福島第一原発で大事故を生じ第二原発で停止した理由

Question

福島第一原子力発電所の１～４号機では「核分裂連鎖反応の停止」に成功しましたが、「東北電力から供給されていた電源が途絶え、津波が非常用電源のディーゼル発電機を破壊し、バッテリー電源が8時間で放電し切ったため「核燃料の冷却」に失敗した」と報道されています。
第一原子力発電の２～４号機はGE設計のまま国産化された「マーク１」で、第二原子力発電の１～４号機はGE・東芝・日立が共同設計した「マーク２」で改良の重点は緊急炉心冷却装置と理解しています。
緊急炉心冷却装置が稼働しなかった場合のために炉心の崩壊熱による蒸気を使用したタービンで冷却水ポンプを駆動できる原子炉隔離時冷却系が装備されていますが、第一原子力発電の１～４号機はバッテリー駆動のため電池切れで停止しました。
第一原子力発電の１～４号機が「核燃料の冷却」に失敗し、第二原子力発電の１～４号機が「核燃料の冷却」に成功しの理由をお教え下さい。

pullmandsg · Accepted Answer

簡単にいうと、原子炉隔離時冷却系は、室外機を止めたままエアコンを動かすようなもので、冷媒に冷気が残っている間は冷却作用があるものの、長時間の継続は出来ない・・・ということらしいです。細かい解説がないので憶測になりますが、原子炉隔離時冷却系はバックアップ電源が起動するまでの暫定的なものという位置づけかと思われます。
　第二原子力発電所と第一原子力発電所では、ディーゼル発電機の位置が異なり（二は建屋内、一は建屋外）、第二発電所ではディーゼル発電機が津波の影響を受けず、速やかにバックアップ電源を供給できた事が、炉心の冷却に成功した要因と考えられます。
　第一と第二だと作られた時期が違うので、他の点も含めて絶対的な安全性が異なるという事なんでしょうが・・・古いと相対的に危険というのは、当たり前とはいえ、何だかなあという印象もあります。

pullmandsg · Answer

コメントありがとうございます。

>米国GEの設計を無批判に踏襲した
>「マーク1」の悲劇と理解しました。

日本かアメリカかというよりも、全般的に設計が古い「第２世代」原発であることが大きな原因かと思います。日本でも海外でも、これ以降の設計では、津波他アクシデントの対応能力が高くなっています。
　
>地震はあるが大津波の少ない

内陸部の立地が多いのですが、下記URLのカリフォルニアの発電所のように、海岸線に立地している発電所もあるので、一概にそうとは言い切れない面もあります。

http://en.wikipedia.org/wiki/San_Onofre_Nuclear_Generating_Station

実際、この発電所には今回の地震の津波がやってきているので、電力会社が「津波は来たが問題はなかった」とのプレスリリースを出しています。想定する地震がマグニチュード７クラスで、一部の原子炉の設計も古いので、それ以上の地震が近海で起こるとすれば被害が予想され、現在安全対策が再検討されていると聞きます。

lv4u · Answer

>>私が知りたかったのは福島第2原発に原子炉隔離時冷却系が付いていて安全が保たれたが福島第１原発、にはこれがなかったため原子炉の冷却に失敗したのかです。お教えいただいた新聞記事にはこの点は記載されていません。

きっちりと記事にかかれていますよ。あなたは理解できませんか？
冷却系を動作させるには電気が必要です。その電気が無くなったので、第一原発は冷却できなくなったのです。

ki6291it · Answer

冷却しなければならないのは、炉心ではなく炉心にある燃料棒と使用済み燃料棒の冷却ではないでしょうか。点検中の炉には燃料棒が取り出されており炉心は冷却不要です。従って発電形式に関係ないと思います。私は土木建築系技術者ですが、原子力に関する知識は乏しい方で発電設備に関しては尚一層無知です。回答は各種報道から得たものです。
ディーゼル発電機が第１では破損故障し、第２では機能した理由はＮｏ１の回答者の添付資料に説明されてます。

ki6291it · Answer

(1)(2)共に冷却水を循環させるポンプは電力が使用できず不能になった。この時両方ともに、非常電源であるディーゼルエンジン発電機が自動的に電力が供給できるシステムになっていた。しかし(1)は破損(2)は正常の違い

lv4u · Answer

以下のＵＲＬにありますように、安全設計の相違だと思われます。つまりは、福島第一は安全のための投資をけちって、非常用の電源やポンプを守る設備が不十分で、その後も改善しなかったので、津波で全滅してしまった。
第二原発は、やや安全面に投資していたので、同じような津波を受けても、設備の全滅を防ぐことができたため、安全に停止できた。

http://www.asahi.com/national/update/0405/TKY201104050625.html

福島第一原発で大事故を生じ第二原発で停止した理由

簡単にいうと、原子炉隔離時冷却系は、室外機を止めたままエアコンを動かすようなもので、冷媒に冷気が残っている間は冷却作用があるものの、長時間の継続は出来ない・・・ということらしいです。

コメントありがとうございます。

>>私が知りたかったのは福島第2原発に原子炉隔離時冷却系が付いていて安全が保たれたが福島第１原発、にはこれがなかったため原子炉の冷却に失敗したのかです。

冷却しなければならないのは、炉心ではなく炉心にある燃料棒と使用済み燃料棒の冷却ではないでしょうか。

(1)(2)共に冷却水を循環させるポンプは電力が使用できず不能になった。

この回答への補足

以下のＵＲＬにありますように、安全設計の相違だと思われます。

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　簡単にいうと、原子炉隔離時冷却系は、室外機を止めたままエアコンを動かすようなもので、冷媒に冷気が残っている間は冷却作用があるものの、長時間の継続は出来ない・・・ということらしいです。

　コメントありがとうございます。