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焼け石に風?

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浜岡原発に隣接して中部電力御前崎風力発電所がある。

昨年から今年にかけて稼働開始した風力発電機11基の合計発電量は6千2百万kw/h(計画)である。一方浜岡原発は平成21年は実質3基稼働で228億5千8百万kw/hである。

浜岡原発並みの電気を得ようとすると、単純計算で368か所、風車にして4055基建てなければならない。不可能ではないと思うがなかなか大変だ。

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登録日:2011年 03月 22日 17:23:40

浜岡原発で考えたこと③

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さて、浜岡原発を見学して考えた3つ目のことが、使用済み核燃料のこと。

今、福島では原子炉建屋内にある使用済み核燃料貯蔵のための冷却プールの水が失われ、燃料が熱(崩壊熱)を持ってしまい、これを冷やすためにそしてプールに水を満たすために決死の放水がおこなわれている。これが大問題になっている。

ところが浜岡原発の原子力館を見学する限り、使用済み核燃料の問題が軽視されているように思える。原子炉の実物大模型にも発電所の全体を示す縮尺模型にも、使用済み核燃料の貯蔵プールは一切ない。また、使用済み核燃料をどうするのかを説明するパネルも小さなものが1枚あるだけだ(核燃料サイクルの説明)。他のことは詳しく説明しているのに、使用済み核燃料の貯蔵やそのあとの処理がほとんど説明されていないのは不自然だ。
(写真の模型にも使用済み核燃料の貯蔵プールは描かれてない)

これを見て推測したのが、使用済み核燃料の処理がうまくいっていないために、当初の設計で想定したよりも多くの燃料が原発内に貯蔵されていて、それが福島の事態をより深刻化しているのではないか?ということ。一応説明されていた(また、元原子力関係企業のT氏から聞いたところによると)核燃料サイクルとは、

発電→使用済み核燃料の貯蔵・冷却(原子炉内)→使用済み核燃料の再処理
→未使用燃料成分、プルトニウムの取り出し→燃料化→発電へ
→核廃棄物の固体化→地中処分へ

ということになる。しかしこのサイクルがうまく回っていないために、原子炉での貯蔵量が多くなっているのではないか、と思ったのだ。

この疑問を行政経営フォーラムのメーリングリストでぶつけたところ、もと政府系原子力機関のH氏及び前述のT氏より回答を得た。結論からいえば筆者の危惧はあたっていた。

H氏から送っれてきた2009年7月25日7時13分朝日comの記事をここに「ひ孫引き」する。

「原子力発電所で使い終わった核燃料がたまり続けている。青森県六ケ所村の再処理工場が稼働しないためで、近くにある貯蔵施設は満杯に近づき、そこに持ち込んできた原発の中にはあと数年分しか独自に保管できない所もある。最悪の場合、原発が運転できなくなる可能性もあり、電力会社は頭を悩ませている。

 六ケ所村にある日本原燃の使用済み核燃料の受け入れ貯蔵施設。縦27メートル、横11メートル、深さ12メートルのプールに、長さ4メートルを超える燃料棒を数十本束ねた「燃料集合体」を沈めて保管している。

 施設には同じプールが計三つあり、使用済み核燃料に含まれるウランの量にして3千トン分を貯蔵できる。98年から入れ始め、今年3月末までに2500トン分が埋まった。09年度には330トン分が運び込まれる計画で、10年度には170トン分しか受け入れ余地がない。

 施設が満杯に近づいているのは、使用済み核燃料の「出口」である再処理工場が不具合続きで本格操業できないからだ。再利用できるウランとプルトニウムを取り出す日本原燃の再処理工場は、06年3月に始めた試運転を今年8月で終え、地元との安全協定を結んで10月から本格操業に入る計画だった。しかし現在は不具合の原因を調べ、点検している段階だ。日本原燃は操業に向けた計画を練り直し、8月中に発表するが、児島伊佐美社長は5月末の記者会見で「大変厳しい」と話し、事実上、10月からの本格操業を断念している。(H氏注:この状況は、今でも変わっていません)
 国内に53基ある原発からは毎年900~1千トンの使用済み核燃料が出る。これまで年平均で約360トンが六ケ所村の貯蔵施設に運ばれ、残りは各原発の敷地内の使用済み核燃料置き場にためている。しかし東京電力の福島第一原発はこのままでは12年度下半期で貯蔵量が満杯になるなど、多くの原発で余裕がなくなりつつある。

 電力各社はこれまで、原発内の使用済み核燃料置き場に当初の予定より詰めて置けるようにするなど、様々な取り組みをしてきた。東電の切り札は青森県むつ市に建設を計画している「中間貯蔵施設」。使用済み核燃料3千トン分を、金属製の大型容器(キャスク)に小分けして保管する施設だ。10年7月に着工し、12年7月に受け入れを始める計画だ。

 計画通り進めば、福島第一原発の貯蔵能力が限界に達するまでに間に合うが、まだ国の事業許可が出ていない。07年7月の新潟県中越沖地震で、原発関連施設の耐震安全性を見直す必要が生じたためで、東電は追加の断層調査などをした。再処理工場が動かず、中間貯蔵も間に合わなければ、福島第一原発の一部が運転できなくなる。東電は「そのような事態にならないよう日本原燃は再処理工場の技術的問題の解消に取り組んでおり、東電も支援している」とするが、綱渡りの状態だ。

 国内の電力会社は以前、英仏の核燃料会社に使用済み核燃料の再処理を委託していたが、契約した量に達した98年にやめた。その際、10年までに中間貯蔵施設を設ける必要があるとしていたが、建設計画があるのは東電と中部電力だけだ。再処理工場が稼働しても処理量を超える使用済み核燃料が出るため、原発内の置き場が埋まりつつある電力各社は中間貯蔵施設の建設を急ぐことになる。」<引用終了 アンダーライン筆者>

やはりそうか!

T氏によれば、再処理工場が動いていないのは核廃棄物の固体化・高レベル廃棄物化に予想外にてこずっているからとのこと。また、処理工場がフル稼働しても

「処理能力はウランU換算で800トンですが、既に年間発生量は1000トン-Uを越えていて、昔の資料だと2010年の発生予想は1400トン-Uです。
つまり、仮に再処理工場が順調稼働しても、新たに発生する分ですら全量対応できない
ため、とりあえずは中間貯蔵を増やす方向に向かうことになると考えられています」

ということだそうだ。

筆者はCO2対策のための原発はある程度必要なのでは、と漠然と考えていたが、核燃料サイクルがうまくいかず、使用済み核燃料の貯蔵がなすすべもなく増える一方(場当たり的な手段で)という現実の前に、考え直さざるを得ない。薄氷を踏むような状態でやってきて、今回ついに氷を踏みぬいてしまったのだから。

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登録日:2011年 03月 21日 00:49:20

浜岡原発で考えたこと②

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津波の次に浜岡原発で考えたのが原発の構造の安全性の問題。

浜岡原発も福島第一原発と同じ沸騰水型である。写真はその原子炉の実物大模型だ。

原子炉は概ね4層の防護がある。

1.ペレット。これは燃料。円筒形(直径1cm高さ1cm)のキャットフードのようなものだ。
2.被覆管。ジルコニウムという合金で作った長さ4.5mの細長いパイプでその中にペレット
  がたくさん詰まっている。
  この合金が使われるのは耐熱性が高いからとのこと。
  パイプ約12本×12本を四角く束ねた(一辺14cm)ものが4個ひと組で燃料集合体。
  これがパイプオルガンのように縦に置かれているのが原子炉の炉心である。
  (写真の中間より上の部分)
3.原子炉圧力容器。原子炉本体を覆う、内側がステンレスで覆われた厚さ16cmの鋼鉄
  製の  タンクのようなもの。
4.原子炉格納容器。原子炉圧力容器の外側を覆う厚さ4cmの鋼鉄製のタンクのようなも
  の。原子炉圧力容器との間には作業用や配管のスペースがある。
5.原子炉格納容器の外側は寄りそうように2mの厚さの鉄筋コンクリートの壁で覆われて
  いる。鉄筋の太さは一般の建物の鉄筋の数倍はある。
  コンクリートは中に水を多く含むことにより放射線をある程度防ぐ能力があるとのこと。

原子炉の運転を制御するのは制御棒(実際には板を縦に十字型に組み合わせた形状)である。写真の下側に制御棒がたくさん並んでいる。制御する時は制御棒が下から上がって炉心の燃料集合体の間に入っていく。制御棒は中性子を吸収する金属でできているため、核分裂が抑えられる。燃料は核分裂が収まっても崩壊は進み高い熱を出すため、炉内に水を循環させて冷やす。冷えると収まっていく。おおざっぱで申し訳ないが筆者が素人なりに理解した原子炉の制御の仕組みである。

原発で一番深刻な事態は燃料が熱を帯びてジリコニウムの被覆管をやぶって出てきて、それが原子炉圧力容器、さらに原子炉格納容器外に飛び散ることである。そうすると高い濃度の放射線を出す物質が空気中に舞いあがり周辺地域を汚染し、風に乗って遠くへ運ばれる。それが体の表面につけば高い濃度の放射線を直接浴びる(被ばく)ことになり、口から体内に入れば体内で何年も高い濃度の放射線を出し続ける。これが体内被ばくである。

筆者が見る限り、炉内で被覆管が破れても、圧力容器が破損して燃料の放射性物質が外に出るというのは考えにくい。16cmの鋼鉄に穴が開くというのは地震や津波などの外力では起こらないのではないだろうか。考えられるとすれば、高温の燃料が溶け出して16cmの鋼鉄を溶かして突き破ることだ。今回の場合制御棒が働いて反応は止まったので、あとは水で崩壊熱が冷やされれば問題はなかったのだが、水を循環させることができず、高温のままの燃料が一部溶けたらしい。果たしてこれが圧力容器に穴をあけ外へ出てきたかどうかは報道ではわからない。

しかし、今回の最大の危機は圧力容器内の水が蒸気になり、圧力が高まって圧力容器が爆発する、あるいはジルコニウムと水が反応してできた水素が爆発する危険性があったことだろう。そうすれば中の燃料も何もかも飛び散る。幸い今回は早い段階で圧力を抜くことに成功し、この危機は回避された。実際に自分でさわって確かめた圧力容器の厚さ16cmの鋼鉄の塊は、爆発して壊れるというのは実感としてはとても考えられない重量感があるのだが。

それよりも筆者が感じたのは、圧力容器の強度そのものより、それと直接つながっている配管やサプレッションチェンバー及び電気系統に弱点があるのではないかということである。写真の模型でも、非常時(水を循環させることができないで空炊きになってしまったときとか)に圧力容器内を冷却する水を放出するパイプが上部に見られるが、その水はサプレッションチェンバーから供給される。それが壊れたり、電気が落ちてポンプが動かなかったり、途中の配管が破れたりすれば水は出ない。いうまでもなく、これが福島で起こっていることのひとつである。

圧力容器と同じようなレベルの強度、あるいはそれに匹敵する安全性で周辺のシステムが作られているわけではない、というのが筆者が見学して得た素人の感想である。

もうひとつ驚いたことがある。

浜岡原発1号機及び2号機はそれぞれ昭和51年と53年に運転を開始し、平成21年に運転を休止した。廃止が決まり、同年から撤去解体の準備に入っているが、完全に撤去解体が完了するのは平成45年ということである。少しずつ、放射性物質をきれいにしながら解体していくので24年かかるのだ。天災も起こりうる地球上で、人間はこれほどのものを安全にコントロールすることが果たしてできるものだろうか?
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登録日:2011年 03月 19日 18:15:27

浜岡原発で考えたこと①

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昨日、筆者は静岡県の浜岡原発へ行った。

目的はひとつはそもそも原子力発電所とはどういうものかを知るため、二つ目は筆者の住む浜松市から約50kmのところにあるこの施設の安全性を自分なりに確かめるためであるが、まあ早い話好奇心にかられてということである。

ここには原子力館という一般向けの見学施設があり、原子炉の実物大模型などが展示されている。たまたまここで取材対応できていた中部電力の社員さんに根ほり葉ほり詳しく話を聞くことができた。

さて、見学して考えたことは3つある。まず第一は津波についてである。

写真でわかるように浜岡原発は海(遠州灘)に面している。海と原発の間には海抜10~15m、幅60m~80mの砂丘がある。原発自体のグランドレベルは海抜6~8mである。一応安政大地震(1854年)の記録などをもとに、高さ8mの津波には耐えられると想定されている。

今回の震災の結果急きょ高さ12mの防潮壁を砂丘と原発の間及び横を流れる川に面して建てることが検討されている。完成すると壁の海抜は18m~20mになる。

筆者の見たところ浜岡原発の立地は福島第一原発よりは砂丘の分だけ有利だが、問題は防潮壁に大津波の圧力に耐えられる強度を持たせることができるかどうかだろう。この点は今後見守っていきたい。

中部電力の社員さんによれば、原発は蒸気などの冷却に大量の水を必要とし、諸外国では川や湖のほとりに作ることもあるが、日本では海水を使うしかないため海沿いに作らざるをえないとのこと。津波対策は宿命なのだ。

なお、立地は海沿いで岩盤が浅いところまで来ていることが条件だという。原発は一般の建物とちがい、岩盤に直接基礎の杭が乗っていることが必要だからだ。構造も含め、原子炉が地震の揺れに強いということは一応納得できた。ただし、タービンや配管、予備電源など発電所の全体が強いかどうかは疑問が残る。

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登録日:2011年 03月 19日 12:06:11

法則大発見

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150人分の答案を採点していてふと気がついた。

記述式回答の採点があとの人になるほど段々厳しくなるのだ。

一応触れるべき項目のリストを用意してどれだけ書かれているかということと文章として意味が通じるかを基準に採点しているのだが、だんだん辛くなっている。

確かめてみると、例えば10点満点で前半で8点にしたのとほぼ同じ回答で4点にしたケースもあった。あらためて最初から採点を見直し、基準をそろえることができた。

思うに、採点しているうちにだんだん基準がはっきりしてきて、それにそって点数をつけるようになり、厳しくなってしまうようだ。

学籍番号はあいうえお順になっているのが、後の方はどうしても不利になる。
これを「記述式問題学籍番号後半不利の法則」と名付けた。我ながら大発見。

御同輩の皆様、お気をつけください。

そうか、ひもりは後の方なので、学生時代成績が悪かったのはこの法則のせいだったのだ。(いやたぶんちがうと思う)

なお、元企業の人事の人と話していたら、面接でもそういうことがある、とのこと。就活生諸君、面接の準番は早めになるよう心がけよう。

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登録日:2010年 02月 06日 13:47:55

電気の時代

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人から好奇心旺盛ですねと言われた。自覚はないが自分が好奇心にかられたものを紹介するために「好奇心」というカテゴリーを作った。

で、その第一弾がこれ。レストランのテーブルに乗せるロウソクもいまや充電式のLED。
本物のローソクみたいに火がゆらゆらゆれるのがすごい。

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登録日:2009年 11月 14日 19:35:54

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プロフィール
Ryuichi Himori
(男)
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団塊世代の会社員から、定年を1年半後にひかえ、大学教授に転職しました。肩書きは日本文化政策学会理事、市民フォーラム21・NPOセンター常務理事、(社)指定管理者協会理事長などいろいろ。公共経営・行政経営(NPM)、文化政策、アートマネージメント、NPO論などを研究しています。
というような立場を離れて、勝手なことを書かせていただきます。
(なお、mixi Twitter facebookもやってます。)
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