2011年05月06日

プルトニウムはどこにあるのか?(MOX燃料)

MOX燃料

 3号機には、MOX(Mixed OXide)混合酸化物燃料(プルトニウム混合燃料)が使用されておりました。
 
http://ja.wikipedia.org/wiki/MOX%E7%87%83%E6%96%99
特徴
プルサーマル用に加工することにより、既存の原子力発電所にそのまま搭載できる
普通の燃料と比べ、高出力である
クリープ速度が速いため、PCMI(核燃料と被覆管の間の相互作用)の影響が緩和される。
問題点
ウラン新燃料に比べ放射能が高い(特に中性子が著しく高い)ため、燃料の製造については遠隔操作化を行い、作業員の不要な被曝に十分配慮して行う必要がある。
ウラン中にプルトニウムを混ぜることにより、燃料の融点が下がる。これにより燃料が溶けやすくなる。また熱伝導度等が、通常のウラン燃料よりも低下する。これにより燃料温度が高くなりやすくなる。
核分裂生成物が貴金属側により、またプルトニウム自体もウランよりも硝酸に溶解しにくいため、再処理が難しい。
FPガスとアルファ線(ヘリウム、ガス状)の放出が多いため、燃料棒内の圧力が高くなる。
性質の違うウランとプルトニウムをできる限り均一に混ぜるべきであるが、どうしてもプルトニウムスポット(プルトニウムの塊)が生じてしまう。国は基準を設けて制限しているが、使用するペレット自体を検査して確認することはできない

勤務しているときから、放射能のことが嫌いでしたので、ほとんど勉強していません。
MOX燃料の安全評価を少しだけ聞いたことがありましたが、
・制御棒の効きが悪くなる(制御棒を改造していたような・・・)
・もしもの時の被爆が、通常燃料の時に比べて高くなる。

といった記憶程度です。

BWRは、高レベル放射性核廃棄物を減らすために高燃焼度化も測っています。−−U-235の増量
http://www.rist.or.jp/atomica/data/dat_detail.php?Title_Key=04-06-03-06


また、通常の燃料も核分裂中に、高速中性子が発生し、U-238もPu-239に変化します。MOX燃料ではない通常燃料を使用している運転時でも、このPu-239も燃焼に寄与しているという新入社員教育がありました。

 つまり、使用済み燃料プールにある燃料には、すべからくPu-239も含まれているわけです。(使用済燃料からプルトニウムを取り出す、核燃料サイクルがあることからも裏付けられます。)
ですから、MOX燃料と通常燃料の違いは、最初からプルトニウムが含まれているのか、それとも途中から高速中性子で生成されてプルトニウムが含まれるのかの違いしかないはずなのですが、やはり特性はかなり違っています。

 3号機の爆発がどういう理由であれ、使用済プールから生じたのは明らかですから、当然プルトニウムも飛散してもおかしくありません。

 Pu-239と言うくらいですから,質量数239で、空気よりもかなり重い。しかし、
・黄砂
・花粉
などよりも軽いのは間違い有りません。(原子(プルトニウム)とかたや分子の集合体ですから・・)

 もっと勉強していれば的確にかけたと思いますが、毛嫌いしていましたので、この程度の知識です。(誤りがあった場合は、申し訳ありません)

 燃料は、沸騰水型原子炉の心臓部であるため花形であるとともに、使用済み燃料処分を考えても明らかなように、アキレス腱でもあります。(いわゆる原子力の専門家として、テレビに出てくる方々は、この分野の専門家が大変多いと思います)
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posted by いんちょう at 17:38| 原子力