1996年―1999年、在スイス大使。その後、衆議院議員5回当選。就任するも、同年12月の衆議院本会議で原子力協定に反対し辞任。採決では、反対票を投じた。「信念を持って反対票を投じたが、党の大勢とは違う行動だった」として県連代表を辞任。『事業困難』になったとき、容量を超えて運ばれた3362トン(容量3000トン)は、搬出元の原発に返すことが青森県と取決められています。挿絵の横棒グラフは、使用済核燃料が各原発に返された時の、運転可能期間を示します。福島や九州の玄海は、プールが満杯になって運転不能になります。全国の原発54基の保管プールには、使用済核燃料が現在14200トンあります。六ヶ所の分と合わせると17000トン(2万5千体相当)を超えます。肝心な六ヶ所再処理工場は相次ぐトラブルのために、先月29日、20回目の完成延期を発表しました。『再処理』とは何でしょうか。海外の原発は、使用済核燃料は10万年などをめどに、そのまま地中深く保管することになっています(ワンスルー方式)。日本ではこれを『再処理』し、もう一度燃料として使う『核燃料サイクル』を計画しています。独自技術がないので、フランス製の再処理施設を購入し、1971年から東海村に、1993年から六ヶ所村にと作りました。大量の使用済核燃料は、ここで延々と待機しているのです。した中、先月28日、経済産業省は使用済核燃料からでる高レベル放射性廃棄物(数千シーベルト/h)を、10万年管理する『地層処分』について、課題や実現性を「白紙状態」から議論する作業部会を、14年ぶりにスタートさせました。専門家からは、「地震学では10万年先のことは全く分からない」などと地層処分に否定的な意見が相次ぎました。私たちはさらに、「白紙」と言うのならば核燃料サイクルから議論すべきだ、と主張します。再稼働させ、さらに使用済核燃料を増やすべきではありません。ところが東京電力は、六ヶ所は満杯だとして、5000トンの中間貯蔵施設(乾式貯蔵)を2010年から下北半島で建設し、事業開始を今年10月にするための申請を出しています。今月11日、与党は政府に福島の対策とあわせて「中間貯蔵」建設への国費投入を提言しています。福島第一原発事故Tweet「4号機の使用済燃料を取り出した後は、どうするのですか」というご質問がありました。答えは「どうすることもできない」です。4号機プールに入っている燃料集合体は、1533体あり、そのうち使用済燃料が1331体です。普通「使用済み」という表現に、放射能が低くやや安全なのかという印象を抱きます。小出先生は「ウランを核分裂させると核分裂生成物というものが生まれます。これはおよそ200種類におよぶさまざまな【放射性物質】の集合体です。セシウム137、ストロンチウム90、ヨウ素131というようなものが混然一体となって含まれています。100万kWの原発一基を1年運転させる毎に、放射性物質は広島に投下された原爆の優に1000発分を超える量が生まれます」とおしゃっています。原子炉が事故を起こすと、これがあふれ出ます。原発事故という悪夢は、この放射能が主人公なのです。4号機のプールには、広島型原爆の1万4000発分くらいの核分裂生成物があります。使用済燃料の放射能は、「人が近づくと十数秒で致死量になる」(NHK水野倫之解説委員)と言うほど強いものです。東京電力は「原子炉から取り出した直後の使用済燃料の表面線量は、数千シーベルト/時間、以上」と電話で回答しています。これが、電力と引き換えに私たちが得たものです。全国の原発と六ヶ所再処理工場には、この「使用済燃料」が約17000トンあります。次回は、このことをお伝えします。小出先生は、プール内で燃料集合体を落下させるリストとその危険性についてご指摘されています。東京電力はワイヤーを二重にすることで、このリスクを回避しようとしています。■小出先生(現在もっとも心配することは、)使用済み燃料プールを支えている下の階の壁も、床の一部も、損傷してなくなっていて、半分宙吊りのようになっていますから、このプール自身を支えることが危うい状態になっていることです。大きな余震がきて、このプールがガタッと崩れ、1331体すべての使用済み燃料が熔解することが、一番心配です。1、2、3号機は、まがりなりにも原子炉の中で起こったのですが、4号機のプールが崩れれば、そのまま空気中に恐ろしいほどの放射能を噴き出すでしょう。広島型原爆の1万4000発分くらいの核分裂生成物が、その底にたまっています。作業は燃料取扱機を使って、水の中で燃料ラックから燃料集合体を取り出します。何かあるとすると、この過程でうまくキャスクに入れられないで、水の中で燃料集合体を落下させてしまうというのが考えられます。その衝撃で(中の燃料棒が)折れるようなことがあれば、放射性物質は噴き出してくるわけです。すると、プールが放射能で汚れてしまう。一部の気体状の放射性物質は水面から外にも噴き出します。その時に作業員が被ばくするでしょう。逃げたところでプールの水は汚れているので、その水を浄化しなければならない。今、プールの水は循環しているので、その途中で除染するということもできるでしょうけれども、そのために何カ月も作業は停止するわけです。(落下、破損で)燃料棒を包んでいるジルコニウムは、すぐには自然発火しません。温度が850~900°Cくらいになると燃えます。これは「ジルコニウム水反応」といいます。水とジルコニウムが酸化反応して水素を出すのですが、それが発熱反応なのです。一度反応すると熱が出て温度が上がる、温度が上がるとますます反応する。すると水素が出て、また温度が上がる、そしてまた反応する。この反応が一気にダーッと進んでしまいます。これがたとえば外部の空気中だとすると、空気には水分があります。それと反応するわけです(KAZE:燃料集合体が冷却水の外部で空気触れる可能性は、キャスクが32mから落下し、東京電力の予想以上に破損したときに考えられます)(キャスクを落下させることは)あるかもしれないけど....。事故以前に取出し作業をやっていたときは、ちゃんとした建屋の中に、ちゃんとしたクレーンがあって、そういう状態でやっているわけですけども、今は、応急の建物を作り、応急のクレーンを用意しているわけですから、本当に今まで通りの作業ができるのかどうかは私にはよく分かりません。高橋あまりにひどい汚染水問題に気を取られて、この間、少し4号機の問題を忘れていました。4号機でもっとも心配することは何ですか。小出先生4号機の建屋は爆発して大きな損傷を受けています。使用済み燃料プールを支えている下の階の壁も、床の一部も、損傷してなくなっている。半分宙吊りのようになっていますから、このプール自身を支えることが危うい状態になっているわけです。大きな余震がきて、このプールがガタッと崩れ、1331体すべての使用済み燃料が熔解することが、一番心配です。1、2、3号機は、まがりなりにも原子炉の中で起こったのですが、4号機のプールが崩れれば、そのまま空気中に恐ろしいほどの放射能を噴き出すでしょう。一刻も早く、しかも安全に、使用済み燃料プールからの燃料取り出しが行われることを、切に願います。ところで、アーニー・ガンダーセンさんが燃料棒を包んでいるジルコニウムは、あやまって空気にふれると自然発火すると言っています。小出先生すぐには自然発火しません。温度が850~900°Cくらいになると燃えます。これは「ジルコニウム水反応」といいます。水とジルコニウムが酸化反応して水素を出すのですが、それが発熱反応なのです。一度反応すると熱が出て温度が上がる、温度が上がるとますます反応する。すると水素が出て、また温度が上がる、そしてまた反応する。この反応が一気にダーッと進んでしまいます。一気にですか、じっくりじゃないのですか?小出先生じっくりではありません。1、2、3号機ではこの燃料が原子炉の中にあって、そうしたことが起きました。冷却に失敗して、もともとは300°Cくらいの冷却水があったのだけども、それがぬけてしまって、冷却できなくなった燃料の温度が崩壊熱でどんどん上がってきたわけです。400°Cになって、500°Cになって、800°C、900°Cくらいになると、ジルコニウムが反応をはじめてそこがまた熱を出してくる。温度が上がって、また水素が出てくる。高橋それで水素爆発したのですか。小出先生そうです、それで水素爆発したのです。これがたとえば外部の空気中だとすると、空気には水分があります。それと反応するわけです。空気中のわずかな水分で反応するのですか?小出先生もちろんです。目には見えないけれども、空気中には水分が必ずあります。ジルコニウムという金属の温度が上がってしまえば、かならず反応します。4号機の使用済み燃料プールには、現在、1331体の使用済み燃料集合体があるわけですが(新燃料202体、合計1533体)、その中には大量の放射性物質が入っている。100万kwの原子力発電所なら1年運転すると、広島型原爆の1000発分の核分裂生成物をつくります。今、4号機の使用済み燃料プールの底にある1331体の使用済み燃料をあわせると、広島型原爆の1万4000発分くらいの核分裂生成物が、その底にたまっているわけです。現在は4号機の使用済み燃料は水で冷却されていますが、崩壊熱自体はどの程度あるとお考えですか。事故から2年半経って、崩壊熱自身はずいぶん減っているし、使用済み燃料プールにある燃料の中には、事故発生よりずっと以前のモノも含まれていますので、さらに崩壊熱はかなり減っていると思われます。グラフにある2号機、3号機と書いてあるのと同じくらいだと思います。これを水を循環させることで30°Cくらいに収めています。この冷却装置が壊れてしまったらどんどん温度が上がって、最後はやられてしまいます。取り出し作業でのリスクは何ですか。小出先生プールの中の燃料を水の上に出すと強烈な放射線が空中に飛散しますので、これは、はじめからできないわけです。作業は燃料取扱機を使って、水の中で燃料ラックから燃料集合体を取り出します。それを水の中でキャスクに入れます。何かあるとすると、この過程でうまくキャスクに入れられないで、水の中で燃料集合体を落下させてしまうというのが考えられます。高橋そうするとどうなりますか?小出先生4mもある長い燃料集合体は物理的に破壊されると思います。燃料集合体を構成するひとつひとつのジルコニウムのパイプは、直径1cm、長さ4mという細い長い物干し竿のようなものですが、その中に燃料ペレットが入っていて、「死の灰」がそこにたくさん溜まっているわけですね。このパイプの中にまがりなりにも、放射性物質が封じ込められているから出てこない。燃料集合体が落下するとその衝撃でこのパイプが折れるようなことがあれば、放射性物質は噴き出してくるわけです。すると、プールが放射能で汚れてしまう。一部の気体状の放射性物質は水面から外にも噴き出します。高橋プールの水が、汚染水になるわけですね。すると、その時に作業員が被ばくするでしょう。逃げたところでプールの水は汚れているので、その水を浄化しなければならない。今、プールの水は循環しているので、その途中で除染するということもできるでしょうけれども、そのために何カ月も作業は停止するわけです。1331体これをやらなければならない。その内、1体でも落とすと大変なことになります。確かに、プールの中での作業はカメラやセンサーで遠隔操作されますが、クレーンの操作などは建物の中で人がやるとのことですから心配ですね。キャスクにうまく入れられた後に、キャスクごと落とすことは考えられないですか。小出先生あるかもしれないけど....。事故以前に取出し作業をやっていたときは、ちゃんとした建屋の中に、ちゃんとしたクレーンがあって、そういう状態でやっているわけですけども、今は、応急の建物を作り、応急のクレーンを用意しているわけですから、本当に今まで通りの作業ができるのかどうかは私にはよく分かりません。原子力発電所の燃料となるウランは、二酸化ウランに焼き固められて、ペレットに加工されます。このべレットを、ジルコニウム合金という金属でつくられたパイプに入れます。これを燃料棒といいます。直径1cm、長さ4mほどの長いもので、小出先生は「細い長い物干し竿のようなもの」と表現されています。燃料棒を束ね、燃料集合体をつくります。燃料集合体の構造や大きさは、沸騰水型炉(BWR)と加圧水型炉(PWR)とで異なります。4号機は沸騰水型炉で、9×9=81本の燃料棒が燃料集合体といて収められています。一般に、「燃料棒」というときに、この燃料集合体のことを簡略化していいますが、正確には燃料集合体です。4号機のプールには、この燃料集合体が1533体あり、うち使用済み燃料を収めたものが1331体あります。福島第一原発事故Tweet4号機、燃料棒の取り出し、大丈夫か東京電力は4号機の使用済み核燃料プールに保管している1533体の燃料取り出しを11月半ばからはじめ、1年後の来年末には終える予定です。作業は、プールの中にある燃料ラックから燃料集合体を引き抜き、水中に沈めた『キャスク』という輸送容器に1体ずつ格納します。ひとつのキャスクに22体を入れ、これを外部の共有プールに移す一通りの作業には7~10日かかります。プールの中の大きなガレキは、すでに取り除かれていますが、まだ5cm未満の小さなものが残っています。燃料集合体とラックの隙間は、わずか1.3cmなので、この隙間にガレキが入っていると、引き抜くときに引っ掛かり、燃料棒を破損させる可能性があります。「新燃料」から取り出し、「その経験を踏まえ使用済燃料を取り出す」としています。使用済み燃料は大量の放射性物質を含んでいますので、破損するとこれが漏れます。搬出のとき、地震などでキャスクを落とす懸念があります。キャスクは9mの高さから落下しても、漏れを基準以内に抑えるよう設計・製造されていますが、プールのあるフロアは高さ32mもあります。今年3月に原子力規制委員会は、万が一、キャスクが落下し破損したら、臨界(核分裂の連鎖反応)に至らないかという質問をしています。これに対し東京電力は、キャスク内部に中性子吸収材があり、「燃料が底部に蓄積しても臨界になることはない」と回答しています。フタの部分が破損すると、放射性物質が漏れたりする可能性は認め、「その影響は限定的である」とも言っています。これは、過去の17m落下実験のデータを、32mへ換算計算した結論です。東京電力は「燃料の取出しという作業自体は、震災前からどの発電所でも行っている通常の作業です」としていますが、規制委員会の田中委員長は「来年中に終わると(東京電力は)言っているけれども、そんなにうまくいくかどうかはよく分かりません」と、10月30日の記者会見で無責任な発言をしました。4号機プールからは一刻も早く燃料を取り出すことが必要です。その作業リスクは色々検討されてきたようです。安全性は本当に大丈夫でしょうか。4号機使用済燃料プール等からの使用済燃料取り出しに係る安全性についてのコメントへの回答」2013.3.29https://www.nsr.go.jp/committee/yuushikisya/tokutei_kanshi/data/0007_03.pdf事故当時に冷却のために海水を注入したので、この塩分で燃料集合体が腐食していないか心配されました。このため、2012年7月18、19日に2本の燃料集合体を抜き出して、検査したところ問題がないことが分かっています【資料2】。プール内の海水混入も、塩分の除去は2012年10月12日に完了しています【資料3】。PDFの5ページhttp://www.tepco.co.jp/nu/fukushima-np/roadmap/images/d130412_01-j.pdf【資料3】東京電力「4号機使用済燃料プールの塩分除去作業完了について」2012.10.22/PDFの31ページhttp://www.tepco.co.jp/nu/fukushima-np/roadmap/images/m121022_05-j.pdf建屋上部の建屋ガレキは、2011.11.26~2012.7.11の9か月間ですべて撤去されました【資料4】。重要なのは、使用済み燃料プール内部のガレキです。これは、燃料集合体を取り出すときにガレキが障害となるからです。今年の8月から始めたガレキ撤去は、20台以上の専用に設計された、機器を移動したりガレキを撤去したりする器具によって現在も行われています。はじめに大型のガレキ(15cm以上)をすべて取り除き、その後中型ガレキ(15~5cm)を7割がた撤去しました【資料5】。問題となるのは、5cm以下のガレキです。燃料集合体は燃料ラックに入っていますが、その隙間は1.3cmあり、この中に小さなガレキが落ちていることが推測され、引き出すときにこれが引っ掛かります。このために、引き出しは1秒間に1cmという速度でおこなわれ、燃料集合体は250Kgありますが、センサーがそれ以上の重さを感じたときには自動的に停止します。した時間をかけるために、ひとつの燃料集合体を引き出しから大型プールに収納するまで7~10日掛かるわけです。プール内のガレキ撤去および炉内機器の移動作業開始について」2013.8.26http://www.tepco.co.jp/nu/fukushima-np/handouts/2013/images/handouts_130826_02-j.pdfプールのあるオペレーティングフロア(約32m)から、燃料を装填し終えたキャスクをクレーンで吊り上げて、下部のトレーラーエリアに降ろします。この際に、誤ってキャスクを落下させてしまったら、中が使用済み燃料ならば、水が漏れてさらに希ガス、よう素など放射性物質が漏れるリスクがあります。キャスクはもともと9mの高さから落下しても、漏洩を基準以内に抑えるよう設計・製造されています。キャスク上部のフタが外れるかどうかがポイントとなります。過去に、17mの高さからコンクリート床に落下試験を実施したことがあります。この時は、フタは外れず、フタから内部のガスの漏洩は生じたものの、内圧が低下する程ではなかった、という報告があります。東京電力は「32mの落下により、キャスクのフタからの漏洩、キャスク内部の燃料破損が生じる可能性がある」としながらも、「敷地境界における線量は、約1.7×10-3mSv程度であり、従来の設置許可における燃料体落下事故の評価より1桁小さく、その影響は限定的である」と結論付けています。規制委員会が、キャスク落下のときに「使用済燃料の破損物が、キャスク底部に蓄積したとしても臨界には至らないか」と質問していますが、これに対し東京電力は、キャスク内部に中性子吸収材があり、「ペレット(燃料)が放出されて底部に蓄積しても現実的には臨界になることはない」と回答しています。「キャスク表面温度を監視しつつ、高温(85°C以上)になる場合には、放水等により外部からの冷却を行う」としています。【資料1】さらに29日、「キャスクが落下したことで再臨界しキセノンが発生した」と想定し、5km圏内の住人に、避難警報を出す訓練が行われました。今回の4号機使用済み燃料プールからの燃料集合体の搬出は、完成した燃料取り出し用カバー内部で行われます。燃料は常に水によって冷却する必要があるし、水は放射線の遮断にも役に立ちます。取り出し作業は水のあるプールの中で行う必要があります。安全に燃料を外部に持ち出すには、キャスクと呼ばれる輸送容器に収める必要があります。プールは二つに区切られていて、キャスクを縦に入れる部分と、燃料集合体が多数収められている燃料ラックがあります。このラックから、燃料取扱機で燃料集合体の上部フックを連結させて引き揚げ、キャスクに収めます。ひとつのキャスクに、燃料集合体22体を入れます。この際、燃料集合体を誤ってプール内部に落下させたならば、「燃料1体では再臨界しないことを確認している」と東京電力は言っています。その後、この100トンを超えるキャスクをクレーンで持ち上げ、最終的には地上まで降ろし搬出します。プールの中の作業は、すべてカメラとセンサーを使った遠隔操作で行われますが、クレーンの操作などは人が行います。WEB」では、すべてを遠隔操作で行い、現場には人がいないような印象を受ける放送がありましたが、それは間違いです)こうした作業は、通常運転の際にいつも行われていることですが、今回は燃料取り出し用カバーという新しい設備を使うことになります。ひとつのキャスクを使って外部の大型プールに搬入するまで、およそ7~10日間を掛けます。これを、二つのキャスクを使い交互に繰り返します。実際の取り出しの前に訓練を行い、当初の実際の作業は習熟度を上げるために比較的安全な新燃料から行います。2使用済み燃料と新燃料の違い原子力発電所の事故で、もっとも問題とされるのは放射性物質の元である燃料の問題です。燃料は、一度も使っていない新燃料と、すでに発電のために使った使用済み燃料があります。危険なのは、この使用済み燃料です。小出先生は「ウランを核分裂させると核分裂生成物というものが生まれます。これはおよそ200種類におよぶさまざまな放射性物質の集合体です。セシウム137、ストロンチウム90、ヨウ素131というようなものが混然一体となって含まれています。100万kWの原発一基を1年運転させる毎に、放射性物質は広島に投下された原爆の優に1000発分を超える量が生まれます」とおしゃっています。次号のインタビューでも燃料棒の1533体のうち、特に使用済み燃料1331体を問題視して議論をしています。実際、東京電力も燃料取り出しは、先に新燃料から行い習熟度を上げてから使用済み燃料に取り掛かる予定です。原子力発電所の燃料となるウランは、二酸化ウランに焼き固められて、ペレットに加工されます。このべレットを、ジルコニウム合金という金属でつくられたパイプに入れます。これを燃料棒といいます。直径1cm、長さ4mほどの長いもので、小出先生は「細い長い物干し竿のようなもの」と表現されています。燃料棒を束ね、燃料集合体をつくります。燃料集合体の構造や大きさは、沸騰水型炉(BWR)と加圧水型炉(PWR)とで異なります。4号機は沸騰水型炉で、9×9=81本の燃料棒が燃料集合体として収められています。一般に、「燃料棒」というときに、この燃料集合体のことを簡略化していいますが、正確には燃料集合体です。4号機のプールには、この燃料集合体が1533体あり、うち使用済み燃料を収めたものが1331体あります。原発事故によって3号機から共通のダクトを通じて侵入した水素ガスが(東京電力の説明)、4号機に入り同機の建屋は爆発しました。これによって、上部にあるクレーン(燃料集合体を原子炉あるいはプールから引き上げる)などが吹き飛びました。建屋自体が激しい損傷し一部の壁や床が破壊で、新しいクレーン設置の荷重に耐えられなくなりました。このために、4号機建屋の横に新たな構造物『燃料取り出しカバー』を建設することになり、2012年8月から工事が行われ、これが完成しました【資料3】。当初、取出し作業の開始は今年の12月をめどにしましたが、事態の深刻さから1カ月早まったわけです。深刻なのか、それは4号機のプール自体が予期せぬ地震で倒壊した場合、あるいはプールに冷却水を送る装置が壊れた場合に測り知れない事態となるからです。したとき、燃料自体は常に『崩壊熱』を持っていますから、1、2、3号機で起きたメルトダウンのような熔解が、プールの外、あるいは中で起きることが懸念されます。東京電力はこの点について「全ての測定箇所で設計基準強度以上であることを確認した」と説明して、震度6強の耐震性があるとしています【資料9】。福島第一原発事故Tweet立命館大学の山田先生は、水と一緒に鉛の粉末あるいは微小なボールを投入し、デブリを鉛でおおい尽そうと提案されています。小出先生、どう思いますか。『崩壊熱』の冷却に水をこれ以上使うと放射能がどんどん外部に出ていくので、私も冷却に金属を使うべきだと考えています。問題は、デブリの位置です。一か所にまとまって固まっていると良いのですが、実際にはバラバラになって散らばっている可能性が高いと私は思います。燃料は溶け出して、一度、液体になったものが圧力容器からダーッと流れ落ちたわけです。そのときは注水もされていたわけですから、いろいろなところからの水流があり、これが影響します。原子炉内部は猛烈な『動的環境』なのです。猛烈に流動しているのですから、デブリの一部は団子状態になっているかもしれないけれども、たぶんかなりの部分が水の中に分散にしてあちこちに流れたはずだと思います。私たちはそれをスラリーとかスラッジと呼んでいます。要するに泥水のようなものですね。そのような状態で、あちらこっちに流れていると思います。山田さんは、現在、注水している圧力容器上部のパイプから、水とともに鉛の粉を流し込むと言われています。原理的には私もそれでいいと思います。原子炉の構造はそれほどシンプルではありません。配管は上に向かったり下に向かったりしていますし、途中にバルブ(弁)もあります。水を送るにはポンプが必要なわけですから、通常の水を流すポンプを使えば、ポンプは壊れます。流水で比重の高い鉛の粒を送るのも、流体力学上難しいかもしれません。新しい配管は放射能が強いのでつくれませんから、今ある配管を何とか活用する必要があります。どのような粉を、どの程度の流量で、どのようなポンプで送るべきかを、専門家が集まって検討する必要があります。なによりも一番必要な人材は、福島のそれぞれの原発の細部の配管まで分かっている人たちです。原理的には事故当初から、私もヨーロッパの方から金属による冷却を提案頂いていました。それはとてつもなく技術的に難しいことかもしれません。こんなことは、誰もやったことがないのです。格納容器までメルトダウンした燃料、つまりデブリの『発熱量』はすでに200KWまで下がり、それは家庭用電気ストーブの200台分であることが分かりました。格納容器の構造について教えてください。小出先生もともと燃料があった圧力容器は、厚さ16cmある鋼鉄でできています。ところが、事故当時のデブリの『崩壊熱』が非常に高く、この16cmの鋼鉄を溶かし抜け落ちたのです。落ちたデブリは、東京電力は格納容器の中にあると言っています。格納容器の鋼鉄は厚さわずか3cmです。このフラスコのような形の格納容器の底部は、コンクリートの床張りがされて平らになっています。深い中心の厚さは260cmあります。その中心部分にはピットと呼ばれる小さな水槽が掘ってあります。格納容器全面を100cm以上のコンクリートでおおい、外部に放射線が飛び出ることを防いでいます。その底部は全体を支えるために760cmのコンクリートがあります。(資料)東京電力『1~3号機の炉心損傷状況の推定について』2011年11月30日http://www.tepco.co.jp/nu/fukushima-np/images/handouts_111130_07-j.pdf高橋この東京電力の資料では、デブリは格納容器の中で止まっていると、解析していますね。図ではデブリは下部のコンクリートの床に70cmほど溶けて埋まっているように描かれています。山田先生は、一定の水圧をかけた水とともに、鉛の粉末あるいは微小なボールを冷却水投入口から投入し、デブリを鉛でおおい尽そうと提案されています。非常にユニークなお考えで私たちも注目しています。『崩壊熱』の冷却に水をこれ以上使うと放射能がどんどん外部に出ていくので、私も冷却に金属を使うべきだと考えています。山田さんの理論がうまくいくと、100トンのデブリに金属が溶けてどんどん蓄積し、200トンになり、300トンになります。結果、一定の『崩壊熱』を、量の多い金属で分散でき、外部への熱伝導も効果的になります。一方で『崩壊熱』は下がっていきますので、バランスは取れるでしょう。ところが問題は、デブリの位置なのですね。一か所にまとまって固まっていると良いのですが、実際にはバラバラになって散らばっている可能性が高いと私は思います。高橋どうしてバラバラになるとお考えですか。燃料は溶け出して、一度、液体になったものが圧力容器からダーッと流れ落ちたわけです。そのときは注水もされていたわけですから、いろいろなところからの水流がありこれが影響します。後に、東京電力がファイバースコープ(カメラ)を入れて内部を見たら、一面水蒸気で充満していて上部からは滝のように水が流れていたと言っています。原子炉内部は猛烈な『動的環境』なのです。猛烈に流動しているのですから、デブリの一部は団子状態になっているかもしれないけれども、たぶんかなりの部分が水の中に分散にしてあちこちに流れたはずだと思います。私たちはそれをスラリーとかスラッジと呼んでいます。要するに泥水のようなものですね。そのような状態で、あちらこっちに流れていると思います。山田先生のアイディアは、デブリは下部にまとまっているのでそこに鉛の粒が沈殿する、そして一定量のデブリの『崩壊熱』は熱がたまりやすく、やがて高熱となり、鉛を溶かして全体をおおうことができる、こうした理論だと理解しています。確かに、デブリがまとまっていると『崩壊熱』が蓄積され温度が高くなりやすいです。前半でも言いましたように、熱というものは「与えられた熱」と「出ていく熱」の差分で決まりますので、小さなデブリでも「出ていく熱」が小さければ熱はたまり、再度デブリが熔けてしまう可能性もあります。いまは、投入した鉛などの金属がデブリにうまく到達できるかどうかがカギになりますので、仮に小さなデブリになっていたとしてもそこに鉛などを到達させることができるなら、鉛が熔けてデブリの冷却を容易にできるかもしれません。検討すべきことは、バラバラな状態になったデブリにどのように金属を到達させるかということです。高橋では、どのように金属をデブリに運んだらいいですか。山田さんは、現在、注水している圧力容器上部のパイプから、水とともに鉛の粉を流し込むと言われています。原理的には私もそれでいいと思うのですが、実は原子炉の構造はそれほどシンプルではありません。配管は上に向かったり下に向かったりしていますし、途中にバルブ(弁)もあります。水を送るにはポンプが必要ですが、通常の水を流すポンプを使えば、ポンプは壊れます。流水で比重の高い鉛の粒を送るのも、流体力学上難しいかもしれません。少なくとも今の施設ではだめだと思います。高橋かなり特別な施設を検討しないといけないですね。新しい配管は放射能が強いのでつくれませんから、今ある配管を何とか活用する必要があります。どのような粉を、どの程度の流量で、どのようなポンプで送るべきかを、専門家が集まって検討する必要があります。金属を冷却に活用するには、山田先生のアイディアを技術的に検討すべきだと思いますか。当面は、私はそうだと思います。私は原子核工学の専門家です。流体力学の専門家や金属の専門家、そしてなによりも一番必要な人材は、福島のそれぞれの原発の細部の配管まで分かっている人たちです。設計図通りでないかもしれない。当時つくった人たちが必要です。した専門家が集まって徹底した検討が必要です。それはとてつもなく技術的に難しいことかもしれません。こんなことは、誰もやったことがないのです。原理的には事故当初から、私もヨーロッパの方から金属による冷却を提案頂いていました。原理と実際は大きな距離があります。仮に技術を試行錯誤したとして、最後に政治的な決断ができるかどうかを心配しています。リスクを背負って決断できるのかと。政治のことですから私には分かりません。言えることは、私が事故当時から遮水壁の提案をしても、一切、取り入れられなかったのです。今は地下水だけではなく、水と放射性物質を遮断することを全体として考えなければいけない段階に入っています。含めて、事故の進捗に合わせて私は色々なことを提案してきました。それを採用して頂いていれば、今ほどひどくなってはいなかった。それは些末(さまつ)なことなのです。仮に私の提案がすべて受け入れられ実現されていたとしても、これから何十年、何百年にも亘って、この事故と向かい合わなければいけない。それは、とてつもないことなのです。原子力発電所を作った時から、とてつもないことは、すでに始まっていたのです。急速に低下しています。■小出先生ウランを核分裂させると『核分裂生成物』というものが生まれます。これはおよそ200種類におよぶさまざまな放射性物質の集合体で、最初のウランより約1億倍の放射能を持っています。100万kWの原発一基を1年運転させる毎に、放射性物質は広島に投下された原爆の優に1000発分を超える量が生まれます。重い物質は陽子と中性子のバランスが合わないことが起こりがちで、不安定です。これを放射性物質と言い、これらは安定しようとして余分なエネルギーを吐き出し、放射線を出します。これを『崩壊』と言います。このとき発生する熱が『崩壊熱』の正体なのです。『崩壊熱』が下がるのは、冷却水とはまったく関係ありません。『崩壊熱』は原子核が持っている性質で出てくるので、水でその量を増やしたり減らしたりすることはできないのです。これは、放射線となって余分なエネルギーを吐き出す、半減期と一体だと考えてください。これまでは、水で熱を外部に運び出しているだけです。グラフの数値は、たぶん妥当です。事故前に原子炉の中にあった燃料棒の状態を知っているのは東京電力だけですから、彼らしかこの計算はできません。200kWというのは電気ストーブが200台、これが格納容器の中にあるということです。運転時は、標準的な発電100万kW(2、3号機)だと、電気ストーブは3,000,000個発熱していることになります。運転を止めた瞬間(事故なども)は、それでも『崩壊熱』がありますから熱量は核分裂時の7%まで下がります。それは210,000個の電気ストーブです。ところが一日たつと、この『崩壊熱』は約10分の1まで下がります。1年たつとそのまた10分の1に減りますし、現在は200台になったわけです。小出先生インタビュー『崩壊熱』(前半)高橋1、2、3号機の圧力容器から溶け出した燃料、つまりデブリがどのようなモノなのかイメージできません。3号機には、事故当時95トンの燃料があったと東電は言っています。これは、かりにすべてウランだとして比重(水の19倍)を考えると、1立方メーター(縦横高さ1m)で19トンになりますから、これがおよそ5個あると考えられます。完全な球体に換算すると直径2m強になります。3号機格納容器の底部の直径は20mです。デブリというものはどのような成分ですか。「破片」の意のフランス語。設備の概要』東京電力)http://www.tepco.co.jp/nu/f1-np/intro/outline/outline-j.html小出先生もともと、原発の燃料は二酸化ウランです。これはウランを瀬戸物のように焼き固めたものです。ウランを核分裂させると『核分裂生成物』というものが生まれます。これはおよそ200種類におよぶさまざまな放射性物質の集合体です。セシウム137、ストロンチウム90、ヨウ素131というようなものが混然一体となって含まれています。100万kWの原発一基を1年運転させる毎に、放射性物質は広島に投下された原爆の優に1000発分を超える量が生まれます。原子炉の中でウランの連鎖的核分裂(臨界)をおこさせると、約200種類もの放射性物質がどんどん生まれるのですね。その状態で事故が起き核分裂は止まります。ところが、すでに生成されてしまった約200種類の放射性物質は、今度は何もしなくても自然に『崩壊』を始めます。それについて教えてください。原子は原子核と電子から成り立っています。シンプルなものは水素で、その原子核は陽子と呼ばれる素粒子1個で構成されています。その原子核に中性子を1つ加えると、重さが約2倍になり、重水素と呼ばれる水素ができます。陽子と中性子の数をどんどん増やしたものが他の元素の原子核になります自然界ではウランが一番重い物質です。重い物質は陽子と中性子のバランスが合わないことが起こりがちで、不安定です。これを放射性物質と言い、これらは安定しようとして放射線を出します。するウラン235の『崩壊』の半減期は7億年で、核分裂をしないウラン238は45億年経たないと半減期を迎えません。実は、ウランはゆっくりしか放射線を出さないというものなのです。ところが、これをいったん核分裂させると半減期の短い、つまり大量の放射線を出す放射性物質を生み出します。これらは、最初のウランより約1億倍の放射能を持っています。高橋つまり、私たち人間はわざわざ原子炉を使って、1億倍の放射能を持つ物質を作りだしたのですね。原子炉は放射線製造機だった。「絶対に壊れない原子炉」が壊れて、放射性物質が漏れ出しました。このデブリは、放射線とともに『崩壊熱』を出しています。先ほど放射性物質は不安定と言いましたが、これは余分なエネルギーを持っているからです。物質は安定するためにこの余分なエネルギーを吐き出します。自然界ではすべてのエネルギーは最終的には熱になります。この熱が『崩壊熱』の正体なのです。高橋1,2,3号機に毎日400トンあまりの水を注入しています。これは、デブリの熱を冷やすためだと思っていましたが、『崩壊熱』自体を水でコントロールすることはできないのですね。水はまったく関係ありません。『崩壊熱』は原子核が持っている性質で出てくるので、水でその量を増やしたり減らしたりすることはできないのです。これは、放射線となって余分なエネルギーを吐き出す、半減期と一体だと考えてください。放射線、つまりエネルギーが全部出るまで待つしかありません。水を注入する理由を教えてください。熱というものはたまります。正確にいうと、「与えられた熱」と「出ていく熱」の差分がたまります。格納容器の中に、『崩壊熱』を出すデブリがあると、いくぶんかは容器を伝わって「出ていく熱」があります。「出ていく熱」の量が「与えられた熱」より少ないと、どんどんたまっていきます。そのままにしていると、デブリはたまった熱で格納容器からメルトスルー(格納容器に穴をあけて落ちる)してしまいます。そこで、水で熱を外部に運び出し、「出ていく熱」の量を増やしているのです。HIKARIが独自に、東京電力から取材した1、2、3号機の『崩壊熱』データがあります。2011年から1年ごと(10月時点)に急速に低下しています。2014年の予測値もあり、急速に低下していることが分かります。先生から見て、このデータの妥当性はいかがですか。小出先生この数値は、たぶん妥当です。事故前に原子炉の中にあった燃料棒の状態を知っているのは東京電力だけですから、彼らしかこの計算はできません。これをパッと見たところ、たぶん正しいでしょうし、異常なものではありません。1号機と2、3号機に数値の差があるのも、発電出力の違いがありますから妥当です。高橋すでに、200kW程度まで下がっています。この数値を分かりやすくご説明してください。小出先生たとえば家庭で使う電気ストーブは、それはおおむね1kKWです。200kWというのは電気ストーブが200台、これが格納容器の中にあるということです。正常の運転時は、標準的な発電100万kW(2、3号機)だと、原子炉内部での発熱は電気になる量の3倍必要で電気ストーブは3,000,000個発熱していることになります。運転を止めた瞬間(事故なども)は、それでも『崩壊熱』がありますから熱量は核分裂時の7%まで下がります。それは210,000個の電気ストーブです。ところが一日経つと、この『崩壊熱』は約10分の1まで下がります。1年たつとそのまた10分の1に減りますし、現在は200台になったわけです。高橋それでは水を止めてもいいですか。小出先生それは、「与えられた熱」と「出ていく熱」の差分で考える必要があります。ストーブ200台でも熱がたまるのなら冷却は必要です。水は熱を外部に運びますが、同時に放射能まで運びだしているのです。冷却のためにこれ以上水を使うことは限界です。当初ウランの1億倍の放射能を持っていた核分裂生成物のうち寿命の短い放射性物質はすでになくなってくれており、『崩壊熱』はかなり下がりました。水を使って放射能を環境に運び出すことは、もうやめる段階に来ているのです。200台の電気ストーブの熱を、水以外の方法で冷却することを検討をすべきです。