この前ニュースで強力な放射線によって原子力発電所内の格納容器内に水素と酸素が発生したとやっていました。
さらに高レベル放射性廃棄物は格納容器内の核燃料(?)より放射能がはるかに高く放射線は水である程度遮断できると言う話を聞きました。

そこで、漠然と思ったんですがその高レベル放射性廃棄物を水に入れて水素を発生させることは理論上可能でしょうか?
もしくは、それに関係する研究等は何かあったりしますか?

もちろん、現時点ではそんなこと実用的ではないことは分かっていますので仮定の話として回答していただければと思います

A 回答 (2件)

放射線の1種であるβ線は実態は電子です(陽電子のこともあるけど。


β線が水の中を通ると水を電気分解するのと違わないでしょう。

他の放射線でも水素が発生するものはありますけど、
どっちにしろ水素だけを取得することを考えると、効率はきわめて悪そうです。
(電気分解と違って陽極や陰極がないから、酸素と水素が混ざって出てくるはずですし。)
    • good
    • 0

 


http://www.sponichi.co.jp/society/news/2011/03/1 …
水素の発生は
1.冷却水の水位が下がり核燃の温度が上昇
2.核燃料を覆っているジルコニウムが異常過熱
3.ジルコニウムが水蒸気と化学反応し水素が発生

高レベル放射性廃棄物は燃料の燃えカスなので核燃料より放射能は低い。
同じ廃棄物にも放射のが少ない低レベル放射性廃棄物があるので、それと区別するために高レベル放射性廃棄物と言う言葉を使ってるだけで燃料より強いのでは無い。
 

この回答への補足

http://sankei.jp.msn.com/affairs/news/110407/dst …

補足日時:2011/04/07 23:06
    • good
    • 0
この回答へのお礼

さっそく回答ありがとうございます。
すいません、核燃料より高いではなく原料より高いでした。

水素の発生についてですが、その筋に詳しい方なの否かわからないのですがその記事より最近の4月7日の件では放射線で水素と酸素発生と書かれておりました。

お礼日時:2011/04/07 23:05

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q放射性廃棄物の海洋投棄

日本は、原子力発電などで生じた放射性廃棄物の海洋投棄処分を行ったことはあるのでしょうか?
放射性廃棄物をドラム缶に詰めて海に捨てるといったものです。

Aベストアンサー

少し古い本ですが、槌田敦著「資源物理学入門」によると次のような記述がありました。http://www.amazon.co.jp/o/ASIN/4140014237/

廃炉の処分に伴い放射化された大量の鉄材(核廃物、nuclear waste)に対して、『第一回原子力平和利用国際会議日本代表団の報告にもあるように、これらの核廃物は地中に埋めるか、海底に沈めるかすればよいと考えられ、実行された。……だが、このアメリカの底抜けの楽天主義は修正され、一九六四年以後、海洋投棄を取りやめた。現在、アメリカの海域で放射能の漏れ出しが続いており、大問題になっているが、それは、これ以前の海洋投棄によるものである。……

日本の場合、相模湾で、通常の海底土にくらべ三二倍のコバルト60と一二倍のセシウム137が一九七八年に水産庁の調査でわかった。しかし、科学技術庁は、これを隠し続けていた。このほど相模湾で放射能を捨てたことがあると認めたものの、投棄点と汚染点が一〇キロメートル違うから無関係と言い張っている。
……
千葉館山沖に捨てたという一六〇〇本のドラム缶の場合、海底が二六〇〇メートルと深いため、科学技術庁は調査不能といっている。が、アメリカではもっと深いところでの調査をしているので、科学技術庁のいいわけは信じがたい。』

これは核廃物の例ですが、核廃棄物の場合は、ガラス固化体にして水から完全に隔離した地層に埋めるわけですが、いまのところそんな場所は存在しません。上で示した著書には『放射能を大量に含んだガラスは、放射線と発熱効果でひび割れし、最終的に粉体のあつまりになる。これは事実上の表面積が大きいから放射能が水に溶け出すことを防げない。』とあります。地層処分による高放射性廃棄物が水に溶け出すリスクを防ぐことは、物理的に不可能に近いことだと思います。

核廃棄物の処理はどこの国もいい加減な管理がまかり通っています。中国ではチベットに不法投棄し、ロシアでは日本海へ不法投棄していました。また、旧西ドイツでは、IAEAの議長であるルドルフ・ロメッチ(Rudolph Rometsch)が、放射性廃棄物をリビアやパキスタンに密輸し逮捕されています。これはパキスタンの核兵器開発にIAEA議長が手を貸していたことです。

チベットの核 /放射性廃棄物
http://www.tibethouse.jp/atomic/atomic07.html
低レベル液体放射性廃棄物処理施設 「すずらん」の供与
http://www.tecsec.org/Russia.htm
「国連」は常任理事国五カ国のための組織
http://www.chibalab.com/news_otoshiana/documents/20030830.html
日々雑感
http://csx.jp/~gabana/Sizen/Zizi/hibi-0112.htm

少し古い本ですが、槌田敦著「資源物理学入門」によると次のような記述がありました。http://www.amazon.co.jp/o/ASIN/4140014237/

廃炉の処分に伴い放射化された大量の鉄材(核廃物、nuclear waste)に対して、『第一回原子力平和利用国際会議日本代表団の報告にもあるように、これらの核廃物は地中に埋めるか、海底に沈めるかすればよいと考えられ、実行された。……だが、このアメリカの底抜けの楽天主義は修正され、一九六四年以後、海洋投棄を取りやめた。現在、アメリカの海域で放射能の漏れ出しが続いてお...続きを読む

Q格納容器が壊れてない原子炉を石棺で

格納容器が壊れてない原子炉を石棺で固めてしまうっていうのは危なくないですか?

Aベストアンサー

ただ率直に回答してるだけなのに・・・

何でそんな嫌悪されるのかな?

今上手くいっていなくても上手くいくようにしなきゃいけない・・・
これが現実です。

同じような質問者様が一杯います。 逆に今すぐ石棺にしろとか・・・
でもしょうがないんですよ 
崩壊熱をある程度とめないと・・・冷却が大前提・・・

>先ずは冷却して安定させる
これがある意味うまくいってません。またアツが上がってきたりして、水が入らない状態になってきて弁を1時的に開けようとしても、うまく開かない、あるいは作業員も近づけない位の放射線汚染が弁のまわりで起きている。。。どうしますか?

人海戦術でしょうね

>手順が必要です。
どのような手順をお考えでしょうか?

石棺にする前に崩壊熱をとめて安定させる


メンテナンスと言いますがもう廃棄ですよね。それともやはり格納容器の破損を抑える手段をメンテと仰っているのでしょうか。

メンテナンスは、冷却するための設備など・・・核燃料安定させるまで時間がかかると思いますよ


原発ってイニシャライズ、ランニング、メンテナンスコストがかかるのですけど
それでも火力より安いからCO2の排出(過去の時点では考えていなかった)量の抑制

ただ取り扱うならそれなりの知識を必要として人材もいる

JOCとか考えてくださいね しかし、バケツで臨界・・・おそろしい
危険という意識がなくなっていたのか知らされていなかったのか・・・

私の過去の回答と質問は見れるのでまぁどのような考えを持って言ってるのか
質問自体が陳腐でしたら揶揄するような回答をします。

今回は初動が遅すぎたんでしょうねって個人的に思います。
安全装置も高台に発電機を置くとか・・・
ECCSが動かなかった時点で廃炉覚悟で海水注入とか・・・

でももうしょうがない おこった事はおこった事として受け止めて
修復していくしか手だてがないんだから・・・

ただ率直に回答してるだけなのに・・・

何でそんな嫌悪されるのかな?

今上手くいっていなくても上手くいくようにしなきゃいけない・・・
これが現実です。

同じような質問者様が一杯います。 逆に今すぐ石棺にしろとか・・・
でもしょうがないんですよ 
崩壊熱をある程度とめないと・・・冷却が大前提・・・

>先ずは冷却して安定させる
これがある意味うまくいってません。またアツが上がってきたりして、水が入らない状態になってきて弁を1時的に開けようとしても、うまく開かない、あるいは作業員も近づ...続きを読む

Q放射性廃棄物の地下処理について

放射性廃棄物の地下処理について
放射性廃棄物の地下処理のCMを観ましたが、
何億年先かか単位は分かりませんが、地殻変動により現在の化石の発掘のように、地表に出たとき危険なことはないのでしょうか?現在は大丈夫とかじゃなくて、地球の遠い未来の話です。

Aベストアンサー

放射性廃棄物にも分類があるのですが、
ここでは地下処理(正確には「地層処分」といいます。)の対象となる高レベル放射性廃棄物について回答します。

基本的に地層処分の研究では、二つの事故シナリオが考えられています。
1)質問者が危惧している地殻変動・火山活動によって、地表などに出てきてしまうこと。
2)廃棄物に地下水などが浸透して放射性物質が滲みだしてしまうこと。
http://www.jaea.go.jp/04/tisou/gainen/pdf/gainen_7.pdf

なので、この対策として、研究や実際行う際には「できる限り漏れでないようにする」工夫を行います。
(たとえば、1のシナリオでは火山の近くを選ばない、2ではステンレス容器で密封する、などです。)

質問主は、何年で無害になるか?を気にしているようですが、目安となるデータがあります。
以下のグラフを参照してください。
高レベル放射性廃棄物(ガラス固化体)の時間経過と放射能の減衰の関係を示すグラフです。
http://www.rist.or.jp/atomica/data/pict/05/05010101/07.gif
(両対数グラフという特殊なグラフです。読み方が分からない場合は→http://oshiete.goo.ne.jp/qa/434567.html)
このグラフから、大体2~3万年で原料である天然ウラン鉱石と同程度まで放射能が下ることが分かります。
(ただ、放射能の有害度は、放射能の量のほか、放射線の強さ、放射線の種類、人間への蓄積のしやすさなどで変わってきます。これで人間に無害なのか、は私には分かりません。)

>何億年先かか単位は分かりませんが、地殻変動により現在の化石の発掘のように、地表に出たとき危険なことはないのでしょうか?
琵琶湖ができたのが今から600万年前らしいので、億年単位なら、どうなっているのか正直想像もつかないですね。
ただ、時間がたてばたつほど、すごくゆっくりですが放射能は減るので、やはりすごくゆっくりですが無害化する方向には向かうと思います。

放射性廃棄物にも分類があるのですが、
ここでは地下処理(正確には「地層処分」といいます。)の対象となる高レベル放射性廃棄物について回答します。

基本的に地層処分の研究では、二つの事故シナリオが考えられています。
1)質問者が危惧している地殻変動・火山活動によって、地表などに出てきてしまうこと。
2)廃棄物に地下水などが浸透して放射性物質が滲みだしてしまうこと。
http://www.jaea.go.jp/04/tisou/gainen/pdf/gainen_7.pdf

なので、この対策として、研究や実際行う際には「できる限り漏れ...続きを読む

Q原子力発電の廃棄物

原発の核廃棄物とロケットミサイルについて
1、世界中でどれくらいの原発の廃棄物がありますか?貯蔵されていますか?
2、地球の大気圏外ではなく引力圏外に出せるロケット・ミサイルはどれくらいありますか?
其の点情報のある方御教示くださいな。

Aベストアンサー

#1様の回答は安全性に関する回答ですので、質問者様の補足は的外れですね。
ではコスト面から意見を。

核爆弾を核燃料に転換して消費したところで、放射性物質の質量が劇的に減るわけではありません。
つまり、原料の核爆弾に搭載した放射性物質を核燃料に転換・消費しても、結果として生成される核廃棄物は原料と大差ない量になります。

すると、元の核ミサイルに搭載したところで従来通りの核ミサイルと同様の推進力しか得られないわけです。
元々の核ミサイルは地球の重力圏を離れることを想定していませんから、これを転用しただけの核廃棄ロケットも重力圏を離れることは困難でしょう。
搭載量を数分の一以下にして重力圏を離れられるかどうか、というところでしょうね。

上記の理由でミサイルが使えるか否かにかかわらず、重力圏を離れる核廃棄ロケットは新たに開発する必要があると思われます。
ちなみに、重力圏を離れることを想定していない無人輸送衛星・HTVを飛ばしたH2Bロケットは静止衛星軌道への打上能力が8t。
これは輸送用衛星の重量も含めての話です。衛星が輸送可能な能力を考えると、例えば先月打ち上げられたHTVなら低軌道に対して6tの輸送能力です。(H2Bの低軌道への輸送能力は16t)
これもロケットの打上能力ですから、輸送能力でいえばその半分以下でしょうね。
同じロケットを使って重力圏外に出るのも不可能ではないでしょうが、
そうなるとさらに半分以下の輸送能力になるでしょう。

日本国内に現在存在する高レベル放射性廃棄物が(私が勝手にざっと計算して)純物質ベースでも400t以上ありますから、H2Bクラスのロケットが100発以上必要になりますね。
H2Bロケットの打上費用が150億(開発費用別)。100発作ることでコストを抑えたところで1兆はかかりそうですね。
まあ実際には純物質ではなくガラス固化体での打上になるでしょうから
恐らく打ち上げる質量は軽く4倍。
それに合わせてコストも4倍になるでしょう。

#1様の回答は安全性に関する回答ですので、質問者様の補足は的外れですね。
ではコスト面から意見を。

核爆弾を核燃料に転換して消費したところで、放射性物質の質量が劇的に減るわけではありません。
つまり、原料の核爆弾に搭載した放射性物質を核燃料に転換・消費しても、結果として生成される核廃棄物は原料と大差ない量になります。

すると、元の核ミサイルに搭載したところで従来通りの核ミサイルと同様の推進力しか得られないわけです。
元々の核ミサイルは地球の重力圏を離れることを想定してい...続きを読む

Q高レベル放射性廃棄物・放射線の水素分解

この前ニュースで強力な放射線によって原子力発電所内の格納容器内に水素と酸素が発生したとやっていました。
さらに高レベル放射性廃棄物は格納容器内の核燃料(?)より放射能がはるかに高く放射線は水である程度遮断できると言う話を聞きました。

そこで、漠然と思ったんですがその高レベル放射性廃棄物を水に入れて水素を発生させることは理論上可能でしょうか?
もしくは、それに関係する研究等は何かあったりしますか?

もちろん、現時点ではそんなこと実用的ではないことは分かっていますので仮定の話として回答していただければと思います

Aベストアンサー

放射線の1種であるβ線は実態は電子です(陽電子のこともあるけど。)
β線が水の中を通ると水を電気分解するのと違わないでしょう。

他の放射線でも水素が発生するものはありますけど、
どっちにしろ水素だけを取得することを考えると、効率はきわめて悪そうです。
(電気分解と違って陽極や陰極がないから、酸素と水素が混ざって出てくるはずですし。)

Q原発プラント圧力容器作ってる日本会社どこ原子力発電

ロバート・アルパレスという、元エネルギー省の方が
デモクラシー・ナウというスカパーの番組で知ったのですが、
原発プラントの【圧力容器】を作っているのは、
現在、世界の中で、【日本だけ】と話していたのですが、
日本のどこの企業なのか、教えて下さい。

Aベストアンサー

日本製鋼所
http://news.livedoor.com/article/detail/3679012/

Q原子力発電所の放射性廃棄物の処理技術

福島原発の廃炉問題という、少し前の質問の回答(No11)に原発の放射性廃棄物を燃やせる技術として
東芝
http://www.toshiba.co.jp/nuclearenergy/jigyounaiyou/4s.htm
小型高速炉(4S)

というのが紹介されていますがそのサイトには燃料として
濃縮ウラン金属燃料
と書いてあり放射性廃棄物が燃やせると書いてありません。
具体的にどんな処理をするのでしょうか?


http://oshiete.goo.ne.jp/qa/8835675.html

Aベストアンサー

小型高速炉
高速中性子で核分裂させる小型の炉ですね。
もんじゅのような増殖(ウラン238をプルトニウム239に変えること)は積極的にしない。

冷却材にナトリウムを使っているから、ナトリウムが空気や水にふれたら大爆発ですね。
放射性廃棄物は燃やせません。

Q高レベル放射性廃棄物より発電、無害化できないか?

馬鹿なことをかんがえてみましたが、経済効率を無視してどうでしょう?

Aベストアンサー

崩壊によって生じる熱エネルギーではなく、放射線の持つエネルギーの回収という点でですか。それには考えが及びませんでしたが、実際問題としてはγ線は電磁波ですので電磁気的エネルギー(アンテナで捉えて電流に変換する)として利用できそうですが、問題になるのが波長の短さです。論理的には可能なのですが、実際に行うとなるとあまりにもロスが多くてエネルギーとして使用できるレベルではないでしょう。センサーで検出するにも増幅が必要で、γ線の持っているエネルギーを利用するどころか捉えたことを感知するのに別の電力が必要になるのが現状のようです。α線やβ線は荷電粒子ですので電極にこれらの放射線が当たったことで電極の電子がはじき出されるなどして、電気的にアンバランスな状態を生み、これによって電流を発生させることは可能ですが、これをエネルギーとして回収するのはやはり難しいようです。もしこの荷電粒子を電力変換できるのであれば、人工衛星などは太陽電池ではなく、荷電粒子を電量に変換するシステムを搭載しているでしょう。地上では地磁気や大気によってさえぎられているので太陽からの荷電粒子のエネルギーは殆ど遮蔽されていますが、宇宙空間では太陽から膨大な量の荷電粒子(放射線)が降り注いでいます。地球の極点付近で見られるオーロラは太陽からの荷電粒子が大気の分子と衝突して電離させるために光る現象ですが、原爆と比べても桁が5桁とか6桁違うレベルのエネルギー量です。

まぁ、今回問題になっている核廃棄物程度では#1の方が言われるように放射線のエネルギーを利用するにはエネルギーの総量があまりにも低いということですね。ただ、その低いエネルギー量でも、放射線の持つエネルギーは非常に小さなポイント(原子1個、分子1個というレベル)に集中的に働くため、生物の遺伝子などを破壊するには十分なので危険であるといことで、エネルギーの総量としては決して大きくは無いのです。別なものにたとえると熱量と温度のような関係でしょう。例えば真っ赤に焼いた針金を皮膚に当てれば触れた瞬間に火傷をしますが、その針金お湯は沸かせません。逆に60℃ぐらいの大きな鉄の塊を水に放り込めば、沸騰こそしませんが水の温度は60℃までの範囲で温度が上がるでしょう。ちょっと熱いのを我慢すれば鉄の塊を水に放り込むことは出来ますが、赤熱した針金は触ったとたんに怪我をします。放射線は真っ赤に焼けた針金のようなものでエネルギーの量としては大したことは無くても一箇所に集中して働くので危険だということです。

なんか、文章がまとまらなくなってしまいましたが、どうにか理解していてだければと思います<m(__)m>

崩壊によって生じる熱エネルギーではなく、放射線の持つエネルギーの回収という点でですか。それには考えが及びませんでしたが、実際問題としてはγ線は電磁波ですので電磁気的エネルギー(アンテナで捉えて電流に変換する)として利用できそうですが、問題になるのが波長の短さです。論理的には可能なのですが、実際に行うとなるとあまりにもロスが多くてエネルギーとして使用できるレベルではないでしょう。センサーで検出するにも増幅が必要で、γ線の持っているエネルギーを利用するどころか捉えたことを感知す...続きを読む

Q「放射性廃棄物」という言葉の意味

「放射性廃棄物」という言葉の意味が分からないのですが、この言葉の意味を定義した法令等の文書があるでしょうか。

Aベストアンサー

以下の省令ではどうですか?

核燃料物質又は核燃料物質によつて汚染された物の廃棄物埋設の事業に関する規則
(昭和六十三年一月十三日総理府令第一号)
第一条
二 「放射性廃棄物」とは、核燃料物質又は核燃料物質によつて汚染された物(以下「核燃料物質等」という。)で廃棄しようとするものをいう。

Q原子力発電での放射性物質の在処は基本的に炉心だけ?

1.使用済み燃料プールを除くと炉心のペレットの中だけに放射性物質はあるのでしょうか?

2.使用済み燃料以外に排出される放射性物質はあるのですか?
あるとしたらどのような経緯・経路で排出されるのですか?
たとえば一次冷却水が放射線を浴びて放射性物質化して、さらに微小な漏れが生ずるとか?

3.今回の福島原発事故で撒き散らされた放射性物質の出どころは何処ですか?
やはり炉心から?

以上三つの質問についてご回答お願いします。

Aベストアンサー

完全に燃料ペレットがシールされていて燃料棒内部の核物質がまったく燃料棒の外に漏れない状態であったとしても、外部の物質が放射能を持つことはありえます。冷却水や炉自体をを構成する物質は強烈な放射線に絶えずさらされることになるため、それ自体が放射化する場合があるんですよ。これは加速器などで原子を加速してぶつけて別の原子を作り出すのと同じ状況が、原子炉内部では常に起こりうるということです。したがって、燃料集合体や燃料棒からまったく放射性物質が漏れていなくても、放射線を遮断する目的で置かれた遮蔽物や、冷却に使う水やナトリウムなどの物質が放射能を持つ場合もあります。

したがって、燃料を完全にシールしていても、外部に放射性物質が漏れ出る可能性はいくらでもあります。


人気Q&Aランキング