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 東京電力が来年の取り出し開始をめざす福島第一原発の溶け落ちた核燃料「デブリ」。内部の調査や模擬実験などが進み、これまで参考にしてきた米スリーマイル島原発のデブリと性質や様子が大きく異なることがわかってきました。

拡大する写真・図版スリーマイル島原発のデブリ=日本原子力研究開発機構提供

金属成分多く、溶けきらない部材も

 2011年3月、炉心を冷やせなくなった福島第一1~3号機では、核燃料が自ら発する熱で融点を超える高温になり、溶け落ちるメルトダウン(炉心溶融)が起きた。それが冷えて固まったものがデブリだ。原子炉圧力容器や格納容器の底部にたまっているとみられるが、強い放射線を放つため、ロボットですら容易に近づけない。

 ひとことで「溶け落ちた核燃料」と説明されるが、実際には一緒に溶けた周りの金属などが混ざったものだ。ウラン燃料が詰め込まれた燃料棒はジルコニウム製の被覆管で覆われ、核分裂を止める制御棒はホウ素を含んだステンレスでできている。1~3号機のデブリの総量は800~900トン、うち3分の2が燃料以外と推定されている。

 実物を分析できず、正体がよくわからない「未知の物質」を取り出すため、研究者らが数少ない前例として頼りにしてきたのが、1979年に炉心溶融事故を起こした米スリーマイル島(TMI)原発のデブリだった。だが、ここにきて、その性質が福島第一とは大きく異なる可能性がみえてきた。

 手がかりになったのは、18年に東電が撮影した2号機内部の映像だ。そこには、金属が主成分とみられる堆積(たいせき)物や、溶けきらなかった燃料集合体の部材など、TMIのケースからは予想できないような複雑な状態が映し出されていた。デブリを研究する日本原子力研究開発機構の倉田正輝・炉内状況把握ディビジョン長は「最初はTMIのような壊れ方を想定していたが、単純ではなかった」と話す。

■模擬実験もとに3タイプ…

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