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科学
悪条件下で冷却 世界初の難作業 福島第1原発4号機 燃料取り出しへ
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東京電力福島第1原発で、4号機使用済み核燃料プールからの燃料取り出しが近く、始まる。爆発した原子炉建屋からの本格的な燃料取り出しは世界初の試みで、来年末まで続く。2011年3月の事故から2年8カ月、政府、東電の廃炉工程は大きな節目を迎える。
「廃炉は原発から燃料を取り出すことから始まる。本当の意味でのスタートになる」。第1原発の小野明所長はこう話す。廃炉工程は新たな段階に入る。
4号機プールには、未使用燃料202体、使用済み燃料1331体の計1533体が保管されている。使用済み燃料に限れば、4号機だけで、1~3号機のプールにある総数(計1393体)とほぼ同じだ。
使用済み燃料は、核分裂反応を終えても熱を出し続けるため、冷却し続けなければならない。東京電力は共用プールと呼ばれる燃料保管専用の施設に移すことで、少しでもリスクを減らしたい考え。
ただ、4号機プールからの燃料取り出し作業は、水素爆発で吹き飛んだ建屋のがれきが落下したため、通常の原発とは事情が大きく異なる。
プールでの作業は、束ねた燃料を入れている箱の上部ハンドルを、燃料取り扱いクレーンのフックで引っかけてつり上げる。東京電力は、試験用の燃料に重さ100キロの鉄の塊を5メートルの高さから落とす実験を行い、つり上げのための機能が損なわれないことを確認した。
燃料取り扱いクレーンは、突然の地震などで停電した場合にフックにロックがかかって燃料を落とさないよう対策が取られた。取り出し中に設定以上の荷重がかかった場合にも停止し、強引につり上げて燃料が破損するのを防ぐ。
燃料移送で最も懸念されるのは、天井クレーンでつり上げた輸送容器を落下させてしまうケースだ。5階からトレーラーを待機させる1階までは約32メートル。この高さで落下すると輸送容器は破損する可能性があるが、東電は中の放射性物質が全て放出されたとしても、周辺への影響は小さいと評価している。
輸送容器はトレーラーで約100メートル離れた共用プール建屋に運ぶ。わずかな距離とはいえ、いったん屋外に燃料を搬出するためテロへの警戒も強化しているが、詳しい態勢は明らかにしていない。
東電によると、共用プールへの移送はこれまでに計1200回以上行った経験がある。小野所長は「通常の作業の延長線」としつつも「全面マスクをするなど作業環境は通常よりも悪い」と、初めての作業に気を引き締めている。
4号機プールからの燃料取り出し作業では、一つ一つの工程を作業員が間近で確認しながら進める。プールがある5階では東京電力や下請け企業の作業員が、燃料取り扱いクレーンの操作や燃料輸送容器の蓋のボルト締めなどを行う。一度の作業で大量被曝(ひばく)をしないため、作業班ごとに時間を区切っている。
東電によると、5階の空間線量は毎時約0.1~0.13ミリシーベルト。作業員計36人を6人ずつの6班に分け、1班当たりの連続作業時間を2時間に限定する。1日の作業で想定される被曝線量は最大で0.8ミリシーベルトという。
東電は、交代しながらでも作業全体が円滑に進むよう、実物と同じクレーンなどを使って輸送容器への燃料装填(そうてん)やつり上げ、移送といった訓練を繰り返してきた。訓練では、プール内で燃料を動かす時に小さながれきに引っ掛かってしまった場合や、輸送容器をワイヤでつり上げている最中に地震が起きた場合などの対応手順も確認したという。
政府、東電が示す廃炉工程表は、4号機プールからの燃料取り出し開始で「第2期」に入る。第2期では1~3号機プールの燃料も取り出す計画だ。ただ1~3号機プールの燃料取り出しは、4号機ほど容易ではない。建屋の放射線量が高く、3号機ではプールのある5階部分で毎時1000ミリシーベルトを超える区域も確認されている。東電は遠隔操作の機器で床面を削るなど除染を試みている。(SANKEI EXPRESS)