炉心下部は何度で爆発してしまうのですか？

質問

今１４７度まで上がったと言う事ですが、２００度３００度と上昇して行った時に
爆発してしまうのは、大体何度位になるのでしょうか？

回答No.2

Saturn5 · ベストアンサー

質問者様は原子炉の爆発（内部圧の上昇による）と再臨界を混同しておられる
と思います。再臨界と温度は直接の関係はありません。

「炉心下部」と書くと、燃料棒の融解による再臨界を想定します。
再臨界とは燃料のウラン原子が出す複数の中性子が別のウランに吸収され、
そこでも核分裂が起こって複数の中性子が放出され、それが別のウランに
吸収され．．．　という拡大的な連鎖反応がおこることです。
この反応が起こるためには１つのウラン原子が出した中性のうちの、
１個以上が別のウランに吸収される必要があります。
燃料の表面にあるウランでは中性子は外に向かって逃げる方が多いので、
連鎖はおこりにくく、連鎖がおこるためにはある程度のまとまった量の
ウランが必要となります。また、形状も球形がベストで、それ以外の形では
効率が悪くなります。
この臨界反応ですが、これは温度とは関係ないのです。ウランの量と形状だけが
問題となります。もちろん、燃料棒が１０００℃を超えて融解したから今の
現状になっているわけなのですが、融解した後の臨界と温度は関係がありません。

また、別の問題として圧力容器の耐圧限界という物があります。
前に書いたように設計耐圧は７０ａｔｍです。ですので、３００℃を超えると
圧力容器のどこかが破損することになります。
しかし、これはすでに破損されたと見るのが正しいでしょう。
なぜなら、放射性物質の量は同心円上に広がっているのではなく、原発から
北北西の方向がひどく汚染されています。３月１２～１３日の南風が吹いていた
日に耐圧容器の破損があったと推定しています。

お礼

すいません。頭が悪いので何度読んでもよくわかりませんでした。

どうも一緒になってしまいます、、、

回答No.1

Saturn5

原子炉の製造メーカーであるＧＥ者によると、原子炉の設計耐久圧力は
７０〔ａｔｍ〕です。しかし、設計以上に頑丈につくってあるので
１００〔ａｔｍ〕くらいは大丈夫でしょう。

〔℃〕のときの水の飽和蒸気圧は以下の式で近似できます。
Ｅ〔ａｔｍ〕=0.006×10^(7.5ｔ/(ｔ+237.3))
これによると、１５０℃で４．８〔ａｔｍ〕です。
２８０〔℃〕で約７０〔ａｔｍ〕になり、３２０℃で１２０〔ａｔｍ〕
となります。

ただし、原子炉の爆発については心配要りません。
すでにどこかの弱い部分が破損して、気密を保てなくなっています。
それゆえに、事故から２～３日後に高レベルの放射性物質を出し、
温度からの推定圧力よりも低い値になっています。

炉心下部で懸念するのは燃料棒の再臨界です。
Ｕ２３５が放出した中性子が１個より多くの下図が別のＵ原子に吸収され、
連鎖反応が進むと再臨界となります。
再臨界がおこるためにはかなりの量の放射性物質がることと、できるだけ
中性子を逃がさない丸くまとまった形状になっていることが必要です。
現在、かなりの量の燃料の融解が推定されていますが、１カ所に固まらず
に散在しているような感じです。

お礼

再臨界がわからないので調べたら、再臨界の先には爆発があるように書いてありました。

単純に素人判断では、報道で３００℃とか言ったらかなり危険と考えれば良いですか？