TEPCO recently discovered hydrogen buildups within the containment buildings in Fukushima Units 1, 2 and 3. Could there be another explosion, and if so how? Fairewinds conducts a laboratory experiment to show that if oxygen is present with hydrogen in a nuclear power containment, a deflagration explosion might occur.
こんにちは、アーニー・ガンダーセンです。
今日はいつもの開催地を変えてみたいと思います。福島原発の原子炉格納容器の中で、水素が生成されているという報道がなされています。またその水素ガスとともに、格納容器の中には核分裂によってのみ発生する放射性同位元素があるという話も出ています。
今日は水素が格納容器の中に溜まるとはどういうことかみなさんに実演してみたいと思います。このペットボトルを格納容器としてみましょう。そしてこの小さなフラスコに水素ガスを発生させてみます。
そっちの釘は亜鉛が塗装されています。今からその亜鉛に酸を加えてみます。そうするとこのホースから水素ガスが出てきます。ボトルの底にそのホースを置くと、水素は空気より軽いですから、水素ガスがボトルから上に上がろうとするわけです。そうするとボトルには水素が充満することになります。こういう状態になるわけですね。
自宅でこの実験をしたりしないでください。私は手袋をはめて、消火器も部屋に用意してありますし、もしものために水も用意してあります。もう一度言いますが、決して自宅でこの実験を試さないでください。
ここにビーカーと塩酸があります。この泡は水素ガスから出ている泡です。水素ガスが容器を水素で充満させています。さて、容器が完全に充満するまで少し待ってみましょう。水素は空気よりも軽いですから、水素は上に浮揚します。そして次第に容器から空気が押し出されていきます。
4,5分経ちました。この容器は水素ガスで充満しているはずです。泡がホースから出尽くして、容器は水素ガスで充満しました。このホースを取って酸を隣に置いておきます。この実験の次なる作業は容器の中になるからです。
水素ガスは空気より軽いですよね。水素ガスを底から入れても、上に上がっていくスペースがありません。ですからそのままその場にとどまっています。漏れてもいません。さて、容器の上に小さな穴を開け、マッチで火をつけてみます。ここで何が起こるかというと、小さな炎が上がり、水素ガスが漏れ出します。微かにしか見えませんが、今見えるようにやってみます。
さて、小さな炎が容器の上に出ています。これは純水素ガスからなります。今点けたのが見えましたでしょう。この容器が燃えていないのにお気づきでしょうか。この炎は本当に先端の一番上の部分にあるのです。つまり空気中の酸素と混じった水素が容器の先端で炎を作っているのです。
(音がしぼんでいって、爆発音)
今のが、水素爆燃です。2つの衝撃波の小さい方です。それが1号機内で起きたことです。酸素が入ってきて、水素がちょうど2対1の割合に混じると、水蒸気を発生させ、たくさんの熱と爆発を起こします。
東電はこうしたことを回避するために何をしているのか。格納容器は漏れています。格納容器が漏えいしていることが分かっています。酸素が勝手に入ってしまわないように、原子炉内に窒素を注入しつづけています。そうすることで水素は上にとどまっているものの、窒素を入れ続けることで酸素が入ってくるのを防いでいるのです。
窒素は化学反応しません。ですから化学反応を起こさない窒素と水素が格納容器に充満している限り、大丈夫だというわけです。先ほどの実験でのガスは化学的に作ったものです。しかし原子炉の中では、連鎖反応や放射性崩壊などが水素ガスを発生させます。実験のその部分では違いますが、容器の状態は全く同じです。ただ、東電の格納容器の方がペットボトルより何百万倍も大きいのです。
再度のお知らせです。この11月にこうした教育活動を続けていくためにみなさんに寄付のお願いをしております。フェアウィンズのサイトをご覧になった方で「寄付」のボタンを押してくださったみなさま、ありがとうございました。
