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日高 昭秀
Proceedings of 2021 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2021) (USB Flash Drive), 10 Pages, 2021/10
福島事故時に放出されたType Aガラス質Cs含有微粒子の生成機構として、3号機の水素爆発時に非常用ガス処理系のHEPAフィルタ材(グラスファイバ: GF)が溶融・微粒化した可能性を指摘した。本検討では、EPMAを用いてType Aを覆うSiO
とGFの構成元素を調べた。その結果、両者の元素は、炉内で生成してHEPAフィルタに運ばれた微粒子中に含まれていたと考えられるCs, Fe, Snを除き、ほぼ一致していた。また、高真空下でGFにEPMAの電子線を照射すると、数ミクロンの球形粒子が容易に生成した。これらはType Aが水素爆発の火炎で生成したことを強く示唆している。さらに、水素爆発直後に重力ダンパが閉じて、ダンパ前が亜真空、ダンパ後が大気圧となって粒子表面温度やSiO表面張力に差があったことが球形と非球形の微粒子を生成させた可能性を示し、Type Aの生成機構を詳細化した。
日高 昭秀
日本原子力学会誌ATOMO
, 63(9), p.679 - 680, 2021/09
福島第一原子力発電所事故時に放出されたタイプA難溶性Cs含有微粒子(以下、Cs微粒子)の生成機構について、様々な議論がなされてきた。筆者は、3号機の非常用ガス処理系のHEPAフィルタが水素爆発時に溶融して微粒化により生成したと考えてきたが、2020年11月に同フィルタ室が解体され、その是非がまさに確認されようとしている。本稿では、筆者が考える生成機構について紹介するとともに、現在、原子力規制委員会で行われている福島事故の分析に係る検討会で、まもなく明らかになる同フィルタの解析結果に対する期待を述べる。筆者の仮説が正しいとした場合、Cs微粒子の生成は、まさに原子炉側と環境側の学際領域で起きており、生成機構解明が遅れた一因となったと考える。Cs微粒子の生成を防ぐためには、水素爆発の防止はもちろん、HEPAフィルタに対して何らかの燃焼防止対策を講じることが望まれ、それによって原子力発電所の安全性がさらに向上することが期待される。
仲吉 彬; 鹿野 祥晴; 岡村 信生; 小泉 健治; 渡部 雅之; 山田 誠也*
no journal, ,
燃料デブリのクラックや細孔が、デブリの含水・乾燥特性(平衡含水率, 減率乾燥期間, 乾燥速度等)へ与える影響に着目し、多孔質セラミックスを模擬材として試験を行い、内的条件(空隙率, 平均細孔径)及び外的条件(乾燥温度)の含水・乾燥特性への影響、乾燥設備設計へ必要なデータ(材質, 形状・寸法)を評価した。
日高 昭秀
no journal, ,
福島第一原子力発電所事故時に環境中に放出された、不溶性放射性セシウム粒子(Type A)の生成過程を推定することは、事故進展を解明する上で有用である。著者は、Type Aの起源として3号機のHEPAフィルタ(グラスファイバ: GF)が水素爆発時に溶融・微粒化して生成した可能性を指摘した。その場合、活性炭フィルタやGFのバインダ中の炭素がType A粒子とともに存在する可能性が高い。しかしながら、従来の観測では、粒子の固定用にカーボンテープを用いてきたため、炭素の同定が難しかった。本研究では、電子線マイクロアナライザ(EPMA)とカーボンテープ以外の試料台を用いて炭素の観測を行った。その結果、Type Aの炭素量は、バインダ起源と考えられるGFの炭素量と類似していた。これは、著者が主張する仮説と矛盾しない。炭素の情報と他の構成元素との関係を注視しつつ、生成過程の更なる解明に取り組んでいく。
日高 昭秀; 川島 茂人*; 梶野 瑞王*; 高橋 千太郎*; 高橋 知之*
no journal, ,
福島第一原子力発電所事故時に炉心冷却で切り札となった消防車からの注水は、復水器に向かう配管に横抜けしてしまった結果、各原子炉にいつどれだけ水が入ったかは未だに不明である。一方、過酷事故時に燃料から放出されたTeの大部分は、未酸化のZr被覆管内面に一旦取り込まれ、炉心注水時のZr酸化に伴ってSnTeとして放出されることがORNL実験で報告されている。われわれは、文部科学省の
Te土壌汚染マップとメソスケール気象モデル(WRF)を用いてTeの放出時間帯を推定し、その起源について格納容器の圧力や破損位置から検討した(Nuclear Technology, 2018)。上述したTe放出を勘案すると、先の検討で不明とした14日午前1時頃の放出は1号機からの放出として説明がつく。また15日午前6時頃のTe放出は3号機からであり、その時にZr酸化で生成した水素が4号機水素爆発の直接的な原因になったと考えられる。
