★阿修羅♪ > 原発・フッ素31 > 583.html
 ★阿修羅♪  
▲コメTop ▼コメBtm 次へ 前へ
浜岡原発の原子炉建屋が東海地震で跳ね上げられるかどうかの簡単な考察
http://www.asyura2.com/13/genpatu31/msg/583.html
投稿者 taked4700 日時 2013 年 5 月 16 日 02:05:04: 9XFNe/BiX575U
 

浜岡原発停止から2年。再稼働へ向けて準備が進むが東海地震を甘く見てはいないか。
http://www.asyura2.com/13/genpatu31/msg/570.html
投稿者 taked4700 日時 2013 年 5 月 15 日 00:33:50: 9XFNe/BiX575U

で自分は次のように書いた。

>自分は、浜岡の場合、もし、マグニチュード8以上の東海地震が浜岡原発の直下を震源域として起こったら、確実に浜岡原発の原子炉建屋などは基礎ごと空中へ跳ね上げられて落下時に大破し、とんでもない事故に至ると考えている。

どうも多くの方がこのことについて、本気にしていない様子なので、数式は使わずに、しかし物理学的に、十分にあり得ることなのだという根拠を述べておきたい。

まず、2008年の岩手・宮城内陸地震である「観測地点では上下方向に3866ガルが記録」されたのに、なぜ、観測地点にあったいろいろなものが跳ね上げられていないのかということだ。

これはある意味単純な話で、地震計が非常に高性能になっていて、短時間の高速な揺れを計測できているからだ。

例えば、普通のテニスボールを普通のテニスラケットで勢いよく叩けば、ボールは勢いよく飛んでいく。この時重要なのはラケットの質量がボールの質量よりも大きくて、かつこの二つが接している時間が十分に長いことだ。もしあなたが直径1mの鉄製のボールを普通のテニスラケットでいくら勢いよく叩いてもその鉄製のボールは動かないだろう。しかし、ラケットで叩くのではなくて、ラケットをその鉄製のボールに押し当てて体重をかけて、ある程度の時間、懸命に押せば、そして、地面が平らで滑らかなら多分そのボールをゆっくりではあるが動かすことができるはずだ。

このことは、「物体のもつ運動量の変化はその間に物体が受けた力積に等しい」と表すことができる。運動量とは質量と速さをかけたものだ。力積とは力に時間をかけたものであり、力とは質量に加速度をかけたものだ。

鉄製のボールが動くとは運動量が変化することであり、その変化は、力積、つまり、力×時間=質量×加速度×時間の量に等しいことになる。

ここで、普通のラケットで直径1mの鉄球を叩く例が、質量が極端に少なくて運動量が変化しないことにあたる。

また、ラケットをその鉄製のボールに押し当てて体重をかけて、ある程度の時間、懸命に押す例が、「質量×加速度×時間」の時間を大きくして全体の力積を増加させることだ。

地震計が4000ガルとかいう数値を示すのは普通非常に短時間なので、上の「ラケットをその鉄製のボールに押し当てて体重をかけて、ある程度の時間、懸命に押す例」の反対のことが起こっていて、いくら加速度が大きくても作用する時間が短いため、全体として力積が小さく、運動量の変化が起こらないのだ。

もっと実際に即して地震計の計測値と原子炉建屋がはね跳ぶ現象を考えてみよう。

現実の地面の揺れは、かなり狭い範囲でいろいろ変化する。あるところの揺れが激しくてもそこから数十メートル離れた場所はほとんど揺れていないということもある。また、揺れの時間も様々であり人間が感じるのは十分の1秒程度の周期の揺れだという。4000ガルを計測した地震計は、まず、設置された場所が震源に近く、強い揺れが伝わったのだろう。次に、地震計の性能そのものがかなり短周期の揺れを感知できるものであったはずだ。だから、反対に言えば、多少でも震源から離れ、かりに地盤がやわらかでふわふわしたようなものであったりすると、ほとんどこういった大きな値は観測できないことになる。

では、原子炉建屋がはね跳ぶような揺れはどんなものである必要があるのか。

まず、質量×加速度×時間のどれもが大きくなくてはいけない。まず質量に注目すると、建屋の敷地全体がほぼ同時に同じように揺れる必要がある。これは原発が普通岩盤の上に建設されているのだから、十分に条件が整っている。

次に時間だ。プレート境界型の逆断層型地震だから、跳ね上がるプレートの大きさは大変に大きく、少なくとも一辺50キロメートル程度にはなる。プレートの厚さは10キロ程度にはなるだろうから非常に大きな質量のものが動くことになり、それなりに時間がかかるはずだ。

つまり、イメージとしては原子炉建屋というテニスボールを東海地震の震源域と言う巨大なラケットでひっぱたくということだ。東海地震の場合、1m程度は陸域のプレートが跳ね上がる様子なので、少なくとも数十センチメートル原子炉建屋が跳ね上がることは十分にあり得ると思う。  

  拍手はせず、拍手一覧を見る

コメント
 
01. 2013年5月16日 09:14:48 : 7osuJE1Y42
岩手県南部内陸拙宅付近ではではアルミサッシの
ガラス戸が敷居レールから外れて倒れました。

強固な花崗岩地帯。活断層は無いところです。
断層が有れば推して知るべしでしょう。


02. taked4700 2013年5月16日 17:11:54 : 9XFNe/BiX575U : rLznlGBIGQ
記事投稿者です。コメントが付きませんね。どうしてなのでしょうか。結構、みなさん関心のあることだと思うのですが。

どなたか、もっと定量的に数式を使って原子炉建屋が跳ね上げられる条件を考えていただけないでしょうか。

まあ、自分がやってもいいのですが、実際の数式を使う計算はもう20年ほどはやって来ていないので既に細かい考え方を忘れているのですよね。


03. らじ 2013年5月16日 23:43:35 : hUXSKhSfpsl6o : yVlaf41SGU
1000ガロももたない浜岡が無事でいられるわけ無いのにね・・・

04. 2013年5月17日 01:22:00 : WVlCYg6IKg
スルガ湾に入り込む大断層と浜岡原発の近すぎる位置関係を見れば、建てた奴のキチガイぶりがわかる。また東海大地震の想定震源域の範囲を示す赤い網目を静岡の地図にかぶせると浜岡原発が想定震源域に入り、こんな所に原発を建てた奴のキチガイぶりがますますわかる。日本を滅ぼしたい奴が建てたのか?

05. 2013年5月17日 13:22:13 : 0uakbCRtKo
21メートルの津波が想定だから防潮堤を22メートルにまでかさ上げって唖然。

その前にマグニチュード9の地震の事を考えないアホだ脳。
マグニチュード9の直下型ってドンだけ?
浜岡原発がジャンプ?
各種配管はダイジョウび?
天井からつるされている配管がみんなでダンス?
配線はダイジョウび?
配線が切れてぐるぐるデン回ったらどうよ?
電源から無事届くのかね〜?
途中で電気が行方不明なんて事にはならないのかね?

津波はそのあとの事よ。
21メートルだそうだから22メートルあれば計算上は1メートルの余裕有り?

なんか政治家のやっている事って漫画みたい。


06. 2013年5月17日 23:45:56 : IZX0CO7SEI
東海大地震(東南海、南海との連動の場合を含む)が起これば浜岡原発が津波の到達以前に地震で破壊される、ほぼ間違いない。

福島原発は震源域から数百キロも離れた海上の下が震源地であったが浜岡原発はもろにプレート境界の上である。日本は伊豆半島だけがフィリピン海プレートに乗っておりこんな地形は世界でも少なく日本でもここだけである。浜岡原発この境界のすぐそばである。この地域の震度ははるかに大きく東北大震災どころでない力が浜岡原発にかかるだろう。

地震時にどのような衝撃が起こり力が働くかは実際にはよく分からないが、一般的には構築物に水平にかかる力を仮定して計算する。浜岡原発は600ガル程度の水平力を仮定して設計されている。この数字は他の原発よりは大きい数字であるが実際には地震時に近年ではこれをはるかに超える数千ガルの数字が何度も観測されている。※構造物と同じ重さの力が水平方向にかかると仮定した場合980ガルとなる。

実際にどうなるかを考察してみる。原発の施設全体が剛体(=全体が同じように揺れて動くと仮定するつまり構内各施設の位置関係は揺れていても変わらない)とすれば原子炉を含む施設全体内部では大きな損傷を起こさな結果が出る。しかしこんなことは絶対あり得ない。

原子炉があり建屋があり、それをコントロールする施設、電力や燃料や水の供給の施設、通信の施設、情報を得るセンサ−があり、構造体全体は複雑な形のものを総合した複合の施設である。

これはどういうことか、5階建ての建物と3階建ての建物と平屋の小屋がありそれらを無数の部材と配管が結んでいるという形状である。どうやっても正確な振動モデルの設定は無理である。コンピューターでCGグラフィックを書くことは書けたとしてもそれほどの信頼のおけるものはできない。

これが何を意味するか、構造体は場所ごとに振動するがその周期と振幅はそれぞれ異なるということである。これは構造体を結ぶ部分の構造部材にもろにその影響が出るということだ。橋の場合には必ずジョイントがあり変位を吸収できる構造になっていることを留意されたい。橋の場合は配管があってもさや管で中に電線・通信線が通っているが、放射性物質があるわけではないので密閉の必要もない。

この件でわかりやすく書くと5階建てと3階建ての建物を結ぶ空中通路があるとした場合、その空中通路を建物とガチガチに結んだ構造にしておくとその通路は壊れるということだ。またそこが壊れることによって振動要素の異なる両側の建物は助かることになる。

配管はコンクリートにそって固定部材を使ってボルトで固定する。ここへもろに力がかかる。設計では設計荷重に安全率(地震時にはせいぜい1.5)をかけた荷重がかかるとして計算する。あとは破壊の形、切断、抜け落ち、コンクリートのせん断破壊 それぞれのモデルで計算する。この場合いずれのケースでも600ガルの設計値であれば900ガルをやや超えたところで破壊する結果がでる。経済設計ではそうする。

加えて大きな変形が起こる、その変形が弾性限界(力を取り去れば元の形状にもどる範囲)であれば塑性変形は起こらない。しかしそれどころではない一時的な変位が起こる。これに対処するにはゴムのような伸縮可能な部材で構造体の変化部分で構成するか、スライド可能なジョイントの構造にするしかない。鞘形状にすれば何とかなりそうではあるが実際には縦にも横にも変位するので全方向に自在に伸縮する構造にしない限り対処は出来ない。そんな構造にはなっていないし出来ない。そんな都合のいい材料もない。つまり配管は必ず機能を失う。

鋼材は材質を示す記号の後ろに345とか400とかの数字がついている。これは400の場合400N/mm2の応力で引張っても部材が破壊しないことを示している。これを実際に破壊試験にかけてみると、JIS製品の新品であれば500−600N/mm2でほとんどが切断する。そして350-400N/mm2から塑性変形が始まる。なかなかの品質であり規格値を超えた数値になるとどれもこれも見事に切断する。

構造をさらに強くすることは出来ないわけではないが、強さだけがあっても変位には対処できないわけでとても持ちこたえられないと見るべきである。うまくいっても制御棒の挿入に成功し被害をどこまで小さく出来るか程度であろう。直下の地震では実際それもできるかどうか疑わしい。

数式を書いてもわけがわからなくなるだけだと思うので数式は省略する。

 (建設部門技術士)



07. taked4700 2013年5月18日 08:40:27 : 9XFNe/BiX575U : ubp8ZQLHxo
>>06

長文のコメントありがとうございます。

しかし、http://www.asyura2.com/13/senkyo147/msg/787.html#c1 などを見ても、とても「建設部門技術士」の方とは思えません。

自分としては、原発全体を一つの剛体と見たとき、地盤の揺れがどの程度であれば地面から数十センチ跳ね上がるか、その加速度の計算をしていただきたかったのです。これは高校物理の範囲でできるのです。自分でちょっとやりかかったのですが、やはり、あまりに時間がたってしまったので誰かやっていただけないかと書いたのです。

一番いいのはちゃんと一般の方に記事を公開していただくことです。偽のコメントをいただいても却って困惑するばかりです。


  拍手はせず、拍手一覧を見る

この記事を読んだ人はこんな記事も読んでいます(表示まで20秒程度時間がかかります。)
★登録無しでコメント可能。今すぐ反映 通常 |動画・ツイッター等 |htmltag可(熟練者向)|(各説明

←ペンネーム新規登録ならチェック)
↓ペンネーム(なしでも可能。あったほうが良い)

↓パスワード(ペンネームに必須)

(ペンネームとパスワードは初回使用で記録、次回以降にチェック。パスワードはメモすべし。)
↓画像認証
( 上画像文字を入力)
ルール確認&失敗対策
画像の URL (任意):
  削除対象コメントを見つけたら「管理人に報告する?」をクリックお願いします。24時間程度で確認し違反が確認できたものは全て削除します。 最新投稿・コメント全文リスト
フォローアップ:

 

 次へ  前へ

▲このページのTOPへ      ★阿修羅♪ > 原発・フッ素31掲示板

★阿修羅♪ http://www.asyura2.com/ since 1995
スパムメールの中から見つけ出すためにメールのタイトルには必ず「阿修羅さんへ」と記述してください。
すべてのページの引用、転載、リンクを許可します。確認メールは不要です。引用元リンクを表示してください。

アマゾンカンパ 楽天カンパ      ▲このページのTOPへ      ★阿修羅♪ > 原発・フッ素31掲示板

 
▲上へ       
★阿修羅♪  
この板投稿一覧