2011年09月02日
廃炉はせねばならないが……
プラスチック製品等は、日当たりの良い庭先やベランダに1年も放り出しておくと、日焼けして脱色し、脆くなってくる。
我が家でも、ベランダに出しっ放しになっている亀池代わりの塩ビ製ベビーバスがあるのだが、もう10年以上になるので、かなり劣化が進んでいる。
これは日光の成分としての紫外線が色素を破壊し、高分子の内部の分子結合を破壊するからである。
紫外線も放射線なのだが、一般に「放射線」と呼ばれる放射線には、概念として含まれないだろう。特に今は。
やはり中性子線や、紫外線よりさらにエネルギーが高い電磁波であるX線やガンマ線などが、一般に云う「放射線」なのだろう。どちらも、主に原子核崩壊や融合過程で放出されるものだ。
我が家でも、ベランダに出しっ放しになっている亀池代わりの塩ビ製ベビーバスがあるのだが、もう10年以上になるので、かなり劣化が進んでいる。
これは日光の成分としての紫外線が色素を破壊し、高分子の内部の分子結合を破壊するからである。
紫外線も放射線なのだが、一般に「放射線」と呼ばれる放射線には、概念として含まれないだろう。特に今は。
やはり中性子線や、紫外線よりさらにエネルギーが高い電磁波であるX線やガンマ線などが、一般に云う「放射線」なのだろう。どちらも、主に原子核崩壊や融合過程で放出されるものだ。
原子炉という物は、いつかは炉体が劣化して運転内圧に耐えられなくなる。なにしろ強烈な放射線を常時照射されているのだから、主に金属で作られている圧力容器は、その金属の結晶構造が脆くなって行く。熱中性子と呼ばれる低速中性子を吸収した金属原子核は、たいがい放射性同位体となり、短時間で自然崩壊して電子または陽電子を放出して原子番号にして1乃至2番下の元素に変換するからだ。金属元素が別の金属元素になったのなら合金の微量成分になるだけだが、非金属元素に変換されたなら、この原子を含む微小部分は、ごく脆い金属化合物になり、それまでの単純で強固な結晶構造は維持出来なくなる。
金属の強度の根幹はその結晶構造にあるので、これは極く微小な部分でもその部分の強度が激減し、亀裂のもとになる。
そうなる前に原子炉(少なくとも圧力容器)を交換・又は廃棄しなければならない。無論、更新にしろ、廃炉にしろ、古い圧力容器は、確実に廃棄処分である。
ハナシが煩雑になって面倒なので、廃炉を前提にこの先はハナシを進めるが、その時、たとえ無事故で寿命を全うした原子炉でも、圧力容器は放射性廃棄物として処理しなければならない。格納容器もたぶん、厳密に検査した後でなければ、普通に廃棄は出来まい。建屋の瓦礫は普通に埋め立て処理出来るだろうが、風評というものには用心が必要になる。
だがこれは、無事故で寿命を全うした炉の場合だ。高レベル放射線に長時間被曝した福島第一原発の1~4号炉の場合は、圧力容器の残骸は勿論、格納容器も、放射性廃棄物となる。普通に廃棄は出来ない。建屋の鉄骨・コンクリートも同様である。現に、水素爆発で飛散した1、3号炉の建屋の瓦礫から、高レベル放射線が検出されているのだ。
さて関東各地の下水処理場で見つかった汚染汚泥(語感がおかしい……)同様、処理規程があるのかどうかも怪しい事だ。
ちょっと調べれば判るが、このテの瓦礫に含有される放射性物質は、モノによってはコンクリートの主成分である珪素やカルシウムが放射化しただけの物もあるはずだから、化学的手法での分離はほぼ無理である。それは格納容器と圧力容器の主材料であるステンレス鋼も同様だろう。そのまま溶鉱炉に放り込んで溶融すれば良い訳ではないのだ。しかも、非金属の放射性物質は溶鉱炉の中で気化し、炉から排出される。これをフィルターで濾過しなければ、当然外気に排気は出来ない。無論、これでこの鉄屑がリサイクル出来るかどうかは、まだ判らないのだから、他の鉄屑と一緒に溶融するわけにも行くまい。インゴットにした時点で、放射線検査にパスすれば良いが、駄目だったら当然、放射性廃棄物として処理しなければならなくなる。
ここまで考えたところで、関係法令を調べてみたのだが、低レベル放射性廃棄物の処理法について、今のところ恒久的解決法として納得出来る法令は、この日本に存在しない。特にコンクリートなどの瓦礫類の廃棄については、具体的には東海村での初期の実験的運用の炉の廃炉工事以外、開始された廃炉工事の例が存在していないのだ。国もこの件に関する法規・法令の整備は未だに途上なのだとか。完結した廃炉工事そのものがまだ、実例として存在していない。
日本で今までに工事としての廃炉が開始された原子炉は、2つといったところ。東海村の第一発電所炉と、転換炉「ふげん」だけである。「常陽」などは役目が終わったように思わされる報道がされているが、まだ「もんじゅ」やMOX燃料用のプルトニウム生産のために稼働中だ。あとは浜岡原発1~2号炉も、廃炉が決定して停止してはいるが、まだ具体的な工事は始まっていない。
事程左様に、日本では原子炉の廃炉作業手順が、廃棄物処理のための法規法令も含めて、整備途上なのである。
こうなると政治家の出番というより、科学者や技術者の出番であるのだが、そんな諮問会議を誰が作るのか。それも、「政治主導」の意味をはき違えている現与党の中で。
とにかく、時間と手間を掛ければ原子炉の解体は出来るが、そこで出た廃棄物をどこに、どの様に捨てるのか。これについては今のところ確立した科学的方法論は無い様だし、法的整備もされてはいない様だ。
それも福島の原子炉は、メルトダウンを起こしており、通常の手続きでの解体は不可能だろう。放射化した廃棄物の排出量も桁違いなはずだ。
先ず、高レベル放射を水を介さずに直接被曝している圧力容器、格納容器を、どう解体するのか。いや、それ以前に、メルトダウンによって圧力容器、あるいは格納容器の底に堆積している核燃料と制御棒の残骸の回収は、どうやるのか。
一応、燃料クラスターの上部が溶融して形が崩れただけだったスリーマイル島事故の時の事後処理(廃炉)の技術ノウハウは、活きないものと考えておいた方が良いだろうからだ。全くの未経験の解体技術を開発し、行使しなければならないだろう。
前述した様に、そこから排出される廃棄物の処理も、全くの未知の分野が大量に含まれる。
政府や役場も、さすがにそこに気付いてきたらしく、最近の報道では、メルトダウンした燃料塊中の各核種の含有量を調査する方法の研究を始める(予算化する)等の発表があった。なんでも、スリーマイル島原発事故の時、アメリカ側が溶融燃料塊取り出しに使った技術は、ただ遠隔操作でゆっくり掻き出しただけで、その内容は特に精査しなかったそうなのである。特に核拡散防止条約上、アメリカは核保有国だが、日本は逆だという立場の違いが、この時のアメリカの技術を使いものにならなくしている。核兵器非保有国は、プルトニウムとウラン(核燃料であり核爆弾原料でもある)の保有量を、たとえ使いものにならない燃料の残骸の含有量でも、IAEAへ報告する義務があるのだ。
つまり、廃棄するにしても内容証明が必要なのである。アメリカ政府はTMIの時、その内容証明をせずに、そのまま掻き出した核燃料塊を廃棄・処理したが、日本はそうは行かないという訳である。
世界に対する信義として、当然とも思えるが、それだけ技術的な困難を伴う。
どんな手順で炉の解体を行なうのかも、通常の廃炉・解体工程は全く参考にならない公算は高い。
メルトスルーを起こしている炉の場合、格納容器の底にも、燃料塊がある。格納容器上部を解体する際、下部に溜めた水をそのままにしながら、燃料塊の回収作業をしなければならないはずだ。何故なら、貫通力が高い中性子線を除くと、燃料塊が放射している放射線の大部分が、水で遮蔽出来るからだ。圧力容器のブラケット(支持架)等で、格納容器と圧力容器の間の空間は、有線誘導の作業ロボットにとっては、かなりの鬼門になるはずである。出来るだけ格納容器を解体し、なおかつ半分宙ぶらりんになった圧力容器を仮設支持架で支えつつ、格納容器底の燃料塊回収作業用の空間を確保しなければならないのだ。
その下の、原子炉建屋の基礎に食い込んだ分の燃料塊は、さらに難しいだろう。
実際、原子炉建屋周辺の地表から、水蒸気(湯気)が噴出しているという噂があるが、これが事実なら、つまりそれは、燃料の一部が建屋の基礎を貫通している、という事を意味していると思っても、大きくは外れていまい。地中で燃料塊が地下水(あるいは土中含有水)に接触して、これを蒸発させているのだ。この蒸気圧が、地表の亀裂の原因であろう。地中レーダーなり磁気探知機なりで、地中の燃料塊の位置は、探知可能かも知れない。何度も云うが、ウランは重金属なのだ。金属である以上、地磁気を歪めるし、電磁波を反射する。
位置同定出来れば、掘削点を設定し、大型防護テントで覆った掘削点から掘り進んで、燃料塊を掘り出す事は、理論上は可能だろう。だが、そのイメージの作業員を総てロボットに差し替えると、その困難さが浮き彫りになる。なにしろ、燃料塊を掘り出した瞬間から、高線量の被曝が避けられないのだ。もし放射能の無い環境で、人間の作業員と通常の重機で、解放空間での作業なら、この掘削・回収工事も、探知から掘削、回収までに半年もあれば完了出来るだろう。だが、これがロボットでの遠隔操作のみでの作業となれば、3年間で完了出来れば万々歳なのではないか。
福島第一原発は、とても10年で廃炉が完了するなどと、楽観的に考えられる材料は、どこにも無い。
「あと○○年で」なんぞと東電や政府がうそぶくのは、小生としては少なくとも、2021年になってからにしてもらいたいものだ。
その頃、小生は62才。モエ長男は働き盛りの33才。味馬鹿次男は30才だ。末っ娘は22才の一人前になっている。
それから本格的かつ具体的な廃炉計画が策定出来るのである。
気の長いはなしではある。
が、これが現実なのだと思った方がいいのだ。
金属の強度の根幹はその結晶構造にあるので、これは極く微小な部分でもその部分の強度が激減し、亀裂のもとになる。
そうなる前に原子炉(少なくとも圧力容器)を交換・又は廃棄しなければならない。無論、更新にしろ、廃炉にしろ、古い圧力容器は、確実に廃棄処分である。
ハナシが煩雑になって面倒なので、廃炉を前提にこの先はハナシを進めるが、その時、たとえ無事故で寿命を全うした原子炉でも、圧力容器は放射性廃棄物として処理しなければならない。格納容器もたぶん、厳密に検査した後でなければ、普通に廃棄は出来まい。建屋の瓦礫は普通に埋め立て処理出来るだろうが、風評というものには用心が必要になる。
だがこれは、無事故で寿命を全うした炉の場合だ。高レベル放射線に長時間被曝した福島第一原発の1~4号炉の場合は、圧力容器の残骸は勿論、格納容器も、放射性廃棄物となる。普通に廃棄は出来ない。建屋の鉄骨・コンクリートも同様である。現に、水素爆発で飛散した1、3号炉の建屋の瓦礫から、高レベル放射線が検出されているのだ。
さて関東各地の下水処理場で見つかった汚染汚泥(語感がおかしい……)同様、処理規程があるのかどうかも怪しい事だ。
ちょっと調べれば判るが、このテの瓦礫に含有される放射性物質は、モノによってはコンクリートの主成分である珪素やカルシウムが放射化しただけの物もあるはずだから、化学的手法での分離はほぼ無理である。それは格納容器と圧力容器の主材料であるステンレス鋼も同様だろう。そのまま溶鉱炉に放り込んで溶融すれば良い訳ではないのだ。しかも、非金属の放射性物質は溶鉱炉の中で気化し、炉から排出される。これをフィルターで濾過しなければ、当然外気に排気は出来ない。無論、これでこの鉄屑がリサイクル出来るかどうかは、まだ判らないのだから、他の鉄屑と一緒に溶融するわけにも行くまい。インゴットにした時点で、放射線検査にパスすれば良いが、駄目だったら当然、放射性廃棄物として処理しなければならなくなる。
ここまで考えたところで、関係法令を調べてみたのだが、低レベル放射性廃棄物の処理法について、今のところ恒久的解決法として納得出来る法令は、この日本に存在しない。特にコンクリートなどの瓦礫類の廃棄については、具体的には東海村での初期の実験的運用の炉の廃炉工事以外、開始された廃炉工事の例が存在していないのだ。国もこの件に関する法規・法令の整備は未だに途上なのだとか。完結した廃炉工事そのものがまだ、実例として存在していない。
日本で今までに工事としての廃炉が開始された原子炉は、2つといったところ。東海村の第一発電所炉と、転換炉「ふげん」だけである。「常陽」などは役目が終わったように思わされる報道がされているが、まだ「もんじゅ」やMOX燃料用のプルトニウム生産のために稼働中だ。あとは浜岡原発1~2号炉も、廃炉が決定して停止してはいるが、まだ具体的な工事は始まっていない。
事程左様に、日本では原子炉の廃炉作業手順が、廃棄物処理のための法規法令も含めて、整備途上なのである。
こうなると政治家の出番というより、科学者や技術者の出番であるのだが、そんな諮問会議を誰が作るのか。それも、「政治主導」の意味をはき違えている現与党の中で。
とにかく、時間と手間を掛ければ原子炉の解体は出来るが、そこで出た廃棄物をどこに、どの様に捨てるのか。これについては今のところ確立した科学的方法論は無い様だし、法的整備もされてはいない様だ。
それも福島の原子炉は、メルトダウンを起こしており、通常の手続きでの解体は不可能だろう。放射化した廃棄物の排出量も桁違いなはずだ。
先ず、高レベル放射を水を介さずに直接被曝している圧力容器、格納容器を、どう解体するのか。いや、それ以前に、メルトダウンによって圧力容器、あるいは格納容器の底に堆積している核燃料と制御棒の残骸の回収は、どうやるのか。
一応、燃料クラスターの上部が溶融して形が崩れただけだったスリーマイル島事故の時の事後処理(廃炉)の技術ノウハウは、活きないものと考えておいた方が良いだろうからだ。全くの未経験の解体技術を開発し、行使しなければならないだろう。
前述した様に、そこから排出される廃棄物の処理も、全くの未知の分野が大量に含まれる。
政府や役場も、さすがにそこに気付いてきたらしく、最近の報道では、メルトダウンした燃料塊中の各核種の含有量を調査する方法の研究を始める(予算化する)等の発表があった。なんでも、スリーマイル島原発事故の時、アメリカ側が溶融燃料塊取り出しに使った技術は、ただ遠隔操作でゆっくり掻き出しただけで、その内容は特に精査しなかったそうなのである。特に核拡散防止条約上、アメリカは核保有国だが、日本は逆だという立場の違いが、この時のアメリカの技術を使いものにならなくしている。核兵器非保有国は、プルトニウムとウラン(核燃料であり核爆弾原料でもある)の保有量を、たとえ使いものにならない燃料の残骸の含有量でも、IAEAへ報告する義務があるのだ。
つまり、廃棄するにしても内容証明が必要なのである。アメリカ政府はTMIの時、その内容証明をせずに、そのまま掻き出した核燃料塊を廃棄・処理したが、日本はそうは行かないという訳である。
世界に対する信義として、当然とも思えるが、それだけ技術的な困難を伴う。
どんな手順で炉の解体を行なうのかも、通常の廃炉・解体工程は全く参考にならない公算は高い。
メルトスルーを起こしている炉の場合、格納容器の底にも、燃料塊がある。格納容器上部を解体する際、下部に溜めた水をそのままにしながら、燃料塊の回収作業をしなければならないはずだ。何故なら、貫通力が高い中性子線を除くと、燃料塊が放射している放射線の大部分が、水で遮蔽出来るからだ。圧力容器のブラケット(支持架)等で、格納容器と圧力容器の間の空間は、有線誘導の作業ロボットにとっては、かなりの鬼門になるはずである。出来るだけ格納容器を解体し、なおかつ半分宙ぶらりんになった圧力容器を仮設支持架で支えつつ、格納容器底の燃料塊回収作業用の空間を確保しなければならないのだ。
その下の、原子炉建屋の基礎に食い込んだ分の燃料塊は、さらに難しいだろう。
実際、原子炉建屋周辺の地表から、水蒸気(湯気)が噴出しているという噂があるが、これが事実なら、つまりそれは、燃料の一部が建屋の基礎を貫通している、という事を意味していると思っても、大きくは外れていまい。地中で燃料塊が地下水(あるいは土中含有水)に接触して、これを蒸発させているのだ。この蒸気圧が、地表の亀裂の原因であろう。地中レーダーなり磁気探知機なりで、地中の燃料塊の位置は、探知可能かも知れない。何度も云うが、ウランは重金属なのだ。金属である以上、地磁気を歪めるし、電磁波を反射する。
位置同定出来れば、掘削点を設定し、大型防護テントで覆った掘削点から掘り進んで、燃料塊を掘り出す事は、理論上は可能だろう。だが、そのイメージの作業員を総てロボットに差し替えると、その困難さが浮き彫りになる。なにしろ、燃料塊を掘り出した瞬間から、高線量の被曝が避けられないのだ。もし放射能の無い環境で、人間の作業員と通常の重機で、解放空間での作業なら、この掘削・回収工事も、探知から掘削、回収までに半年もあれば完了出来るだろう。だが、これがロボットでの遠隔操作のみでの作業となれば、3年間で完了出来れば万々歳なのではないか。
福島第一原発は、とても10年で廃炉が完了するなどと、楽観的に考えられる材料は、どこにも無い。
「あと○○年で」なんぞと東電や政府がうそぶくのは、小生としては少なくとも、2021年になってからにしてもらいたいものだ。
その頃、小生は62才。モエ長男は働き盛りの33才。味馬鹿次男は30才だ。末っ娘は22才の一人前になっている。
それから本格的かつ具体的な廃炉計画が策定出来るのである。
気の長いはなしではある。
が、これが現実なのだと思った方がいいのだ。
Posted by 壇那院 at 23:32│Comments(2)
│雑感/原子力
この記事へのコメント
それが現実だろうとは思っています。
たぶん「ン10年スパン」の作業になるでしょう。
でもそれじゃ、常磐線は永遠に不通のままなのか‥。
福島県浜通りは「地図から消える」んですね。
誰のせいなのかなぁ‥。
たぶん「ン10年スパン」の作業になるでしょう。
でもそれじゃ、常磐線は永遠に不通のままなのか‥。
福島県浜通りは「地図から消える」んですね。
誰のせいなのかなぁ‥。
Posted by ももっち at 2011年09月03日 15:53
ももっちさん
実際、終わってみれば30年かかってた、なんて結果が、結構当たり前に予想出来ますね。
ところで、JR東日本に資金力があるか、国から資金を引き出したりすれば、今原発がらみで不通になっている区間、地下鉄化して復旧する案はありますね。ただし、強制避難で無人になった街に駅を作っても無駄ですから、久ノ浜-亘理間の大部分は直行線になる理屈です。
普通にシールド工法で掘り進むのなら、時間はかかるでしょうが、被曝の心配はほとんどありません。
ですが、東電が補償としてその資金を調達するには、10年ではきかない期間がかかるでしょうね。
実際、終わってみれば30年かかってた、なんて結果が、結構当たり前に予想出来ますね。
ところで、JR東日本に資金力があるか、国から資金を引き出したりすれば、今原発がらみで不通になっている区間、地下鉄化して復旧する案はありますね。ただし、強制避難で無人になった街に駅を作っても無駄ですから、久ノ浜-亘理間の大部分は直行線になる理屈です。
普通にシールド工法で掘り進むのなら、時間はかかるでしょうが、被曝の心配はほとんどありません。
ですが、東電が補償としてその資金を調達するには、10年ではきかない期間がかかるでしょうね。
Posted by 壇那院 at 2011年09月05日 00:11