福島事故 疑問符 「？」
疑問符の２２： ブログ ２ （続）
プールにひび割れが生じたとして、水が全部抜けたらどうなるのか？
これは水冷が空冷になります。
電気ストーブがあるとします。発熱管は石英ガラスで囲われたニクロム線で出来ています。これに「弱」の状態、３００Ｗのエネルギーを通したとします。
融点１５００℃のニクロム線が熔けることはありません。
３００Ｗの電気ストーブを千台、使用済み燃料プールと同じ大きさのコンクリートの箱の中に等間隔に置いて通電したらどうなるのか？
燃料棒の鞘はジルカロイで出来ていますが融点はニクロム線と変わらない１５００℃です。
設置したストーブのニクロム線が熔けてしまうようなら、水が抜けた燃料プールに置いてある燃料棒の鞘も溶けてしまう可能性があります。
実験してみれば良いのです。
ストーブに暖められたプールの空気は上空に昇ります。その分、冷たい空気が脇から流れ込んで対流がおきます。長さ４ｍの鞘が容易に熔けるとは思えません。
電気コタツのように布団で断熱して、６００Ｗで通電してもニクロム線が熔けることはありません。
電気ストーブの３０ｃｍのヒーターには４ｍのニクロム線が巻いてあるとして、線同士がくっ付きあうような状態で熱を出し合っても、それを１ｋｗの”強”にしても、ニクロム線が熔けることはありません。長さ４ｍの融点１５００℃の金属を３００Ｗの熱で溶かすことは容易なことではありません。
考えられないことですが、もしも空冷の平衡温度が１０００℃近くになるとしたならば、鞘が空気中の水分や酸素により酸化される事が予想されます。
一部分でも酸化が起きるとジルカロイは大きく縮みますから亀裂が生じることになります。
元々鞘の内部は生成された気体により外部より圧力が高くなっています。
セシウムもこの温度では気化していますから、これらの気体が亀裂から吹き出る事になります。
放出された気体の多くは空気よりも重いのでプールの下の方に漂っています。
対流でプールの外に溢れ出す事は考えられなくもないのでしょうが、セシウムも含めて、空を飛ぶ手段を与えられなければ発電所から外に出て行きようがないのです。
セシウムはカラッカラで水が無い状態では羽（水酸化）が生えてきません。
それでも、何としても、誰が何と言おうと、３００Ｗのヒーターで燃料棒集合体1本のジルカロイ合金を溶融することが出来たとします。被覆管が熔けて、燃料ペレットもろとも乾いたプールの底に落ちたらどうなるのか？
コンクリートに熔けた鉄の雫が落ちると、少ししてからパチン！と跳ね飛ぶことが起きます。
コンクリートは水とセメントの水和物です。水と反応させることであのように石の様に硬くなっているのです。たとえば石膏という水和物の化学式はＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏという形です。
溶けた鉄のような１０００℃を越える液体がかかると、水和物が分離されます。水は高温で蒸気になりますが、逃げ場がないと圧力に押えられて１００℃を越える高温の水になっています。圧力が更に高くなってひび割れが起きると、この水が一気に蒸発してパチン！ということになるのです。
大量の溶けた鉄がコンクリートの上に流されるとパチンではすまなくなって、大音響の水蒸気爆発になります。鋳物工場でこれが起きると屋根は吹き飛び、工員さんに怪我人がでる話になります。街の中でこれが起きるからビックリするのです。
福島第一でこれが起きたとして、広い構内の外まで飛び散るかどうかという話です。
チェルノブイリのケースは核連鎖反応中の水蒸気爆発であり、コンクリートの爆発とは話が違いますし、あちらは圧力容器も格納容器をありませんでしたから周囲にまで飛び散ったようです。
爆発した蒸気が飛び散る途中でセシウムと反応して水素出しながら、水酸化セシウムと親和して空を飛んで行く？
ありえないことは無いのでしょうが、ベントに比べて蒸気の量が違います。爆発する程の量だとはいえ、コンクリートの中の水分なんて、２４０トンの水が入っていた圧力容器から排出される高温の蒸気とは比べ物になりません。
元々カラカラ状態のプールの底で、コンクリート由来の蒸気にくっ付いていけるセシウムはベントで排出された量に比べてごく僅かです。
これはプールが干上がったという前提の話です。プールに十分な水があれば鞘が損傷して水素がボコボコ出て天井で爆発したとしても、水酸化セシウムはプールの水に溶けてしまいます。これを空に上げるには自然に気化するのを待たなければなりません。高温の水蒸気に親和させて吐き出した１号機のケースとは状況が全く異なります。
塩酸でも投げ込んでやれば、水酸化セシウムは塩化セシウムとなり空を飛べなくなります。
こんな時にＳＰＥＥＤＩは役に立つのでしょうか？
どうひっくり返しても東日本が避難する話になんかなりません。
まさか「１歳児が何日も２４時間屋外に居続けると甲状腺を被曝する」などというアウトプットが出たりして？
使用済み燃料プールにある燃料棒の中の沃素はとっくの昔に崩壊が終わっています。