原子力総合パンフレット Web版

福島第一原子力発電所の廃止措置に向けた取り組み

福島第一原子力発電所事故の概要

福島第一原子力発電所は、東北地方太平洋沖地震の発生時、運転を止めましたが、津波によりすべての電源を失って
原子炉を冷やすことができなくなり、燃料が溶融し、放射性物質を閉じ込めることができませんでした。

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福島第一原子力発電所事故の進展

福島第一原子力発電所は、福島県太平洋沿岸のほぼ中央、双葉郡大熊町と双葉町にまたがっています。敷地の広さは、約350万㎡です。大熊町に1~4号機、双葉町に5~6号機と、合わせて6基の沸騰水型炉(BWR)が設置されていました。
2011年3月11日14時46分、岩手県沖から茨城県沖の広い範囲を震源域とし、日本の観測史上最大のマグニチュード9.0の東北地方太平洋沖地震が発生しました。
福島第一原子力発電所では、震度6強を感知し、運転中であった1~3号機の原子炉は、すべて自動停止しました。
原子力発電所の安全を確保するためには、核分裂連鎖反応を「止める」、原子炉を「冷やす」、放射性物質を「閉じ込める」という機能があります。原子炉の自動停止により、「止める」機能は達成され、「冷やす」機能も動き始めました。
4~6号機は、定期検査のため運転を停止していました。4号機では、燃料を使用済燃料プールに移してあり、原子炉内に燃料は装荷していませんでした。

【すべての電源の喪失】

地震によって受電設備の損傷や送電鉄塔の倒壊が起こり、外部からの送電が受けられなくなりました。さらに、その後の津波の襲来が大きな被害をもたらしました。福島第一原子力発電所では、想定される津波の最高水位を6.1mとしていましたが、これを大幅に超える約13m(浸水高は約15m)の大津波が発生し、原子炉建屋やタービン建屋が浸水しました。これによって多くの電源盤が浸水してしまいました。また、1~5号機では、非常用ディーゼル発電機が停止し、全交流電源を失いました。そのうち1、2、4号機では、直流電源までも津波により失われました。

【冷やす機能の喪失】

全交流電源を失ったことにより、交流電源を用いる冷却機能も働かなくなりました。さらに、直流電源も喪失して、原子炉を冷やす機能は順次喪失してしまいました。
また、冷却用の海水ポンプも冠水し、原子炉内部の熱を海水へ逃がす除熱機能が失われました。こうして「冷やす」機能が喪失してしまいました。

【原子炉の損傷と放射性物質の放出】

1~3号機では、原子炉圧力容器(原子炉)内に冷却用の水を送り込めなくなったため、原子炉内の水位が低下し、燃料棒が露出しました。やがて燃料を覆う金属が高温となり、原子炉内の水蒸気と化学反応を起こして水素が発生しました。さらに、原子炉を冷却できない状態が続き、燃料が溶融(炉心溶融)する事態に至りました。
また、原子炉を覆っていた格納容器のシール材が高温で劣化し、発生した水素が原子炉建屋内に蓄積しました。これによって水素爆発が起こり、1、3号機の原子炉建屋が大きく破損しました。定期検査中であった4号機の原子炉建屋も、3号機から流入した水素によって爆発が起こり破損しました。
格納容器のベントが期待通りに行われなかったことなどにより、「閉じ込める」機能も失われ、大気中に多くの放射性物質が放出されました。

福島第一原子力発電所の事故の進展

福島第一原子力発電所の事故の進展

福島第一原子力発電所の事故について、さまざまな事故調査委員会(政府、国会、民間、東京電力(株)など)が調査・検討し、基本的な事故の事象進展などを整理しています。政府、民間、東電事故調は、事故の直接的原因を、「津波により全電源を喪失し原子炉を冷却する機能が失われたこと」とした一方、国会事故調は、「非常用交流電源喪失は、津波によるものではない可能性がある」としました。これについて、原子力規制委員会は見解を中間報告書にまとめ、「非常用交流電源が機能喪失した原因は、津波による浸水であると考えられる」としています。

関連情報(詳細):日本原子力文化財団「原子力・エネルギー図面集」

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冷温停止状態の達成

事故直後は、非常に高温となった原子炉内を冷やすため、消防車による注水を行いました。その後、汚染水から放射性物質などを除去して注水に再利用する循環注水冷却システムがつくられました。2011年12月、原子炉圧力容器の底部の温度が、おおむね100℃以下になり、環境への放射性物質の放出が大幅に抑えられたことから、政府は「冷温停止状態に達した」と判断しました。
それ以降も、予備の配管や水源、ポンプの配備などにより、循環注水冷却システムを強化して注水を続け、原子炉は冷温停止状態を維持しています。

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重大事故を防いだ福島第二原子力発電所

福島第一原子力発電所から南に約10kmの位置にある福島第二原子力発電所も、地震や津波の被害を受けました。海水ポンプが津波によって被害を受けたため、1、2、4号機の除熱機能が失われる事態となりました。
一時は、格納容器内の圧力が徐々に上昇していたため、放射性物質を含む気体の一部を外部に排出させて圧力を下げる緊急措置「格納容器ベント」の準備が進められましたが、発電所の所員などが人力で海水ポンプのモーターを交換し総延長9kmのケーブルをほぼ1日で仮設することで除熱機能が復旧し、格納容器ベントは行わず、全号機が「冷温停止状態」を達成しました。
福島第二原子力発電所は、主要な建屋設置エリアが海抜12mと高かったことや、津波の高さが福島第一原子力発電所に比べると低かったことから、福島第一原子力発電所ほど被害は大きくありませんでした。さらに、一部の外部電源や交流電源設備が使用できたことが、重大事故を防いだ大きな要因として挙げられます。

福島第一、第二原子力発電所の設備被害状況の比較

福島第一、第二原子力発電所の設備被害状況の比較

※2、4号機の一部の低圧電源盤は浸水を免れたが、接続元の高圧の電源盤が浸水したため使用できず

出典:東京電力ホールディングス(株)資料より作成

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