原子力コーナー 08/11/29更新
大先生は原子炉や核燃料の資格も持っています。
大反対の人も、賛成の人も、まずは正しい知識の取得から。
皆様よりのご質問をお待ちしております。
TOPIX NOW | 〜センター試験に放射線が出るぞ!?〜 |
1、日本の原子力発電の割合 | 7、東海村の臨界事故 |
2、日本の発電炉には2種類、PWRとBWR | 8、高レベル放射性廃棄物の処分は? |
3、MOX燃料って何だろう? | 9、TRU(超ウラン元素)について |
4、被爆すると何故病気になるのか? | 10、もんじゅなど、高速増殖炉について |
5、被爆線量・シーベルトについて | 11、原発の発電コスト |
6、太陽光発電で何とかなるか? | |
#その他 |
物理TA 第5問 B 放射線と食品保存について考えてみよう。 19世紀の終りころ、ベクレルはEが放射能をもつことを発見した。 その後、多くの不安定原子核が見い出され、放射線を出して他の原子核に変わっていくことが確認された。原子核の出す放射線にはアルファ線、ベータ線、そしてFの3種類があることが見い出されたが、これらはそれぞれGであることがわかった。 このFを食品に照射すると殺菌、殺虫、熟度抑制、発芽防止に有効であることが分かり、食品を保存するための研究が行われるようになった。 日本においては 1965年ころから研究が始まり、ジャガイモ、玉ねぎなど日常よく使われる食品7品目のFによる照射の実験が行われた。その結果、唯一ジャガイモだけが発芽防止のために照射が認可された。このような放射線利用は食品照射と呼ばれている。 食品照射は、照射による発熱がない、包装したまま照射できる、化学処理とは異なり有害物質の残留のおそれがないなどの特徴があると言われている。「包装したまま照射できる」のはFのHという性質のためである。 しかしその反面、食品の成分が放射線により化学変化を起こし新しい物質が生じる可能性があることや、照射したかどうかを調べる一般的方法がないなどの問題がある。 E ウラン F ガンマ線 G ヘリウム原子核、電子、電磁波 H 物質を透過する力が大きい |
1位が原子力である事は、最近ようやく知れ渡るようになりました。
首都圏に限ると43%ほど、東京電力が自ら生産している電気に限ると50%が原子力によるものです。参照としては東京電力のこのページを見てみて下さい。平成10年度の原子力の構成比は?
2000年末で世界では430基の原発が運転中です。
BWR沸騰水型原子炉 | PWR加圧水型原子炉 |
・圧力は70気圧くらい。 | ・圧力は160気圧くらい。 |
東北電力2基、東京電力17基、中部電力4基、中国電力2基、北陸電力1基、日本原子力発電2基 | 北海道 電力2基、関西電力14基、四国電力3基、九州電力6基、日本原子力発電1基 |
Boiling Water Reactor | Pressurized Water Reactor |
*ABWR,APWR。 すでに実用段階にある最新型の原子炉です。電気出力は135万kW以上。AはAdvancedの意味です。東京電力柏崎刈羽の6号機と7号機はABWRです。
Mixed OXide fuelなのです。日本語で混合酸化物燃料。
二酸化ウランだけではなく、二酸化プルトニウムも使われているのです。
本来、プルトニウムは、もんじゅ のような高速増殖炉で使った方が 資源の有効利用の為にはずっといいのです。
しかし、高速増殖炉の開発は滞っていますし、核兵器解体に伴う 多量のプルトニウムが生じています。
そこで、効率が悪くなってしまう事がわかっていても、一般の原子炉でも使っているのです。
なを、プルトニウムの利用は特別な事ではなく、すでに海外では多く行われています。
また、MOX燃料でなくとも、プルトニウムは原子炉の運転に伴って生じるので、今までの燃料にもプルトニウムは含まれていたのです。
燃料は原子炉内で数年使われますが、終盤では ウランよりもむしろ プルトニウムのほうがエネルギー発生に寄与しているほどです。
放射線によって、体の中の水分がイオン化(電離)するのが主な原因です。
このイオンが細胞内高分子(DNAやRNA)を壊してしまうのです。
例えば、DNAの鎖 (つながり) を切ってしまいます。ある程度は修復されるのですが、何個所も損傷を受けると修復が不可能になって、細胞が死んだり、異常が発生します。
→その結果、細菌に対する抵抗力がなくなり、感染症にかかり易くなります。
→対策として、患者を無菌室に入れました。又、臍帯血移植をして造血能力を回復させました。
→水分の吸収が出来なくなります。 体液の漏出も起こります。脱水症状になりました。
→対策として、点滴などによる水分や電解質の補給が行われます。新しい細胞が生まれてきて、再び腸の内表面が覆われるのを待ちます。
被爆線量を表す単位がシーベルトなのです。物理的なエネルギーの吸収量に、体に対する影響の度合を加味して決められる線量です。
物理的には同じ量の放射線であっても、その種類や持っているエネルギーによっては、体への影響が異なるのです。シーベルトは “ Sv” と書きます。
自然放射線による一年間の被爆線量 | 0.002シーベルト | 0.001シーベルトと書いてある本もあるが、これには体の中にある放射性物質による内部被爆を含んでいない。 |
放射線作業に従事する人の法的年間被爆限度 | 0.05シーベルト | 事故処理の緊急作業、妊婦、各部位などに細かい規定がある |
初めて臨床症状が見られる被爆量 | 0.25シーベルト以上 | 白血球の減少が見られる |
自覚症状の出る被爆量 | 1〜2シーベルト | 頭痛、めまい、吐き気 |
半数の人が死亡する被爆線量 | 4シーベルト | 骨髄などの造血組織がやられ、白血球がなくなり感染や出血により死亡。白血球がなくなる2週目くらいに死亡のピーク。それを過ぎれば、ほとんどの人は生還する。 |
全員が死亡 | 7シーベルト | 死亡原因は上記と同じく骨髄死。 |
東海村臨界事故での最大被爆者 | 18シーベルト | 二ヶ月以上生存していますが、これは医療措置が取られている為です。83日で亡くなられました。 |
※1メートルが1,000ミリメートルなら、1シーベルトは1,000ミリシーベルト。
大 先 生 の 見 解 |
日本では、2010年までに太陽光発電を500万キロワット作る計画らしい。 太陽光発電の設備利用率は12%位である。証拠例としてはNEDOのこのページを参照されたい。フィールドテスト事業の所を見ていくんだ。システム利用率がそれ。NEDOは政府系機関だよ。 注:NEDOの 実績報告のページはなくなりました。現在リンク切れです。 一方、原子力発電所の設備利用率はこの通り↓毎年80%以上。 ※2000年度は81.5%でした。 500万キロワットの太陽光発電の実力は500×0.12=60万キロワット 日本で大型原発と言えば東京電力の柏崎刈羽6号機及び7号機で1台135万キロワット。 一台当たりの実力は135×0.8=108万キロワット 60÷108=0.56 つまり、10年後に太陽光発電が計画どうり作られても、生み出せる電力は大型原発に換算して0.56台分にしかならない。日本では2010年までに原発20基作るなんて言ってるよ。これじゃ、焼け石に水だよ。 それからね、太陽光発電の発電能力というのは、新品、快晴、適温、最良の角度及び方向、これらの条件がそろった時に出るかもしれない出力という意味だよ。 一方原発はね、法律的に認可を受けた、っていう意味であって、実際の能力はもっとある。だから普通に運転している時はいつだって出力100パーセントで動いているよ。 |
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セキスイツーユーホームの広告 平成11年11月4日 日本経済新聞 |
いよいよ出番迎える太陽光発電 一九九四年十二月に閣議決定された新エネルギー導入大網では我が国の太陽光発電設置量を二〇〇〇年で四十万キロワット、二〇一〇年には五百万キロワットまで増やす計画。 五百万キロワットは原子力発電所5基分で日本の電力総需要のわずか四%。@しかし、この調子で二〇二〇年まで増えれば、将来は頼りになる発電技術に成長しよう。 太陽光発電は二十一世紀の発電技術の本命として大きな期待がかけられている。 |
大先生のコメント | @そう、そのとうり。確かに原発5基はだいたい500万キロワットくらいだ。しかし、500万キロワットの太陽光発電設備が原発5基分の電力を生み出すとはどこにも書いてないぞ。 増えれば、しよう、期待、これらはすべて仮定表現。したがってこのとうりにならなくても何ら責任は生じない。よってこの広告は正しい。 |
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日本経済新聞 平成11年9月6日朝刊 経済部の記者。 |
現在国内の太陽発電規模は約九万キロワット(97年度)。通産省は二〇一〇年度までに五百万キロワットに拡大するため太陽電池技術開発の後押しをしている。 五百万キロワットは最新型原発四基分程度@だが、夏季のピーク需要を賄う事などでA二酸化炭素排出抑制への効果が期待できる。 |
大先生のコメント | この記事に間違いは見当たらない。ただ、私とは違った角度から見ているのである。 @正しい。 Aポイントはここだ。500万キロワットの太陽光発電が生み出す電力は、原発一基に遠く及ばないと私は書いた。しかし、太陽光発電が稼動している時間帯だけには、確かに原発四基分の電力を生み出す。これは新規発電所の増設をしなくて済む、という事である。 もちろん、発電所を増設しなくて済むのは電力会社の話なのであって、代わりに皆さんが犠牲になる。太陽光発電にも環境負荷はあるし、数が膨大となるので、普通の火力発電所を4基ほど作って夏のピーク時にだけ運転した方が、かえってコストや環境の為に良くなってしまわないか? |
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大先生の解答 | 太陽光発電のLCA評価すべてを知りたい。 太陽光発電がエコマーク対象商品になれるかどうかもポイント。 その製造段階の詳細な情報、廃棄処分の方法も知りたい。 前記の様に、太陽光発電が実際に生み出す電力は非常にわずか。部分的な利用には賛成するものの、これで何とかなると考えるのは絶対反対。 原子力発電所を増設しろ、とは言わないが、このままでは、原発もできなければ、 又、太陽光発電でも何ともならない。 危機感で一杯だ。!どうしたらいいのか? |
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参考 エコマークについて |
ISO14024が基準になっているらしい。 その商品が製造される過程、あるいは商品の使用や廃棄に際して、環境に与える負荷が他に比べて少ない商品。 又は、 その商品を使うことによって、環境への負荷を減らすことができる商品に付いている。 |
電気をたくさん作っていても、少ししか作ってなくても、臨界は臨界。必用な分だけを、一定の出力で発生させる事が出来ます。コントロールできるのです。
コントロールなしに一方的に核分裂が進むのが 臨界事故です。瞬間的には 臨界を通り越しており、出力が一気に上昇します。臨界超過です。
臨界超過がもっと大きくて速いのが原子爆弾。でも実際には 原子爆弾の様には爆発しません。不純物が多すぎますし、それほど単純ではないからです。
安定した地層に埋設処分する事になっているのだが、実は、何処の地層なのかまだ決まっていない!
ホウケイ酸ガラスというガラスに高レベル放射性廃棄物をガラス個化する。それがステンレス容器に入っている。 初めの数十年は、ストロンチュームやセシュームなどが放射線をたくさん出すので結構 発熱する。 一本あたりで、だいたい大型ドライヤー1台分くらいの熱を出す。 だから初めのうちは地上で管理し、冷めてきたら地層中に埋設する。 |
100万キロワット級原発で1年におよそ3立方メートルの高レベル放射性廃棄物が生じる。
ガラス個化体にして30本ほどだ。
平成12年、日本の原発は全部で4500万キロワット。全電力の36%以上をまかなってる。
単純な計算では、1年に140立方メートル、ガラス個化体にして1400本ほど生じる事になる。
140立方メートルって、学校の教室1つ分くらいだね。
大先生の見解 | ストロンチュームやセシュームなど、通常の放射性物質は、100年もすればかなり無くなってしまう。 問題は、TRU(超ウラン元素)なのだ!(後記) 何万年も放射線だすなんて大問題だ。 では、原発止めるか?!止められないのだ!!! 原発いやです、でも贅沢はします、太陽光や風力も焼け石に水 状態です、では、どうしたらいいのだ! もちろんTRUの取り組みはされているのだけど、どうなることやら、、 |
U(ウラン)より原子番号の大きな元素で、天然にはすでに存在しません。地球ができた頃にはあったと思われますが、すべて放射性のため、すでに別の物質(鉛など)に変わってしまいました。 なを、ウランも放射性物質であり、時間とプロセスを経て 安定な鉛へと変わっていきます。TRUの元はウランです |
→ウラン燃料が中性子を吸収し、後、ベータ線などを放出することにより生じます。
92U | ウラン | ウラン238の半減期は45億年くらい。235は7億年くらい。239は23分。 | |
T | 93Np | ネプツニューム | 237は214万年、239は2、4日 |
R | 94Pu | プルトニューム | 238は88日、239は2万4000年、240は6500日くらい。 |
U | 95Am | アメリシューム | 241は430日。 |
元 | 96Cm | キュリューム | 242は163日。 |
素 | 97Cf | カルホニューム | 252は2、6年。 |
↓ほんの一例ですが・・・こんな経過をたどります。
あぜ道の土手に生えてました。カエルの声も聞かれます。36k
増殖って? | 似たような言葉に転換というのがあります。 燃料を100使ったら、新たに120の燃料が生まれるのが増殖比1.2です。 燃料を100使ったら、新たに80の燃料が生まれるのが転換比0.8です。 別の使い方もあるのですが、100%以上が増殖と表現し、以下は転換と表現します。 |
→だから高速増殖炉は“魔法の釜戸”
財布の金10万使ったら、新たに11万入ってくる、ってんだからもう魔法の財布!後が恐い?
実は 普通の原子炉でも転換比で0.6くらいあるんだ。プルトニュームもやっぱり出来てるし、むしろウラン以上に出力に寄与してる場合もあるんだよ。
なにが高速? | 中で飛び回っている中性子が高速。およそ2秒で地球を一周する速さだ。 一方、普通の原子炉では秒速で数キロメートル。半日で地球一周。 中性子が速い方が 核分裂を起こした時に、新たな中性子をたくさん叩き出すんだ。それは増殖にとっては大変重要な事なんだ。 |
→何故日本は高速増殖炉にこだわるのか?
私の知る所ではありません。
高速増殖炉と再処理加工施設を持てば、ずっと使い続けていける。1000年位は大丈夫。 使っても新たに又 燃料が生まれてくるのだから、つまり、エネルギー資源を輸入しなくてもいいって事。 “準国産エネルギー資源”と言われるゆえんです。 原発なしで済めばいいけど、日本は石油止められたらお終い。これからは 石油とか天然ガスとかの 取り扱いし易いものは、今迄貧しかった国の人々が使う番じゃないかな? |
1kWhで5.9円資源エネルギー庁(通産省)が平成11年末に示した試算
その内訳 ↓
資本費 | 2.3円 | 減価償却費、固定資産税、廃炉費用等 |
運転維持費 | 1.9円 | 修繕費、一般管理費、事業税等 |
燃料費 | 1.65円 | 別表の通り↓ |
※原発周辺自治体への交付金加えるならプラス 0.39円
燃料費の内訳詳細
フロントエンド | 0.74円 | 鉱石調達、精鉱、転換 0.17円 濃縮 0.27円 再転換、成型加工 0.29円 |
再処理 | 0.63円 | 0.63円 |
バックエンド | 0.29円 | 中間貯蔵0.03円 ※廃棄物処理、処分0.25円 |
※高レベル放射性廃棄物処分も含む。
この間まで11円って言ってなかったか?
この間まで9円って言ってなかったか?
→その時の実状に合わせて評価も変わります。 |
例えば当初、原発の寿命は16年程と評価していました。
日本で一番古い原発はすでに30年経っています。アメリカでは60年運転の認可も始まっています。(カルバートクリフス原発2基2000年3月、オコニー原発3基2000年5月認可、アーカンソー原発1基認可、エドウィン原発2基2002年1月認可、以下2002年2月現在申請中は、ターキーポイント3、4号機、サリー1,2号機、ノースアナ1、2号機、マクガイア1,2号機、カトーバー1,2号機、セントルーシー1,2号機、ピーチボトム1,2号機)
最近運転を始めた原発が 寿命40年あると考えても、無理はないでしょう。現在は寿命40年と評価しているようです。
原発を始めた初期には、なにかと故障し、設備利用率が40〜50%の時もありました(70年代初め)。今では改善が進み、毎年80%以上の設備利用率です。1年ごとに、2〜3ヶ月にもわたる定期検査をしているので、100パーセントにはなりません。(もう少し長く運転を続けられるよう、規制を緩和しようとする動きも見られます。)
作成中
すずらんです。ちなみに鐘の音です。31k
江戸風鈴も聞いてみて下さい71k
mail to: japan@kfy.biglobe.ne.jp
♯ その他
その他#1〜 敦賀原発シュラウドにひび割れ〜
原子炉圧力容器内にあって、炉心を円筒状に覆っている筒状の構造物がシュラウドです。シュラウドと言えばBWR(沸騰水型原子炉)の用語です。PWR(加圧水型原子炉)にも似た部分がありますが、こちらは炉心曹と呼んでいます。ちょっと違う。 シュラウド外側と圧力容器の間には ジェットポンプや その管が幾つもあって、冷却水を炉心下方へ送り込んでいます。冷却水は炉心下部で向きを変え、シュラウド内を上方向へと流れて炉心を冷却します。(最新型のABWRにはジェットボンプや管はありません。内蔵型のインターナルポンプが圧力容器下端に組み込まれています。) シュラウドなど、炉内構造物のほとんどは耐食性の高い18−8系ステンレス鋼です。ただし燃料部分には 中性子を吸収しにくいジルコニューム合金が使われます。ちなみに圧力容器は 低合金炭素鋼です。 敦賀原発一号機は1970年に営業運転を始めた、一般的な発電炉としては日本初の原子炉です。BWRつまり沸騰水型原子炉。出力34、7万キロワット。日本原子力発電(株)。 今回 シュラウドの支持部に幾つものひびが見つかったとのこと。原発が日本で運転を始めたばかりの頃も、よくひび割れで運転停止したようです。主な原因は応力腐食割れ。応力(負荷の事)の存在が手伝って進行する腐食です。(今回の原因もそうなのか 調査中) |
その他#2〜敦賀原発3号機、4号機の増設について〜
2000年2月前句、新聞を見ていると、敦賀原発3号機、4号機の増設の話が載っていました。 驚いたのは、その出力の大きさです。間違いではないかと思ったのですが、日経にも読売にも同じ数字が書いてありました。 1台当たりの出力は153.8万キロワット。 ついこの間まで、大型原発といえば、135万キロワットでした。この進化の速さに驚いてます。 建設費は2台合わせて約8000億円、運開(うんかい、つまり運転開始)は2008年くらいとの事。 2台合わせて308万キロワット。この原発2台と同量の電気を作るには太陽光発電で少なくとも2050万キロワット、風力発電で少なくとも980万キロワットの設備が必用です。 日本が2010年までに作る予定の太陽光発電は500万キロワット。1/4以下しかないです。一方 風力発電は2010年までに30万キロワット。1/30もないです。 なを、原発は敦賀のこの2台だけでなく、他にも沢山作る計画だそうです。 |
原子力の質問に答えてくれる公的なホームページ
このページを作った1997年ころは、原子力の質問に答えてくれるとこなんてなかったのですが、最近は大変いいサイトが登場してきました。
紹介します。
原子力なんでも相談室→ http://www.atomnavi.jp/uketsuke/situmon.html
微力ながら 私の役目も終わったかな?
基本的な知識はあります。→ 仕事でもなく利害はありません。