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2020/11/23 20:49

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使用済み核燃料が爆発した場合、どうなりますか?

原子力25閲覧

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使用済み核燃料は爆発しません。 爆発とは化学反応であれ核分裂であれ、わずかな時間に体積が急膨張する現象です https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%88%86%E7%99%BA ①物理的には高温により高圧化した環境から急激に圧力が解放される場合 ②化学反応、核分裂、核融合などの急激な熱の発生 使用済み核燃料は3年から5年水で冷やされますが、臨界に至る事はなくその後再処理工場にてプルトニウムを抽出してMOX燃料として2回使用されたのちに高レベル放射性廃棄物やTRUと言う放射性物質、低レベル放射性廃棄物などに分けられ日本では30年後くらいから高レベル放射性廃棄物の地層処分の予定になっています このプロセスで①や②の環境に使用済み核燃料が存在する事は全くありません。 核分裂するにはウラン235が濃度が90%、重量が90キロの塊になる様に望まれ人為的な作業が必要です。これには多大な電力も金も技術が必要です。使用済み核燃料の中に含まれるウラン235は3~5%が1%程度になります。 またプルトニウムが生成されますがそれも1%前後で抽出して爆弾を作るのにも適していないプルトニウム240が20%近く含まれています。プルトニウムが核爆発するにはやはり8キロ以上の塊にしてプルトニウム239の純度が90%近く求められ、プルトニウム240との分離作業が難しく、高コストになるためにそう言う事はされていません。 使用済み核燃料が核爆発する事はあり得ません。物理法則上ないことです。 貯蔵プールの冷却水が無くなれば崩壊熱でメルトダウンするかもしれませんが、水素爆発はしても核燃料が核分裂するほどウランもプルトニウム濃縮されておらず希薄な状態では核分裂は起きないのです また冷却水を閉じ込める構造ではなく水蒸気爆発も怒り得ません。またそれほどの熱源もないのです

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使用済み核燃料が臨界に至る事はありません。原子炉内でも臨界状態を保つために燃料棒の配置が綿密な計算のもとに決められているのです。その配置と使用済み核燃料の貯蔵プールの配置は当然全く違います。

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チェルノブイリのようになる。セシウムやヨウ素やストロンチウムのみならず、高レベル放射性核物質そのものが蒸発ガスとなって福一よりはるかに広範囲にバラまかれ、成層圏まで吹き上がって世界中を汚染する。 それは核爆弾のような爆発ではないが、それよりも大量の放射性物質をばらまくからはるかにひどい汚染をもたらすのだ。 日本は無論、国の体を為さなくなり滅亡する。そもそも列島の大なる部分が居住不可能になるかもしれぬ。 チェルノブイリ周辺は人口少ない土地だったから何十万人かの避難で済んだが、日本列島では数千万人級の居住地域が住めなくなることになる。すなわち滅亡と大量餓死、大量関連死だ。 使用済み核燃料は、原子炉で臨界させていた状態で運転を打ち切って使用済みにしたものだ。使用期限は26か月間と決められている。なのでまだまだウラン235もプルトもあるのでいつでも臨界させられる。 そこで使用済み燃料は短寿命の放射性物質が崩壊して発熱が小さくなった後は、臨界しないような少量ずつに分けて乾式キャスクで保管する方法へ移行されている。 少量なら集めても臨界しないし、乾式で水を寄せ付けなければやはり臨界しないからだ。 使用済み燃料は空気中でただ集めただけでは臨界しない。燃料棒の間に水があると中性子が減速されるので核分裂が起こりやすくなり臨界する。 そこで少量ずつに分けずに大量に集合し、かつ水があるようなことが起こると、原子炉中と同じ条件となり臨界するし、制御棒による中性子遮断がないから制御ナシで臨界暴走し、短時間で超高温になって核燃料が蒸発しガス化する。 そういうことが起こると、核爆弾のような超絶エネルギー爆発ではないが、周囲の水も瞬間的に蒸発するから水蒸気爆発になるし、高熱で水分子が分解されて水素が発生し、水素爆発も起こる。 チェルノでは核燃料が一部蒸発し、水蒸気爆発や水素爆発が起こったとされている。核燃料は上下垂直に並んでいたから、爆発のガスが上下方向へ吹き出し、蒸発したりとろけたりした核燃料物質が盛大に天高く打ち上げられ、一部は成層圏まで吹き上がり、北ヨーロッパじゅうを汚染し、地球を周回して日本列島まで汚染した。

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爆発はしないですよ。そもそも爆発するもの無いですし。 (福島の水素爆発は水蒸気と燃料棒のジルコニウム被覆との反応によるもの) で、十分な冷却期間の前に冷却水から出されちゃったらどうなるか? というと 使用済み核燃料がだんだん過熱状態になっていきます。 すると沸点の低い、キセノンなどの気体元素やヨウ素などが圧力を増し 燃料棒被覆の弱いところを破って燃料棒の外に漏れ出すことになります。 そして更に過熱して1000℃程度で、セシウム化合物などが沸点に達し大気中に漏れ出すことになります。(集合体中央部などのみ) 水蒸気の多い環境だと、被覆のジルコニウムと反応して水素ができる可能性もありますね。 使用済み核燃料ですと、ワザワザ密閉容器にでも押し込めないかぎり 崩壊熱で燃料棒自体が溶け落ちるような発熱は起こらないですから だいたいここらへんが最終段階かと思います。

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質問者

2020/11/24 21:13

すみません! 使用済み核燃料の危ないところを教えてください…T_T