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まったくの素人考えなんですが原子炉の中に、大量の鉛を溶かして流し込みんで固めたらても放射性物質の拡散や放射線の影響を抑えることできないですか?

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A 回答 (5件)

融点の低さを考えれば不可能のように思えますが、核燃料の容積と熱量を上回れば良いのでは無いでしょうか?


原子炉は100度で蒸発してしまう水を冷却に使っていることを考えれば比重も融点も現実生が高いです。
さらにそれ自体水あるいは外気でさらに冷却できるはずです。
そうなれば放射能から隔離された冷却方法がとれます。

問題は圧倒的に重くなった原子炉の処分のための移動が不可能になることでしょうか?

仮に実行できたとしたら現地に<六ヶ所>のような地下施設を作るしか無くなります。
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このまま冷やさずに封じ込めを図ると、核分裂反応が加速し、炉心溶融にいたる恐れがあります。


この時、核燃料(酸化ウラン)の温度は、その融点である約3,000度に達します。
生半可な物質では、この3,000度の液体を閉じ込めることは出来ません。
例えば、鉄ですが、融点は凡そ1,500度、沸点は2,500度程度ですので、溶け出すどころか蒸発してしまいます。

一方、融点が3,000度を超える物質もなくはない(タングステンなど)ですが、こんな物質を液体で流し込むだけの熱量を発生させるのは、それこそ原子力エンジンの暴走くらいでしょう。。。
(あの太陽の表面温度が5,700度ですから、その熱量は相当なものです。地球が溶け出しかねません・・・)

それでも大量に流し込めば熱は冷えるのでは、と思われるでしょうが、核分裂のエネルギーは絶大です。ウラン1gの核分裂で得られる熱量は石炭3tを燃やしたときと同等と言われていますから、原子炉をそのまま封じ込めるには、鉛であれ、コンクリートであれ、ちょっと現実的ではない質量を要するでしょう。
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原子炉の安全の為に、「止める」、「冷やす」、「閉じ込める」の3ステップが必要です。



福島第一原子力発電所では第二段階の「冷やす」ための機能が失われたので、外部から冷やしてやる必要があります。
原子炉が元々備えていた冷やす機能は「内部の水と外部の水が隔離されており、外部の水には放射能がつかない」設計となっていました。
本来の冷却機能が使えないため、外部の水で直接原子炉を冷やし、その副作用で放射能を外部に漏出してしまいます。

福島第二原子力発電所の様に、「冷温停止」になっておれば、質問者さんのアイデアでも良いのですが、現在の福島第一はまだ温度が下がっていないことと、内部の放射能が少しずつ漏出していることの二重苦なので、両方を考えた対策する必要があります。
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炉心の核反応の暴走を防ぐために、水を循環させて炉心を冷やすことが、現在の最善策です。


鉛やコンクリートを投入しても核反応の暴走を防ぐことはできず、余計に危険性を高めるだけです。
もし、冷却を諦めたらメルトダウンが発生する(政府も東電も原子炉を放棄した)と考えてください。

大量の放射能をばら撒かないように、冷却するしかないのです。
今、微妙な放射能が流出していますが、これでも最善策なのです。
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鉛の融点は330°C


炉心がそこまで冷える必要(継続的冷却作業無しで)があります。
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Q原発事故 最悪の事態 最終的な解決方法

東北関東大震災、原発事故の被災者の方には心よりお見舞い申し上げます。
原発につきましては、事故の対応にあたって下さっているすべての方に感謝の気持ち、何も出来ず申し訳ない気持ちがいたします。

質問ですが
(1)原発について毎日悪い情報が続きますが、最悪の事態というものを知りたいと思います。
最悪の場合、このまま手を付けることも出来なくなったとして、どんなことになるのでしょうか?例えば、制御棒が外れたり、圧力容器も格納容器も壊れた場合、連鎖反応が起こりまくったりするのでしょうか?東京も人の住めない場所になったりするのでしょうか?

(2)悪いながらも妥協的な解決方法としてどのような方法になっていくのでしょうか?(原子炉の周囲に鉄板とコンクリートなどでダムを築いて水を満たすとか、施設にコンクリートを注ぎ込んで固めるとか可能なのでしょうか・・)

長期的な見通しを語るには、現在あまりに不安定な状況だとは思いますが悪い方から順に考えて、予想を教えて頂きたいと思います。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

専門家でないため、参考にまでしてください。
原子炉内の燃料や、プールの燃料が現在高濃度放射線を出している理由には、冷却に使用した海水の影響が一番大きいと思います。
普段は真水の冷却水を使っています。理由は、放射線(中性子)が当ると物質が変わってしまう場合があるからです。でも、水は物質変化が少なく、中性子減速効果が高いため、通常タイプの原子炉で選択されています。「高速増殖炉もんじゅ」は、高速中性子を利用して燃料としての価値が低く、自然界に多くある放射性物質ウラン238を、プルトニウム239に変化させ、ついでに発電もできる炉です。「薪5本暖炉に投入したら、燃え尽きたときに薪6本になっていた」みたいな事をしてるのです。
 話し戻して、海水中の塩化ナトリウムに高速中性子が当ると放射性の塩化マグネシウムになったり、放射性のアルミニウムや、放射性のケイ素等も出現してしまいます。
 中性子除去効果のあるホウ酸やカドミウム(神通川のイタイイタイ病の原因物質)等も中性子が当ると別の物質に変化してしまうみたいです。だから、大量の海水中の塩が予想外の変化をしてる可能性はあります。物質には、変化しやすい物や、しにくい物などありますけど。
 だから、炉心やプールの燃料が一か所に集まったままだと、臨界を継続し続ける可能性があるから、小さく小分けする必要があります。原子爆弾みたいに核爆発はしません。核弾頭に必要なウラン235やプルトニウム239の割合が90%位まで濃縮してますが、原子炉は4~5%だから臨界までしかしない。
ただ、急激に発熱し、圧力容器を溶融して格納容器内に漏れた場合は、格納容器内の冷却水に触れて、水蒸気爆発が一番怖いでしょう。チェルノブイリも制御棒の部材一部に核反応促進素材が使用されてて、制御棒挿入実験中に想定の数千倍の勢いで急激に臨界を始めた結果、冷却水が一気に水蒸気になって、水蒸気爆発したのです。その後、中性子減速素材の炭素が燃えて、火災の上昇気流で大量に撒き散らしました。日本は炭素は使用していません。
 だから、水蒸気爆発が怖いかも。チェルノブイリは爆発の結果小分けされましたけど、今の現状では小分けは無理ですよね。
 小分けできれば、金属粉添加した重コンクリートで埋めれるでしょうね。今の状態で埋めると、コンクリートの水分で水蒸気爆発するでしょうから、無理。

 次の解決方法は、無線操縦できるロボット(クレーン等)を一気に開発してプール内の溶けた燃料を小分けに分けてしまい、圧力容器内の燃料も取り除く等して、最後は埋めてしまうですかね。

 
 今の原子炉の状況は、交通事故にあった傷病者が、心停止(冷却ポンプ)してます。心停止してるから心臓マッサージ(消防車のポンプ等)で何とか血液(冷却水)を回しています。また、傷口から大量に出血してるから、輸血(海水)してるけど、ドンドン盛れちゃってます。心臓が回復しないとドクター(作業員)も諦めます。要は、死亡宣告(水蒸気爆発)。
 今は、死亡宣告前まで来てるかも。心臓が回復しても、後遺症(廃炉)によって、社会復帰は無理でしょう。
と、私は見ています。私たち人間の場合、心停止後通常60分以内に心臓が回復しない場合は、心臓マッサージの影響で肺や心臓を無理やり押していたため、ボロボロになって心臓回復しても結果死亡する状況になります。
だから、いち早く心臓である冷却ポンプを回復させれない場合は・・・。もあるかもしれませんが、日本はそれでも復興しますよ。原爆で核汚染された広島・長崎も今では問題なく住んでいる訳ですから。

専門家でないため、参考にまでしてください。
原子炉内の燃料や、プールの燃料が現在高濃度放射線を出している理由には、冷却に使用した海水の影響が一番大きいと思います。
普段は真水の冷却水を使っています。理由は、放射線(中性子)が当ると物質が変わってしまう場合があるからです。でも、水は物質変化が少なく、中性子減速効果が高いため、通常タイプの原子炉で選択されています。「高速増殖炉もんじゅ」は、高速中性子を利用して燃料としての価値が低く、自然界に多くある放射性物質ウラン238を、プル...続きを読む


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