今考えられる中で一番最悪のシナリオを教えてください

質問

福島第一原子力発電所の事故において、

・今現在、考えられる中で一番最悪のシナリオ（ほとんどあり得ないであろうことでも）
・悪いシナリオ（起こりえる）

両方を教えてください

　（本日夜11時以降にお返事します。「出かけてる間に書いといて」みたいな感じになって申し訳ありません。コアタイムに質問したいし、仕事が毎日、夕方からなので、、）

回答No.11

tetsumyi

格納容器内で爆発的連鎖反応は起きていないものの、核分裂は起きていると言うのは私の見解です。
http://genuinvest.net/?eid=1503
既にメルトダウンが起きていると言うのが現実であり、誰も公に口にすることはありませんが可能性として格納容器内で瞬間的な臨界超過状態が発生していてもおかしくないです。
今後、格納容器の底が抜けないことを祈ることしかできません。
いずれにしても事故を起こした原子炉は最終的に放射能汚染物質を撒き散らして汚染地帯を作り出すことになりますが、福島の燃料棒の量は膨大であり福島で留まるか、東日本全体になるかの違いだけです。

回答No.10

kagakusuki

>ウランの核分裂自体は太陽のような原子核の物理現象であり、神以外誰も止めることができません。

というのは間違いです。
　おそらく、「核分裂」と「放射線を出す事」の区別がついていないため、その様な回答をされているのだと思われます。

>この分裂を制御下に置くことができるか、閉じ込めることができるかの問題です。

という記述からも、「核分裂反応」と「放射性物質」の区別がついていない様に見受けられます。

　確かに、放射線の一種であるα線を放出する事（α崩壊と言います）は、一種の核分裂反応ではありますが、通常は核分裂とは言いません。
　又、核分裂反応の中には、確かに反応を停止させる事も、制御する事も出来ない、「自発核分裂」という反応もあります。
　しかし、α崩壊や自発核分裂は、理論上、反応が起きる速度を人為的に変える事は不可能であるが故に、反応はゆっくりとしか進みません。
　このため、核燃料の発熱を考える場合には、自発核分裂も、普通の放射線を放出する反応と区別して考える必要はありません。（中性子線が出るという違いはありますが、少量なので連鎖核分裂反応が起きる心配はありません）
　爆発とは大量のエネルギーが一瞬の間に放出される事ですから、ゆっくりとしか進まない反応では、核爆発を起こす事は不可能です。

　原子炉に関連する話で使われる「核分裂」とは、ウラン235やプルトニウム239の様な核分裂を起こし易い物質の原子核が、中性子を吸収する事で不安定な状態となり、原子核が複数（大抵は２つ、希には３つ）の大きな塊に裂ける事を言います。
　従って、中性子が無ければ核分裂は起きません。
　又、例え中性子があっても、それがウラン235やプルトニウム239の様な核分裂を起こし易い物質の原子核に吸収され無ければ、核分裂は起きません。
　又更に、多少の核分裂が起きたとしても、大量に起きなければ、当然、熱の発生も多くはありません。
　ですから、原子炉内に存在する中性子の数を調整すれば、核分裂を制御する事が出来ますし、中性子の数を非常に少なくしてしまえば、容易に核分裂反応を停止させる事が出来ます。
　そのため、原子炉には、制御棒と呼ばれる、中性子を吸収し易い物質が混ぜられた材料で出来ている棒が何本もあり、これを炉芯部分に出し入れする事で、制御棒に吸収される中性子の数を調整し、原子炉内の中性子の数を調整する事で、核分裂反応を制御しています。
　福島原子力発電所では、地震が起きた際に、全ての制御棒が、自動的に炉芯に挿入されて、原子炉内の中性子を吸収し尽くしていますから、原子炉内の核分裂は既に停止していますし、更に念を入れて、注入した海水に、中性子を良く吸収するホウ素を含んだ化合物であるホウ酸が混ぜられていますから、原子炉内で再び連鎖核分裂反応が起きる事は考えられません。
　又、原子炉に使われている低濃縮ウランでは、核爆発が起き得ない事は、ANo.7で述べた通りです。

　大体、核分裂反応を停止させる事も制御する事も出来ないという話が事実であれば、世界中のウラン鉱脈は、有史以前に核分裂反応が進んで、失われて（燃え尽きて）しまいますから、原子炉でウランを使いたくても、そのウランが存在していない事になる筈です。

お礼

お返事が遅くなってすいません。ご回答ありがとうございます。

(1)まず無いだろうが、一番最悪でメルトダウンして再臨界
(2)再臨界はしないが、抑え込めずに放射性物質を広範囲に撒き散らして荒廃した汚染地帯を生み出す
(3)再臨界はしない。多少撒き散らすがそれは一時期の問題で、もう少しで抑え込むだろう

今後予想の悪い順は、こんなところでしょうか。

回答No.9

tetsumyi

事実はmotohamakkoさんの回答の通りです。
ウランの核分裂自体は太陽のような原子核の物理現象であり、神以外誰も止めることができません。
人が行なえることは、この分裂を制御下に置くことができるか、閉じ込めることができるかの問題です。
残念ながら現段階で閉じ込めることができているとは言い難く、徐々に悪い方向に向かっています。
制御下に置かれているかと言う事に関して水を注入して爆発的な反応は抑えられてはいるものの、この状態は徐々に難しくなっており問題は増えるばかりです。

原子炉事故に関してその終末は押さえ込めるか、失敗して放射性物質を撒き散らして荒廃した汚染地帯を生み出すかの２つの結果しかありません。
６つの原子炉と莫大なウランの量から考えれば、日本の関東以北は立ち入り危険地帯に成りつつあるとしか言い様がありません。
被爆して作業を中断しているとは、危機意識が全く無いとしか考えられません。
東電社員とその関連企業の人達が核分裂の恐ろしさを知っているとは到底思えません。
メディアに引っ張り出される原子力専門家も押さえ込める段階が困難となって来ていて、危機意識持っていることを公然と口にするようになっています。

お礼

お返事が遅くなってすいません。ご回答ありがとうございます。

押さえ込めるか、失敗して放射性物質を撒き散らして荒廃した汚染地帯を生み出すかのどちらかしかない、今のところ後者だ、ということですね。

(1)まず無いだろうが、一番最悪でメルトダウンして再臨界
(2)再臨界はしないが、抑え込めずに放射性物質を広範囲に撒き散らして荒廃した汚染地帯を生み出す
(3)再臨界はしない。多少撒き散らすがそれは一時期の問題で、もう少しで抑え込むだろう

今後予想の悪い順は、こんなところでしょうか。

回答No.8

kagakusuki

>それともメルトダウン＝核燃料自体が蒸発、が確定の流れなんでしょうか

　御質問が「最悪のシナリオ」をお求めしているものなので、述べただけに過ぎませんが、質問者様は何故、最悪の事態が起きる事が確定していると思われるのでしょうか？
　実際、福島第一原子力発電所の一部の原子炉では、海水の注入が行われる前に、メルトダウンが起きたと考えられておりますが、核燃料の蒸発などは起きてはおりませんし、圧力容器も無事です。
　最悪のシナリオとは、容易に起きるものではありません。

お礼

お返事が遅くなってすいません。ご回答ありがとうございます。

メルトダウンするということが必ず核燃料の蒸発につながることなのかどうかを知りたくて再質問させていただきました。
お答えからするとメルトダウン、イコール核燃料の蒸発にはならないということみたいですね。

回答No.7

kagakusuki

>大規模なメルトダウンが起きた場合、再臨界する可能性よりも核燃料自体が蒸発し始める可能性の方が高いんでしょうか？

　どちらが可能性が高いかと言えば、核燃料が蒸発する可能性がの方が一応は高いとは思いますが、それは、飛行機に乗った時に偶然に墜落事故にあって死ぬ可能性の方が、偶然に隕石に当たって死ぬ可能性よりも高いと言うのと似た様なもので、どちらも起きる可能性は低い事に変わりはありません。

　臨界とは連鎖核分裂反応を持続可能になった状態の事ですが、そのためには、原子炉内部の中性子の数の密度が、あるレベル以上に保たれている必要があります。
　今回の福島原子力発電所（第一と第二）では、地震が発生した段階で、自動的に制御棒が差し込まれていますから、連鎖核分裂反応に必要な中性子は、制御棒が吸収してしまい、核分裂を持続させるには、中性子の数が常に不足する状態になっています。
　それに、原子炉用の低濃縮ウランは、融解して一塊に集まると、返って核分裂を起こし難くなる場合もあります。
　ウラン鉱石から取り出される天然ウランには、中性子を吸収して核分裂を起こし易いウラン235は、僅か0.72％しか含まれておらず、残りの殆ど（99.27％）は中性子を吸収しても核分裂を起こし難いウラン238が占めています。
　このままでは、核分裂させ難いため、濃縮と呼ばれる処理を行って、ウラン238を除去し、ウラン235の割合を高めて、核分裂し易くしたウランが、濃縮ウランと呼ばれるものです。
　濃縮ウランには、用途によってウラン235の割合が異なり、原子爆弾に使われる兵器級ウランは、ウラン235が90％以上に濃縮されていますが、商業発電用の原子炉に使われる低濃縮ウランは、通常は2～4％程度に過ぎません。
　原子核は一般的に中性子のエネルギーが低い方が吸収し易い傾向があるのですが、ウラン238は丁度、ウラン235の核分裂で放出される中性子が持つエネルギーの付近で、中性子を吸収する確率が増える性質があります。
　このため、ウラン238を多く含む低濃縮ウランの塊では、中性子の多くはウラン238に吸収されてしまい、ウラン235の核分裂に使われる中性子の割合が低いため、中性子の数が次第に減ってしまい、核分裂反応が持続し難いのです。
　原子炉では、低濃縮ウランで核分裂反応を持続させるために、ウランの燃料棒を間隔を空けて配置し、その間を水等で満たしています。
　燃料棒から放出された中性子は、水分子を構成している水素の原子核と衝突する事により、効率良くエネルギーを失い、ウラン238の吸収確率が高いエネルギー領域よりも低いエネルギーになり、ウラン235に吸収される割合が増える様になります。（ウランの塊のままでは、中性子が水でエネルギーを失う前に、ウラン238に吸収されてしまう）
　又、水という邪魔ものに衝突した中性子は、簡単には原子炉の内部からは出られませんから、水が無い場合と比べて、再び燃料棒に吸収される割合が増え、中性子の利用効率が増す訳です。
　この様に、水は単なる冷却剤として以外にも、核分裂反応を持続させるためにも重要な役割を果たしています。
　メルトダウンとは炉芯が高温で融解する事であり、燃料棒は液体の水が存在出来る程度の温度では融解しませんから、メルトダウンが起きるという事は、燃料棒の一部が水に浸かってないという事です。
　燃料が水に浸かっていなければ、核分裂は持続しないのですから、メルトダウンの際には、むしろ再臨界は起き難くなると思います。
　それに、福島原子力発電所では、ウランの濃縮度が低い事に加え、注入した海水には、中性子を吸収するホウ素が混ぜられていますから、臨界に達する可能性は無いと思います。

　一方、原子炉の冷却を行わなければ、水蒸気爆発とメルトダウンは起きると思いますが、水蒸気爆発が起きたとしても、圧力容器と格納容器の双方が、水の大部分が流出する様な箇所から漏水する可能性は低く、水が残っていれば、融解して容器の底に落ちた核燃料も、再び冷やされて固体になりますから、水が蒸発して無くならない内に、外部から注水すれば、核燃料の蒸発や、炉外への流出は防げる筈です。

お礼

お返事が遅くなってすいません。ご回答ありがとうございます。

再び臨界に達する可能性はほとん無いということですね。
詳しいご説明ありがとうございました。よく理解できました。

回答No.6

motohamakko

アメリカ人エンジニアの夫を持つ、アメリカ住まいの主婦です。

夫に、福島原発の現状～考えられる最悪の事態を聞き、分かる範囲で要約したので、見てください。技術の云々の話は書けないので省略です。

起こりうる最悪の状態（現実に起こり得るレベルで）と問題点

1～6号機の故障に追いついていない、もぐらたたき状態の中、プールか炉のどこかしら、3号辺りで制御不能になる（3号はMOX燃料がプルトニウムも含み最も危険な炉）とすると作業員が全ての場所で作業できなくなり（全ての炉が近接し過ぎ、放射能が高すぎて皆死亡してしまうので）1～6号機、使用済み燃料プール、地下の燃料庫、全て高温になり色々な種類の放射能を多量に撒き散らすが、誰も止められない。爆発しなくても、放射線量の結果は同じとなる。燃料はチェルノブイリに比べ100倍以上あるので、処理の仕方はそれより良く行えても、その被害は今起こっている被害とは比べ物にならない。チェルノブイリの被害を越える（危険度最高の上、8）レベルとなる。首都圏でも数週間？自宅待機が必要なので、水や食料の蓄えが必要。東日本どころか日本中が放射能で汚染され、土壌は200年使い物にならなくなる。ので、以降食料は全て中国などより輸入に頼る。飛行機は飛行が制限され国外には飛んで逃げられない。混雑で新幹線の予約は取れない。さらに首都圏などで大勢の人が癌でなくなる（20～25年位後？）癌と事故との関係性の立証が非常に難しい為、政府は癌の被害の責任を取らなくて済む。日本以外の近隣の国も放射能で汚染し、アメリカ西海岸辺りも、1週間ほどの自宅待機になる。

現状の問題：(1)政府、東電等全体に危機意識が感じられない。

地震当初アメリカの応援を断ったり、当初からプールの破損や水が無いのではないかと言われていたのに、対応に1週間弱かかったりする。（その間は放りっぱなし）東電、政府、日本国内の専門家の原発の知識は欧米諸外国に比べ絶対的に不足してるのに（海外のニュース参照）、政府は自信のあるふりをするので、その場の応急処置の対応しかできない。（「予断は出来ない」とよく言うが、予断できない→予測できない）、つまり自分たちがやっていることもよく分かってない。報道は安心させる耳あたりの良い情報ばかりで、悪い情報は届けない。

(2)強い指揮官がいない

危機的状況においても、日本人体質で「上官の許可をとる」「総理大臣の許可をとる」等の許可取りに時間がかかり、現地の外国人より「驚くほどマネジメントが悪い」と評される。原発の知識、経験があり、もちろん強く、真実を言うことを恐れない一人の指揮官の手でスピードを持って意義と先見のある処置をすることが望まれる。でも、実情は政府、東電の出す情報は信用性が低く信頼にかけるので外部では正しい状況判断ができない。また、そのような知識のある、例えば外国人、軍人のトップに頼んでも、既に状況は非常に悪化して煮詰まっているので、請け負った後に失敗すれば非難の矛先が全てその方に向くと思われるので、今となっては誰も指揮が取れない。

(3)事故で処理がすぐ停滞する

「黒煙があがった」「白煙があがった」「作業員が被爆した」で全ての号の作業が頻繁に、何日も止まる。事の重大さが分かっていたら、作業は止められないはずだ。自衛隊、東電、その他の場所も含め、被爆も厭わないというボランティアを集め、大勢の人が多少の被爆をしても、処理を進めなければ本当に手遅れになる。

今現在とこれからは？？

3号炉に問題発生で、既に「放射能が強くて作業が困難…」な所まで行ってしまっている。近隣の方の避難は、ずっと前に行っていなくてはならなかったのに、まだ不十分の距離。非難の距離は、日本政府のものでなく、イスラエル、欧米人等の定めているものをを参照すべき。参考にアメリカ人は既に横須賀基地より撤退。

最後に、私からは、この夫からの話は全部杞憂だった、と終わることを強く望みます。今現在、被災者の救援や、今後の生活、電気の管理も大事だけど、原発の安全処理の方を絶対優先で行うべきです。家を無くし、家族を亡くし、やっと前を向けるようになった被災者を放射能で汚染してしまうの無い様、「大丈夫、大丈夫」とただ言い続けるよりも、事態の改善に全力をかけて、最悪の事態だけは国民全体の力を合わせて、回避出来るよう願います。

お礼

お返事が遅くなってすいません。ご回答ありがとうございます。
海外報道を中心に観ている方からの視点が欲しかったので、非常に助かります。

最悪ケースで、
一箇所で放射線多量で作業ができなくなると、全機放置になるので、チェルノブイリの被害を越え、首都圏は自宅待機、癌の人が増える、今後食料の国内自給はほとんどできなくなる

ですね。わかりました。

回答No.5

kagakusuki

核分裂性のあるウランやプルトニウムが核爆発を起こすためには、核分裂で発生した熱で全てが飛散してしまわない内に、大量の反応を進めなければならず、そのためには、速度の速い高エネルギーの中性子で、一瞬の間に連鎖核分裂反応を進める必要がありますが、商業発電用原子炉に使用されている低濃縮ウランの酸化物には、核分裂し難いウラン238が、核分裂し易いウラン235の24倍以上も含まれていて、核分裂で生じた直後の高エネルギー中性子で連鎖反応を起こそうとしても、高エネルギー中性子の大半は、中性子のエネルギーが高いと中性子の吸収確率が非常に高くなる性質を持つウラン238に吸収されてしまい、核分裂が連鎖的に起こらないため、原子炉の燃料が核爆発を起こす事は、絶対にありえません。（核燃料に直接隣接した場所で、中性子爆弾を炸裂させれば別ですが）

　最悪のシナリオとしては、何らかの理由により、原子炉の冷却と原子炉圧力容器の水蒸気の放出の両方が困難になる。
　　↓
放射性物質の崩壊熱で冷却水が蒸発し続ける
　　↓
発生した水蒸気により圧力容器内の圧力が過大となって、圧力容器が水蒸気爆発を起こす
　　↓
原子炉格納容器内に高圧の水蒸気が一瞬で放出され、その時の圧力変化で、格納容器も致命的に損傷する
　　↓
たまたま、圧力容器と格納容器が破れた箇所が、双方共に容器の最下部であったために、冷却水が全て流出し、再注水も不可能になる
　　↓
冷却手段が無くなった炉内の核燃料が、放射性物質の崩壊熱で高温となる
　　↓
その高熱により、核燃料が融解
　　↓
更には、圧力容器と格納容器の底部も高熱で融解し、穴があく
　　↓
融解した核燃料が、格納容器の外に流出し、剥き出しに近い状態となる
　　↓
核燃料の温度が更に上昇し、核燃料自体が蒸発し始める
　　↓
空中に放出された莫大な量の高レベル放射性物質の蒸気は、空気中で冷えて、微粒子となって空気中を浮遊する
　　↓
浮遊する放射性物質の微粒子は、核燃料の高熱で発生した局地的な上昇気流に乗り、上空へ運ばれる
　　↓
たまたま、その時に、中国の南方地域の辺りに大型の台風が来ていて、福島原子力発電所の辺りには、偏西風に逆らって、比較的強い東風が吹き、放射性物質の微粒子が、東京を含む内陸側に拡散し、関東を壊滅させる
　　↓
その一部は、関西や四国・九州にも広がり、西日本の産業をも壊滅させ、日本の主な工業地帯は使用不能、比較的無事な地域は、東北（太平洋岸を除く）と北海道くらいのものとなる（九州まで壊滅させるのは無茶だろうなぁ）
　　↓
更には、一部の微粒子は台風の風に乗って韓国や中国にまで到達し、黒潮でロシアの太平洋岸にも到達し、国際問題となる

注)多少、悪ノリして書いています。

お礼

ありがとうございます。

大規模なメルトダウンが起きた場合、再臨界する可能性よりも核燃料自体が蒸発し始める可能性の方が高いんでしょうか？
それともメルトダウン＝核燃料自体が蒸発、が確定の流れなんでしょうか

回答No.4

mos520

・最悪のシナリオ
容器破損と再臨界がセットで行われ、さらに外部へ大規模拡散する場合です。
再臨界を起こす可能性。大規模拡散を起こす可能性はそれぞれ別に考える必要があります。
再臨界は炉心溶融（メルトダウン）が考えられ
大規模拡散は、再びM9.0規模の地震そして津波が起こり、燃料が溶融した状態で内陸部に拡散するケースはまだ考えられます。
燃料棒のままゴロっと外に出てくるなら良いのですが、一度溶けて粉末化した場合は手の施しようがありません。
チェルノブイリ級の大爆発は今の条件が初期条件であれば考えられません。

・悪いシナリオ
色々考えられます。
まず大地震が再び起こるケース。建屋が破損しているため燃料棒を格納している容器の安全性は保障されていない状態です。
格納容器がさらに破損すれば、現在各地で観測されている放射線量も同じく上昇します。

小爆発が続くケース。今回の通電もそうですが圧力容器内で発生する水素に引火する危険性はまだ残っています。
水素の溜まりやすい場所に配線しているとは考えにくいですが、建屋が破損しているためどこに着火点が存在するかは判りません。

被曝量が高く作業できなくなるケース。炉内の制御は事故当初のレベルのまま進みます。
現在起こっていることが今後も継続して起こる、あるいは危険性を抱え続けることになります。

お礼

よくわかりました。ありがとうございます。

今までTVや活字情報を見てバラバラに頭の中にあったものがmos520さんのおかげて整理されたような気がします。

回答No.3

OMTOMC2311

最悪：核爆発（大阪ぐらいまで逃げれば大丈夫）

回答No.2

Mokuzo100nenn

最悪のシナリオ：

石油業界から雇われたテロリストが特殊技術を使って、使用済み核燃料に熱中性子を打ちこんで再臨界にしてしまう。

悪いシナリオ：

今回の事故で「羹に懲りて膾を吹く」の譬えにあるよう、人類がみなが原子力嫌いになり、化石燃料を燃やす方を選び、その結果、空気中の二酸化酸素濃度が急上昇し、地球が一気に温暖化し、海水の熱膨張により潮位が上昇し、日本の沿岸地域が水没して、群馬県の前橋付近が海岸線となり、日本人は人口2000万人ぐらいの少数山岳民族となるが、それでも農地が足りないので食糧が自給できず、老人は姥捨て山に捨て、乳飲み子は泣く泣く間引き（水につけて窒息死）するような時代がやってくる。

良いシナリオ：

今回の経験を謙虚に反省し、原子力発電技術にあくなき改善を続け、世界一安全な原子力産業を勃興させ二酸化炭素による地球温暖化の危機を救うと同時に、自動車王国から滑り落ちた日本を原子力王国として再生する。

お礼

ありがとうございます。

質問文が悪かったようです。

原発建屋内の範囲で起きる現象として、ではどうでしょう？