匿名質問者
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福島やチェルノブイリ原発は何故鉛で包まないのでしょうか?

勿論、素人が考えても思いつくくらいですから理由があるのでしょうがその理由がよく分かりません。
例えば、福島の場合であれば原子炉建屋がすっぽり入るくらいの鉛のコップに入れてしまえば、地下水や大気汚染なども確実に防げる気がするのです。

それと、これは分かれば教えて頂きたいのですが、チェルノブイリでは液体窒素を使ったと聞きますが、福島では緊急時の冷却に水だったと思います。気化熱を考えると水の方が遙かに効率も良く扱いやすいと思いますが、チェルノブイリではなぜ液体窒素も使ったのでしょうか?

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  • 登録:2015/12/22 18:20:09
  • 終了:2015/12/29 18:25:03

回答(8件)

匿名回答1号 No.1

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2015/12/22 18:47:54

空想では確かに、そうすれば封印できるでしょう。しかし現実世界での現代技術では実現不可能だと言う事です。
たとえ現場での長時間作業すら困難な事故現場でなくても、建造物をすっぽり覆えるような鉛のコップを作って入れるなんて行為には、とんでもない技術的困難と、とんでもなく天文学的な額の費用がかかります。まして生身で近寄ることすら出来ない事故現場でなど、不可能にも程がある話です。

そもそも、その鉛のコップで建物を包めたとしても、それでは何の解決にもなりません。肝心の核燃料や汚染水は地下にあるので、原子炉建屋の上面や側面を覆えたところで意味は無いのです。
仮に「鉛で包む」とするなら、上面や側面でなく、地下の下面をどうやって包むのかが最大の問題です。仮に実行するとするなら、建屋の周辺を大規模に掘削して建屋を含む領域を完全に持ち上げないといけませんが、その「持ち上げる部分」は、どんなに少なく見積もっても何百万トンという重量になる事は確実です。汚染の影響や現場が海のすぐそばであるという問題がなかったとしても、そんな工事を行うのは現代技術では到底不可能です。

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匿名質問者

それでしたら、一度に大きな空間にせず、例えば、シェールオイルを掘るような横型掘削機で一本穴を掘ります。その横穴に金属なり樹脂なりを流し込みます。
固まったら、先ほどの穴に刃が当たる程度で同様に横穴を作ります。この動作を繰り返します。
完成後横から見ると、○○○○○が少しずつ重なりった構造になります。
コンセプトは同じで原発の下に地下水汚染しないようカップを付ける感じです。
これであれば一度にかかる重量は山などを掘削する場合同様従来の技術で出来るのではないでしょうか?

また、採用されなかった事が、必要的な話かどうかについては試算データを見たことがありませんので何とも言えません。また、現実性のある話なのかどうかも内部でどのような議論があったのかも一般には公開されておらず見たことがありませんので質問させて頂いております。

2015/12/23 19:28:07
匿名回答1号

確かにそこまですれば、原発の下にそういう構造を作るのは理論的には可能かも知れませんね。ただ、そのコストがどれほどのものになるかは考えましたか?。
そんなトンネルを地下に一本掘るだけでも、それは莫大な期間とコストが必要になります。それを更に何百回も繰り返して、ようやくその構造は完成することになります。一体どれほどのコストがかかるか、正直想像もつかないレベルです。
さらに、そもそも現場は強烈に放射能汚染された汚染水で溢れています。汚染水の溢れた領域を避けるなら、その横穴を掘るのは地下数百mくらいにしないと駄目でしょう。そんな深度でそんな大工事をして、今度はその作業自体が事故を起こさないという保障もどこにもありませんよ。
そしてさらに、たとえそうやって構造を作れたとして、その構造は一体何年持つでしょうか?。金属なり樹脂なりを流し込んで、それで確実に漏れることなく何百年も保たせるなど、現代に使えるような素材では不可能です。漏出したら意味がありませんし、そんな深度では漏れた穴を探して塞ぐことも出来ません。

総じて、あなたのアイディアは単なる「机上の空論」と言わざるを得ません。「汚染物をすべてロケットに積んで宇宙に捨てればいい」というのと同レベルです。

2015/12/23 19:52:29
匿名回答3号 No.2

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2015/12/23 01:50:22

地下水経由で鉛が溶出することで、福島の海が壊滅します。

匿名質問者

確かに鉛汚染のリスクもありますね。
それであれば鉛の外は鋼鉄やでコーティングでや
若しくは、そもそも鉛ではなく鋼鉄でも良いかも知れません

2015/12/23 19:17:36
匿名回答6号 No.3

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2015/12/24 04:22:40

Googleマップの距離測定機能を使って、仮に1号~4号までの下を全部カバーする面積を測定すると、ざっと150m×500mは最低でも必要そうです。調べてみると、東京湾アクアラインのアクアトンネルが車道幅7m×2本(上下線)×9.5kmですので、単純計算で150×500÷(14×9500)=0.56となり、アクアトンネルの6割弱は地底を掘る必要があるようです。

アクアラインの総事業費(トンネル以外の費用も含めて)は約1兆4,409億円で工期は10年半でした。
単純に6掛けで済むと仮定すれば、8400億円と6年4ヶ月が必要となります。

これはコップの「底」の部分だけの話であり、コップの側面にあたる部分の工事も必要です。
コップの側面というのは事実上、「陸側遮水壁」「海側遮水壁」に他なりません。凍土壁というのがなぜ試されたかと言えば、それは単純にそれだけの長さの地面を掘り返して物理的な壁を作るよりも安く速くできそうだったから、ということに他なりません。

もちろん、コップの底と側面だけでは、いずれ雨水が溜まって溢れますから、この面積を覆うだけの屋根も必要となります。

匿名回答7号 No.4

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2015/12/24 08:43:43

紫外線は皮膚ガンになる元凶ですが、ラップ一枚の厚さのフィルムでほぼ完全に防げるものでもあります。
じゃあなんで地球をまるごとラップで覆ってしまわないのでしょうか?
 
あなたのいっていることは、科学的にみて、検討する価値もないです。
液体窒素も気化熱でつくられるものですし、膨張熱、熱伝導は全く無視。
あ、わかってないわこの人。と考えるに十分なヘタな文ですね。

匿名回答8号 No.5

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2015/12/24 11:48:26

そういう疑問を持つこと自体はおかしくないと思います。

私も素人ですが、ざっくり計算してみました。

床面積として6号さんの150m×500mを頂き、福島第一の原子炉建屋は地下20m、地上49mという図面があったので余裕見て高さ80mとします。全部を覆うのに必要な面積は (150×500 + 150×80 + 500×80)×2 で 254,000 m^2。

必要な厚さはどのくらいか、現在の建屋内のγ線強度と分布がわからなかったんですが、 http://www.rist.or.jp/atomica/data/pict/09/09041003/02.gif によれば10cmあるとCs137のγ線は2000分の1になるので、ざっくり10cmとしちゃいます。

鉛の比重は11.3なので、必要な鉛の量はざっくり300,000トン弱。

鉛の年間生産量は http://resource.ashigaru.jp/top_rank_lead_country_production.html によれば全世界で3,770,000トン(2007年)とあるので、その8%に匹敵します。

鉛価格は最近は2000米ドル/トンくらいで推移しているようです。8%買い占めると価格は高騰するでしょうけど、仮に今の値段で買えるとして約700兆円、と出ました。

どっかで計算の桁を間違えてるかもしれないので良ければ検算してください。

匿名回答9号 No.6

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2015/12/24 16:03:31

鉛で防ぐのはガンマー線で、ベーター線を鉛で防ぐと副次的なガンマー線が大量に出るので禁忌です。いうほど単純ではありませんね。

匿名回答10号 No.7

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2015/12/27 01:58:02

鉛は放射線(γ線)を防ぐのには有効ですが、放射線は電波や光みたいなものなので、風にのって飛散することはありません。
セシウムやウランなどの放射性物質(放射能)は放射線を出します。放射能は風や地下水などを介して、拡散したり生体に入ったりして、そこから放射線を出して健康被害の原因になります。
なぜ鉛で建物を覆う必要がないのか、もうお解りですよね。
チェルノブイリでは水蒸気爆発の懸念から水を入れることが出来なかったそうです。あまり詳しくは知りませんが、液体窒素は炉心に到達する前に蒸発してしまうでしょうから、冷たい窒素ガスを送り込むことで冷却を狙ったのではないでしょうか。
福島の場合は電源喪失直後に消防車から冷却水を注入できるラインを急遽つくり、消防車から海水を注入し続けたとのことです。この咄嗟の判断が無かったら、福島でも冷却水はストップしてチェルノブイリと同じ憂き目に遭っていたはずです。

匿名回答11号 No.8

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2015/12/27 20:58:52

ごく安易に考えるならば、どの程度の遮蔽効果を期待するのか、遮蔽材料の厚さを確保して大きな構造物を覆うことが現実的かを想像すれば良いのじゃないかと思います。
中性子線に関しては、鉛は効率がとても悪いようです。
http://www.rist.or.jp/atomica/data/pict/09/09041003/06.gif
1/10に減衰させるためにでも、鉛を使うと50cmの厚さが必要らしいです。
ガンマ線を減衰させるためならば、鉛は効率的ですが、それでもとてつもなく厚さで鉛で囲わないとダメみたいです。鉛は重いですし、これで大きな重いもので覆う構造を支える大規模の基礎土木工事も必要だし、現場での作業をすることも大変なことになると思います。
http://www.rist.or.jp/atomica/data/pict/09/09041003/02.gif

  • 匿名回答2号
    匿名回答2号 2015/12/22 20:26:46
    鉛は確かに放射線防護には向くが、機械的な強度が低く、また高温にも弱い。
    やるなら他の素材にサンドイッチにして使う程度だが、それよりもコンクリートなどの厚みを増す方が防護には向く。
    ハッキリ言うと高温で溶けたり変形したりしちゃうから使えないって事。
  • 匿名回答2号
    匿名回答2号 2015/12/22 20:29:36
    ついでに液体窒素の件だが、脆性破壊と言って、低温になりすぎると金属の強度が極端に落ちる。
    鉄筋や鋼板にクラックでも入っちゃうと元も子もない。
  • 匿名質問者
    匿名質問者 2015/12/22 21:50:28
    実際には、コンクリートの様なもので地下質を作り、水が漏れたりするのを防止するために金属や樹脂で覆ってしまえば地下水に流れ出すことはなく安全だと思ったわけです。ただ、樹脂ですと放射線で劣化する可能性がありますので、鉛辺りが適当ではないかと思うわけです。

    液体窒素については、そう言った難点があるにもかかわらずチェルノブイリでは使われたと聞きました。何故これが使われたのが疑問に思い思い質問させております。
  • 匿名回答2号
    匿名回答2号 2015/12/23 00:27:16
    確かに不思議。
    液体窒素を安定してミストに出来れば一気に温度を下げることが出来る。
    観測しながら計算した量を安定して噴かせば・・だが。
    しかし、奪わなければならない熱量が圧倒的に多いので普通の事故とは桁外れに大量に噴かす必要がある。
    ミストがシャワーになっちゃうとコンクリートを削る結果になる。
    シャワーや直流が炉壁を叩くと、炉壁のコンクリートの表面温度と内部温度に差が有りすぎて網の目状にクラックが走る結果になるかもしれない。
    続ければ破壊される。
  • 匿名質問者
    匿名質問者 2015/12/23 19:16:05
    気化熱を調べてみましたが、
    水 2,250kJ/kg
    液体窒素 199kJ/kg
    最も重要な目的である、熱を奪う作用のみ見ても液体窒素は水と比べて役不足であり、何故使ったのかその合理的な説明が知りたく思っています。
  • 匿名回答2号
    匿名回答2号 2015/12/23 21:53:21
    水だと下に流れてしまうけど、窒素だと気化して低温の気体になって全体を冷やす。
    また、気化した窒素は可燃物の燃焼を抑制する。
    つまり、水を掛けたのでは消せない部分の火を消すことが出来る。

    ただし、噴出するノズルがどの程度持つか?・・とか、ボンベを大量に用意しなければならない・・とか、・・つまりメルトダウンし掛かっている軽水炉が相手だとスグに故障する豆鉄砲になる可能性が高い。
    工場火災などで窒素の噴出をする消火装置が考えられないことはないが、性能に難がありそう。
  • 匿名回答4号
    匿名回答4号 2015/12/23 23:16:19
    鉛じゃ機械て強度が無いし、比重が大きすぎて使えない。自重で潰れるから、補強や別物質の骨が必要。それより、重コンクリートの方が、強度も遮蔽性も高い。
    また、温度がたかいので、密閉は不可。これからも、操作を続けるし、炉心を処置せずにほっておけない。鉛で封印しても、また大規模に開口しなければ。
  • 匿名回答5号
    匿名回答5号 2015/12/24 00:16:20
    封じ込めできていないのは壁材の遮蔽性能の問題ではない。厚みさえあればコンクリで十分。問題は穴が空いてる事。例えば鉛を溶かして流し込むにしても、水が流れ出てくる穴に流し込むには「重力」や「水圧」に逆らう必要がある。

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