石川 迪夫氏 （日本原子力技術協会最高顧問）

 

ＴＭＩ（スリーマイルアイランド）事故の事実経緯から推定して、福島の炉心で今何が起こっているか、今後の推移と対策は何かを緊急に述べておこう。

ただし、僕は今ひたちなか市での被災地暮らし、１４日までは丸３日間の停電で外界との連絡もままならず、ニュースソースといえばラジオ放送を聞くだけ、一昨夜やっとテレビを見て世の中の進み具合を知った浦島太郎だから、具体的数値（実態情報）に乏しい。本稿は事実から推理した大筋の話で、細かい間違いは多々あることと思う。

まず炉心状況だが、ＴＭＩの知見では、水面を境にして上と下ではその挙動が大いに相違している。福島でも同じであろうから、まずこの点を詳しく述べる。

まず水面下の燃料棒は、水で冷やされているから健全な状況が保たれている。これは論を俟たないであろう。

一方、水面の上に出た燃料棒は、周辺を蒸気で囲まれているから除熱が悪い。従って崩壊熱によって温度が徐々に上昇し、セ氏９００度くらいになると周りの水蒸気と反応して被覆管が酸化し始める。この反応は強い発熱反応であるから、酸化が始まり出すとその付近の温度が局部的に上昇する。セ氏１３００度近くになると反応が活発となり、被覆管の温度上昇は止まらなくなる。この結果、被覆の外面は薄い酸化皮膜（二酸化ジルコニウム）で覆われるが、被覆管の内表面もまた燃料ペレット（二酸化ウラン）から酸素を奪って同じ酸化被膜を作る。

つまり被覆管の内外表面は薄い酸化被膜で覆われ、その間に被覆管材のジルカロイ合金がサンドイッチ状に挟まれた状態となっている。ここで注意すべきは酸化皮膜の融点が、被覆管の材料であるジルカロイの融点、セ氏約１８００度より高いことである。従って中身のジルカロイは溶けて皮膜の間を下に流れて溜まりを作る。一方、内外の酸化膜はくっついて、原子炉の圧力によって燃料ペレットに圧着され、例えて言えば、燃料棒はポリラップでペレットを巻き包んだような形態になる。酸化膜は高温では強靱であるから、燃料棒は多少の変形が起きても放射能の密封を保ち、水面上に直立している。福島の事故で、水から露出した燃料から放射能が出なかった理由はこれだ。不思議でも、測定違いでもない。 （次ページへ続く）