉から発生している崩壊熱の現状

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出典:千葉 豪(北大エネルギー環境システム)、「福島第一原発の原 子炉と使用済燃料プールの崩壊熱」、2013年8月1日。

7.原子炉の冷却と汚染水問題

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30 出典:フランツ・フォン・ヒッぺル氏講演資料 「使用済燃料再処理 vs 乾式中間貯蔵」2012年1月東京

使用済燃料内の放射性核種の相対的割合

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放射能は極く極く超微量でも検出される

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ラジウム(Ra226)の1グラムの放射能 =370億ベクレル(=3.7x10^{10} Bq) ⇒ 1 Ci(キュリー)という単位 セシウム137(137Cs.半減期30.1年)の1グラムの放射能 =3兆2100億ベクレル(=3.21 x10^{12} Bq) ストロンチウム90(90Sr.半減期28.9年)の1グラムの放射能 =5兆900万ベクレル(=5.09x10^{12} Bq) トリチウム(T,半減期12.3年)の1グラムの放射能 =359兆ベクレル(=3.59x10^{14} Bq)

実例:ストロンチウム流出、10兆ベクレル 地下水通じ海へ 朝日新聞2013年8月21日 ⇔ストロンチウム90の約2グラム (約0.76立方センチ、半径0.56センチの微粒子くらい)

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出典:鈴木史郎「汚染水は何処へゆく」(原子力 あなたはどうする 連載第9回) http://www.tjsaga.co.jp/tjs/gensiryoku/009.html

冷却水循環・処理水貯蔵の概略

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汚染水の処理は、現在どんな形で行われているのか

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最初に採用したのは、事故処理にノウハウのある仏アレバ社と米キュリオン社の装置だった。急ごしらえのシステムは、稼働時からトラブルの連続。当時の報道は、本格稼働初日から数時間後に不具合で停止し、その後何度も運転を中断したと伝えている。運転開始1か月後の稼働率は53%にとどまっていた。2012年11月29日付の日本経済新聞電子

版記事は当時の様子を、「汚染水には溶けた核燃料に津波の海水が混じり、さびや油、魚までが浮いていた」と描写している。さまざまな障害物が、本来のセシウム除去という目的を邪魔していたようだ。

東芝を中心に開発された新装置「サリー」だ。東芝のウェブサイトによると、2011年10月から主力装置として稼働を始めたという。東電広報部に取材したところ「現在でも、サリーが汚染水処理のメーン」

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34 2013年3月29日付の東電の発表資料?

ところが東電広報に聞くと、「アルプスの本格稼働時期は未定」だという。2012年8月下旬から試験稼働していたが、2013年6月に装置の処理タンクから水滴

がたれた跡が見つかった。溶接部分の一部変色も認められ、アルプスは運転を停止し、原因究明のための調査が現在も行われている。 アルプスへの期待は大きい。放射性物質のうち、トリチウム以外の62種類を基準値以下にまで除去できるためだ。日本原子力学会の事故調査委員会は9月2日に発表した最終報告書の中で、汚染水処理の対応として、トリチウムの濃

度を十分薄めた後で海に放出する案を提示した。生態系での蓄積の影響が比較的小さいので環境リスクが抑えられるのに加えて、希釈排出の技術的な確実性が高いためだ。もちろんさまざまな議論はあるだろうが、国内外の理解を得られたうえで放出できた場合、汚染水を一気に減らせるめどがつき、問題解決に向けて前進するだろう。茂木敏充経済産業相は8月29日、アルプスの増設に国費を投じて9月中にも本格稼働を目指す考えを示した。

アルプスALPS(多核種除去装置)はトリチウム以外の 62種類を除去できるはず ー実証的性能と安定性は?ー

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鳥瞰図

35 出典:東京電力, 2013年8月23日公表 福島第一原子力発電所周辺の地質・地下水および解析

2.3 福島第一原発周辺の地形と地下水構造

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出典 BBC 22 August 2013 http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-23779561

地下水等の断面図(概略)

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地下水等の断面図(詳細)

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出典:東京電力, 2013年8月23日公表 福島第一原子力発電所周辺の地質・地下水および解析

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タンク数の増加の時系列図

38 出典BBC 22 August 2013 http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-23779561

2.4 汚染水保管タンクの増加と漏洩箇所

2.4 汚染水保管タンクの増加と漏洩箇所

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2.5 どうするか?

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東電の対策(朝日新聞2013.9.18など) ①地下水対策(緊急対策) ②サブドレン(抜本対策) ③凍土壁(抜本対策) ④坑道内の汚染水除去(緊急対策) ⑤護岸の地盤改良(緊急対策) ⑥海側の遮水壁(抜本対策) 特に③:前例のない規模であること、大きい維持経費など諸困難あり。

「処理水」保管対策 保管タンク:「フランジ型」から「溶接型」への転換急務。 漏れが見つかったタンクは鋼板をボルトで締め込んでつくる「フランジ型」。 タンクそのものの劣化

雨水混入防止対策:敷地全体の地表をコーティング加工するなど。 汚染水処理対策委員会(政府)の地下水流入抑制対策: 東電の対策が十分機能しないリスクに備えた抜本対策の柱として、

プラント全体を取り囲む陸側遮水壁の設置。この遮水壁として、凍土遮水壁、粘土系遮水壁、クラベル(砕石)連壁の3案を検討し、遮水効果、施工性などを考慮して、凍土遮水壁が適切と 判断した。

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地下水流入抑制対策の基本的検討 (1)水理地質構造と地下水挙動 (2)地下水抑制対策の技術的検討 (3) 暫定的または 永久保存物としての地下貯水槽および汚染水浄化 装置の建設

「汚染水のタンカーによる東電・柏崎刈羽原発への移送と処理案」について

東電・柏崎刈羽原発に高い性能の汚染処理装置があるのであれば、 同じかそれ以上の性能の装置を福島第一原発敷地内に設置し、稼動

させることがより現実的で効果的な対策となるのではないか。

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出典:鹿島建設、凍土遮水壁による地下水流入抑制案、 2013.4.26

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42 出典:鹿島建設、凍土遮水壁による地下水流入抑制案、 2013.4.26

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43 出典:鹿島建設、凍土遮水壁による地下水流入抑制案、 2013.4.26

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出典:鹿島建設、凍土遮水壁による地下水流入抑制案、 2013.4.26

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凍土壁構想の課題と問題点

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原発「凍土壁」は巨額の実験??~廃炉ビジネスで稼ぐ鹿島建設

「凍土遮水壁」に汚染水漏洩の恐れがあるなど技術的に未確立なまま、 国は320億円の建設費用を投じようとしている。 10年以上という長期間の運用実績もなく、 いわば実証実験的な建設プロジェクトであり、 巨額の税金を投入した「モグラ叩き」、 壮大なムダ遣いになりかねない。

冷却するための莫大な電気が必要

鹿島建設は、福島第一原発1~6号機の原子炉建屋を建設し、事故後は、 除染モデル実証事業、がれき搬送など、事故収束・震災復興ビジネスで稼いでいる。 原子力ムラの一員として、今後数十年に渡る廃炉ビジネスにも積極的に 関与する見通しだ。

施工後の課題として、遮水壁内への地下水流入が十分に遮断され、建屋内の滞留水(汚染水)の水位と地下水位がほぼ一致する場合、「滞留水が拡散で建屋外に漏洩する恐れは否定できない」と明記している。「滞留水が拡散で建屋外に漏洩」の部分を赤字で強調する念の入れようである。

5.16 追加発表

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提案された地下水対策の基本的問題点(1)

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トンネル工事、地下鉄工事現場で見られたように、 地下水くみ上げ、地下水ダムなど地下水脈の変化を与えると、 地盤の不同沈下(不等沈下)が発生する恐れがある。 不同沈下に備えて、タンク群の傾斜度測定装置、傾斜修正措置を 長期間維持しなければならない事態に予め備えるべきである。

タンク群の地震動による損傷の可能性およびその防止策 (構造強化と汚染水のスロッシング(表面遥動)防止対策

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提案された地下水対策の基本的問題点(2)

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最悪の事態に備えて、 複数の独立した方法を[同時]並行して計画・実行するべきこと: 例:原子炉周辺だけではなく、福島第一原発敷地全体を地下水から 遮蔽することなど。

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2.6 トリチウム(3重水素)問題

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・田中規制委員長・原子力学会は排水の濃度限度以下に薄めて海に放流するべきと提案。 しかし、排水の濃度限度(トリチウム、60Bq/cc=6万Bq/L)まで薄めて放流するとしても相当長期間(数十年)かかる。 ・濃度規制でいいのか (公害の教訓は総量規制)

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トリチウム(3重水素)とは何か

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水素の原子核の同位体-化学的性質同じ 陽子1個 p(=1

1H) 天然存在比99.9855 % 陽子1+中性子1(=重陽子,d) (=2

1H) 天然存在比 0.0149 % 陽子1+中性子2(=3重陽子,t) (=3

1H) 天然存在比 ごくわずか(*) 半減期約12.3年でβ崩壊により、3Heに壊変する。 水素,H 重水素,デューテリウム,D 3重水素,トリチウム,T (軽水)H2O 重水 HDO, D2O トリチウム水,HTO, T2O

分子=原子の集まり 原子=原子核+電子e 原子核=陽子p+中性子n

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トリチウムはどこで人工的に生成されるか

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核爆発実験 再処理工場 原子炉

原子炉内では、リチウムのような軽い元素と中性子の反応および 三体核分裂によって生じる。 電気出力100万kWの軽水炉を1年間運転すると、原子炉ごとに異なるが、 加圧水型軽水炉内に は約200兆ベクレル(2×1014Bq)、沸騰水型軽水炉では約20兆ベクレル(2×1013Bq) が蓄積する。 水素の中に0.015%が含まれる重水素(2H、記号Dで表わす)の中性子捕獲でも生成するが、 軽水炉内でのトリチウム生成への寄与は小さい。ただし、カナダで開発されて韓国に 導入されているCANDU (Canada Deuterium oxide- Uranium) 炉では重水(D2O)を 減速材としているために軽水炉の場合より大量のトリチウムが生じる。

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トリチウムの影響についての評価

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京都大学の小出氏の証言 http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=9HRtIBIuDVs

小児科医のヘレン・カルディコット博士(オーストラリア)

http://note.chiebukuro.yahoo.co.jp/detail/n153962 〔トリチウム汚染水が医学的に意味するところの9つのこと〕

ICRP(国際放射線防護委員会会)など 「生物的半減期が短い、集中する臓器はない、線量係数が小さい」ので、希釈すれば影響は軽微

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無視されるトリチウムの危険性

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-現行の濃度規制値やその基礎となっているICRPの線量係数の考え方は妥当か? -カナダ・オンタリオ州のトリチウムについての飲料水基準は20Bq/Lである。 トリチウムのベータ線のエネルギーなど物理的特性から判断する従来の方法と異なり、 トリチウムがベータ崩壊によりヘリウム3に元素転換する化学的効果の可能性にも着目。 -過去、国内各地の原発から高濃度のトリチウムが海に流されていた可能性。 -国際的にも同様の事例あり:1993年国際条約で放射性廃液も海洋投棄(船からの投棄)は 禁止されたが、陸上からの排出はいまだに合法的。フランス,ラ・アークの放射性廃液の排出用パイプからは毎日400立方メートルの放射性廃液を英仏海峡に投棄。

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54 出典:海産生物と放射性物質_世界の海で放出されるトリチウム_海生研 news119(2013.7)

世界の原子力発電所で液体廃棄物として主に海域に放出されたトリチウム量

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出典:海産生物と放射性物質_世界の海で放出されるトリチウム_海生研 news119(2013.7)

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7.事故の規模論

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1)国際事故指標:レベル7(=チェルノブイリ原発事故と同じ) 2)チェルノブイリ原発事故との比較 ・放射能の内蔵量は数倍, ・放出量は全体としては数分の1, ・しかし,希ガスは約2倍. ・被害面積は約30分の1 その理由: 原子炉が太平洋岸で西向き偏西風, 放出された放射性物質の約8割は日本の領土外に飛散. 3月15日ころ放射性大気が関東地区を通過したが,偶然,降雨なし. ・人口密度は日本はウクライナの約3倍 ・日本領土に落下したのは約20%,残りは海洋に. ・日本人は魚介類を多種大量に摂取する.

単純な比較には注意.

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被害が甚大になった可能性

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・3月15日ころ放射性大気が関東地区を通過したが,降雨や降雪があったら,首都圏の広い領域が高放射線量になった可能性. ・4号機の使用済み燃料(約1500本の燃料集合体)の損傷,溶融の可能性, ・2011.3.12、原子力安全委員長(当時)は最悪のシナリオ「福島第一原発の原子炉がそのまま手を付けられなくなる可能性、その南10キロにある福島第2発電所、さらにはその南、茨城県東海村の東海第2原発にも影響が

及ぶこと、そうなると東京にも大量の放射性物質が拡散するだろう」を考えた。 ・2011.3.25,内閣(当時)で原子力委員長(当時)が 「福島第一原子力発電所の 不測事態シナリオの素描」を報告した。 http://www.asahi-net.or.jp/~pn8r-fjsk/saiakusinario.pdf

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参考文献

事故分析の参考書 [1]豊田正敏他「原子力発電技術読本」オーム社.1973年 [2]井野博満編「福島原発事故はなぜ起きたか」藤原書店,2011年. [3]桜井 淳「福島第一原発事故を検証する」日本評論社,2011年. [4]田辺文也「まやかしの安全の国」角川SSC新書,2011年. [5]桜井 淳「福島原発事故の科学」日本評論社,2012年. [6]大前研一「原発再稼働 最後の条件」(小学館,2012) [7]田辺文也「メルトダウン-放射能放出はこうして起こった」岩波書店,2012年. [8]舘野 淳「シビアアクシデントの脅威-科学的脱原発のすすめ」東洋書店,2012年. [9]渕上正朗他「福島原発で何が起こったか-政府事故調技術解説」日刊工業新聞社, 2012年.

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米国の専門的報告書

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米国物理学会報告書1975,1985 米原子力規制委員会研究報告書NUREG-1150(Severe Accident Risks: An Assessment for Five U.S. Nuclear Power Plants,1990)

事故報告書 1) 東京電力福島原子力発電所における事故調査・検証委員会「中間報告」(概要,本文,資料),2011.「最終報告」(概要,本文,資料)2012.特に,pp.29-32. 2) 東京電力「福島原子力事故調査報告書」2012. 3)日本再建イニシアティブ・福島原発事故独立検証委員会「調査・検証報告書」(ディスカバー,2012). 4) 東京電力福島原子力発電所事故調査委員会(概要,本文,資料)2012.特に,p. 202, pp.213-215, 参考資料pp. 61-82. FUKUSHIMA プロジェクト委員会「Fukushima レポート」日経BP出版、2012年