3.11東日本大震災後の日本3.11東日本大震災後の日本つくば市および東京より発信しています。原発事故関係のニュース満載のブログです。このブログでは、公表されたデータを元に自分なりの解釈を加えています。元になったデータは全てリンクで示しますので、ご自分で確認して判断してください。←左の写真は2011年の北海道旅行の時の写真です。福島原発の汚染水をよく知るため、O.P.とサブドレンを理解しましょう今回の話は、前回の「2号機からの海洋漏洩はいつ始まったのか?(1)シミュレーションからの推定」の直接の続きではありません。これから昨年4月に発覚した2号機からの海洋漏洩事故について解説をするにあたり、基本的な用語や位置関係を理解しておいてもらわないとその先の説明ができないため、ここで用語集的な位置づけとしてまとめます。タービン建屋、トレンチ、サブドレンなどという用語が今後頻発しますが、そのたびに詳細に解説するつもりはありません。今回で基本的なことはまとめて解説してしまいます。話を理解する上で重要な、標高を表すO.P.と、サブドレンについて少し詳しく解説します。このことを理解していないと、地下水の話とかも理解できないので、前半は流し読みしてもかまわないので、後半のO.P.の話とサブドレンの話はぜひ読んで欲しいと思います。1.福島第一原発の施設を理解しましょう。(1)放射能汚染水の全体像を理解するためには、原発の施設を理解しないといけません。東京電力の発表する資料は、専門家を相手にしているかのような資料が多く、意味不明の単語が乱発していました。T/B、S/Cといった略号や、トレンチやらサブドレン、ピット、スクリーンといったカタカナです。解説がついているのでわかる用語もありますが、解説がないために非常に理解に苦労する用語が多かったのが現実です。東京電力は昨年の6月始めに原子力保安院に汚染水の管理について報告書の提出を命じられたため、提出された保安院向けの報告書を丹念に読みこんでいくことで、私は初めて全体像を理解することができるようになった気がしています。(昨年6/18の記者会見配付資料では、初めて用語集が配布されました。この一年の振り返り」といったサイトも作成し、情報公開に努めるようになりました。この図をご覧ください。福島第一原発の敷地の全体像です。ここでは、MPというモニタリングポストは気にしないことにします。北側に5号機と6号機、南側に1-4号機が並んでいるのがわかると思います。それぞれに、複数の建物があるのがわかると思います。北側の5号機、6号機に関しては、海洋汚染とはあまり関係がないので、今後は省略されることが多いですが、1-4号機の北側にあるということを覚えておいてください。(ついでに言うと、1-4号機は大熊町、5-6号機は双葉町にあります。)なお、今後は北が上になっている図はあまり使うことはありません。東を上にして、海が上に書かれているような図が多くなる予定です。次に、多くのかたはもうご存じと思いますが、原子力発電の原理を確認しましょう。下の図は東京電力のHPから引用したものですが、非常にわかりやすい図です。火力発電ではボイラーで蒸気を発生させますが、原子力発電では、核反応で蒸気を発生させます。蒸気を発生させた後はその蒸気のエネルギーでタービンを回し(動力エネルギー)、回したタービンから発電機を通じて発電(電気エネルギー)を行うという部分の原理は火力発電と変わりありません。原子力発電は高級な湯沸かし器だというような表現を聞いたことがあると思いますが、まさにその通りです。(東京電力HPより)では、核反応を行う部分(原子炉)と、発生した蒸気からタービンを回して電気エネルギーを取り出す部分(タービン建屋)があることはわかりましたが、なぜ原発は海の近くにあるのでしょうか?それには、先ほどよりももう少し細かい説明が必要です。東京電力のHPの説明を流用します。原発にもいくつかの型があります。現在主流なのは軽水炉と呼ばれるもので、原子炉の中で燃料のウランを核分裂させ、その時発生する熱によって水を蒸気に変るものです。なかでも、東京電力が用いているのは、原子炉で直接蒸気を発生させる沸騰水型原子炉(BWR)と呼ばれるものです。BWRでは、原子炉圧力容器の中では蒸気の温度は280度ほどの高温になり、70~80気圧という高い圧力が発生します。この高温高圧の蒸気で直接タービンを回し、同じ軸に取り付けられた発電機を回して電気を起こします。蒸気は「復水器」で海水によって冷やされると水に戻り、再び原子炉へ送られます。(蒸気と海水は別々の管路を通っていますので、直接触れたり混ざることはありません。)つまり、高温高圧の蒸気を使って発電するが、発電後の蒸気は水に戻す必要があるのです。そのために蒸気を冷やす必要があり、大量の海水を用いています(実は、原子炉で発生した熱エネルギーのうち、発電に使われるのは1/3だけで、残りの2/3のエネルギーは海水を温めて戻すことに使われているのです。そのため、環境団体などが原発は周囲の海を暖めている、と主張していますが、電力会社側はそうではない、と主張してきました。蒸気を冷やすために用いられるものがあれば何でもいいのですが、一番比熱が高くて効率がいいのが水なので、日本では原発は海の近くに建てられています。(ちなみに、フランスでも海または川の近くに原発は建てられています。いう名前が出てきますが、これはこの海水を取り入れる場所、あるいは暖まった海水を放出する場所ということなのです。どこにあるかを下の図に示します(5,6号の取水口と放水口は省略しました)。取水口には、この図ではわかりませんが、海水に含まれるクラゲや海藻を取り除くスクリーンや、冷却用の海水をくみ上げるためのポンプがあります。原発事故後に海水の定期的なサンプリング地点となった「5-6号放水口北」と「1-4号南放水口」の場所も参考として示しておきます。建物でいうと、原子炉の入っている建物が「原子炉建屋」です。あり、その外側に「格納容器」が入っています。原子炉で発生した高温高圧の蒸気が隣接して建てられている「タービン建屋」に行ってタービンを回します。その蒸気は「復水器」で冷やされて水に戻り、また原子炉内に送られるのです。タービン建屋」があり、それらは蒸気や水を通す配管でつながっていること、また「タービン建屋」から海に通じる配管があることはおわかりだと思います。(ただし、海への汚染水の流出はこの経路で行ったわけではありません)ニュースでタービン建屋という言葉はよく聞いていると思いますが、こういうものだったのです。ここまで出た用語はここでしっかりと理解しておいてください。(東京電力HPより)2.福島第一原発の施設を理解しましょう。T/B)という言葉の意味と、そこに何があるのかを解説しました。実はそれだけでは原子力発電所はできません。下の図には、1号機から4号機までの平面図が記載されています。T/B」と書いてあります。これは1号機のタービン建屋という意味です。廃棄物処理建屋は、原発関係の業務で出てきた作業服などの放射性廃棄物を燃やすなど処理してその体積を圧縮するための設備です。コントロール建屋とは、発電所の運転制御を行う中央制御室などのある建屋です。サービス建屋とは、放射線管理や作業員出入り管理を行う建屋です。今後必要なので名前だけでも覚えておいていただきたいのは、廃棄物処理建屋(RW/B)とコントロール建屋(C/B)です。事故後に放射能汚染水の処理をするためのキュリオンとかサリーなどの設備が設置されました。資料II-3より)下の図は、福島第一原発2号機の現在の原子炉建屋の内部を示したものです。格納容器は、もし圧力容器が破壊されても放射性物質を閉じ込める(Containment)するための設備です。S/C)と呼ばれる設備があって、この中には常に冷却水が入っています。(2号機では通常運転時には3000トンもの水が入っていたそうです。)この下の図はいずれどこかで使用しますので、詳細についてはそこで説明する予定ですが、ここでは圧力容器(RPV)、格納容器(PCV)、圧力抑制室(S/C)という言葉とその簡単な意味、そして圧力抑制室とタービン建屋の位置関係について理解しておいてください。後で原子炉建屋からタービン建屋への放射能汚染水の移動の話が出てきますが、それは圧力抑制室からタービン建屋に通じる貫通部を通じて起こったと考えられています。3.福島第一原発の施設を理解しましょう。(3)続いて、トレンチとサブドレンについてです。トレンチとは、塹壕とか試掘抗という意味ですが、原発においては、冷却用の海水をポンプでくみ上げてそれをタービン建屋に通すための海水配管トレンチや、電源ケーブルを通すための電源ケーブルトレンチなど、各種のトンネルを意味します。多くのトレンチは、人が中を通ってメンテナンスができるようになっていて、その長さは数10m、深さも10m以上のものもあります。昨年の3月には、2号機タービン建屋からトレンチに高濃度汚染水(滞留水)が流れだし、それがさらには海洋に漏洩して大きな問題となりました。下の断面図で、紫色の部分が汚染水が流出したところで、2号機タービン建屋と海の間にあるトレンチに放射能汚染水が流れ出したことを示しています。ここでは、トレンチとは人が通れる大きさのトンネルであってその中をケーブルや配管が通っているということ、福島第一原発には数え切れないくらい多くのトレンチがあること、そのトンネルに通じる立て坑があるということを理解しておけば十分です。トレンチの深さの話が出てきたので、今後重要になるO.P.という数値もここで紹介しておきます。)という高さの表し方です。これは小名浜港の水位を基準にしてどれだけの高さになるかという数値で、海抜とほぼ一致するものです。(ちなみに、東京港ではT.P.という基準を用います。平均水位はO.P.0mではなく、O.P.+0.828mだそうです。その基準で、沿岸のスクリーンなどがある場所はO.P.+4m、タービン建屋や原子炉建屋があるところはO.P.+10m、そして元々のがけを一切削っていない部分はO.P.+35mです。このO.P.という高さの表し方は、今後重要な考え方になりますので、必ず理解しておいてください。