原子力潜水艦の原子力破損について

Question

専門家もしくは知識のある方のみ専門用語を用いても良いので
お答え下さい。

昔の某国原子力潜水艦で加圧水型原子炉(PWR)もしくは沸騰水型原子炉のOUTLET NOZZLEの
損傷により熱暴走が始まりました。
3～4組(1組2人)で修理を行い、無事任務を成功させ帰国した。

仮の話として、その原子炉のノズル損傷により熱暴走を起した場合、
1000℃～1100℃以上を超えると広島原爆の2～3倍以上の爆発力を
持っており、尚且つ核爆弾を2つ搭載している潜水艦について
水中で熱沸騰により爆発した場合、その威力は水素爆弾並なんでしょうか？

また別途でRDS-220を地上で爆発させた場合、半径何百km位になるのでしょうか？
過去にこの様な記録や事故は公の場にされれていませんが、実際に
原子力潜水艦の損傷爆発はある。と、とある在日アメリカ軍の上官から聞いたのですが…。

長くなりましたが簡潔に。

(1)仮に原子炉のOUTLET NOZZLE(排出ノズル?)の破裂、破損により熱暴走が発生し、
　熱が1000度以上に達し、爆発すると威力は広島原爆の２倍と聞きましたが
　実際に水素爆弾と同等の威力になるのでしょうか？(または威力はどの位？)

(2)RDS-220を地上で爆発させた場合、半径何百km位になるのでしょうか？

回答者は軍ヲタ、放射性物質・核・原子力潜水艦に詳しい方、詳細に回答を
お願いします。気になって眠れません

chie65535 · Accepted Answer

追記。

原潜の原子炉事故で怖いのは、「空焚き」などで炉心の核燃料が千度ぐらいの高温になった状態で、一気に炉内に海水が流入した場合。

燃料棒が千度くらいになってると、燃料棒の周囲に減速材になる水が無い筈。

原子炉が壊れてたりして一気に艦外の海水が炉心に流れ込むと、一瞬で蒸発して水蒸気になって急激に体積が膨張する。

マグマが上昇してきている火山の火口内に地下水が一気に流入すると、地下水がマグマに触れた瞬間に、一瞬で蒸発して水蒸気になって急激に体積が膨張して「水蒸気爆発」を起こす。これが「火山爆発」だ。

チンチンに過熱した核燃料に、一気に海水が大量に流れ込んだら、同じように、それなりの規模の水蒸気爆発が起きる筈だ。

とは言え、その場合も「蓋だけじゃなく、圧力鍋の全体が吹き飛ぶ」ってだけだから、ダイナマイトの威力には及ばないが。

ま、ダイナマイトでも圧力鍋でも、爆発の至近距離にいれば死ぬのは一緒だけど。

chie65535 · Answer

(1)
他の回答にある通り、原子爆弾と原子炉爆発は、まったく異なる。

原子爆弾を「ダイナマイトの爆発」に例えれば、原子炉の爆発は「圧力鍋の蓋が吹っ飛ぶ」に過ぎない。

(2)
実際にRDS-220を地上で爆発させた映像。

http://www.youtube.com/watch?v=X3FdC5YI1og

光ってから衝撃波が来るまでの時間で、爆心地からどのくらい離れた距離で撮影したか想像できる。

nekonynan · Answer

原爆と、原子力発電は全然違います。何が違うのが

原爆は、ウランが一気に全部臨界になるようするのに対して、原発は、ウラン濃度は５％以下ですので一気に臨界に達することはありません。また本の一部だけが局所臨界する可能性ありますが確率的にほぼあり得ないほどの確率だと言われています。

したがって、(1)仮に原子炉のOUTLET NOZZLE(排出ノズル?)の破裂、破損により熱暴走が発生し、
　熱が1000度以上に達し、爆発すると威力は広島原爆の２に成りません。

この場合の爆発は、風船に空気の入れて圧力が高くなり過ぎて風船が割れるとの同じ原理です。原子力潜水艦の原子炉の情報は公開されていませんので、仮に過程をすると、

福島第一原子力発電所１ 号機の炉心の設計と同等とすると

設計圧力が設計値（４００キロパスカル）で安全率が約３倍です。仮に設計通りすれば１２００キロパスカルで壊れてしまいます。ちなみに福嶋第一は８００ｋpa程度まで最大上がってます。

１気圧の定義は、101325 Paなので約１２気圧程度で破裂するだけの話です。そこに原発の臨界爆発は加わりませんので・・単なる爆風で周囲が飛んで行ってだけです。

後加わる可能性は、水が無くなり高温になり水素が発生して水素爆発が加わるだけですが・・・この場合原子炉内には通常酸素はありませんので炉内で爆発することがありません。
　
　炉が圧力で爆発して外に水素が出て、それから酸素の反応して燃えるのでそこまで威力がでるのが疑問です。

(2)RDS-220を地上で爆発させた場合、半径何百km位になるのでしょうか？

爆発の半径の定義がされてませんので・・・答えるのは無理です。音が聞こえる程度まで広げるとす数十Km程度ですし、単に中にある放射能がどのくらい飛び散るかがならば、チリで成層圏に舞い上がった物体が地球を何週もします。

追記。