疑問符の10: 冷却材提供 | 夢破窓在のブログ

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 疑問符の10: 冷却材提供

米軍の冷却材提供の申し出を首相が断ったという話が載っています。
受け入れて使用していればメルトダウンとやらは起きなかったと書いてあります。

首相がこんな細かい話に口を出して決定判断をしていたとしたら全く馬鹿げています。

この冷却材なるものはどのようなもので、何を目的に使われるものだったのか?

圧力容器を冷やす為?
馬鹿を言ってはいけません。冷却材などで圧力容器は冷やせません。

冷蔵庫は何故冷えているのか?
熱を裏側の排熱板に移動させているのです。
冷蔵庫内の温度が下がれば、その分だけ台所の温度が上がります。

庭に打ち水をすると何故涼しくなるのか?
水が蒸発して気化熱を奪うからです。気化した蒸気は周辺で凝固し奪った熱を開放します。打ち水をした場所では涼しいけれど、庭全体では、或いは自宅周辺全体では温度が下がっていないという事になります。
冷却シートと呼ばれるジェルの水分を気化させる冷却法も同様です。気化した水分が何処かで凝固して奪った熱を開放します。その場所は吸熱地点からいくらも離れていません。

存在する熱を減少させることは出来ません。出来るのは移動させることだけです。
熱力学で言うところの「エントロピーは増大する」という話です。

2800℃で熔けそうになっている燃料を冷やすには、この熱を何処かに移動するしかありません。
何処に移動させるのか?冷却材なるものが、どのようなメカニズムでこの高温の坩堝の熱を移動させるのか?
こんな事とても出来る話とは思えません。
冷ますには熱交換器を通じて熱を移すか、冷水を注入して、熱水や水蒸気を何処かに放出するしか方法はありません。

作業に必要なものを、欲しいと思っているものを米軍が提供すると言っているのに、東電が首相の言う事を聞いて断ったとは思えません。

首相が米軍の要請を断ったなんて嘘だと思われます。
専門家が冷却材が無くても用が足りると判断した、又は同等の機能のものが手許にあると判断して断ったのだと思います。

さて一方で、米軍がホウ素剤の提供を申し出たが、これを断ったという話があります。
原子炉を停止させるには制御棒を挿入します。
制御棒には毒物質であるホウ素が塗られています。制御棒が正しく挿入されたのであれば、ホウ素剤などを投入する必要はありません。しかし地震のような時には、何かにひっかるとか、挿入機構に損傷があって上手く挿入できない事も十分考えられます。

米軍は原子炉の事故で、制御棒が上手く挿入できない時を想定して、ホウ素剤の提供を申し出てくれたのです。
原発には万一の時の為に圧力容器にホウ素水を注入する仕組みがあります。
今回の事故では問題なく制御棒を挿入出来たので、ホウ素剤は使用する必要がなかったということですが、問題があってもホウ素注入の体制は整っていました。

米軍が提供を申し出た冷却材と言うのは、どうやらこのホウ素剤の事のようです。
核反応の進行を停止する事により炉心の温度を下げることが出来るので、冷却材と呼んでいるようです。

「首相が冷却材の提供を拒否した」などと言う話は嘘です。

事故対応に必要なものであったら、首相が何を言おうが現場では手に入れて処置をしたと思います。あの人、見学して、会談して、「俺は放射能に詳しい」とやって現場の信用を完全に失っています

「冷却剤」なるものがあると信じて、「これがあればメルトダウンは避けられた」などと発言するのはアホです。

ドライアイスを砕いて注入すれば良かった?
液体窒素を注入すればよかった?

これは冷気を移動して来て注入するのですからその分だけ熱を吸える理屈です。
どれだけの量を投入したら炉が700℃以上になるのを防げたのか?
それだけの量を何処で調達して運び込むのか?
注入管の入口で水が凍って詰まった場合はどうするのか?

-195℃の液体窒素が1リットルあるとします。
常温(20℃)の水が1リットルあったとします。
夫々を200℃の気体にするのに、どれだけの熱が必要なのか?
この答えが、熱を吸ってくれる量を示します。出来た熱い気体を上手い事外部に出せればその分だけ炉は冷えている理屈です。

水は大変暖めにくい物質です。熱含量(エンタルピー)が大きいのです。
計算する気になりませんが、液体窒素は最初の温度は低くても、水より少ない熱しか奪う事ができないんじゃないかと思います。
もし液体窒素が10倍の熱を奪えるとして1トンの水を使うか?100kgの液体窒素を使うか?あなたならどっちにします?
相手は圧力容器内にあった240トンの水を空焚きにした?熱源です。何トンの液体窒素で冷やすつもりなのでしょう?
確か液体窒素は気化するときに熱を奪うのではなくて、放出するんじゃなかったかしら?

お花畑のアイデアを出すのは結構ですが、熱量の計算や具体的な施工方法の概略を示して発言するべきです。