海老澤徹さん 講演「MOX・プルサーマルの危険性」

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海老澤徹さん (2013年 6月 6日) pic.twitter.com/Qrwe533Mj5

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海老澤徹さんの 専攻は 中性子物理、ほぼ 同期の 小林圭二さんは 核化学が 専門分野です。

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「MOX・プルサーマルの危険性」 pic.twitter.com/yHFqi8dUgz

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プルサーマルとは 通常、1/3 炉心を (ウラン燃料から) MOX 燃料に 置き換えたものを 指す。(海老澤徹さん)

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1. MOX とプルサーマルの概要 pic.twitter.com/Zk7zzouZqs

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MOX 燃料は 普通、使用済み燃料を 再処理して 得られる プルトニウム同位体を、ウランの 代わりとして 用いている。(海老澤徹さん)

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プルサーマルの 特性は、MOX 燃料に 含まれる この プルトニウム同位体の 特性に 依存する。(海老澤徹さん)

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核兵器 および 原子炉で 使用される プルトニウム同位体の 構成比 pic.twitter.com/s0eviw2PXs

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このうち、サーマルニュートロンで 核分裂を 起こすのは、Pu 239 と Pu 241 だけ、加圧水型では それぞれ 63% と 12% 含まれている。(海老澤徹さん) pic.twitter.com/b1Eow7wN0B

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現在、MOX 燃料を (発電用に) 軽水炉で 使用しているのは、日本と フランスだけ。 米国では 核兵器用プルトニウムの 消滅のため、軽水炉で 燃焼させている。 商業炉では 経済性に 劣るため、使われていない。(海老澤徹さん) pic.twitter.com/dZNt28j5Jg

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高速増殖炉、フランスと 比べても 経済性が 低く、2000年ごろに 従来の 路線は 廃棄された。 その後も 見通しは 立たず、2055年が 目標、これを 別の 言葉でいえば、夢物語だと いえるだろう。(海老澤徹さん)

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しかし 目標さえ 掲げておけば 再処理等の 理由となり、原子力村の 膨大な ムダ使い、あるいは 職場の 保証といったことに 繋げられる。 こうした 費用は すべて 電気料金に 含まれ、国民が 負担することになる。(海老澤徹さん)

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再処理のみに 限っても、94年 当初 7,000億円だったものが、2003年の 改定時には 11兆円まで 膨れ上がった。 しかし、13年たって まだ (六ヶ所村の 施設は) 再開できていない。(海老澤徹さん)

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プルサーマルは 技術的に 見ても 時代遅れ、本来は 高速増殖炉までの 繋ぎとして 計画された。 今では 再処理、燃料加工という スローガン、予算獲得のために 存在している。(海老澤徹さん)

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いまだに MOX 燃料 (への 加工) を イギリス、フランスに 外注、増大し続けている。 そのため、一時、中断していた 軽水炉での MOX 使用が 復活、2010年の 高浜原発、福島第一 3号機への 装架が やむおえず 始まった。(海老澤徹さん)

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発電コスト、ウランと 比べて ケタ違いに 高くなる。 早急に プルトニウム入手のための 再処理は 中止すべきだ。(海老澤徹さん) pic.twitter.com/KFzVKfwhRf

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2. プルサーマルの危険性。 プルサーマルは 性質の 異なる 5種類の プルトニウムで 構成されている。(海老澤徹さん) pic.twitter.com/qFasgzhp2v

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熱中性子の 捕獲断面積が ウランと 比べ 3〜10倍にもなり、MOX 燃料が あるところは 中性子フラックスが 下がり、その 結果、炉心の 出力分布が (後述するように) 不均等になる。(海老澤徹さん)

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高浜 3号炉 燃料集合体 MOX 燃料 模式図。 プルトニウムの 濃度分布を 表わしている。 核分裂反応が ウラン 235 より 高いにもかかわらず、大部分 (中央白抜き) で、10.6% という 高濃度になっている。(海老澤徹さん) pic.twitter.com/qwLGJ5A3SC

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外側の 燃料は 6.2%、コーナーが 4.5% の 濃縮度になっている。(海老澤徹さん) pic.twitter.com/7TliC7wHvu

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話が どんどん マニアックに。 (^。^)

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燃料集合体の 外側 1列は、ウラン燃料と 同じ 4.5% だが、それより サーマルフラックスの 多い コーナー部では 6.2% の 濃縮度。 中央部分では 中性子が 吸収されるため フラックスが 下がり、10.6% という 高濃縮になる。(海老澤徹さん)

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大間原発の 燃料配置では 3.5〜5.8% と 比較的 幅が 小さい。 これは BWR では 出力調整を 制御棒 (中性子吸収材) で 行なわず、冷却材の 流量で 調整するため。 それでも 休止プロセッションが 多く、効率が 下がり、分布も いびつになる。(海老澤徹さん)

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PWR と くらべて、BWR (沸騰水型) には、自動制御の 働きが ある。 すなわち MOX 燃料の 核分裂反応が より 進むと、温度上昇によって 冷却材が 水蒸気へと 変化、減速材としての 働きを 失い、結果として 核分裂反応を 抑えることになる。(海老澤徹さん)

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出力分布 (ニュートロンフラックス分布) の いびつなところで (運転が) 行なわれる。 これが 他の 軽水炉とは 違う、プルサーマルの 最大の リスク要因である。(海老澤徹さん)