原発の停め方：なぜそんなに難しいのでしょう？

質問

地震発生からもう４８時間もたっているのに、まだ原発を停止できてません。
なぜ、そんなに難しいのか教えていただきたいです。
普通は停めるのは、スイッチ一つでできるように作るものでは？
そもそも、冷却装置なぞ動かさなくてもいいように、停めてしまえばいいだけでは？
再起動しやすいように、完全には停めたくないのでしょうか？
大変不思議です。どなたか教えてください。

回答No.13

kawasemi60 · ベストアンサー

発電用に限りませんが原子炉で
利用しているのはウランの分裂
による連鎖反応だけでは在りません。

ウランの分裂が起きた後でさらに
核分裂は進みます。これは連鎖反応
により生じた原子核が不安定であり

中性子無しでも分裂するからです。
この様な分裂反応は数十の種類に
及びます。大半の分裂反応は熱を

放出します。つまりウランは多段階
の核分裂反応の最初のものです。
玉突き状態での核反応を分裂サイクル

と言います。通常言われている原子炉
の停止とはウランの連鎖反応の停止の
事です。連鎖反応が停止しても分裂

サイクルは停止できません。原子核の
種類で決まる半減期を参考にエネルギー
を計算しても約一週間は高熱が発生する。

運転中に匹敵するほどの冷却が必要です。

どんな手段を講じても原子炉は急には
止められません。

お礼

なるほど、よく判りました。
どうも、ありがとうございました。
核分裂生成放射性物質の核分裂過程で熱が出続けるわけですね。
それは、知りませんでした。
１週間もかかるんですね。

しかし、そうだとすれば、原発というのは、根本的な難点を抱えている
ということになりますね。
安全に停止させるのに、安定した電力の供給が１週間以上なければ
ならないということになりますから。
しかも、爆発を起こし、放射性物質を撒き散らしかねないとなれば、
なおさらです。

困ったものですね。

回答No.15

potachie

自発的反応を利用しているからです。
紙は、燃えている時は、消さない限り燃え続けますよね。
核燃料は、燃え尽きるのに何十年もかかる量があります。それを直接消す方法はありません。
江戸時代、火事を消すには、周りの家を壊して燃え広がらないようにして、消しましたが、やり方は違いますが、核分裂も、水で分裂した際の連鎖の元を断ち切ることで、反応を止めます。

燃料棒は、単独だと燃え続けない量になっています。なので、水に浸せば、燃え続けないんです。ただ、自分自身で常に反応をし続けるので、消すことはできません。酸素が必要な紙とは違って、何もなくても核分裂は燃えるためです。

では、水がなくなったらどうなるかですが、燃料棒の温度が上がり、溶け、一つに固まります。
こうなると、それ単独で燃え続けるもうになるので、消すことが出来なくなります。どんどん温度が高くなります。これがメルトダウンです。

回答No.14

USB99

原子炉でいう核分裂反応とは、中性子（ｎ）を吸収してウランの核がいくつかに分裂する反応です。ウラン２３５の場合、２３５の質量をもっていますので、多くは１４０と９５の二つに分裂しますが、場合によっては１３９と９６だったり、１４１と９４に分かれたりします。これは、中性子を必要とする反応であり、制御棒で中性子を吸い取ってやれば、この反応はなくなります。

しかし、このように分かれた核（核分裂生成物）というのは非常に不安定なので、中性子を必要とせずに自然に崩壊していき、最終的には鉛になります。この崩壊時に、中性子だの、α線だの、γ線がでます。中性子やα線などはものすごいエネルギー（速度）で放出され、これが周囲の物質にあたって熱がでます。釘を金槌で打っていたら、釘の頭が熱くなる事から類推できるかと思います。

よって、しばらくは核分裂生成物からでる熱を逃がしてあげる必要があります。

お礼

どうも、ありがとうございました。
具体的な詳細がよくわかりました。

回答No.12

jimgoogoo

原子炉はもう、止まっています。
核燃料は通常の灯油やガスなどとは違い、非常に高温な熱を発するので、停止した後も、常に冷却しなければ、炉心溶解、(自身の熱により燃料棒自体、解けてしまう)、更にはその周りを覆っている建屋なども破壊し、爆発などの原因にもなりうる訳です。

通常、我々が生活していても、ごく微量な放射能は浴びているのです。放射線といっても紫外線やX線ガンマ線などなど・・・電子レンジなどの電磁波も例外ではないのですがね

それほど、神経質に心配する必要はないと思いますよ。
原子爆弾でも浴びないかぎりは、人体にさほど影響はないと思いますが・・・

回答No.11

toshih2000

ご存じの通り、原子力発電と言うのは
ウランやプルトニウムの核分裂時に生成される熱によって
水を沸騰させ，蒸気を使ってタービンを回し、発電機を回しています。

原発を止めると言うことは
燃料棒の間に制御棒と言うものを入れて行います。

通常、核分裂で生成された中性子は別の原子核に衝突する事により
次の核分裂がおき、次々と連鎖して分裂が発生します。

制御棒と言うのは、その中性子を吸収する性質があるもので、
これが燃料棒の間にはいる事によって、次の核分裂がおきるのを
抑える事ができるのです。

この仕組みから想像できると思いますが、
核分裂を完全に停止する事は不可能で、
少しづつですが、核分裂は継続し、熱も発生します。

ですから、最低限の冷却は継続して必要となります。

回答No.10

lv4u

No.9さんの回答にあるとおりですね。
なお、今回は、原発反対の科学者が指摘していた冷却水循環系パイプの「ギロチン破断」が発生している可能性も考えられます。パイプが破断していれば、ＥＣＣＳが動作して冷却水を押し込もうが、廃炉覚悟の海水注入をやろうが、注水した水はダーダー漏れってことで加熱した燃料棒の冷却はできません。（高圧蒸気が充満しているので、注水しても押し返されて燃料が冷えない可能性もある）
それから、避難した住民の多くの方が被爆されているようですので、これから救援活動をする方たちは、放射能防護服を着用する必要があると思います。

放射能汚染した方々を、非汚染地域に移動することは、放射能汚染を拡大することになるので、「安全です！」と嘘の発表をして、被災地域に閉じ込める非情な選択をする可能性もあるかも？

回答No.9

noname#194996

たとえば
会議などで使うプロジェクターという高機能の白熱電球を使った投影機がありますが、この機械はオフしたあともすぐ電源を切れず、しばらくは冷却用のファンを回し続ける必要があります。
すぐ電源を抜いたら、これまで光を出していた電球の中の熱気が（これまではファンの冷却効果で平衡していた熱が、風がなくなることで高まって焼ききれ、破壊し、故障する可能性があるのです。
原子炉の場合も同様に回っていた水が止まることで温度が急に高まり（というより、局部的には数千度の温度になっている部位が全体としてはそれ以上にはならなくても、周囲に広がって水と接触していた部位を溶かす状況が考えられるのです。
プロジェクターの場合は電球を交換すればいいのですが、原子炉の場合、炉そのものの熱があがることで炉体がたぎって溶解し、底が抜け、大量の放射能が外部に漏れて水素爆発を起こすなどの大事故に繋がるのです。

ご参考になれば。

回答No.8

hey_hey_11

原子力の原理が分からないと理解ができません。
電子力は核融合のエネルギーを利用しています。これを武器すると核爆弾になります。
核融合とは、アインシュタインが見つけた式から、エネルギー＝物質の質量×速度の2乗（e=mc^2）となります。
この式の意味は、ある個体物質に光の速度を持った物質をぶつけるととてつもないエネルギーが出ることを意味します。
隕石が地球に落ちた時に物凄い爆発をするのと同じです。
これを、応用したのが核融合で核物質に電子（マイナス物質）を一度当てることで核融合を発生させ高熱で水を蒸発させて発電タービーンを回して電気を作っています。
そのため、この核融合は一度起こさせると連鎖反応をしますので、人がコントロールがしづらく、ましてや自然界で起きている核融合をスイッチ一つで止めることができないのです。
また、完全に止めるまでは発熱するので、冷却水を絶えず供給しなければ、核融合が制御できなくなり大事故となります。

難しいですね。

回答No.7

oska

＞普通は停めるのは、スイッチ一つでできるように作るものでは？

基本は、その通りです。
原発稼動も停止も、管理質からのメインスイッチで出来ますからね。

＞そもそも、冷却装置なぞ動かさなくてもいいように、停めてしまえばいいだけでは？

技術的な事は書きませんが・・・。
「だれが被爆覚悟で、原子炉に行くか！」が、大問題なのです。
北朝鮮・旧ソ連では、何ら放射能対策をしないままで原子炉で作業していましたよね。
が，日本では「広島・長崎原爆よりも被爆する原子炉」には、誰も行きたくありません。
東京電力・原子力保安社員も、誰も行きたくありません。

＞再起動しやすいように、完全には停めたくないのでしょうか？

詳しい状況を東京電力・政府も極秘扱いにしています。
外部には、本当の状況が漏れないように厳重です。
が、海水導入などを行なっているようですから「再起動は不可」でしよう。
もし安全に停止しても、残るのは放射性物質の塊である「産業廃棄物」に過ぎません。

＞大変不思議です。どなたか教えてください。

東京電力・原子力保安職員・政府関係者が、本当の事を公表しない限り誰にも分かりません。

回答No.6

kensan39

止めてからも冷やす必要があるのですがそれに失敗しているのです。
理由は簡単です、冷やすための電気がないのです。
原子炉は停止して、全部の発電が無くなると電気が無くなるのです。
これを補う発電機が動かないのです。
しかも一台ではないのです、理由は解らないですが全部動かない
そうすると電池で動かすしかないのですがそれも無くなり
今は最後の手段で海水を炉の中に入れています。
これをすると原子炉が壊れます、もう終わっても発電できません。
関東は、これが長い間停電が起こるようになります。

回答No.5

未 定（@v4330）

http://www.tepco.co.jp/nu/f1-np/press_f1/2010/htmldata/bi1312-j.pdf
地震直後の11日21時に停止してますよ。

停止しても熱は冷めません、熱を冷ますために冷却水が連続的に必要です（蒸発するから）
しかし停電、発電機の故障でポンプが動かず冷却水を供給できないのが問題。
紙や木が燃えてるときと同じです、スイッチでは消せません。
冷しきるまで冷却しないと又、再燃します。