国内

東芝の元原発設計者 「再臨界」が起こる条件を解説する

連日福島原発に関する報道が多数だが、ことばの意味がよく分からない人もいるのでは。たとえば、「再臨界」とは地震直後に停止した核分裂連鎖反応が再び起きることを指す。

核燃料であるウランやプルトニウムは、核分裂する際に巨大なエネルギーと中性子を放出する。エネルギーは発電に使われ、中性子は別の燃料(原子)にぶつかって、次の核分裂を引き起こす役目を担う。

その「核分裂→中性子放出→核分裂」という連鎖反応が続く(すなわち、1回の核分裂が1回以上の核分裂を引き起こす)状態を「臨界状態」と呼ぶ。正常運転している原子炉内は臨界状態に保たれており、それにより巨大なエネルギーが発生し続けるのである。

その際に多くの放射線が放出されるが、通常は圧力容器や格納容器で遮られ、ほとんど外部には漏れない(ただし微量は漏れる)。これが大量に外に出るような事故が起きると大ごとだ。

地震が発生すると、原子炉には「制御棒」が挿入されて臨界が止まる。制御棒は、臨界を起こす中性子を吸収する性質のある「ハフニウム」を原料としており、それが燃料棒の間に入って核分裂を止めるのである。

再臨界の可能性は、大きく分けて2つある。

●制御棒が抜け落ちて、原子炉が運転状態に戻る。
●燃料棒が溶けて流れ、制御棒のない圧力容器下部や格納容器下部に溜まり、そこで臨界に達する。

最初のケースだが、制御棒が抜け落ちると臨界になるのだろうかといえば、実際は違う。

事故後、圧力容器内には、やはり中性子を吸収する効果が高いホウ素(ホウ酸)を混ぜた水が入れられている。水自体が制御棒と同じ役割をするので、これに満たされた状態では臨界状態になる可能性は低い。

その水が抜けたとしても再臨界は難しい。東芝の原子力事業部で30年間にわたり設計や安全解析に従事した吉岡律夫氏の説明は非常に具体的だ。

「原子炉内の水は、中性子の『減速材』としての役割もある。減速されない中性子は核分裂を起こしにくいからです。その水が抜けてしまえば、それだけで再臨界は起きなくなる。 炉心で臨界を起こすには、燃料棒が1.5cmの等間隔に配置されていること、水で満たされていること、制御棒が抜かれていることの3つが必須で、どれが欠けても臨界は起きません」

では、燃料が溶けて集まるケースはどうか。すでに1~3号機では燃料棒が溶けていると見られている。

「その場合、制御棒も熱で溶ける可能性が高く、溶けた燃料にはハフニウムやホウ素など臨界を止める物質が混ざる。その溶解物では臨界は起きないでしょう」(別の原子炉技術者)

※週刊ポスト2011年4月22日号

関連キーワード

関連記事

トピックス

防犯カメラが捉えた緊迫の一幕とは──
「服のはだけた女性がビクビクと痙攣して…」防犯カメラが捉えた“両手ナイフ男”の逮捕劇と、〈浜松一飲めるガールズバー〉から失われた日常【浜松市ガールズバー店員刺殺】
NEWSポストセブン
第一子となる長女が誕生した大谷翔平と真美子さん
《左耳に2つのピアスが》地元メディアが「真美子さん」のディープフェイク映像を公開、大谷は「妻の露出に気を使う」スタンス…関係者は「驚きました」
NEWSポストセブン
竹内朋香さん(27)と伊藤凛さん(26)は、ものの数分間のうちに刺殺されたとされている(飲食店紹介サイトより。現在は削除済み)
「ギャー!!と悲鳴が…」「血のついた黒い服の切れ端がたくさん…」常連客の山下市郎容疑者が“ククリナイフ”で深夜のバーを襲撃《浜松市ガールズバー店員刺殺》
NEWSポストセブン
和久井学被告と、当時25歳だった元キャバクラ店経営者の女性・Aさん
【新宿タワマン殺人・初公判】「オフ会でBBQ、2人でお台場デートにも…」和久井学被告の弁護人が主張した25歳被害女性の「振る舞い」
NEWSポストセブン
遠野なぎこ(Instagramより)
《愛するネコは無事発見》遠野なぎこが明かしていた「冷房嫌い」 夏でもヒートテックで「眠っている間に脱水症状」も 【遺体の身元確認中】
NEWSポストセブン
大谷翔平がこだわる回転効率とは何か(時事通信フォト)
《メジャー自己最速164キロ記録》大谷翔平が重視する“回転効率”とは何か? 今永昇太や佐々木朗希とも違う“打ちにくい球”の正体 肩やヒジへの負担を懸念する声も
週刊ポスト
『凡夫 寺島知裕。「BUBKA」を作った男』(清談社Publico)を執筆した作家・樋口毅宏氏
「元部下として本にした。それ自体が罪滅ぼしなんです」…雑誌『BUBKA』を生み出した男の「モラハラ・セクハラ」まみれの“負の爪痕”
NEWSポストセブン
ブラジルを公式訪問されている秋篠宮家の次女・佳子さま(2025年6月4日、撮影/JMPA)
「佳子さまは大学院で学位取得」とブラジル大手通信社が“学歴デマ報道”  宮内庁は「全報道への対応は困難。訂正は求めていません」と回答
NEWSポストセブン
米田
「元祖二刀流」の米田哲也氏が大谷翔平の打撃を「乗っているよな」と評す 缶チューハイ万引き逮捕後初告白で「巨人に移籍していれば投手本塁打数は歴代1位だった」と語る
NEWSポストセブン
花田優一が語った福田典子アナへの“熱い愛”
《福田典子アナへの“熱い愛”を直撃》花田優一が語った新恋人との生活と再婚の可能性「お互いのリズムで足並みを揃えながら、寄り添って進んでいこうと思います」
週刊ポスト
生成AIを用いた佳子さまの動画が拡散されている(時事通信フォト)
「佳子さまの水着姿」「佳子さまダンス」…拡散する生成AI“ディープフェイク”に宮内庁は「必要に応じて警察庁を始めとする関係省庁等と対応を行う」
NEWSポストセブン
まだ重要な問題が残されている(中居正広氏/時事通信フォト)
中居正広氏と被害女性Aさんの“事案後のメール”に「フジ幹部B氏」が繰り返し登場する動かぬ証拠 「業務の延長線上」だったのか、残された最後の問題
週刊ポスト