今回の福島原発の事故は、全ての電力を喪失したのが致命的でした。今回の教訓を生かすことで、電力の喪失を高い確率で阻止することは可能だと思います。廃炉やむなしの規模の事態が起きても、無事に冷温停止に持ち込むことに成功し、漏洩は起こらないだろうと高い確率で期待できます。それでも、電力喪失の可能性は考慮しておくべきです。「運が悪いとレベル4」の「運が悪い」は、電力喪失を想定して書きました。非常用発電設備が全て壊れ、外部電力を受け入れる配電設備も破壊され、連絡道路が破壊されて外部の非常用電源が現地に到達できない、というような事態です。ここからは議論が別れる提案です。chamberに蒸気を排気する排気弁と、格納容器から外部へ蒸気を放出するベント弁の両方とも、開きっぱなしになっているべきではないかと思うのです。電力が失われたとき、排気弁とベント弁が閉じたまま開かない原子炉と、両者が開いたまま閉じない原子炉の、どちらがより危険か?という話です。僕は、前者のほうが遥かに危険だと思います。今回は不幸なことに前者でした。炉内の圧力が高いため注水に手間取り、その間に燃料棒が水面上に露出し、溶融したために、内部に閉じ込められていたI131等の放射性物質が漏れ出しました。内部で水が沸騰している原子炉に注水する困難さは、恐らく、液体酸素のような極低温液体をタンクに充填する困難さと同じなのだろうと想像すると、僕たちには事態が物凄く臓腑に落ちて理解できます。沸騰した蒸気を十分に排気することが肝です。排気管の内径を拡大して初めて、液体酸素の充填に成功しました。蒸気を排出することにより放射性物質が漏洩されますので、「運が悪いとレベル4」です。注水を継続して燃料棒を健全に保つことの方が遥かに重要で、これさえできていれば、I131もCs134もCs137も漏洩しません。I131の検出が燃料棒損壊を判断する根拠になったことを思い起こしてください。蒸気が排出されるだけであれば汚染は限定的ですので、電源系を復旧させる作業も可能です。一次冷却水の蒸気に含まれるN16の半減期は7.1秒、N17は4.2秒だそうです。半減期が短いということは、汚染が蒸気出口のごく近傍に限られるということです。制御棒が挿入され、電源を喪失した原発の排気弁とベント弁は解放されている。これを確実にするためのシステムも大事です。排気系とベント系にそれぞれ弁1と2を直列に並べて、上記が勝手に達成されるような設計はどうでしょうか。制御棒が挿入されると信号が出て、弁1が自動で開きます。この時はまだ電力を喪失していませんので、この動作は可能です。弁2は、電力を喪失すると勝手に開く弁にします。平時においては、弁2には閉じるための電力が供給されているわけです。両方が開いて初めて、容器が大気開放されます。これまでの安全管理は、何が有っても放射性物質を漏洩させない、という思想で設計されています。これを改めるべきではないかと思うのです。何が有っても燃料棒を損壊させない。そのためなら多少は放射線を漏洩させてもよい。このような思想で、安全管理を考え直すべきです。多少の放射線漏洩の可能性を受け入れることにより、原発の安全性を高めることが可能になります。最終的には、リスクの絶対防衛ラインをどこに設定するのかの問題です。これを社会が共有しないと、リスク管理は不可能です。「何が有っても放射性物質を漏洩させない」という戦略は非現実的だし、返ってリスクを増大させます。|コメント永田晴紀様>30万kWクラスの小さな炉であればこのクラスの出力であれば「コンバインドサイクル発電」のようなガスタービン発電を中心にしました複合発電の方が核廃棄物の処理を考えなくてもよいし,場所をあまり選ばなくて良いので合理的だと思いますが如何でしょう。>内部で水が沸騰している原子炉に注水する困難さはそうなので今後にどうしても新規原発を建設する場合は今回の福島原発のような沸騰水型原子炉より加圧水型原子炉を選ぶべきだと思います。設計にもよるそうですが加圧水型は対流の自然循環による冷却が期待できますので,今回のような全電源喪失でも一次冷却から熱を取り出す外部の熱交換機を直接ホース等の海水により冷却が可能かもというSF的シナリオも考えられます。何よりも加圧水型の二次冷却系では放射能の心配が少ないという利点もありますし。加圧水型の場合は一次冷却系の細管破断等の心配が常にありますのでそれとのリスク比較という問題点はありますが。|炬燵猫さん、ご指摘有難うございました。後半についてはご指摘の通りと思います。前半ですが、原発が選択されている理由が発電規模であればその通りですが、そうではないと理解しています。原発一基の出力規模に誤認識が有ったようですので修正しました。|>小さな炉それは現在テラパワーが研究開発中の進行波炉や東芝が開発中の高速炉4Sが該当しそうですね。どちらも現状の原発とはかなり設計も運用方法も思想が異なるもののようです。|小型化によるリスク分散はいいと思います。それを管理する人員の増加がまず懸念されますきっといまの大きさでも、その十分の一の規模でも100人規模の人員は要るんじゃないでしょうか小型化分散化できっと都道府県ににひとつ原子炉というイメージになるかと思います。土木的にいうと広域上水道のもうちょっと大きい感じでしょうか上水道処理のプラントのように普段は何にもしなくても大丈夫、何かあったらパニックボタンひとつで冷温停止ができるようなシンプルかつ信頼性の高いシステムを作る必要があると思います。できないとはいわないけど、ごく個人的な感覚でかなり難しい感じがします。あれがこわれた、これがこわれたというイメージが強すぎる。もんじゅの燃料交換機がこわれたなどの話も伝わってきます。壊れてほしくないものが壊れ、重大な不具合に発展する話が多すぎる。イメージだけなのでしょうか。技術的というより運営側の人間の問題なのでしょうかそれとも我々が肥大化しすぎているんでしょうか。ひとつ断層との兼ね合いです日本には大量の断層があります。地震を気にしなくてもいい地域はむしろ少ないと思ったほうがいいでしょう。どこぞの原発は東海地震の想定震源のど真ん中という話もあるようです。(これも人間の問題ですね)発生するリスクも周辺住民が背負いきれるリスクでしょうか危険手当としての補助金をあげたからあんたらそのくらいのリスクは背負いなさいよっていえないでしょう。分散化した原子炉ってソ連時代にその辺に放置された原子力電池のような危険さを感じるんですよね。|いつも見せていただいております。植松様をはじめとしたスタッフ様には数年前のPTA芦別の講演と昨年うちの子供が修学旅行でたいへんお世話になりました。今回のような自然災害では想定可能ではあっても、昔から日本の原発はテロリストが原発内に入り込んで電源をすべて使用不能にすることができますと言われておりました。テロと自然災害壊されることにかけては同じです。水素爆発は皆さんご存知のように密閉された炉内の温度が余熱などで著しく上昇して、密閉されているが故に圧力が高まり・・と倍倍式にあがる。その頃電源が戻っても高圧に詰まった水素のおかげでECCSも入らない・・・と来ますが、逃がし弁と安全弁が開いていれば高圧にならないし、温度もペレットが溶けるほどにはならない。私はその逃がし弁をスプリング式でもいいから電気に頼らない動力にするべきだと思います。緊急冷却水も屋上に注水タンクやジョウロのような水をバルブを手で開くだけで注水できるような構造にするといいと思いました。原発は確かにそこに住んでいる方々が補助金をもらって押し付けられた・・・と言っても、このような規模の事故に発展すれば地域規模の問題ではなく日本いや世界規模の問題になっていることを、そして同時に安全対策にお金をいろんなコスト削減と同様の扱いをしていた企業にこの原発を預けて電気を独占するのを許した国が今更気がついても遅いのかもしれません。|コメントに書かれているような、非常時に重力で給水できる炉は日立GEがEWBWRという名で既に開発されています。PWRも三菱が既に、免震構造を最大限活用した、地形条件に左右されにくい炉の開発を行っています。どちらも、今回福島第一で起きたような炉心流量喪失を想定したパッシブ系の冷却で崩壊熱の除去が可能な設計になっているそうです。ベント構造については、専門家の調査が今後入るでしょうからそれを待ちたいと思います。個人的には、それなりの高圧で沸騰している状態をいきなり大気圧開放した場合の冷却水喪失が怖いです。重力系で沸騰の圧力に勝つには相当の流量が必要で、結局今回のように消防ポンプ等で外側からの給水が必要では、と懸念します。その一方で、日経にも紹介があったようですが、大洗にある高温ガス実験炉HTTRが外部電源喪失の試験をやっており、高温ガス炉の特性、流量を失うと炉が自然冷却され、安定状態になる試験が成功裏に終わったそうです。可能性の追求はまだまだ可能でしょう。|虎きちさん:>さて原発の記載で「排気弁とベント弁」が電源喪失時に開く構造・・・ですが、私もそう思うのですがどうしてされないのでしょう?「何が有っても放射性廃棄物を漏洩させない」という思想で設計されてるからではなかろうか、と思います。緊急冷却水についてはぼろねこ二門さんコメントの通りですね。中国の原発はそうなっているという話を、今般の中国政府のアナウンスで初めて知りました(中国の場合はむしろオペレータの質が心配なのですが)。ぼろねこ二門さん:詳細な情報有難うございます。具体的な名前までは知りませんでした。chamberで水になるので、沸騰水をいきなり大気解放とはならないと理解しているのですが、違うのでしょうか。chamber内の水まで沸騰し始めたのでベントせざるを得なくなったのだと思います。なる前に両方の弁が開いていた方がむしろ安全なのではないかと思うのですが、何しろ一か月前は全然知らなかった知識ですので、誤解が有るかもしれません。|別に炎上させるつもりはないのですが今回の災害をみて、技術屋として迷っていますある航空技術者の言葉ですが「事態の打開にあたり、エンジニアには善意や誠意は必然ではありません。冷酷なまでに結果が全てです。エンジニアは鬼の如くあれ」と言っている人もいます。そのとおりだと思います。ある原子力技術者は「原子力発電は、その姿は世論が決める」と言っている人もいます。ものすごく気持ちが分かります。土木屋は常に近隣住民の感情まで考えて仕事をすることが極めて多いです。発注側の懐具合からなにから全部考えないと提案が通りません。上記発案も永田先生もどちらかというと「鬼のごとくあれ」に近い姿勢をお持ちと思います。|>では、技術屋として一番正しい姿ってどのようにあるべきなのでしょうか?「原子力発電は、その姿は世論が決める」と認識したうえで、その世論に働きかけて正しい方向を指し示すまでが工学者の仕事だと思います。工学者も声高であれ、と思います。航空機エンジニアの世界では神様のような存在のケリー・ジョンソンは、「市場調査なんてやっても無駄だ。彼らは自分が何を必要としているか知らないんだから。それを教えてやるのが我々の仕事なのだ」と言ったらしいですが、僕のスタンスも基本はこれです。|その前のコメントを読み逃していました。_)m東海地震の想定震源のど真ん中というのは浜岡のことかと思いますが、今回の件や柏崎刈羽の例を見る限り、地震には思ったより強いもののようですよ。運用スタッフのモラルについては、また別の問題として存在しますね。電源喪失時に確実に解放されている弁の話は、オペレータはミスをするものという前提で提案したものです。フェイルセーフの設計が鍵でしょうね。|ゴメンなさいを二つ永田先生に言います一つはまた無断でうちのブログに引用させていただきましたもう一つはまた炎上しちゃいそうな質問をすることです私の心の中には悪魔がいます福島の原発の被災者をみていると「なんも、補助金もらって、仕事もらっていい思いをしてきたんだから、このくらいの貧乏くじなんて当たり前だべさ。その補助金を危機管理に使えなかった自分たちの自己責任だろうがよ。」としゃべるのです(当然比ゆですよ)心というか人間的には違うよねとおもうんですが理論的にきちんとした反論が浮かばないんですよ結局そういわれたらおしまいじゃないかって土木の世界がそうです「おまえらオヤクショにちやほやされていたじゃないか」といわれたら「はいそうです」って言うしかないそして今これだけの不況を迎えています。こんな質問をしたのはここに実は日本のリスクの考え方のおかしさがあるんじゃないのだろうかと思ったからです。100年に一度、どこかが廃炉になる100年でしょうか?そんなに保てるものでしょうか。欧米は40年と聞きます。耐用年数は実際、20数年では?孫正義氏の民主党復興会議への提言で、資料を素に語られていました。震災の数日後が営業発電40周年のアニバーサリーでした。廃炉への準備に入っていたら・・・と、思わずには居られません。>「原子力発電は、その姿は世論が決める」と認識したうえで、その世論に働きかけて正しい方向を指し示すまでが工学者の仕事だと思います。工学者も声高であれ、と思います。|高橋さん:>こんな質問をしたのはここに実は日本のリスクの考え方のおかしさがあるんじゃないのだろうかと思ったからです。仰る通りだと思います。リスクを提示して利益とのバランスを選択させるのが正しいと思いますが、リスクはゼロです、が建前で、しかもそれを誰も信じてなかったですからねえ。お金で解決するしか手が無かったですよね。原発にはリスクがあるという共通理解を得られたのは今回の数少ない収穫の一つだと思います。松末さん:>100年でしょうか?>そんなに保てるものでしょうか。