原子炉に注入された水はどこに行く？

質問

燃料棒の自然崩壊熱を冷却するために、原子炉内へ海水（今は真水？）が何トンも注入されていますね。燃料棒の熱を奪った後の水はどうなっているのでしょうか？原子炉は密閉系ですから海水を入れ続けることは不可能です。高温の海水は塩分や酸素を含んでいるので、原子炉や計測器用のパイプなどの溶接部分が急速に腐食し、ひび割れ（早く言えば海水による赤さび腐食）が発生しやすいです。燃料ペレット接触し高濃度の放射性物質を含んだ海水を、まさか海へ垂れ流し？池にためる？水蒸気で放出？ひび割れから漏れている？原子炉ヘの熱や物の出入りは分りやすいのでは？MOX燃料ではプルトニウムも溶けだしますね。水を注入して冷やすのは緊急処置ですが、その注入された水はどこに？

回答No.1

kenchin · ベストアンサー

Q1：圧力容器に注入した水はどこに行くか？

圧力容器に水を満たせば、熱は主に以下の二つで逃げます。

　　　・原子炉隔離時冷却系（RCIC）
　　　・蒸気となってベントから大気へ。（放出操作必要）

さらに、末端まで電源が復旧して、系統の配管、弁、ポンプ類
制御器が復旧すれば、より冷却能力の高いスプレイ系や注水系
で熱を奪う事が出来ます。（現在、圧力容器内部を真水で入替え
ようとしている号機は、スプレイ系等が動作している可能性も
あります。（報道では確認できませんでした。）

　　　　※：原子炉隔離時冷却系（RCIC）
　　　　　　　　ECCSの機能一つで、他の機能と違い、圧力容器
　　　　　　　　内部の残圧を利用して水を動かし、冷却します。
　　　　　　　　ただし他の冷却機能に比べて冷却能力が低いの
　　　　　　　　が欠点。

Q２：海水はどこに行くか？蒸気はどこに行くか？

圧力容器内部の海水を真水に入れ替える場合、恐らく「運転中に
系統内部の水を一次退避させたりするタンク：復水貯蔵タンク」に
入れることとなります。ですから、容器内部の水はとりあえず所外
には流れ出さない可能性が高いです。
容器容量が500トン前後に対して、2000トン前後と、約4倍の容量
を持っています。

ただし、こちらが重要ですが、それ以外の水、例えば建屋に放水
された水等は、一部が建屋内部や発電所周辺の側溝に貯まる
ものの、あふれた部分や構内に降り注いだ蒸気（が凝縮した水）
は、排水口から海域に放出される可能性が高いです。

Q３：海水で急速に腐食が進むか？

確かにステンレス等は塩素イオンで特殊な割れを起こしますが
現在の温度なら急速に進むことは考えにくいです。

Q４：MOX燃料からプルトニウムも溶けだすか？

3号炉の容器内部のにMOX燃料が装荷されています。
溶けだす可能性はあり未確認ですが、可能性自体低いでしょう。
というのも、海水は恐らく、上に書いた復水貯蔵タンクに入れる
と思われること、圧力容器内部の温度が上がっていることから
容器に穴は開いていないと推定されるからです。

ただ、これまた他に重要な事があるんですが.....。
プルトニウムは、MOX燃料の中だけでなく、冷却プール内の使
用済み燃料にも大量に（むしろ、総量ならこちらの方が上）ある
んです。

福島第一のMOX燃料は、恐らく「ウラン３％、プルトニウム３％」の
タイプでしょう。
それに対して、従来燃料でも使用済み燃料内部には１％程度の
プルトニウムが含まれます。

そして、使用済み燃料の方が３号機の装荷燃料より圧倒的に多い
ですし、冷却プールは建屋が崩壊している＆大規模に注水してい
ますし、水中に溶けだす可能性は少ないですが、粉として水に混じ
る可能性もありますし、その場合は先に書いたように所外に流れだ
す可能性があります。
（ただ、現在までの所プルトニウムの漏えいは検知されていません
ので、とりあえずは安心できます。）

何と云うんですかね。
大気漏えいとか炉心冷却より、海域汚染の方が実は深刻ってことを
報道は忘れているんでしょう。

お礼

回答ありがとうございました。
注水ばかり報道されて、その後の放射性物質を含む水がどうなっているか心配でした。溜めておける復水貯蔵タンクがいっぱいになる前に、循環ポンプと熱交換系が動いて、熱だけを外部に放出できる体制が整うことを願っております。
開放系に貯蔵されている使用済み燃料への注水は、今のところ蒸気で大気に自然拡散されるものと、あふれて出たものは建屋付近にタレ流しでしょうね。いずれ土壌とか海への汚染源になるでしょう。命がけで作業している下請けの人達の事を思うと涙が出ます。作業が無駄にならず、平癒することを祈念します。