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福島原発、設計上の問題(NYタイムズ記事)

15日付ニューヨーク・タイムズ紙に日本の原子炉の設計上の懸念についての記事が掲載されていましたので、ポイントをまとめます。

March 15, 2011
Reactor Design in Japan Has Long Been Questioned
By TOM ZELLER Jr.

「被害を受けた原子炉の設計のあり方については、長年、疑念が示されていた」

・今、問題になっている福島原発の原子炉は「Mark 1」型の原子炉である。

・このタイプの原子炉は、1960年代にGEによって設計・開発されたものである。

・「Mark 1」型の原子炉の安全性に関する設計上の問題点については少なくとも1972年から指摘されていた

・その問題点とは、万が一、冷却システムに問題が発生した場合、炉内の燃料棒が高熱化し、原子炉格納容器(primary containment vessel)が持ちこたえられずに破裂してしまう可能性がある、ということである。

・原子炉格納容器は、炉心溶融が起きた場合の最後の防波堤である。原子炉格納容器は、万が一炉心溶融が起きた場合、大気中に大量の放射線が放出されるのを、少なくとも一定の時間防ぐことを目的として設計されている。

・加圧水型原子炉の場合はこの原子炉格納容器を、分厚いコンクリートと鉄で作られた格納庫の中に収める。世界の原子力発電所の大半はこのタイプのものである。

・しかし、日本の福島原発や、アメリカ国内の16の原子力発電所に備わっている23の原子炉で用いられているのはこのタイプのものではなく、その格納容器の物理的強度に関して以前から懸念が表明されていた。他の競合するシステムと比べて万が一の時に危険度が高いと言われてきたのである。

・GEが沸騰水型原子炉を提供し始めたのは1960年代だが、その際に彼らが強調したのは、(加圧水型と比べて)建設コストが安く、しかも工期が短くて済むということだった。そのことを可能とした要因の一部は、格納容器をより小型化してコストを下げたからである。

・アメリカの規制当局がこれについての問題点を指摘したのは早かった。1972年に原子力エネルギー委員会は、GEのMark 1 型の原子炉システムはその安全性に関して許容できないリスクを包含しており、製造を中止すべきであるとの勧告を出している。その中で特に格納容器の脆弱性に触れ、まさに福島原発で起きた水素爆発の危険性をも指摘していた。

・当時の委員会の記録によると、このようなシステムを採用するに当たって、コスト面の優位性以外に何か安全上のメリットはあるのか、との問いかけに対して、「このようなシステムの採用自体を禁止することの方が好ましい」と回答している。なぜなら、これ以外のシステムの安全上の優位性が明らかなのだから、と。しかし、同時にこうも付け加えられた。「すでにこのシステムは各地で実際に稼働しており、今になって、業界や監督当局がこれまで積み上げてきた神聖な政策をひっくり返すようなことは出来ないだろう。そうすることはすなわち原子力発電の終焉を意味することになるだろうから。」

・これはまったく皮肉なことである。今、現実に福島原発で起こっていることを見ると、「あの当時、このシステムを禁止しなかったことが、原子力発電の終焉をもたらしつつある」、David Lochbaum, director of the nuclear safety program at the Union of Concerned Scientists、のだから。

・GEのスポークスマン、Michael Tetuan は同社の技術について、揺るぎない自信をもって弁護した。同社の技術は「過去40年間、馬車馬のように働き続けて、安全性と信頼性のトラックレコードを積み上げてきた業界屈指のものだ」と。

・同氏によると、現在、世界で32の Mark 1 型の原子炉格納システムが安全かつ正常に稼働しており、これまでも何の問題も起きていないとのこと。

以下略

上記の訳は不完全かつ不正確です。こんな記事がある、ということを紹介したくて、取り急ぎ、意訳、抄訳したものです。正確を期す場合は記事本文に当たるか、専門家による翻訳をみつけるかして下さい。

記事全文

# The New York Times Reprints
This copy is for your personal, noncommercial use only. You can order presentation-ready copies for distribution to your colleagues, clients or customers here or use the "Reprints" tool that appears next to any article. Visit www.nytreprints.com for samples and additional information. Order a reprint of this article now.

March 15, 2011
Experts Had Long Criticized Potential Weakness in Design of Stricken Reactor
By TOM ZELLER Jr.

The warnings were stark and issued repeatedly as far back as 1972: If the cooling systems ever failed at a “Mark 1” nuclear reactor, the primary containment vessel surrounding the reactor would probably burst as the fuel rods inside overheated. Dangerous radiation would spew into the environment.

Now, with one Mark 1 containment vessel damaged at the embattled Fukushima Daiichi nuclear plant and other vessels there under severe strain, the weaknesses of the design ― developed in the 1960s by General Electric ― could be contributing to the unfolding catastrophe.

When the ability to cool a reactor is compromised, the containment vessel is the last line of defense. Typically made of steel and concrete, it is designed to prevent ― for a time ― melting fuel rods from spewing radiation into the environment if cooling efforts completely fail.

In some reactors, known as pressurized water reactors, the system is sealed inside a thick steel-and-cement tomb. Most nuclear reactors around the world are of this type.

But the type of containment vessel and pressure suppression system used in the failing reactors at Japan’s Fukushima Daiichi plant is physically less robust, and it has long been thought to be more susceptible to failure in an emergency than competing designs. In the United States, 23 reactors at 16 locations use the Mark 1 design, including the Oyster Creek plant in central New Jersey, the Dresden plant near Chicago and the Monticello plant near Minneapolis.

G.E. began making the Mark 1 boiling-water reactors in the 1960s, marketing them as cheaper and easier to build ― in part because they used a comparatively smaller and less expensive containment structure.

American regulators began identifying weaknesses very early on.

In 1972, Stephen H. Hanauer, then a safety official with the Atomic Energy Commission, recommended that the Mark 1 system be discontinued because it presented unacceptable safety risks. Among the concerns cited was the smaller containment design, which was more susceptible to explosion and rupture from a buildup in hydrogen ― a situation that may have unfolded at the Fukushima Daiichi plant. Later that same year, Joseph Hendrie, who would later become chairman of the Nuclear Regulatory Commission, a successor agency to the atomic commission, said the idea of a ban on such systems was attractive. But the technology had been so widely accepted by the industry and regulatory officials, he said, that “reversal of this hallowed policy, particularly at this time, could well be the end of nuclear power.”

In an e-mail on Tuesday, David Lochbaum, director of the Nuclear Safety Program at the Union for Concerned Scientists, said those words seemed ironic now, given the potential global ripples from the Japanese accident.

“Not banning them might be the end of nuclear power,” said Mr. Lochbaum, a nuclear engineer who spent 17 years working in nuclear facilities, including three that used the G.E. design.

Questions about the design escalated in the mid-1980s, when Harold Denton, an official with the Nuclear Regulatory Commission, asserted that Mark 1 reactors had a 90 percent probability of bursting should the fuel rods overheat and melt in an accident.

Industry officials disputed that assessment, saying the chance of failure was only about 10 percent.

Michael Tetuan, a spokesman for G.E.’s water and power division, staunchly defended the technology this week, calling it “the industry’s workhorse with a proven track record of safety and reliability for more than 40 years.”

Mr. Tetuan said there are currently 32 Mark 1 boiling-water reactors operating safely around the globe. “There has never been a breach of a Mark 1 containment system,” he said.

Several utilities and plant operators also threatened to sue G.E. in the late 1980s after the disclosure of internal company documents dating back to 1975 that suggested that the containment vessel designs were either insufficiently tested or had flaws that could compromise safety.

The Mark 1 reactors in the United States have undergone a variety of modifications since the initial concerns were raised. Among these, according to Mr. Lochbaum, were changes to the torus ― a water-filled vessel encircling the primary containment vessel that is used to reduce pressure in the reactor. In early iterations, steam rushing from the primary vessel into the torus under high pressure could cause the vessel to jump off the floor.

In the late 1980s, all Mark 1 reactors in the United States were also retrofitted with venting systems to help reduce pressure in an overheating situation.

It is not clear precisely what modifications were made to the Japanese boiling-water reactors now failing, but James Klapproth, the chief nuclear engineer for General Electric Hitachi, said a venting system was in place at the Fukushima plants to help relieve pressure.

The specific role of the G.E. design in the Fukushima crisis is likely to be a matter of debate, and it is possible that any reactor design could succumb to the one-two punch of an earthquake and tsunami like those that occurred last week in Japan.

Although G.E.’s liability would seem limited in Japan ― largely because the regulatory system in that country places most liability on the plant operator ― the company’s stock fell 31 cents to $19.61 in trading Tuesday.

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Global Energy Companies React to Japan’s Nuclear Crisis

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