The Nuclear criticality accident in Japan, Revisited

日本における臨界事故、再論

奥野 浩  ; 須山 賢也

Okuno, Hiroshi; Suyama, Kenya

1999年9月30日、茨城県にあるJCOの核燃料加工工場で住民の避難につながる臨界事故が発生した。本稿では、この事故の概要、技術的課題、背景、およびその後の状況について紹介する。この事故の検証は前回東海村で開催されたICNC2003の重要なテーマの1つであった。今般ICNCが日本で開催される節目にこの事故を再確認し、原子力災害から人と環境を守るために対応と備えを強化すべきであるという考えを共有したい。この事故はJCOの工場でUOから中濃縮(U濃縮度18.8重量%)硝酸ウラニル溶液を調製するため、十分な厚さの水反射板を持つ無限円筒の臨界直径(約23cm)を超える直径45cmの沈殿槽を使用した非公式かつ通常とは異なる工程で発生した。このタンクは厚さ2.2cmの水ジャケットで囲まれており、それは工場の横にある冷却塔に接続されていた。この水ジャケットが中性子反射板の役割を行うだけでなく溶液の蒸発を防いだために、その後約20時間臨界が継続した。JCOでは臨界事故を想定しておらず事故後の対応は混乱した。事故当時、日本原子力研究開発機構の前身である原研とサイクル機構は、臨界を止めて住民の被ばくを減らすために行動した。事故後、東海村の村役場では原研と放射線医学総合研究所が電話相談に対応した。サイクル機構は茨城県庁で同様のことを実施して住民にアドバイスを行った。本発表ではスライドルールの適用、臨界事故発生の見極め、緊急時の対応などの問題を含めて発表する。

The criticality accident that resulted in the evacuation of residents occurred on September 30, 1999, at JCO's nuclear fuel fabrication plant in Ibaraki prefecture, Japan. This paper presents the outline, technical issues and background of the accident and the situations that followed. The review of this accident was one of the hot issues in the last ICNC2003 organized in Tokai-mura. At the this turn of ICNC in Japan, we would like to revisit the accident to reaffirm and share the idea that the response and preparedness should be strengthened to protect people and the environment from nuclear disasters. The accident occurred in a factory of JCO during the informal and unusual process of preparing a uranium nitrate solution of medium-enriched (18.8 weight% U) uranium from UO using the precipitation tank of 45 cm in diameter, which exceeded the critical diameter (ca. 23 cm) of an infinite cylinder with a full thick water reflector. A 2.2-cm-thick water "jacket" surrounded and enclosed the tank, and the jacket was connected to the cooling tower beside the factory. The jacket not only functioned as the neutron reflector but also prevented the evaporation of the solution, and then the criticality continued for about 20 hours. Because JCO's plant had not anticipated the criticality accident, the response to the accident was confusing. During the accident, the JAERI and JNC, both the predecessors of the Japan Atomic Energy Agency (JAEA), acted to terminate the criticality and reduce the residents' exposure to radiation. After the accident, the JAERI and the National Institute of Radiological Sciences provided the telephone consultation at the village office of Tokai-mura. The JNC did the same things at the prefectural building of Ibaraki to advise the residents. The presentation may include issues of applying the Slide rule, identifying a nuclear criticality accident to occur, and responding to the emergency.