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RC造の原発建屋は水素爆発で「破裂」した
http://www.asyura2.com/11/genpatu15/msg/467.html
投稿者 palクン 日時 2011 年 8 月 11 日 09:41:05: mWJq7xP6mpLMg
 

http://kenplatz.nikkeibp.co.jp/article/building/news/20110810/550231/?P=1

 東日本大震災から3日後の3月14日に、灰色の煙を上げて吹き飛んだ福島第1原子力発電所の3号機原子炉建屋。5階以上が崩落し、今なお無残な姿をさらしている。鉄筋コンクリート(RC)造の建屋を崩落に至らしめた原因は水素爆発だとみられている。爆発に至った経緯はどのようなものだったのか、エネルギー総合工学研究所によるシミュレーション結果を基に読み解こう。

 同研究所原子力工学センターの内藤正則部長は、3号機では原子炉建屋内での水素濃度が約30%に達して、火炎の伝播速度が音速を超える「爆轟(ばくごう)」という現象が生じたと分析する。新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の資料によると、水素の爆轟は空気中の濃度が15.5〜64.1%で発生するとされる。

 爆轟は衝撃波の背後に火炎を伴う構造をしている。同研究所が水素の燃焼に伴い発生する圧力を求めたところ、建屋内の圧力は瞬間的に約60気圧に達した(建屋が損壊しないという前提で建屋内に生じる圧力を求めている)。燃焼時間はわずか0.02秒だった。「3号機の建屋は上部もRC造なので、ある程度の内圧には耐えようとしたと考えられるが、結局は『破裂』した」(内藤部長)

・3号機は「爆轟」で1号機は「爆燃」

 3号機原子炉建屋では、核燃料を密封する被覆管のジルコニウムと水が原子炉内で反応。水素が発生・放出され、建屋の上部に滞留して爆発した可能性が高い。東京電力や原子力安全・保安院は3号機での水素の発生量を数百キログラムと見積もっている。
 内藤部長によると、発生する水素量は温度と反応時間、反応表面積で決まる。3号機は1号機と比べて燃料集合体の数が多いために表面積が大きく、反応時間も長かったことから、水素発生量が多かったと考えられる。

 3月12日に爆発した1号機原子炉建屋では、上部のオペレーションフロアで水素濃度が約15%に達していたという解析が得られている。3号機の2分の1の値だ。このため、「爆轟」ではなく「爆燃」が生じたと見られている。爆燃では、火炎の伝播速度が音速を超えない。

 解析では、1号機の建屋内のピーク圧力は約5気圧だった。1号機のオペレーションフロアの壁と屋根は鉄骨にパネルを張った簡素な構造だったため、容易に破壊された。内藤部長は3号機のような「破裂」ではなく、「壁を中から徐々に強く押していったイメージ」と表現する。比較すると、3号機原子炉建屋を襲った衝撃力が、いかに大きかったかが分かる。

・直視してこなかった「衝撃荷重」

 原発の事故に限らず、建物の損壊や死亡者を出す爆発事故は繰り返されてきた。東京都渋谷区の温泉施設「シエスパ」で2007年6月に発生した事故はその一例だ。

 鉄骨(S)造一部RC造、地下1階・地上1階建ての別棟で、温泉のくみ上げで湧出した天然ガスが地下の機械室に充満して引火。建物は骨組みを残して吹き飛び、従業員3人が死亡した。「都心の住宅街に天然温泉施設」という「想定外」が法制度や建築設計の死角を突いた事故だったものの、建築界で爆発に関して議論が深まることはなかった。

 爆発や物体の衝突が構造物に与える影響に詳しい伊藤忠テクノソリューションズの片山雅英・スーパーエンジニアは懸念を示す。「非常時には発生した現象を適切に評価することが重要だが、限られた研究者がボランティアのような形で解析をしているのが現状だ。国として、解析技術などを整備しておく必要がある」

 原子炉建屋を吹き飛ばした爆発による「衝撃荷重」は、建築技術の空白域にある。「極めて限定された環境下で、極めてまれに発生し、極めて持続時間の短い作用」であるが故に、これまであまり研究や対策が進んでこなかった。だがいったん牙をむけば、その社会的影響ははかりしれない。日経アーキテクチュア8月10日号特集「第3の荷重『衝撃力』」では、爆発や衝突といった現象がもたらす影響などについて、詳しく報告している。  

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コメント
 
01. 2011年8月11日 11:03:56: V2qrNvdZ2g
あまりにも有名な爆発直後のアメリカが提供した衛星写真を以下に引用します。

http://www.asahi.com/national/gallery_e/view_photo.html?national-pg/0315/TKY201103150080.jpg

3号機の中央と南側に、2筋の白煙が上っています。この白煙は、原子炉と核燃料プールから上っているとしか考えられません。
過程はともかく、結果として原子炉と核燃料プールが致命的ダメージを受けているのは、小学生が見ても明らかです。

この時期に及んで水素爆発の過程について考証しても、「時既に遅し。」ではないでしょうか。


02. 2011年8月11日 11:32:08: qIP6wrqLRg
何故、古いニュースを蒸し返すのか?
>3月14日に東京電力福島第1原発3号機で起きた水素爆発は、衝撃波が音速を超える「爆轟(ばくごう)」と呼ばれる爆発現象だったことが、財団法人エネルギー総合工学研究所(東京都港区)の解析で分かった。2011/06/06 11:21 【中日新聞】
http://www.47news.jp/news/2011/06/post_20110606095816.html(元記事は削除)

財団法人エネルギー総合工学研究所は原発を推進してきた機関である。調査を行うならば、強制権を有した中立的な第三者機関が行うべきだ。

>新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の資料
どんな資料かハッキリしない。それらしきものを選んで「爆轟」で検索したら直ぐ
語るに落ちる次のような一文が出てきた。
>爆轟実験の結果(水素30vol.%爆薬点火)
                   ↑
                  ?????
>爆薬による点火では、高性能爆薬の爆風とほぼ同一の結果となった。
3号機では、だれかが爆薬を仕掛けて、爆轟に至る水素爆発となったわけだ。
まことに、お目出度い原発村科学者たちだ。
http://www.nedo.go.jp/content/100091320.pdf(18ページ)

3号機の爆発を過小評価しようと動きがずっと見られるのが興味深い。3号機爆発には、彼らにとって、どんなことをしても否定したい、不都合な事実が隠蔽されているようだ。


03. 2011年8月11日 14:58:26: V2qrNvdZ2g
要するに、プルトニウムの大量拡散を何としても隠したいわけですね。
「頭隠して尻隠さず。」の感がありますが。

04. 恵也 2011年8月11日 17:39:25: cdRlA.6W79UEw : vdQ1uxABKo
>>01 この白煙は、原子炉と核燃料プールから上っているとしか考えられません。

俺もそう思う。
これから判ることは、3号機の爆発直後に原子炉もプールも非常に高温で
お湯を沸騰させて外部に水蒸気を大量に出していたという事。

言い換えると原子炉の密閉性はなくなって、水蒸気が出る道が出来たわけだ。
東電の見解によると午前9時10分には圧力容器破損としてるから2時間後に
大量の溶融燃料が一気に、圧力容器から格納容器に落下し水蒸気爆発で
格納容器蓋が吹き飛ばされたものと推測できる。

たとえていえば、原子炉建屋の内部で格納容器という爆弾が破裂したようなもの。
爆轟説では強度的に弱い屋上からの圧力放出を破壊順序として考えられてない。

そもそも爆弾というものは、破壊力を増すために爆弾を厚い鉄板で密閉し圧力を
限界まで高める事で威力を増すもの。
爆轟説では破壊力を増す容器がないのと、圧力を高める時間を無視してる。

だいたい建屋に溜まった水素だけの爆発で、プルトニウムがアメリカまで飛んでしまう
はずがないし、あれだけ大量の放射性物質を空中にばら撒くとは推測できん。

水蒸気爆発した残りの燃料が格納容器内で散乱し、乾燥し高温化してヨウ素や
セシウムを気化させ、水蒸気と共に外部に放出させたもの。


05. 2011年8月12日 02:04:45: oz33FCcPgo
例の無人機による航空写真
http://photos.oregonlive.com/photo-essay/2011/03/fukushima_dai-ichi_aerials.html

3号機燃料プール部分に穴が開いて白煙が上がっている。
プール内で爆発があったのは明白だ。天井付近に溜まった水素の爆発では説明できない。
爆発で吹き飛んだガレキが隣のタービン建屋屋上に落下、大穴を開けた。

不思議なのは、反対側(2号機側)でも爆発があったらしく屋根の骨組みが吹き飛んでいること。
タービン建屋の小さいほうの穴は、ここから飛んだガレキが落下してできたものだろう。

屋根骨組みがかろうじて残っているのは原子炉上部だけだ。

4号機も興味深い。
屋根が宙に飛び垂直に落ちてきて、3号機側の縁にぶつかって側壁を内側に曲げ、
骨組みを突き破って屏風のように立っている。
(4号機は3号機の爆発直後は無傷だった)

3号機ほどひどくないが、相当強力な爆発があったことは間違いない。
爆発時の動画像はあるはずだが、不都合な真実が写っているため隠していると思われる。
4号機燃料プールからかなりのヨウ素131が検出されており、おそらく燃料溶融による
水素爆発だろうが、原因は諸説ある。

政府・東電は、3号機から排気管を伝わって水素が漏れてきたとかプロパンガスの爆発だとか
説明しているが説得力はゼロ。
そもそも排気管は3号機の爆発で壊れている。

もし3号機で水素爆発だけが起きたのなら、4号機のように屋根・側壁の骨組みは
残っていたと思われる。
この2つの建屋の爆発の原因が全く違うことは素人でもわかる。


06. 2011年8月12日 09:21:50: V2qrNvdZ2g
新聞・ニュースにおいて、3号機の爆発を、「水素爆発」以外の呼び方を一言でもした会社は1つもない。
おそらく、相当強力な報道管制が敷かれているのでしょう。
もし、「核爆発」と一言でも言ったら、その社員は失業・迫害と言った懲罰が待ちかまえているのでは?
週刊誌・インターネットでは、「核爆発」についての率直な意見が多数聞かれますが。

07. 恵也 2011年8月12日 10:01:56: cdRlA.6W79UEw : rbC0HjE2sI
>>05  プール内で爆発があったのは明白だ。

全く明白じゃない。
判るのはプールが高温でグラグラ状態ということだけだ。
高温でなければ水蒸気が出るはずがない。

3号機を見ると運転してない4号機のプールも、水がグラグラ状態なのが
類推されて燃料棒と水との反応で水素が発生してる事はわかる。
3号機の爆発後、18時間後に4号機が水素爆発を起こしたのは当然だよ。
人工的に爆薬で爆発させたなんて、デマというべき。


08. 2011年8月12日 13:01:28: oz33FCcPgo
>>07
では、3号機燃料プールのビデオ映像の中で、燃料集合体のハンドルが
水面近くで1つだけ写っているのはなぜ?

http://vimeo.com/25879103

本来なら水深数メートルのところでラックに収まっているはずだ。

プールの底で爆発が起こった以外にどんな説明がつくのかな?


09. 2011年8月12日 18:18:47: KEHYr2Icho
1・3号炉の衝撃波はパラソル形、「地震で既に破断した水素排気管を通った3号炉からの水素」が爆発した4号炉の衝撃波は半球形、3・4号炉の建屋は「爆発後」内側に鉄骨が曲がっている。衛星写真では3号炉の中身は空っぽ。誰か、3号炉の爆発の映像をスペクトル分析かけたらいいんだが。まったく、放射能撒き散らしながら、電気料金徴収して、他人の金で、何をいっしょう懸命やっとるんだ。

10. 2011年8月12日 19:27:14: oWbillhalg
3号機について爆轟か爆燃かそんなことはどうでもよい。爆発がなんだったのか判断するうえで決定的に重要なのは、爆発の外観だ。

その前に原子力工学センターの内藤がいう、RC造60気圧破裂論のお門違いを正しておく。

3号機の最上階(5階)はRC造ではない。RC軸組+パネル複合構造である。つまりS造ブレース構造軸組の1号機と軸組以外ほぼ変わらない。内藤は5階全体がRC造かのように語り、5階の全体強度が1号機と大違いかのように論を進めている。
次の一連の写真は3号機の最上階(5階)の破壊状況である。
http://www.houseoffoust.com/fukushima/fukushima.html
柱と梁だけ残して壁のない写真があるが、これは柱、梁の剛接合で応力を負担する形式のラーメン構造だけ残った状態である。全体がRCの場合このラーメンにRCの耐震壁や非耐震壁が付きそれらの壁のシングルないしダブル配筋が、柱、梁の主筋及びフープ、スターラップという補強筋と絡み一体化してるのである。したがってRC壁が柱や梁に接する部分では複雑に鉄筋が交錯し鉄筋密度が高くなっている。その場合爆発や倒壊などで破壊されると、壁中央部が完全に無くなっても、柱、梁に接する壁端部は不定形に壁が残ったり、柱、梁から壁端部の鉄筋がねじ曲がって垂れ下がったりする。このことは阪神大震災で倒壊したビルや、爆撃や砲撃を受けた建物外壁などみても判るだろう。しかし3号機の写真を見るとそういう形跡は一切無く、綺麗に柱、梁のみが残った状態で完全に壁はふっとんでいる。鉄筋の無惨な垂れ下がりもない。このことから3号機の5階壁はラーメンに貼り付けたパネル構造で基本的に1号機なんら変わりないと断定出来る。違うとすればパネルの材質が金属や成型セメント板などのボード系か軽量プレキャストコンクリート系かというような程度のことである。3号機の吹き飛んだ5階は基本的にパネル構造である。それはこの図http://www.nisa.meti.go.jp/shingikai/107/4/053/53-2-1.pdf(p7)のRC造壁である5階以下の壁厚との違いからも判る。パネルの場合面圧に対して外れるか否かは取り付け強度で一義的に決まるので、1号機と似たり寄ったりの3号機のパネル取り付け間隔と一般的なパネル取り付け工法の観点からして、1号機の爆風程度でも吹っ飛んでいたと推定出来る。

原子力工学センターの内藤が言う、60気圧だからRC造が破裂したというのはお門違いである。

次に本題の爆発の外観である。このことについては内藤は一切触れてない。1号機と3号機の爆発の違いを検証するうえでこの外観がもっとも重要だ。
迂遠に述べたように最上階は1号機も3号機もほとんど構造が同じなにの、爆風の方向が180度違うのだ。その爆煙もまったく違う。3号機も1号機と同じ5階での水素爆発なら建屋構造の類似から爆風は1号機と同様無指向性に飛ぶ。しかし3号機は完全な垂直方向で格納容器、圧力釜、使用済みプールの奥深くなど、井戸状の場所から爆発でなければ説明は付かない。それらの位置にあるのは燃料である。燃料が爆発すれば、爆発威力、煙の色、爆発の方向性、キノコ雲状の雲、などすべて説明がつく。火炎も「爆轟の背後に火炎」云々など言わなくてもすんなり説明がつく。
いずれにしても、完全に垂直方向だけに猛烈な爆発をしたことだけで、5階に溜まった水素爆発論など完全にウソだと判る。5階はパネル構造からして垂直方向の説明は絶対は付かないからだ。

3号機の爆発は、爆発外観からして核爆発あるいはそれに近いものに違いない。


11. 恵也 2011年8月13日 11:08:18: cdRlA.6W79UEw : gbZ1z59gHI
>>08 本来なら水深数メートルのところでラックに収まっているはずだ。

せっかく出してもらったが俺のネットは電話回線の遅い奴で、ビデオは見れん。
写真で見るとタンに爆発の衝撃で、使用済み燃料プールが影響を受けただけの話。

原子炉の構造上すぐ側で大きな爆弾が破裂したら、プール底からの衝撃で燃料棒
が健全でいられるはずがない。

小さな配管かコードが混入してるが、これは上から落ちてきたもので、プール内部
からの爆発だとすると、こんなものは吹き飛ばされて混入は考えにくい。
逆にソバの爆発で吹き飛んで落下してきたと考えた方が、論理的に筋が通る。

大地震では机に置いてた灰皿が天井にぶつかる事があります。
燃料棒にとっては大地震が起こったようなものなんだよ。
プールで核爆発が生じたとすると、最低限プールは水密性を失い水が存在しないはず。
しかしいまだに3号機プールは水を入れて冷やしてるのじゃないの?

その点、3m近くのコンクリで出来た格納容器は、水密性をなくしダーダ漏れになってるだろ。
ここに水を入れて冷やそうなんてトンデモアイデアで、ずいぶん東電は苦労したけどね。


12. 2011年8月13日 19:48:59: oz33FCcPgo
>>11
>せっかく出してもらったが俺のネットは電話回線の遅い奴で、ビデオは見れん。

ちゃんとビデオを見てから意見を言ってほしい。

>大地震では机に置いてた灰皿が天井にぶつかる事があります。

空中ならあり得るだろうが、水が外に出ずに水底にある重い燃料集合体だけが
飛び出すことはないだろう。

>プールで核爆発が生じたとすると、最低限プールは水密性を失い水が存在しないはず。

核爆発かどうかはわからない。小規模の即発臨界爆発が起きた可能性は大。
大きな爆発だったら、プールが損傷して水が流出していただろう。

東電は爆発は2回起きたと言っている。爆発音は3回聞こえるが。
最初は天井付近で水素爆発が起き、その衝撃波でプール内で爆発が起きたか、
あるいはクレーンなど重量物がプールに落下してその衝撃で爆発したか。
いろいろ考えられる。

>その点、3m近くのコンクリで出来た格納容器は、水密性をなくしダーダ漏れになってるだろ。

格納容器はコンクリ製ではなく、暑さ数センチの特殊ステンレスだ。
外側が分厚いコンクリで包まれている。

炉心が完全に溶融し、2千度以上のドロドロ状態で、格納容器の底に落ちているので、
これを貫通するのは当然だ。
あるいは何らかの爆発で、格納容器に亀裂がはいったのかも知れない。
燃料プールとは一緒に論じられない。



13. 恵也 2011年8月14日 15:07:37: cdRlA.6W79UEw : haAhVh0wX6
>>10 3号機の爆発は、爆発外観からして核爆発あるいはそれに近いものに違いない。

あなたは核反応を針小棒大に考えてる。
JCOの臨界事故だって核反応で、爆発するほどの量と高圧の密閉性がなかっただけ。

原爆を作るときに研究者が臨界量に足らない半球を2個、くっ付けたところ突然
レフチェンコ光が発生して、あわてて引っぺがして事なきを得たという。
放って置いたら未熟な核爆発をして割れてたでしょう。

3号機の爆発が威力があったのは、頑丈な容器の中で十分な反応が出来て
容器の破壊で一気にガスを放出できたため。

2号機なんてまともな爆発の前に、圧力抑制室の一部が壊れてガス抜きしたもの。
1号機と4号機は建屋の屋上の薄いスラブが壊れる事で不完全爆発になったもの。
この屋上スラブは模型飛行機でさえぶつければ穴が開くほど弱い。


14. 恵也 2011年8月14日 20:28:02: cdRlA.6W79UEw : jwbk7P73SE
>>12 ちゃんとビデオを見てから意見を言ってほしい。

見れない人間にそんな事を仕方ないだろ。
四万十市の図書館に行って見ようとしても、動画はアクセス出来んようになってる。
他人のネット環境を自分のネット環境と同じだと見ないようにしなさい。

>> 水底にある重い燃料集合体だけが飛び出すことはないだろう。

あんな写真でそんな断言は出来ない。
俺が見るところでは燃料プール内が爆発のショックで乱雑になってるだけだろ。
たんなる写真だけで、見てきたような嘘はいわないように。

>> 大きな爆発だったら、プールが損傷して水が流出していただろう。

3号機の建屋があれだけ破壊されてるのに、大きな爆発じゃないなんて意味不明。
どんな破壊だったらプールが壊れるほどの大きな爆発というのかね。

>> 格納容器はコンクリ製ではなく、暑さ数センチの特殊ステンレスだ。

格納容器は3cmの鉄板とその外には300cmの鉄筋コンクリートです。
ステンレスは鉄板の一種だろ。
15cmの厚さの鉄板の圧力容器を溶かして落下した核燃料には、3cmの
格納容器の内部鉄板なんて、一瞬で溶かしてしまうよ。

3号機の爆発は、格納容器に存在した水と圧力容器から大量に落下した
核燃料との接触による水蒸気爆発。

この格納容器が爆弾の鉄板密閉役割をして、威力の大きな爆発したもの。
燃料プールは格納容器の斜め上にあります。


15. 2011年8月16日 00:04:28: 9ekHqeA2Es
2011年5月28日 IAEA 視察 動画(1:00〜)
http://www.youtube.com/watch?v=bA1jojWGt4k&feature=player_embedded#at=32

「400μSv/hでーす」と叫んでる辺りから3号機が少し見える.

バスを降りてすぐ(0:40〜)
http://www.youtube.com/watch?v=QguilF9sokQ&feature=player_embedded


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