「通りすがり」の方からコメントをいただきました。緑色部分は正しくありません。
制御棒の溶融、臨界に関する ヤフー知恵袋で、概ね理解できました?? 制御棒が燃料棒より先に熔融し、その状態で水が加わると臨界になる?
「止める 冷やす 閉じ込める」の「止める」はうまくいったので、再臨界は無いというが、制御棒に何らかの損傷はないのだろうか?
「再臨界の可能性は極めて低い」 日本システム安全研究所・吉岡律夫代表
とは言うけれど、「極めて低い」ことが起きないとも限らないわけで。
[東日本大震災]専門家「非常に深刻」…福島3号機爆発恐れ
東京電力によると、福島第1原発3号機は13日午後1~3時にかけて、4メートルある燃料棒のうち2メートル露出したという。露出して温度約700~800度に上がると、燃料棒を覆う被覆管のジルコニウムが水蒸気と反応して水素が発生する。この水素が、配管などから原子炉建屋に漏れ出した可能性があるとみられる。炉心溶融は約2800度で起きることから、炉内の温度はかなり高かったと考えられる。吉川栄和・京都大名誉教授(原子炉安全工学)は「高温になるほど反応が強い。長時間、長い燃料棒が水面から露出すると、大量の水素が発生することになり爆発の危険性が高まる。他原発も似た状況になる可能性は否定できない。非常に深刻な状態だ」と話す。
制御棒の耐熱性 (公開特許公報(A))
課題
「従来の構造物である制御棒容器に炭化ホウ素やホウ素化黒鉛などの中性子吸収材を格納した制御棒は、その構造物である制御棒容器にアロイ800などの耐熱合金が使用されているが、800℃を超えて1000℃若しくはそれ以上の耐熱性を有していない。」
解決手段
ホウ素混合炭素繊維強化炭素複合材料からなる制御棒は、炭素繊維強化炭素複合材料とホウ素が組み合わされたホウ素混合炭素繊維強化炭素複合材料から構成される制御棒容器とその内部に格納された中性子吸収材とが一体化された原子炉の制御棒であり、心棒に、炭素繊維クロスを巻き付けて積層した後、ホウ素源を含浸させた炭素繊維クロスを巻き付けて積層して熱処理することにより形成される。
1号機 炉心高温で冷却強化 (NHK)
炉心の温度が設計温度の302度を超え、およそ400度に達したため、これまで使っていた配管に加え、23日午前2時23分から、別の配管を通じて炉心への給水を始め、炉心の冷却を強化したことを明らかにしました。
原子炉の温度が400℃でも、燃料棒の温度が800℃になれば…→制御棒の損傷欠落→小規模な臨界?
再臨界の可能性がが無ければホウ酸を入れ必要はないだろう。
制御棒 (ウィキペディア百科事典)
材質 [編集]その目的のために中性子を強く吸収する材料でできている。主なものを例として載せる。炭化ホウ素、カドミウム合金、インジウム、銀
中越沖地震が明らかにした原発耐震指針の問題点 (京都大学原子炉実験所)
2.原子炉停止と制御棒の損傷
当日、運転中の2号機(未臨界)、3号機(定格出力)、4号機(定格出力)、7号機(低出力運転)は、地震発生の信号を受信してスクラムにより自動停止に入り、1秒弱(設計値1.62秒、1.44秒)で全制御棒は挿入された。信号発信後、2秒後に全制御棒挿入信号を確認しているが、4号機でスクラム時間記録計が故障しており、記録は存在しない。相変わらず、計測器の未整備という問題が残る。なお、制御棒の挿入時間は規定で2.2秒であるので、規定内に停止したことになる。しかし、地震は数秒で収束するが、3時間あまり70気圧、温度300度の環境で構造物は維持されているので、制御棒が挿入されても安全とは言い難く、原子炉内の損傷により蒸気漏れが起きる可能性があるので、注意は必要だろう。(図1参照)。地震による制御棒の損傷については、過去(2005年8月)に、原子力安全基盤機構で耐震実験(加速度3*9.8)と解析を行っており、共振による損傷等は起きないというデータを報告している。ただし、制御棒は、単体では支持部の間を通過する間、かた持ち構造の振動をうけるので、大きく振れる可能性がある。この点についての検討はなされていない(PWR とBWR では構造は異なる、図2参照)。
制御棒の溶融、臨界に関する ヤフー知恵袋で、概ね理解できました?? 制御棒が燃料棒より先に熔融し、その状態で水が加わると臨界になる?
「止める 冷やす 閉じ込める」の「止める」はうまくいったので、再臨界は無いというが、制御棒に何らかの損傷はないのだろうか?
「再臨界の可能性は極めて低い」 日本システム安全研究所・吉岡律夫代表
とは言うけれど、「極めて低い」ことが起きないとも限らないわけで。
[東日本大震災]専門家「非常に深刻」…福島3号機爆発恐れ
東京電力によると、福島第1原発3号機は13日午後1~3時にかけて、4メートルある燃料棒のうち2メートル露出したという。露出して温度約700~800度に上がると、燃料棒を覆う被覆管のジルコニウムが水蒸気と反応して水素が発生する。この水素が、配管などから原子炉建屋に漏れ出した可能性があるとみられる。炉心溶融は約2800度で起きることから、炉内の温度はかなり高かったと考えられる。吉川栄和・京都大名誉教授(原子炉安全工学)は「高温になるほど反応が強い。長時間、長い燃料棒が水面から露出すると、大量の水素が発生することになり爆発の危険性が高まる。他原発も似た状況になる可能性は否定できない。非常に深刻な状態だ」と話す。
制御棒の耐熱性 (公開特許公報(A))
課題
「従来の構造物である制御棒容器に炭化ホウ素やホウ素化黒鉛などの中性子吸収材を格納した制御棒は、その構造物である制御棒容器にアロイ800などの耐熱合金が使用されているが、800℃を超えて1000℃若しくはそれ以上の耐熱性を有していない。」
解決手段
ホウ素混合炭素繊維強化炭素複合材料からなる制御棒は、炭素繊維強化炭素複合材料とホウ素が組み合わされたホウ素混合炭素繊維強化炭素複合材料から構成される制御棒容器とその内部に格納された中性子吸収材とが一体化された原子炉の制御棒であり、心棒に、炭素繊維クロスを巻き付けて積層した後、ホウ素源を含浸させた炭素繊維クロスを巻き付けて積層して熱処理することにより形成される。
1号機 炉心高温で冷却強化 (NHK)
炉心の温度が設計温度の302度を超え、およそ400度に達したため、これまで使っていた配管に加え、23日午前2時23分から、別の配管を通じて炉心への給水を始め、炉心の冷却を強化したことを明らかにしました。
原子炉の温度が400℃でも、燃料棒の温度が800℃になれば…→制御棒の損傷欠落→小規模な臨界?
再臨界の可能性がが無ければホウ酸を入れ必要はないだろう。
制御棒 (ウィキペディア百科事典)
材質 [編集]その目的のために中性子を強く吸収する材料でできている。主なものを例として載せる。炭化ホウ素、カドミウム合金、インジウム、銀
中越沖地震が明らかにした原発耐震指針の問題点 (京都大学原子炉実験所)
2.原子炉停止と制御棒の損傷
当日、運転中の2号機(未臨界)、3号機(定格出力)、4号機(定格出力)、7号機(低出力運転)は、地震発生の信号を受信してスクラムにより自動停止に入り、1秒弱(設計値1.62秒、1.44秒)で全制御棒は挿入された。信号発信後、2秒後に全制御棒挿入信号を確認しているが、4号機でスクラム時間記録計が故障しており、記録は存在しない。相変わらず、計測器の未整備という問題が残る。なお、制御棒の挿入時間は規定で2.2秒であるので、規定内に停止したことになる。しかし、地震は数秒で収束するが、3時間あまり70気圧、温度300度の環境で構造物は維持されているので、制御棒が挿入されても安全とは言い難く、原子炉内の損傷により蒸気漏れが起きる可能性があるので、注意は必要だろう。(図1参照)。地震による制御棒の損傷については、過去(2005年8月)に、原子力安全基盤機構で耐震実験(加速度3*9.8)と解析を行っており、共振による損傷等は起きないというデータを報告している。ただし、制御棒は、単体では支持部の間を通過する間、かた持ち構造の振動をうけるので、大きく振れる可能性がある。この点についての検討はなされていない(PWR とBWR では構造は異なる、図2参照)。