それがなんとまあ、地震から津波到達までの間に ④ のように圧力を上げるだとか、⑤ の
ように 6MPa から 7MPa の間をうろうろするような、目的不明の高温高圧状態を続けるとい
った、トンデモナイ 運転なんかしていなければ、メルトダウンなんかしていないってんだか
ら、ホントカイナというような話ではあるが、一つ言えることは何らかの原因で冷却機能が失
われた場合、高温高圧状態にある原子炉ではあっという間に安全弁から冷却水が噴き出
して
あっという間に冷却水の水位低下が始まり、そして燃料棒が露出しメルトダウンに至る。
これに対して、原子炉の圧力を下げておけば何らかの原因で冷却機能が失われたとしても、
高温高圧状態になるまでに時間がかかるのでその分だけ安全弁から冷却水が噴き出すまでに時
間がかかりその分だけ冷却水の水位低下が始まるまでに時間がかかり、その分だけ燃料棒の露
出が始まるまでに時間がかかる。
つまり、原子炉の圧力を下げておけば、何らかの原因で冷却機能が失われたとしても、代替
策を講じる時間的余裕が生まれメルトダウンに至るリスクがより小さいことになる。
つまり、
原子炉圧力が高い:潜在的リスク大
原子炉圧力が低い:潜在的リスク小
ということになる。
なんということはない、圧力が高ければ危険で、圧力が低ければより安全という、つまり
圧力を高くする必要がない時は、圧力は低くしておく、
といった取り立てて書くまでもないことであるが、この観点が東電にも原子力村にも無いら
しいので、あえて書いた次第。
なんということはない、大地震直後の余震継続中に何でわざわざ圧力を上げんのヨ。
さらに、
3.11では 10m以上の大津波警報が出ており、
1号機の非常用ディーゼル発電機は2機共に海水ポンプによる冷却方式であるので、
たとえ津波が 6mであったとしても海水系ポンプによる冷却機能が停止し非常用ディーゼル発電機が2
機共に焼き付いて停止するかあるいはそれ以前に引き波でポンプ空転して機能しなくなり、全交流電源
喪失が発生することは間違いない。そして直流電源もいずれ枯渇する。
可及的速やかに減圧してリスクを低下させておかなければいかんでしょうに!
いや何も、特別な運転をしなければならないとか何とか言っている訳ではないんですけれども
ネ。
これですよ〜、これこれこれ、これが大規模地震が発生した場合の運転操作手順書です ヨ 。
且つ、3.11は 外部電源喪失の場合 に該当しますから、当直長または当直副長の指示で 原子炉
圧力を 4.12MPa以下 まで下げ、さらに 157℃(0.6MPa)以下まで圧力を下げ、冷温停止 へ
の移行を目指すことになっています。
ちなみに、当然のことながら上記手順書には途中で圧力を上げるとか『 IC を使って圧力
制御』などといった素っ頓狂な指示は出て来ません。
なお、3.11の地震直後の IC 起動は当直長の指示による手動起動ではなく、プラントが圧力
高の危険を検出し14時52分にプラントが IC を自動起動させています。プラントが危険を察知
して自動減圧という自己防御を行なっているのです。なお、最初の IC 起動に当直長も操作員
も一切関与しておりません。IC の操作に慣れていなかったのでしょう。
いよいよ第8話本題です。
先ずは、今まで出て来たデータを整理しておきます。
地震発生が、14時46分
IC が自動起動したのが、14時52分
トンデモナイ 高温高圧運転 ⑤ の最中に
津波による電源断により IC が停止したのが、15時37分
下記、原子力安全基盤機構の資料を拝借すると、
(20111209 同 資料3-2(非常用復水器(IC)作動時の原子炉挙動解析)pdf10枚目(解析結果(初期3時間)).pdf(p))
左上グラフより、安全弁から冷却水が噴き出し始めたのが、目分量で15時42分
つまり冷却水の低下が始まったのが、15時42分
右下文章より、燃料棒の露出開始は、17時20分 (冷却水の低下開始から1時間38分後)
なお、1号機の燃料棒有効長は3.66m であるので、左下グラフより、18時頃には燃料の大半が
露出している(これについては重要なので、後ほどコメントします)。
上記の状況については、運転員が部分的に目撃していた。
(20111202 (中間)本編 pdf100枚目 頁90(1号機 3月11日の状況).pdf(popup))
『 16時40分頃から17時頃にかけて、それまで見えなかった原子炉水位(広帯域)が
一時的に確認(16時42分 TAF(有効燃料頂部)+250cm相当)できるようになり、
津波来襲前の水位より低下していることを確認した。 』
上記16時42分の水位計指示値は、計器脇のメモより
、-90cmであり、
(20111226 政府事故調(中間報告)第4章資料 pdf14枚目 頁 資料4-12(1号機 原子炉水位図).pdf(popup))
通常水位は、プラス94cmであるので、
16時42分には、184cm分の冷却水が既に失われてしまっていることになります。
上記16時57分の水位計指示値は、ホワイトボードのメモより
、-150cm以下であるので、
15分間で水位が60cm以上も低下しており、毎分4cm以上の速度で水位低下中の異常事態発生
を運転員は目撃していたということになります。
なお、上記、16時57分時点のTAF(有効燃料頂部)までの水位は+190cmであるので、
核燃料が露出を開始するまでの時間を単純計算すると、190cm / 4cm = 約48分後であり、
核燃料が露出を開始する時刻を単純計算すると、16時57分 + 48分後 = 17時45分となる。
なお、
-150cm通過から下図の燃料上部のドーム状の構造物までの23cmを毎分4cm低下すものとし、
(20111220 1号機(兆候ベース) 10. 参考資料 pdf3枚目 頁 10-3( 原子炉水位計の指示範囲).pdf(popup))
以降、TAFまでの170cmは、構造物があるので、毎分10cm低下するものと仮定すれば、
核燃料が露出を開始する時刻は、17時20分となり、
燃料棒有効長3.66mを、毎分10cm低下するものと仮定すれば、
17時57分には核燃料が全露出する。
かかる状況を運転員は目撃情報から把握出来ていたはずである。
さて、
大規模地震発生、外部電源喪失の場合
の手順書に従って減圧を続行した場合にどのようにな
るかというと、
IC の自動起動から津波による IC の停止までの45分間に、手動により55℃/hを守りつつどれだ
け冷やすことができるのかを単純計算すると、
55℃ x(45分/60分)= 41.25℃ 運用温度285℃ - 41.25℃ = 約243.8℃まで冷やすことが可
能である。
上記 243.8℃を圧力に換算すると3.5MPaになる。
つまり、津波で電源が喪失する15時37分までの45分間に55℃/hを守りつつ3.5MPaまで冷却す
ることが可能である。
次に、原子炉圧力を3.5MPaまで低下させていた場合に、冷却水の水位低下開始がどの位遅く
なるかというと、
下記、原子力安全基盤機構のシミュレーション資料を拝借し、
(20111209 同 資料3-2(非常用復水器(IC)作動時の原子炉挙動解析)pdf23枚目().pdf(p))
左上図面を応用すると、原子炉圧力を3.5MPaまで下げておいた場合、圧力が上昇して安全弁
から冷却水が噴き出し始めるのが、つまり冷却水の低下が始まるのが目分量で63分後である
(算定19:30の少し前から20:30の少し前までの63分相当の応用)。
燃料棒の露出開始は、15時37分 + 63分 + 1時間38分 = 18時18分になります。
中まとめ
トンデモナイ 運転操作をしていた場合、18時頃には燃料棒の大半が露出している。
本来の手順書に従って運転操作をしていた場合、燃料棒の露出開始は、18時18分 である。
第8話の本題の本題 (天は自ら助くものを助く)
偶然のことではあるが、しばらくして直流電源が復活した (時間と共に津波が乾いた?)。
なお、直流電源が復活した時刻については東電の報告書に明記されていないので不明である。
これに伴い、中央制御室での IC 弁の開閉操作が可能になった。
やおら18時18分に IC の弁を開き原子炉の冷却を開始したが・・・・・
20111202 東電(中間)別紙(主な時系列)pdf12〜pdf13枚目(IC の運転状況確認、操作).pdf(pop)
『 【IC の運転状況確認、操作】
・ 電源喪失により、中央制御室の監視計器や各種表示ランプが消灯し、IC に関する確認が出来ないため、
17:19、運転員は、IC の設置されている原子炉建屋内にある IC 胴側の水の水位計レベルなどの確認に向
かった。原子炉建屋入口付近で、線量レベルが通常より高い値を計測したため、17:50 一旦引き返した。
・ 中央制御室では、一時的に不安定な状態にあったのか、一部の直流電源が復活し、戻り配管隔離弁(MO-3A)、
供給配管隔離弁(MO-2A)の表示ランプが点灯していることを運転員が発見、点灯状況を確認したところ、閉
であった。
・ (略)
・ (略)
18:18、運転員が IC の戻り配管隔離弁(MO-3A)、供給配管隔離弁(MO-2A)の操作スイッチにて開操作を実施
したところ、状態表示灯が閉から開となった。
・ 開操作実施後、蒸気が発生したことを、蒸気発生音と原子炉建屋越しに見えた蒸気により確認した。蒸気発
生量は少なく、しばらくして蒸気の発生がなくなった。
・ 蒸気の発生がなくなった原因として、格納容器の内側隔離弁(MO-1A、4A)が隔離信号の発信により閉となっ
ていることを考えたが、IC の冷却水である胴側の水が無くなっている可能性を懸念した。
・ 運転員は IC が機能していないと考えるとともに、胴側への水の補給に必要な配管の構成が出来ていなかった
ことも考え合わせて、18:25、運転員は戻り配管隔離弁(MO-3A)を閉とした。また、原子炉への代替注水ライ
ン構成が整っていないことから、DDFP による代替注水ラインの構成を最優先として進めることとした。 』
IC は機能せず冷却はできずメルトダウン進行中。(時既に遅しです)。
ここで IC でなぜ除熱冷却ができるかについて
下図に示すように、通常は核燃料は冷却水にどっぷりと浸かっており、冷却水はというと
20111226 政府事故調(中間報告)第4章資料 pdf14枚目 頁 資料4-12(1号機 原子炉水位図).pdf(popup)
核燃料から次から次へと発する残留熱に熱せられて温度は上昇し、圧力も上昇して行く。
そのまま何もしないでいると、安全弁から冷却水が噴き出し、冷却水の水位が低下して行
き、やがて核燃料が露出し、燃料が溶け落ちるメルトダウンに至る。
さて、上図の「非常用復水器 蒸気出口ノズル」を出た先が下図の「MO-1301-1」である。
20120620 添付資料 pdf272枚目(非常用復水器(IC)参考図).pdf(popup)
上図の「MO-1301-3」を開くと、
「MO-1301-1」→「MO-1301-2」→「MO-1301-3」→「MO-1301-4」→ 原子炉圧力容器
へ戻るルートができる。
この時「MO-1301-2」を出た高圧蒸気は非常用復水器タンク内の配管を通過する際にタン
ク内の水で冷やされて、高圧蒸気が水になる、つまり復水する。この水が重力差で原子炉圧
力容器へ戻るというグルグル回りができる。この自然循環の電気不要のグルグル回りで放熱
することにより原子炉圧力が下がり続けるのである。
非常用復水器タンク内の高温になった水はどうなるかというと、
(20111226 政府事故調(中間報告)4 東京電力福島第一原子力発電所における事故対処pdf28〜29枚目( IC が作動した場合「ゴー」という轟音がする ).pdf(popup)
『 IC が正常に作動した場合、1 号機 R/B 西側壁面にある二つ並んだ排気口( 通称 「ブタの鼻」 )から、復水器タン
ク内の冷却水が熱交換によって熱せられて気化した蒸気が水平に勢いよく噴き出し、その際、静電気が発生して雷の
ような青光りを発し、「ゴー」という轟音を鳴り響かせる 』
。
なお、高温蒸気の放出に伴いタンク内の水位が低下するが、タンクへの給水を行えば、原子
炉の冷却続行が可能である。
いよいよですよ、
トンデモナイ 運転後、18時18分に IC の弁を開けることはできたものの、IC が機能しなかっ
たのはなぜかというと、つまり「ブタの鼻」から「ゴー」のような勢いが続かなかったのは
なぜかというと、冷却水が安全弁から噴き出してしまっており、グルグル回りするはずの冷却
水が残っていなかった。というのが当サイトの推理です。逆説的に冷却水が残っていれば、
「ブタの鼻」から「ゴー」ですから。では、少ないながらも最初に蒸気が出たのはなぜか?
津波直前に「MO-1301-3」を閉じていたので、「MO-1301-3」から非常用復水器タンクまで
の配管内に腹水した冷却水が溜まっており、18時18分に IC の弁を開けた際にこの冷却水が
重力差で原子炉圧力容器に流れ込み、これに引き込まれる形で原子炉圧力容器内の上部に残
留していた高温高圧蒸気が復水器タンクに流れ込み、復水器タンク内の水を熱し、少ないなが
らも蒸気が出たが、冷却水はグルグル回りするほどの量でなく、蒸気は出なくなった。炉内で
は燃料棒の損傷が進みメルトダウンし水素爆発まで引き起こしてしまった。
手順書に従っていればメルトダウンはしなかった
本来の手順書に従って運転操作をしていた場合、燃料棒の露出開始は、18時18分 ですから、
18時18分に IC の弁を開けた時、熱せられた冷却水のグルグル回りが始まり「ブタの鼻」か
ら「ゴー」ですよ。
ギリギリですよ。ギリギリ。
1号機を助けようと圧力を下げていれば、偶然のこと1号機は助けられた。
偶然ですよ。偶然。この偶然が大事なんです。日頃の修練が偶然を呼び込むんです。
決して燃料棒が無傷とは言いませんよ。てっぺんが焦げる位のことはあるかも知れません。
しかし燃料棒が溶け落ちるメルトダウンはしないでしょう。
また、IC による除熱により冷却水の温度が下がると熱膨張分の水位が低下し燃料棒の先端
が1m位は露出し燃料棒の損傷はあるかも知れませんが、圧力容器の底が抜けることは絶対
に無いでしょう。
なお、下記によれば、スクラム(原子炉の緊急停止)が起こったときは、55℃/hの制限を受
けることなく冷却が可能です。
20200828 議事録(31頁)(55℃/hは必ずしも守らなくてもよい).pdf(popup)
『(東京電力HD:村野部長)
ご指摘のとおり、保安規定では通常の起動停止では圧力容器の温度を55℃/hで低下させるということ
ですけれども、スクラム(原子炉の緊急停止)が起こったときは必ずしも守らなくてもよいという規定が
あります。 』
3.11に1号機において自動起動した非常用復水器(IC)を手動で停止させているが、
上記の規定によれば 55℃/h 理由の IC 停止は必須ではなかったのである。
上記を適用し IC による急速減圧を行なっていれば津波襲来前に1MPa程度まで圧力を下げて
おくことが可能であり、このようにしておけば冷却水の吹き出しが90分程度後ろへズレ込
み、直流バッテリーが復活して IC を操作をした18時18分頃に燃料より上に120cm程度の冷
却水が残っていたことになり、余裕を持って1号機のメルトダウンを防げたことなります。
また、18時18分よりももっと早く IC の弁を開けることが出来た可能性が充分にあります。
20120620 添付資料 pdf346枚目(戻り配管隔離弁(MO-3A)の操作スイッチの位置について).pdf(popup)
『 ③ 隔離弁(2A、3A)の表示ランプが閉状態で点灯しているのを発見し、複数の運転員で今後の対応を協議し、
18時18分に開操作を行っている。開操作にあたり、通常操作スイッチが自動位置にある隔離弁(2A)が閉状態
であったため、隔離信号が 入った可能性があると考え、図面等の調査を当直長を含め複数名の運転員で行っ
ていた。当時議論を行っていた当直長を含め複数の運転員は、この時の隔離弁(3A) の操作スイッチの位置が
閉であれば当然誰かが気付いたはずであるが、その時の操作スイッチの位置については明確な記憶はないと
証言している。 以上 』
上記に18時18分に操作を行ったことは記述してあるが、表示ランプが点灯しているのを
発見した時刻が明記されていない。明記されていないということは、相当前だったに相
違ない。協議やら図面調査やらを行っていることだし。
津波が乾いて水位計のバッテリーが復旧したのが16時42分なので、16時42分なのかも
知れない。だとすれば、1号機を救えた可能性は充分にあります。
なお、16時42分の水位は通常の水位よりも184cmも低下していたので IC が停止してい
ることは確実に分かったわけですし、IC の弁を手動で開けなければなりませんでした。
下記のように、タンク1基で4時間冷却が可能。
20111220 別添4:1号機(原子炉設置許可申請書 IC非常用復水器) pdf53枚目〜55枚目 .pdf(popup)
『 復水器タンクの冷却水は、補給しなくても2基のタンクで8時間原子炉を冷却することができる。』
下記のように、19時18分にはろ過水タンクからの給水が可能になった。
20120620 別紙2(主な時系列)pdf43枚目〜44枚目(11日 19:18、ろ過水タンク).pdf(popup)
『 11日 19:18、消防隊と発電班が原子炉への注水に必要なFPラインを活かしたまま、他のラインについてろ過水
タンクの出口弁を閉めたことが発電所対策本部に報告された。 』
下記のように、ろ過水は十分に有った。
(20130329開示 テレビ会議録画映像(本33-2:3月14日:ろ過水が2000t残っている).html(pop))
え〜 なになに そんなの 綺麗事 で す か 、
最近は再生可能発電のコストが下がって来ているので原発もうかうかしてはいられない、
はいはい、
原発への風当たりが強いので一刻でも早く発電再開が出来るように圧力を上げて待っている、
確信犯ですか、
その方が化石燃料を燃やす量が減って地球のためにも優しいだろう、
ここで言いますかそれを、
手順書なんて有っても無いようなもんだよ、
どうりでチェックした手順書が残っていない訳だ、
早く出世するのはギリギリの運転をした人間だ、
それって怖くないですか、
そりゃ怖いよ-命がけだよ、
放射能ですもんね、
発電再開が少しでも遅れると再教育施設へ送られて反省レポートを何十枚も書かされる、
それが嫌で電車の遅れを取り戻そうと高速のまま進んでいたらたまたま急カーブがあって脱線した、
それと同じようなもんだよ-圧力を上げて待っていた時に津波が来たのもたまたま運が悪かっただけの話だ-だから天災だよ天災、
そんな違反運転はバレますよ、
バレたら切り貼りと黒塗りで誤魔化せばよい-事故原因は天災ということにする-天災ならばしょうがないということに落ち着く-報告書は尻尾を掴まれないように創作作文だよ作文、
世の中そんなもんですか、
世の中そんなもんだ、
技術的知見とかでバレませんか、
バレたりせんよ-天下り先だし-自分たちの指導監督にぬかりがあったことになるような方向に議論を持って行く分けがないヨ。
予定稿
格納容器内の1A弁および4A弁の開閉状況に関する件
『・開操作実施後、蒸気が発生したことを、蒸気発生音と原子炉建屋越しに見えた蒸気により確認した。』
(20120620 別紙2(主な時系列)pdf9〜pdf10枚目 頁7〜8.pdf(popup))
『 15:37、(略)1号機のD/Gがトリップした。運転員は「SBO(所内全交流電源喪失)」と叫んだ。』
『 15:50、原子炉水位が不明となっていることを確認した。全交流電源に加え、直流電源も喪失し、
全電源喪失となった。 』
直流電源が喪失するよりも前に既に交流電源が喪失しているのでフェイルセーフは作動せず。
上記の2点から、当サイトは格納容器内の1A弁および4A弁が開状態のままであったと判断した。