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1 JSME 動力エネルギーシステム部門原子力の安全規制の最適化に関する研究会シンポジウム 福島第一原発の事故の教訓と 世界最高水準の安全性確保への道 平成 23 年 11 月 25 日 北海道大学大学院工学研究科エネルギー環境システム専攻 教授 奈良林直 原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 1

2 循環注水システムによる冷温停止冷温停止を提案 3 月 28 日に原子力学会の HP にて循環注水システムを提案 水素対策 2 タービン建屋汚染水の海への浸出防止 復水器 海水系 炉心残留熱 5MW 次第に減少 塩 製塩 ( 晶析 ) 装置 蒸留濃縮装置 回収した放射性物質 ゼオライト浄化系 給水タンク 冷却塔 受水タンク 原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 2 5MW コンクリートブロック鉄板 1 炉心冷却 浄化システムの設置 遮蔽 瓦礫撤去

3 抜本的改善 1 フィルター付きベント チェルノブイリ事故の教訓 : 例え事故が起こっても地元には迷惑をかけません ( フランス ドイツ スイス フィンランド ノルウエイの多くの原発に設置 ) ヨウ素やセシウムなどの放射能を 1/100~1/1000 に低減 使用済燃料プール ミストセパレータ 原子炉 0 プール水 原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 3

4 格納容器の損傷後に放射線量率急増 2 号機の圧力抑制室の爆発音以降の放射線量率が急増 ベントが水素爆発の原因 (4 号機の他 1 号機 3 号機でも?) 3/11 3/12 3/13 3/14 3/15 3/16 3/17 3/18 日経サイエンス 7 月号より 原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 4

5 水素爆発と格納容器破損 4 号機 3 号機 2 号機 1 号機 水素爆発 水素爆発 格納容器破損 水素爆発 エアフォートサービス社提供原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 5

6 フルター付ベントの重要な役割 フルター付ベントの重要な役割 (1) 格納容器 (C/V) 破損の防止 (2) 放射性物質の飛散防止 福島第一原子力発電所の状況 #1 号機格納容器 0.7MPa + ベント操作 + 水素爆発 ~1 日 #2 号機格納容器 0.7MPa + ベント失敗 + 格納容器破損 ~3.5 日 #3 号機格納容器 0.6MPa + ベント操作 + 水素爆発 ~3 日 格納容器の過圧破損と放射性物質 水素のリークや飛散を防ぐ フィルター付格納容器ベントシステム (FCVS) が必要 スイスでは1992 年に過酷事故対策として追加設置した フィルター付ベントがあれば長期にわたり注水とベントにより長期の外部電源喪失 (SBO) & と冷却源喪失 (LUHS) に対応可能 格納容器の過温破損と水素リークを防止する 炉心と格納容器の特設除熱系 (SEHR) が必要 JSME visit Leibstadt NPP, Swiss, on Nov.11,2011, Prof. Okamoto 原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 6

7 フランスのショー発電所 フィルター付ベント 原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 7

8 スイスのライプシュタット発電所 フィルター付ベント 原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 8

9 FCVS ( フィルター付格納容器ベントシステム ) FCVS ( フィルター付格納容器ベントシステム ) ベントの入念な準備がなされている 濾過係数 :DF > 1000 エアロゾル > 100 I 2 ベント弁はシャフトを回して開操作 Rapture Disk (~3bar) Stuck Steam Fuel rod MOV Normal Open MOV Normal Close NaOH Backfitted on 1992 for (mitigation of Sever Accident) Solubility ph10 Solubility ph7 ~50 原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 9

10 SEHR ( 特設非常用除熱システム ) SEHR ( 特設非常用除熱システム ) SEHR (Special Emergency Heat Removal System) 米 TMI 事故の直後に設置 1 格納容器の追加の冷却機能 2 格納容器の過酷事故の緩和 Steam Fuel rod 熱交換器 地下水 Suppression Pool 炉心と格納容器の除熱 D/G D/G Two D/G for SEHR Underground Dwells 原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 10

11 1 号機にも自然冷却系 (IC) があった 強力な冷却 減圧性能があったが バッテリー切れで制御盤が機能喪失 動いていたら 事故収束できた 建屋外へ蒸気放出 IC: 非常用復水器 原子炉圧力容器 圧力抑制プール 純水タンク 防火用水 IC 出口弁 2 号機 3 号機のRCIC の蒸気タービンもバッテリー切れと圧力抑制プールの水温 圧力上昇で停止して冷却不能 原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 11

12 浜岡原子力発電所の電源対策 電源の耐津波強化の耐津波強化対策対策事例 開閉所の高台設置やガスタービン電源車の配備 ( 北電 ) 標高 85m ガスタービン発電機と電源盤の高台設置 ( 中部電力 ) TP+25m 以上 原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 12

13 抜本的改善 2 崩壊熱冷却系冷却系の追加 冷却塔 定格熱出力の 1%: 1000MWe で約 30MW 原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 13

14 ヒートシンク ( 冷却源 ) の確保例 ( 中部電力 ) 原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 14

15 ドイツの再生可能エネルギー : 太陽光はわずか 1.9% 太陽光発電設備容量 : 約 1700 万 kw 2010 年のドイツの電源構成比 ( 総発電電力量 6,210 億 kwh 暫定値 ) 出典 : エネルギー収支統計協会 再生可能エネルギー統計協会 原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 15

16 欧州の干ばつと猛暑 03 年 06 年のヨーロッパの熱波 ( 死者計約 5 万人 ) ドレスデン地域 (2006 年 7 月 ) 地球温暖化の死者はチェルノブイリ事故の比では無い!CO2 は大量殺戮ガス 18 原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 16

17 世界の化石エネルギー需給予想 200 人類は間もなく化石燃料を使い果たす 現在 必要量 石油換算エネルギー ( 億 t) 石炭 天然ガス 42 年 60 年 133 年 高速増殖炉でプルトニウムを利用すれば 2570 年 不足分 100 年 石油 西暦年 原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 17

18 サウジアラビアの原子力教育 原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 18

19 マレーシアのクアラルンプール 原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 19

20 マレーシアの原子力教育 原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 20

21 まとめ 福島第 1 原発 1~4 号機の事故は しっかりした事前検討や対策がなされていれば早期に収束できた フランスやスイスでは米 TMI やチェルノブイリ原発事故の教訓を活かして冷却源の強化やフィルタードベントを設置していた 福島第一原発事故の教訓を活かして世界一の安全性を確保して しっかり運転を! 太陽光や再生可能エネルギーだけでは原子力を置き換えるほど十分なエネルギーを賄えない 両者を将来も使い続けるべきである 原子力教育は我が国および世界の原子力発電の安全性確保と技術開発 そして世界の安全文化の強化のために重要である 原子力の安全規制の最適化研究会シンポジウム 2011 年 11 月 25 日北海道大学奈良林直 21

スライド 1

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