- ベストアンサー
放射性物質の冷却水への取り込みメカニズムとは？
- 放射性物質が冷却水中に取り込まれるメカニズムは、高温による核燃料の気化や化学反応によるものです。
- メルトダウンしていない場合には、核燃料は正常に運転されており、冷却水への取り込みは起こりません。
- メルトダウンが起こった場合、核燃料は高温により気化し、冷却水中に取り込まれます。
- piyo_1986
- お礼率83% (874/1053)
- 自然環境・エネルギー
- 回答数3
- ありがとう数4
- みんなの回答 （3）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
（１） 全部違う。 通常の水などが中性子を受けて、重水素やトリチウムなどができる。 （２） 放射性物質といっても多くはヨウ素セシウムストロンチウムなどです。 これらは高温で液体、気体となります。 よって高温でジルコニウム合金の皮膜が無くなったら、気体となって水蒸気と混ざります。 Cですね。 ウランやプルトニウムの場合、硫酸ウランなど溶解度の高いものに化学変化するのもちょっと思いつきません。おそらく冷却水中に溶解はほとんどしていないと思います。 冷却水中に溶解度以上のウラン・プルトニウムが含まれるとしたら、それは溶解ではなく一度メルトダウンによりとけた燃料の細かな破片が直接混じっているのではないでしょうか？ 目の細かいフィルターかければ直接集められるかも。
その他の回答 (2)
- f-zebra
- ベストアンサー率28% (4/14)
燃料が健全な通常運転時は、冷却水と核燃料が直接接触することはありません。それでも冷却水（PWRでは1次冷却水）に放射性物質が含まれるのは、強い中性子照射を浴びて冷却水中の不純物（金属酸化物など）が「放射化」するためです。 燃料はジルコニウムの被覆管で保護されていますが、この被覆管にき裂があれば部分的に燃料と冷却水が接触して燃料中の核物質が冷却水に混入します。燃料リークと呼ばれる事象で、たまに発生しますがそれほど危険な事象ではありません。 事故によって燃料損傷が起こると、リークといったレベルではなく大量の燃料が冷却水と接触し、通常検出されないような燃料由来の核物質が大量に冷却水中に検出されます。それでも冷却水が本来の系統の中に隔離されている間は外部に放射性物質が漏れることはないのですが、事故の際は大抵どこかから冷却水が（多くの場合蒸気として）漏れるので、それと一緒に放射性物質が環境中に出ることになります。 ちなみに、通常より圧力が高まった状態であっても液体の冷却水が接触している限り燃料や被覆管の温度が溶融するほど高くなることはなく、燃料損傷は燃料が露出した状態で起こります。
お礼
有り難うございました。
補足
早速の御回答有り難うございます。 お尋ねしたいのは、核燃料（放射性物質）は水溶性ではないのにその水溶性でない核燃料がどのようにして一次冷却水の中に移動するのか（一時冷却水の中に取り込まれるのか）ということなんです。機械的に削られて移動する（取り込まれる）のか、水などほかの物質と化学反応して別の物質になって溶解して移動する（取り込まれる）のか、沸騰して飛沫となって移動する（取り込まれる）のか、というようなことです。 それを、通常時とメルトダウン時とに分けて知りたいと思っています。「通常時」は、被覆管にピンホールがあいていてわずかながら一次冷却水とペレットとが接触している状態を考えています。 よろしくお願いします。
- kentkun
- ベストアンサー率35% (1106/3092)
上空から水を放出しているから 汚染された水が漏出しています。 ただそれだけでしょう。
お礼
有り難うございました。
補足
早速の御回答有り難うございます。 お尋ねしたいのは、核燃料（放射性物質）は水溶性ではないのにその水溶性でない核燃料がどのようにして一次冷却水の中に移動するのか（一時冷却水の中に取り込まれるのか）ということなんです。機械的に削られて移動する（取り込まれる）のか、水などほかの物質と化学反応して別の物質になって溶解して移動する（取り込まれる）のか、沸騰して飛沫となって移動する（取り込まれる）のか、というようなことです。 それを、通常時とメルトダウン時とに分けて知りたいと思っています。「通常時」は、被覆管にピンホールがあいていてわずかながら一次冷却水とペレットとが接触している状態を考えています。 よろしくお願いします。
お礼
御返事が遅くなり申し訳ありません。 ヨウ素セシウムストロンチウムなんですね。ウランがとけ込むのかと思っていました。 有り難うございました。