福島原発事故の(メルトダウン)ってなんですか?3-2

2.止まったのになぜ事故がおきたの?(フクシマから学ぶ12、13ページ)

1.冷やすことができなくて事故に

原発では発電が止まると、外から電気をもらって冷却ポンプを動かして原子炉を冷やさなくてはなりません。ところが、地震で電線の鉄塔が倒れて外から電気を送りこめなくなりました。そこで緊急用に施設内に設置してあったディーゼル発電機が動き出しましたが、これも一時間後の津波に襲われて使えなくなり、ついにすべての電源が失われました。

その結果、原子炉の冷却ができなくなり、原子炉内部の温度が上がりすぎて燃料がとけ、発生した水素が爆発して大量の放射性物資が飛び散る重大事故に進んだのです。

2.なぜ、止めた後に冷やす必要があるの?

しかし、なぜ、熱を発生する核分裂を止めることができたのに、冷やさなくてはならないのでしょうか?それは核分裂とは別のしくみによる熱が発生するからです。この熱を(崩壊熱)といいます。(フクシマから学ぶ13ページ図3)

核分裂のあとにできたものは長い間放射線を出し続け(破壊)するとも言いますが、その間も熱を出し続けます。これはが出す熱です。紙や木などが(燃えた)あとにできるものが(灰)ですが、核分裂反応も熱を出すので(燃える)といい、核分裂後にできるものは(灰)と呼びます。しかし、死の灰は木や紙が燃えた後にできる灰とはまったくちがいます。灰自身が熱を出し続けるのです。しかも、ふつうの灰ならば、まだ燃えきっていなくなって熱を出していても一度水を掛けると熱の発生は止まりますが、死の灰は水をかけても熱の発生は止まることなく、ずっと水をかけ、冷やし続けなければなりません。しかし、福島原発では破壊熱を冷やすための装置がすべてダメになり、その結果、原子炉内部の核燃料の温度がどんどん上がって、ついに(メルトダウン)や(水素爆発)が(水素爆発)が起きたのです。

死の灰、聞くだけでざわっとする言葉です。使い終わった灰がいつまでも熱を発するって考えつかないですがだから思い通りにコントロール出来ないんですね。やはり人間には扱いが難しいエネルギーだと再確認しました。

福島原発事故の(メルトダウン)ってなんですか?3-1

原発事故は起きて2カ月ほどしてから、原子炉内部でメルトダウンが起きていたということがいわれるようになりましたが、それはどのようなことですか。また、事故の結果、人々がどのような影響を受けたのか。(フクシマから学ぶ12ページ)

1.大地震で止まった原子炉

2011年3月11日、マグニチュード9.0の巨大な(東北地方太平洋地震)が発生しました。ほぼ同時に、福島第一原発電所(福島第一原発)でこれまで世界で経験のない重大な事故が発生しました。第一原発には1号機から6号機までありますが、地震が発生したときは1~3号機だけが運転中で4~6号機は定期点検のために運転していませんでした。

運転中だった1~3号機は、地震のゆれを感知して運転を止める装置(制御棒)がはたらき、原子炉での核分裂反応を緊急停止させました。これによって核分裂による熱の発生が止まり、発電を停止しました。(フクシマから学ぶ12ページ図1.図2)

地震が起きてもきちんと作動して緊急停止させたんです。すごいと思います。でも自然を相手に絶対は無いと凄く考えさせられました。

 

 

核分裂とはどのようなことですか?2-5

核分裂のエネルギーはとっても巨大

1.ガスや木が燃える場合の100万倍の熱

私たちは物質から光や熱や電気などのエネルギーを得て、必要に応じて異なるエネルギーに変えて利用しています。原子核は(核エネルギー)を蓄えており、核分裂が起こるとこのエネルギーが放出され、熱や光のエネルギーに変わります。このとき放出されるエネルギーの大きさは、同じ重さの燃料と比べた場合、都市ガスや木などが燃える(化学反応)のエネルギーの約100万倍もあります。同じ重さで比べた場合、物質は小さな世界へ行くほど大きなエネルギーを持っているのです。(フクシマから学ぶ11ページ図6)

2.連鎖反応でエネルギーを取り出す

しかし、人間がエネルギーを利用するには原子核一個が分裂しただけでは少なすぎるので、何個も続けて核分裂をさせなければなりません。これを(連鎖反応)といいます。

核分裂の連鎖反応はウラン235をたくさん近づけておくだけで起きます。ウラン235が近くにたくさんあれば、一つのウラン235が3核分裂を起こしたときに出る2から3個の中性子が近くにある別のウラン235に当たって分裂されます。だから一定量以上のウラン235を集めておくと、そのまま次から次へと核分裂反応が進んでいきます。(フクシマから学ぶ11ページ図7)

このように連鎖反応を起こすのに必要な量を臨界量といいます。

ウランの力は凄いんですね。1cmでポリタンク石油26個分のエネルギーだそうです。だんだん読むのが楽しくなったころでした。

核分裂とはどのようなことですか?2-4

原子核はどうやって割れるの?

ウランも原子核も、ギリギリのところで電気的反発力に耐えている不安定な状態です。ウラン238よりも中性子が3つ少ないウラン235の方が不安定です。そのウラン235に中性子をぶつけると、原子核が2つに割れてしまいます。これが(核分裂)です。(フクシマから学ぶ10ページ図5))

この現象は1938年にドイツのハーンとシュトラスマンが発見しました。割れてできた新しい原子核にはヨウ素131やストロンチウム90などがあります(これらの数字も陽子と中性子を合わせた個数で質量数といいます)。また、原子核が分裂するときに中性子が2から3コ飛び出します。

このように、陽子の個数が多い原子核ほど一般にバラバラになりやすいといえます。ウランより陽子数の多い(超ウラン元素)の中で比較的長い間こわれないで存在するものの一つにプルトニューム239があります。プラス39の原子核は陽子が94個と中性子が145個のかたまりです。この原子核は1941年に発見され、外から中性子を当てると核分裂反応をすることもわかりました。

核分裂って言われるとなんだか難しいことがおきていそうですが図5で見ると解りやすいです。本は凄いなやっぱり…読みなおしてよかったです。

核分裂とはどのようなことですか?2-3

3.陽子どうしは反発するのに、どうして一つの原子核を作るの?

水素以外の原子核には陽子が複数あるため、複数の陽子をつなぎ止める力が必要になります。なぜなら、正の電気をもつ陽子どうしが電気力で反発し合ってバラバラになろうとするからです。電気の反発力に逆らって陽子や中性子を強くひきつける力があり、これを(核力)といいます。つまり中性子がなかだちをして陽子がバラバラになるのを防いでいるのです。(フクシマから学ぶ9ページ図4)

この.核力の研究で湯川秀樹博士が1949年、日本で最初のノーベル賞を受賞しました。しかし、陽子があまり多いと核力の強さを上回って電気的な反発力が大きくなり、バラバラになろうとする不安定な状態になります。地球上では陽子の個数が92個までの原子核しかありません。それがウランです。陽子が93個以上の(超ウラン元素)の原子核のいくつかは、人工的につくる事は可能ですがたいてい短時間で壊れてしまいます。

力と力を結び付けて力を抑制することも出来る。人工的に作っても短時間で壊れてします。未來を生きる人の為に道筋をしっかり決めて進めないといけないです。

 

核分裂とはどのようなことですか?2-2

原子核をつくるさらに小さな粒

小さな原子核はさらに小さな粒がいくつか集まってできています。その粒には2種類あり、一つは(陽子)といって✙(プラス)の電気を持つ粒で、もう一つは陽子とほぼ同じ大きさと重さですが、電気を持たない(中性子)という粒です。

1.陽子の数で原子の種類(元素)が決まる

原子核の中にある陽子の個数によって、その原子核でできている原子の種類(元素)と性質が決まります。原子核が陽子1個でできてた原子を水素原子といい、陽子2個と中性子2個のヘリウム原子、陽子8個と中性子8個の酸素原子などがあります。(フクシマから学ぶ9ページ図2)

2.中性子の個数がちがっても同じ元素?

それぞれの元素には、陽子の個数は同じなのに、中性子の個数が異なる原子核をもっとものがあります。陽子の個数が同じで中性子の個数が異なるものを(同位体)といいます。どのような原子核にも同位体があり、例えば、水素にも、陽子1個と中性子2個がくっついた三重水素(トリチウム.)という原子核があります。(フクシマから学ぶ9ページ図3)どれも水素という科学的性質は同じです。

自然界にはデューテリウムはごくわずかしかなく、トリチウムはもっと少ししかありません。トリチウムは放射性物質で、原子炉で人工的につくられますが、自然界では宇宙船が空気にぶつかることによってつくりだされています。ウランにも、陽子は92個ですが中性子が143個や146個のウランがあり、それぞれウラン235、ウラン238と呼ばれています。235や238は、陽子と中性子を合わせた数で質量数といいます。

ウラン235、ウラン238は陽子と中性子を合わせた数字だったんです。以前に読み進めてわかったときは少し感動しました。少しずつ解る事が増えると読み進めたくなります。皆様もチャンスがありましたら是非手に取って読んでみて下さい。

核分裂とはどのようなことですか?2-1

核分裂を起こす原子核とは目に見えないほど小さな粒と聞きましたが、どのようなものですか。また、また、核分裂とはどのようなことが起きるのですか。

1.原子核って、どんな粒?

原子力発電エネルギー(熱)を得ときに利用する(核分裂反応)とは、ウランの(原子核)が2つに割れることです。(原子核)とは(原子)の中心部分のことです。

(原子)は、身の回りにあるあらゆる物質の基となっているたいへん小さい粒です。私たちの体も木も石も水も空気もプラスチックもハサミもすべて(原子)でできています。原子には一番小さい水素原子から、炭素原子、鉄原子や、もっとも重いウラン原子にいたるまで約90種類が地球に存在します。原子は一億分の1cmほどの直径しかなく、1個では私たちの目にはまったく見えません。それらの原子の中心にはそれぞれ原子核があり、その周囲を電子というもっと小さな粒が回っています。(図1)

原子がちがえば、原子核の種類と大きさもちがってきます。しかし、どの原子核も原子の直径の一1万分の1から10万分の1ほどの大きさで、もちろん個数があっても小さくて目でみることは出来ません。(フクシマから学ぶ8ページ図1)

原子核って小さいんですね。なのになんであんなに大きな力や熱がでるのでしょうか。少し興味が出て来たあたりでした。子供向けの本なのですが理解が出来ないところも出てきます。もっとシンプルにお伝えできれば良いのですが私の力不足です。

 

仙台湾沿岸部海水調査海水お届けと福島第一原発沖海洋調査参加

8月1日18時、2日にお届け予定の仙台湾海水を積み込み、以外に6個は重い。

2日、4時20分出発、これからの調査の回数を考えると経費を掛けては続かないと考え、今回より6号線を選択、若いころは夜中に仙台を出て夜明け前に豊間について9時に波乗りを終えて12時お店オープンが出来ましたが少し歳を取り過ぎてそれは無理…無理せず走る事にしました。

富岡港6時40分に到着、天気は良いがうねりを伴っている為酔い止めを一つ飲んでおきました。ボードトリップもまずまずしていますがこの釣り船だけはなぜか酔ってしまいそうになるので保険の為に薬を服用。

7時前にはぽつぽつと乗船予定の皆さんが到着。機材等の積み込みを開始

船長の指示に従い積み込む。

積み込みが終わり港で海水を摂取。

プラスチックの袋でくみ上げ容器の共洗いを行います。

先生も乗船頂きいよいよ出航

福島沖初参加のパタゴニア仙台チーム

全てを熟知しているたらちねの水藤さん。

速度を上げて福島第一原発沖に向かいます。

指示待ちではいけない、見て仕事を覚える。撮影しながら段取りを覚える事に専念。力仕事は率先して手伝いそれ以外は覚えるように撮影と反復。

経験値の高い水藤さんはどんどん自分から仕事をこなす。

先生も黙々とご自身の仕事を進める。

最初の摂取ポイントに到着。経験値の少ない私達は水汲みに専念、リフトの様に海底22メートルから海水をくみ上げる仕事と表層水をくみ取る仕事に分かれて3か所進めて行く。

一か所ずつ正確に集めて行きます。

1ポイント表層20リットルと海底20リットルで40リットルを摂取

副船長も見かねてお手伝いしてくださいました。

帰りは釣り、解剖の為、一匹でも多く釣る。

三か所目摂取で全員が釣りの準備

イワシでヒラメ、ルアーでカサゴ、なんとサメ迄釣れるアクシデントで釣りも終了。漁港に戻り後かたずけをして昼ごはん…これが落とし穴でした。いわきに向かう途中で眠気に襲われ何とか到着しましたが危ないシーンが何度かありました(汗)

いわき放射能市民測定室たらちね様に到着。車から仙台湾の海水を下して次回の摂取に使うタンクを積み込み折り返し。

たらちね様の女性陣は非常にタフでびっくりです。仕事は早いし笑顔だし見ていてシャキッと気持ちが締まります。

次回容器を積んで仙台に向かうが地獄の始まり…途中何度も眠気におそわれ危ないシーンが多数。次回はお休み取ってから運転します。仙台到着は19時でした。

いわき往復4480円x2と燃料代4000円ですが高速を使わないので¥4000円でしたが時間はたっぷりのロングドライブ。でも年6回を考えると仕方がないのも事実。

次回の福島第一原発沖海洋調査は11月、仙台湾海洋調査は10月が予定されています。決定次第、ご報告いたします。

 

仙台湾沿岸部海水調査海水お預かり

素敵な店舗でございました。カールスバット大川さん

浜市サーフポイントの海水をお預かりいたしました。

雰囲気がとっても素敵なリアルサーフ残間さん

河口ポイントは駐車場も舗装、スケートパークも出来てびっくりな様変わり

お預かりした海水は8月2日、福島第一原発沖調査の際にいわきに持ち込む予定です。

仙台新港の海水は31日か1日にくみ取る予定です。

ご協力いただいた皆様に感謝、処理水放出前の正確な数値が発表出来ます。