原発危機：冷却水小循環系（ＥＣＣＳ）を閉鎖大循環系で代替する

時間がないので要点のみ．これは阿修羅♪掲示板にめちゃホリディさんが投稿した３月２９日の記事『福島原発事故、周辺の地下水や海「著しい汚染」の恐れ＝科学者団体』に，匿名の読者が付けたコメント（下記）に対する応答である．タンカーを横付けにするという提案に関しては国土交通省が「タンカーを原発に横付けにするのは難しい」という理由から難色を示した．



現在福島第一原発の現場では，炉心の冷却機能を復活させるための決死の作業が続けられているが，建屋地下に滞留した高濃度の放射能を含む汚染水により工事は難航を極め，ほとんど先の見通しが付かない状態に陥っている．汚染水に含まれる放射性物質の出所の一つは使用済み核燃料の一時貯蔵プールであり，もう一つは原子炉圧力容器内の核燃料である．
（以下の画像はすべてYomiuri On-Lineからお借りした．このような時であるのでお許し頂きたい．）


使用済み核燃料プールの底面ないし側面が地震によってクラックが入っている可能性があり，また，大量の放水ないし注水によってプールに投入された海水ないし淡水がプールから溢れている可能性もある．２号機では原子炉格納容器の底部にある圧力抑制室が破損し水が漏れている可能性が高い．また，配管の破損，原子炉建屋とタービン建屋を仕切る壁面にクラックが入っていることも考えられる．地下の滞留水は以下の図のように水中ポンプで汲み出しを続けているが，プールないし圧力容器内の水面が低下し，燃料棒が露出してしまう事態を避けるためには引き続き放水ないし注水を継続するしかないので，ほとんど徒労に近い作業になっている．シジフォスの永遠の苦行である．どうやってこれを打開するか？

このジレンマを解決するためには水漏れを止めるしかないが，滞留する水がその作業の妨げとなる．もし，相当な時間が許されるなら，目詰まりを人為的に起こすことによって水漏れを止めるという「自然治癒」的な方法も考えられなくもないが目下の緊急時には適用できそうもない．

現在行われているのはタービン建屋内の復水タンクの水を外部の復水貯蔵タンク（容量２５００トン）に移動し，そこを中継点にさらに離れた圧力抑制室用水タンク（容量３４００トン）に移し替えるという作業である．しかし，いずれこれらの予備タンクも満杯になる．問題はその先だ．


匿名氏のコメント：

01. 2011年3月29日 17:07:31: moX9fAH3Ww
１～３号機の復水器、復水貯蔵タンク、、トレンチ（坑道）にたまった水は合計２万３千トンと報道されていて、汚染されていて移し替える場所(容器）の確保が難渋しているなどと報道されている。それに今後も汚染水は増えていく。


緊急処置として、小型タンカーなどを隣接岸壁に寄せてそこに一時保管したらどうだろうか。
汚染水を処理するプラントも早急に立ち上げなければ既存の設備では間に合わないであろう。
今集められている（今の事態を想定できなかった）原子力の専門家だけではこの事態を収拾できないだろう。水処理、土木、建築、船舶の専門家の知見を集め具体的方策を策定すべきだ。

以下，わたしのコメント：

02. exod-US 2011年3月30日 06:51:10: 9UfBUvLbyQdMs : uyL3zAKNlU
２万トンクラスのタンカーを貯水タンクの代用として使うというのは緊急措置としてはかなり有望にも思われますが，事後処理が厄介になるかもしれません．タンクの洗浄はできたとしても最終的にはタンカーを丸ごと廃棄しなくてはならないと思われるので・・・

当面の対処策としては，既存設備のみを使って「閉鎖大循環系」を構成するしかないのではないでしょうか？現在大雑把に，〔注水〕，〔放水〕→〔使用済み核燃料プール〕，〔格納容器〕→〔地下滞留水〕→〔復水器〕→〔復水貯蔵タンク〕→〔圧力抑制室用水タンク〕のような両端が開いた線形のフローになっていますが，これを終端で閉じてクローズトな水循環系とすることで，外部への汚染水の流出を極小化することができます．これは結局，破損したＥＣＣＳなどの既成冷却システム（小循環系）の代替装置として機能するものです．

この循環系を安定に長時間無人運転することができれば，汚染水のろ過などの最終処理に時間的余裕を持って取り組むことができるようになると考えます．汚染水のろ過が技術的に（ないし時間的に）困難な場合には，巨大汚水溜めを建造するような方向に進むことも考えられますが・・・


この大循環冷却システムはかなりの長期にわたって運転しなくてはならないと考えられるので，最初は水中ポンプなどを使った簡易システムとして構築されるとしても，最終的には流水量の調整機能などを備えた設置型の半恒久的なシステムとして建造することが必要になるだろう．東京電力会長が謝罪し，福島第一原発の１号機から４号機が廃炉となることは確定したが，原子炉建屋構築物の構成の複雑さ，また蓄積された放射性物質の量から考えるとこれらを最終的に埋設する工事の難易度はチェルノブイリの１００倍と言っても言い過ぎではない．汚染水の高度な放射線濃度を考えるとその第一歩であるこの水循環システムの構築それ自体相当困難なものになると考えられるが，これをやり抜くしかないように思われる．

「口先で偉そうなこと言ってないで，お前行ってやってこい」と言われるのなら喜んで行きますよ（＾＾）．こう見えてもわたしは２０歳からおよそ１５年間一肉体労働者として鍛え抜かれた経験がありますから．．．とは言え，ビスケット３０枚と野菜ジュース１缶ではね～．確か栄養改善法第９条には１回１００食以上，または１日２５０食以上の食事を特定多数人に供給する施設（集団給食施設）には栄養士を置かなくてはならないってことになってませんでしたか？