格納容器配管から水素を検出 - EUROPA(エウロパ)

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格納容器配管から水素を検出

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 格納容器内の空気を浄化する装置を接続するため検査を行った所、1%の濃度の水素が確認されました。今回は、この何故水素が発生した理由と爆発に至った経緯をもう一度振り返ってみましょう。

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引用:asahi.com(朝日新聞社):格納容器配管から水素検出=1%超、「爆発の可能性低い」―切断作業中止・福島原発 - 社会

 福島第1原発事故で東京電力は23日、1号機格納容器につながる「スプレイ系」と呼ばれる配管の工事準備中に、配管内から1%を超える濃度の水素を検出したと発表した。水素濃度が4%を超え、酸素濃度も5%を超えた場合には爆発の恐れがあるが、東電の黒田光・原子力設備管理部課長は「窒素封入を続けており、酸素濃度は低いとみられるため、爆発の可能性は低い」と説明した。

 東電によると、1号機は格納容器内の空気に含まれる放射性物質をフィルターで浄化する装置を接続するため、22日、同容器上部につながるスプレー系配管の切断作業の準備を開始。作業着手前、配管内の水素濃度を調べたところ、検出器の上限である1%を超える濃度の水素を検出した。

 このため、切断作業はいったん中断。配管内の水素や酸素の濃度を調べた上で、配管内に窒素ガスを注入し水素を抜き出すなどの方法を検討している。 


建屋内で発生した水素
 原子炉建屋が爆発した原因は水素爆発と結論づけられています。では水素はどこから発生したのでしょうか。
 地震と津波により外部電源を失い、非常冷却システムなども使えなくなった燃料棒は、制御棒が挿入されたとしても自ら発する崩壊熱により加熱します。燃料棒が入っている圧力容器内には水が入っているんですが、燃料棒の熱により水が徐々に蒸発していきます。ついに燃料棒が大気中にさらされると、2000度以上というとんでもない温度に加熱していきます。すると燃料棒を包むジルコニウム合金が大気中の水蒸気と反応し酸化。水の分子から酸素を奪われ水素が残り、結果、爆発に至ったというわけです。

どの時点の水素か
 爆発後、格納容器が爆発しないよう窒素が充填されるようになりました。しかし、格納容器につながる「スプレイ系」と呼ばれる配管内から濃度が1%の水素が確認されました。これがいつどの時点で発生した水素か分かりませんが、今現在も発生しているという状況はかんがえられるのでしょうか。先程も述べたように、ジルコニウム合金は水ではなく水蒸気から酸化するということを考えると、今も燃料棒がどこかに溜り露出し続けているということになります。

スプレイ系についてはこちらのページを参照してください。
図解 よくわかる非常用炉心冷却系(福島第一原発と同じ型)

参考:1号機 格納容器スプレイ系配管からの水素検出について(PDF)


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この記事へのコメント
No.698 山昭男 2011-09-24 20:46

スプレー系配管は高圧・低圧共炉心スプレー系は原子炉圧力容器の中に伸びて降りますから、炉心圧力容器内には水素ガスが充満しているものと理解できます。
この水素ガスは先の水素爆発の時とは違い、溶融した核燃料棒から放出される放射線によって、水が分解されて発生したものと思われます。
放射線の中の中性子が水を分解させて、水素と酸素が原子炉圧力容器の中で水素ガスが上部に、酸素ガスが下部に重量比によって今は静かに分かれて滞留して下りますが、何かのショックや発火源がありますと、爆発します。この爆発は原子炉建屋爆発の比ではありません。
東京の人たちも逃げなくてはならなくなるでしょう。

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