hoshide の回答履歴

福島第一原発３号機にて プール内で　24 時間、使用済みの燃料棒を放置すると 計算結果 ケース(1)　水が無ければ、約９０００度上昇する ケース(2)　水がすべて蒸発する場合、108 トンの水が必要 ケース(3)　水を蒸発させない場合、851 トンの水が必要 「使用済み燃料管」の「内部状態」を推定する「１つの考察」 福島第一原発３号機 電気出力　　　　　78.4 万kW 炉の熱出力　　　 329.3 万kW 燃料棒の本数　　　 764 本 燃料棒の長さ　　　4.47 ｍ 燃料の総重量　　　 132 ｔ 燃料の種類　　　　MOX 燃料 プール水量　　　　3200 ｔ 仮定　　 プールの中の、使用済みの燃料棒の本数　 「764 本」　とする 燃料棒は　 シャットダウン後「６ヵ月」経過したものとする 崩壊熱は　炉の熱出力の 「0.1 ％」とする プール内での　24 時間での使用済みの燃料棒の発熱量 　329.3 * 0.001 * 24 = 7.9 万kW * 時 仮定　　 「ジルコニウム合金の燃料棒」に関して 比熱を 「290 J/Kg℃」　とする 密度を 「6.5 ｔ/ｍ3」　とする 燃料棒の内径を 「10 mm」とする 燃料棒の肉厚を 「1 mm」とする ジルコニウム合金の重量 　　内径 ＊ 3.14 ＊ 肉厚 ＊ 長さ ＊ 本数 ＊ 密度 = 0.01 ｍ ＊ 3.14 ＊ 0.001 ｍ ＊ 4.47 ｍ ＊ 764 本 ＊ 6.5 ｔ/ｍ3 　= 0.70 ｔ 比熱を　「ｔ」と「 kW 」で表示すると 　　290 J/Kg℃ = 290 ／ 3600 W * 時/Kg℃ 　= 0.805 W * 時/Kg℃ 　= 0.805 kW * 時/ｔ℃ 0.70 ｔの燃料棒を「１℃」上昇させる為に必要な熱量 　= 比熱 ＊ 燃料棒の重量 　= 0.805 kW * 時/ｔ℃ ＊ 0.70 ｔ 　= 0.56 kW * 時/℃ 仮定　　 プールの中の、使用済みの燃料棒内の「燃料」に関して 燃料の総重量　　　 132 ｔ　とする 燃料の物性値は　二酸化ウランの値　とする 比熱を 「14 cal/mol℃」　とする 密度を 「270 ｇ/mol」　とする 比熱を　「ｔ」と「 kW 」で表示すると 　14 cal/mol℃ = 14 ／ 270 cal/g℃ 　= 0.052 * 0.00116 W * 時/g℃ 　= 0.0603 kW * 時/ｔ℃ 132 ｔの燃料ペレットを「１℃」上昇させる為に必要な熱量 　= 比熱 ＊ 燃料棒の重量 　= 0.0603 kW * 時/ｔ℃ ＊ 132 ｔ 　= 7.96 kW * 時/℃ 仮定　　 プール内で　24 時間後に、 燃料棒の温度は　 　　　「Ｔ℃」上昇したとする 燃料ペレットの温度は　 「Ｔ℃」上昇したとする 　「24 時間での使用済みの燃料棒の発熱量」 　= 「燃料ペレットの温度上昇分」＋「ジルコニウム合金管の温度上昇分」 　7.9 万kW・時 　= 7.96 kW・時/℃ * 「Ｔ℃」 ＋ 0.56 kW・時/℃ * 「Ｔ℃」 Ｔ = 9272 (℃) 以上より　水が無ければ、約９０００度上昇する 何トンの水が有れば、良いのだろうか？ 仮定 「24 時間での使用済みの燃料棒の発熱量」が 「10℃の水→100℃の水蒸気」に費やされる　とする Ｘ ton の10℃の水が必要　　　とする 水の蒸発潜熱を　539　kcal/kg　とする 水の比熱を　１．０　kcal/kg℃　とする 比熱を　「ｔ」と「 kW 」で表示すると 　１ cal/g℃ 　= 1 * 0.00116 W * 時/g℃ 　= 1.16 kW * 時/ｔ℃ 蒸発潜熱を　「ｔ」と「 kW 」で表示すると 　539　kcal/kg　 　= 539 * 0.00116 kW * 時/kg 　= 625 kW * 時/ｔ 7.9 万kW・時 = Ｘ ton * 1.16 kW * 時/ton℃ * ( 100 - 10 )℃ ＋ Ｘ ton * 625 kW * 時/ton 7.9 * 10000 kW・時 = 729 * Ｘ Ｘ = 108 (ton) 仮定　　 「24 時間での使用済みの燃料棒の発熱量」が 「10℃の水→90℃の」に費やされる　とする 　7.9 * 10000 kW・時 = Ｘ ton * 1.16 kW * 時/ton℃ * ( 90 - 10 )℃ 　= 92.8 * Ｘ Ｘ = 851 以上より　851 トンの水が必要

原子力には　門外漢の　化学工学者ですが、テレビを見ていると 専門家が　定性的にのみ　喋っておられるので いくつもの仮定を設定して、プラント内を推測してみました 人間は　過ちを犯す動物なので、 私も、きっと　間違っていると確信していますので 専門家の人々の「チェック」をお願いします ----------------------------------------------------------- 福島第一原発３号機にて プール内で　24 時間、使用済みの燃料棒を放置すると 計算結果 ケース(1)　水が無ければ、約９０００度上昇する ケース(2)　水がすべて蒸発する場合、108 トンの水が必要 ケース(3)　水を蒸発させない場合、851 トンの水が必要 ----------------------------------------------------------- 「使用済み燃料管」の「内部状態」を推定する「１つの考察」 福島第一原発３号機 電気出力　　　　　78.4 万kW 炉の熱出力　　　 329.3 万kW 燃料棒の本数　　　 764 本 燃料棒の長さ　　　4.47 ｍ 燃料の総重量　　　 132 ｔ 燃料の種類　　　　MOX 燃料 プール水量　　　　3200 ｔ 仮定　　プールの中の、使用済みの燃料棒の本数　 「764 本」　とする 　　　　燃料棒は　 シャットダウン後「６ヵ月」経過したものとする 　　　　崩壊熱は　炉の熱出力の 「0.1 ％」とする プール内での　24 時間での使用済みの燃料棒の発熱量 　329.3 * 0.001 * 24 = 7.9 万kW * 時 仮定　　「ジルコニウム合金の燃料棒」に関して 　　　　　　　　比熱を 「290 J/Kg℃」　とする 　　　　　　　　密度を 「6.5 ｔ/ｍ3」　とする 　　　　　　　　燃料棒の内径を 「10 mm」とする 　　　　　　　　燃料棒の肉厚を 「1 mm」とする ジルコニウム合金の重量 　　内径 ＊ 3.14 ＊ 肉厚 ＊ 長さ ＊ 本数 ＊ 密度 = 0.01 ｍ ＊ 3.14 ＊ 0.001 ｍ ＊ 4.47 ｍ ＊ 764 本 ＊ 6.5 ｔ/ｍ3 　= 0.70 ｔ 比熱を　「ｔ」と「 kW 」で表示すると 　　290 J/Kg℃ = 290 ／ 3600 W * 時/Kg℃ 　= 0.805 W * 時/Kg℃ 　= 0.805 kW * 時/ｔ℃ 0.70 ｔの燃料棒を「１℃」上昇させる為に必要な熱量 　= 比熱 ＊ 燃料棒の重量 　= 0.805 kW * 時/ｔ℃ ＊ 0.70 ｔ 　= 0.56 kW * 時/℃ 仮定　　プールの中の、使用済みの燃料棒内の「燃料」に関して 　　　　　　　　燃料の総重量　　　 132 ｔ　とする 　　　　　　　　燃料の物性値は　二酸化ウランの値　とする 　　　　　　　　比熱を 「14 cal/mol℃」　とする 　　　　　　　　密度を 「270 ｇ/mol」　とする 比熱を　「ｔ」と「 kW 」で表示すると 　　14 cal/mol℃ = 14 ／ 270 cal/g℃ 　= 0.052 cal/g℃ 　= 0.052 * 0.00116 W * 時/g℃ 　= 0.0000603 W * 時/g℃ 　= 0.0603 kW * 時/ｔ℃ 132 ｔの燃料ペレットを「１℃」上昇させる為に必要な熱量 　= 比熱 ＊ 燃料棒の重量 　= 0.0603 kW * 時/ｔ℃ ＊ 132 ｔ 　= 7.96 kW * 時/℃ 仮定　　プール内で　24 時間後に、 　　　　燃料棒の温度は　 　　　「Ｔ℃」上昇したとする 　　　　燃料ペレットの温度は　 「Ｔ℃」上昇したとする 　　「24 時間での使用済みの燃料棒の発熱量」 　= 「燃料ペレットの温度上昇分」＋「ジルコニウム合金管の温度上昇分」 　　7.9 万kW・時 　= 7.96 kW・時/℃ * 「Ｔ℃」 ＋ 0.56 kW・時/℃ * 「Ｔ℃」 　= 8.52 kW・時/℃ * 「Ｔ℃」 Ｔ = 9272 (℃) 以上より　水が無ければ、約９０００度上昇する ----------------------------------------------------------- 何トンの水が有れば、良いのだろうか？ 仮定　　「24 時間での使用済みの燃料棒の発熱量」が 　　　　「10℃の水→100℃の水蒸気」に費やされる　とする 　　　　　Ｘ ton の10℃の水が必要　　　とする 　　　　　水の蒸発潜熱を　539　kc