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使用済み燃料火災の危険低減のための提案: 米国原子力規制委員会(NRC)の反応
- 2. A dense-racked U.S. spent fuel pool 稠密貯蔵ラック方式の 使用済み燃料プール （米国）
- 3. 使用済み燃料プール火災からの放射能放出は 原子炉事故よりずっと大きくなる可能性 半減期30年のセシウム137による土壌 汚染が住民の長期的被曝及びガン リスクに最も重要な影響を与え、広 範な地域の長期的又は永久的避難 を強いることになり得る. 福島1～3号の溶融炉心のセシウム 137は700 PBq* 。だが格納構造物か ら大気中に放出されたのはその1～ 3％だけ。 4号炉使用済み燃料プールは900 PBq 水素爆発の後は大気にさらされてお り、燃料火災が起きれば、約90％が 大気中に放出されるところだった。 *1 ベクレル (Bq) =1秒間に1回の崩壊 1 M（メガ）Bq =1秒間に100万回崩壊 1 P（ペタ）Bq = 1秒間に1000兆回崩壊 4号炉建屋2011年5月1日 使用済燃料 プールの階
- 5. 4号炉プールの使用済み燃料を覆ったままにした水は？ 原子炉ウエル機器貯蔵ピット (東電, 2012 報告, 付属文書9-5, Figure 3) プール・ゲート を通しウェル側 の水が漏れて流 入 通常はプール側からのゲートに対する水圧でシールが維持 上面図
- 6. 水の追加がなければ、30日 で火災。プールから水が漏 れだしていればずっと早く。 13. MELCOR Predicted Spent Fuel Pool Collapsed Water Level (Full Pool Case). 0 200 400 600 800 1000 0 5 10 15 20 25 30 35 40 H2Mass[ Time [days] Figure 116. MELCOR Predicted Hydrogen Generation (Full Pool Case). 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 0 5 10 15 20 25 30 35 40 CsReleaseFraction[%] Time [days] 蒸発による水位 燃料頂部 セシウムの放出割合 (5日後、約88 %) (Fukushima Daiichi Accident Study, Status as of April 2012, Sandia, 2012) ［サンディア国立研究所報告］冷却喪失からの日数 30 使用済み燃料 発火開始
- 7. フクシマによる住民避難：もし ≥ 1 MBq/m2のセシウム137 汚染 実際のフクシマ事故 (3/15/2011) 避難人口: 88,000 面積 1,100 km2 4号炉使用済み燃料プールの仮想火災 HYSPLIT大気拡散モデル 計算, 当日の天候 海岸側への風(4/9/2011) 陸地側への風(3/19/2011) 避難人口: 1,600,000 避難人口: 35,000,000 面積 4,300 km2 面積 31,000 km2 Fukushima Dai-Ichi Tokyo MetropolisTokyo Metropolis Niigata Iwate Fukushima MiyagiYamagata Ibaraki Tochigi Chiba Gunma Akita Saitama Yamanashi Tokyo Kanagawa gata Fukushima Dai-Ichi Tokyo MetropolisTokyo Metropolis Niigata Iwate Fukushima MiyagiYamagata Ibaraki Tochigi Chiba Gunma Akita Saitama Yamanashi Tokyo Kanagawa gata Fukushima Dai-Ichi Tokyo MetropolisTokyo Metropolis Niigata Iwate Fukushima MiyagiYamagata Ibaraki Tochigi Chiba Gunma Akita Saitama Yamanashi Tokyo Kanagawa iigata Legend ≥ 0.1 MBq/m 2 ≥ 0.5 MBq/m 2 ≥ 1.0 MBq/m 2 東京湾 凡例
- 10. 2003年の提案：プール貯蔵開始後5年のものを乾式貯蔵へ 提案：プールでの冷却開始後5年以上のものを乾式貯蔵に移し、オー プン・ラック貯蔵に戻す* 議会、米国科学アカデミー（NAS)による検討を要請。NASはテロに対 する脆弱性の評価の文脈で検討することを勧告(2006).** NRCは何 もせず。 フクシマの後、米国原子力規制委員会（NRC)はスタッフに提案をさら に検討するよう指示。 スタッフはコスト・ベネフィット（費用便益）分析をすることを決定。 * Robert Alvarez, Jan Beyea, Klaus Janberg, Jungmin Kang, Ed Lyman, Allison Macfarlane, Gordon Thompson & Frank von Hippel, “Reducing the Hazards from Stored Spent Power-Reactor Fuel in the United States,” Science & Global Security, Vol. 11 (2003) pp. 1-51. ** Safety and Security of Commercial Spent Nuclear Fuel Storage (National Academy Press, 2006). There also was a classified report in 2004.
- 12. 冷却5年以上の使用済み燃料が乾式貯蔵に移されれば 水素爆発の可能性は少なくなる 水素は、使用済み燃料のジルコニ ウム被覆が露出して、水蒸気の 存在下で高温になると発生する: H2O (水蒸気) + Zr H2 + ZrO. NRCのスタッフは、低密度プール 貯蔵だと、水素発生・爆発の可 能性が下がると結論. 建屋の損傷がなければ、事故の 際に大気中に放出されるセシウ ム137の量がずっと少なくなる。
- 13. NRCのコスト・ベネフィット分析 平均的放出に関するNRCのスタッフの推定：高密度プールにおける水素爆発 による火災だと1600PBq、低密度プールで水素爆発がない場合は20PBq －－80分の１！ 低密度貯蔵への移行の追加貯蔵容器コスト：約5000万ドル（50億円）/プール 米国における高密度プール火災の平均的経済コスト推定：約7000億ドル。 残った許可期間中のプール当たりの事故確率は1万分の1). テロの可能性は無視 ($7000億)/10,000： 約7000万ドル（70億円） 確率加重ベネフィット/プー ル 過小評価ーーＮＲＣによる次の想定のため: 1. 除染は1年以下で終了 2. 住民避難の線量限度は、フクシマ、チェルノブイリ、米国環境庁の指針の 3倍… 正しく修正したベネフィット（便益）は、コストよりも相当に大きくなる
- 14. しかし、ＮＲＣはベネフィットを減らために次の想定を導入 1. 80㎞以遠の事故影響は除外 2. ガンで奪われる命の価値について1995年の評価を使用。 2.5倍になっている現在の評価ではなく。 3. 他の原発は運転停止とならないと想定…. そして次のように結論: 1. ベネフィットはコストの約10％ 2. リスクはそれほど大きくない 3. 従って低密度プールに移行する必要はない
- 15. 米国ピーチボトム原発の稠密貯蔵プールでの使用済み燃料火災に よる1600PBqのセシウム137の放出による避難地域 過去の天候データ 小さい円: 半径80㎞以遠を切り捨てるＮＲＣ方式 凡例 2015年1月1日 2015年4月1日 2015年7月1日 2０15年10月1日
- 16. 1600 PBqのセシウムが放出されれば、広範な地域の大量 の人々の避難 が何年にもわたって必要になるだろう 平均避難面積 100,000 km2 [フクシマ 約 1,000 km2] 平均避難人口 1530万人 米国ピーチボトム原発使用済み燃料火災の場合 [フクシマ 約10万人] 避難に関する米国環境保護庁の指針は、5年間で非遮蔽被曝線量 0.04シーベル(約1 MBq/m2). この線量では追加ガンリスクは約 0.4％。
- 17. 原子力規制は政治的 1. アグレッシブな規制者は今日ではNRCの委員になるための承認を得 られない。上院に対する産業側の影響力のため。大統領による指名 を承認するのは上院。 2. 産業側がアグレッシブに過ぎると規制について文句を言った場合、 議会はNRCの予算に対するコントロールを利用することができる。 1988年、ドメニチ上院議員（上院歳出小委員会委員長）はNRCの予 算を3分の1削減すると脅した。産業側が文句を言ったため。NRCは ずっと弱腰になった。* *Pete Domenici, A Brighter Tomorrow: Fulfilling the Promise of Nuclear Energy (2004), “The NRC’s Day of Reckoning.”