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加圧水型原子炉は安全か?

関西電力の大飯原発3,4号機の再稼働を国が事実上決定し、福井県知事など地元自治体のOKを待つという状況になっている。
政府は福島第一と同じ規模の地震、津波に襲われても大事故の危険はない事が確認されたと言っているが、福井県はもちろん大阪府や京都府も懐疑的な声が多い。

ただ政府の説明不足は否めない点がある。
ストレステストなどの過程で専門家による検討は行われたのだろうが、安全の根拠をきちんと説明できていない。
最大の問題は、福島第一と大飯原発では原子炉の型式が違うという事実に言及した閣僚がいなかった事である。

一口に原子炉と言ってもいくつかの型式がある。
福島第一に限らず東京電力の原発の原子炉は「沸騰水型軽水炉」と呼ばれる型式。
大飯原発をはじめ関西電力の原発の炉は全て「加圧水型軽水炉」というタイプ。
構造が大きく違う原子炉を一緒くたに安全と断じるのも、危険と断じるのも間違いだし、福島第一の不具合がそのまま加圧水型に当てはまるとは限らない。

どう違うのかというと、沸騰水型は核燃料棒に直接触れた水が沸騰して高圧蒸気になり、それが配管を伝わって発電用タービンを回し、その後配管の外側から海水で冷やされて液体の水に戻り、また燃料棒のある圧力容器内に戻る。

加圧水型は燃料に直接触れる水は圧力容器の外に出ることは通常はない。
高山などで気圧が低いために、お湯を沸かそうとしても100度になる前に蒸発してしまう、という経験をした人も登山家ならいるだろう。
水が100度で沸騰、蒸発するというのは、あくまで1気圧の条件下である。

水そのものがギュッと圧縮されて圧力が高い状態だと、逆に100度を超えても蒸発しない。
加圧水型の原子炉は一番奥の圧力容器内部に、燃料の冷却水を高い圧力をかけて閉じ込めてある。
この水を「一時冷却水」と言い、運転中は水なのに300度以上の高温になる、しかも沸騰も蒸発もしない。

圧力容器の周りを這うように別系統の水循環パイプがあって、この水が圧力容器の表面から熱を受け取って沸騰、蒸発。
この水を「二次冷却水」と言い、これが配管を伝わって発電タービンを回す。
つまり燃料棒に直接触れる水と、タービン建屋へ来る水が全く別系統なのだ。

だから全電源喪失、冷却機能喪失が起きた場合、取るべき対策はかなり違ってくる。
福島第一の圧力容器はいわば蓋のないヤカンみたいな物で、冷却機能が失われると中の冷却水がどんどん蒸発して格納容器内に漏れてしまった。
また100度で蒸発するから、燃料棒の露出も早かった。

加圧水型は冷却機能が完全に止まっても、いわば蓋があるヤカンだから一次冷却水の完全喪失には時間がかかる。
また圧力容器内で冷却水の異常減少が起きると、直接その中に高圧の水を注入するECCSという装置が最初から付いている。

もちろん、だから加圧水型は沸騰水型より安全とは言えない。
米国のスリーマイル島の事故を起こした2号機は加圧水型だった。
また運転員が誤ってECCSを停止させてしまった結果最悪の事態になったという「人災」の面が大きかった事も福島第一と共通している。

福島第一の少なくとも1号機はベントが遅くなった事が水素爆発まで行ってしまった最大の原因だった。
だが、加圧水型原子炉のベントが福島第一の沸騰水型原子炉と同じメカニズムなのか、そうだとしても本当にそれでいいのか?

加圧水型の場合、万一の時に圧力容器から格納容器内部に噴出してくる水蒸気は最低300度、たぶんもっと高温である。当然圧力も高い。
自然界ではあり得ない高温高圧の蒸気を福島第一と同じ手順、同じベント装置で放出できるのか?
できるとして、周辺の危険は同じなのか?

また加圧水型原子炉はもともとは原子力潜水艦、原子力空母などに搭載するために開発された物である。
だから安全度が高いとも取れるが、逆に地上に固定する事を想定していなかった型式だから、地震が滅多にないアメリカ東海岸ならともかく、日本で大丈夫なのか?という疑問もあり得る。

また、福島第一は地震の揺れそのものには耐えたと言われたが、それは冷却水の配管が単純な沸騰水型だったから、とも考えられる。
複雑な二次冷却水の配管を持つ加圧水型の場合、地震の振動だけで二次冷却水系が破損する可能性はむしろ高いのではないか?

もう一つ、大飯原発には「免震重要棟」がまだ無い。
福島第一の事故後、事故収束にあたった職員が活動拠点にしていた建物である。
新潟中越地震で柏崎刈羽原発が被災したため、東電の原発には新しく設置されている。

東日本大震災クラスにも耐えられる建物で、ある程度放射性物質の遮断機能もあり、実際福島第一ではあれがなかったら事故収束作業は不可能だっただろう。
関西電力の原発で免震重要棟が完成している所はまだないはずだ。

こういう点を説明しないで、安全だから再稼働をと言っても、「信用できない!」という声は絶えないだろう。

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2012/04/20 16:10
とても勉強になりました。

行政や関係者は、国民を納得させるだけの検証データを提供する義務があるのに
いつも不透明さを感じさせる説明しかしませんね。情けないことです。




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