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原発の放射能について 科学的考察

こんにちは
原発の放射能について質問いたします。

原発内の核物質は元々は燃料棒にあります。
燃料ペレットはウラン235を2%から4%程度に濃縮した二酸化ウランでできた直径、高さとも約1cmの円柱形をしています。
燃料被覆管はジルコニウム合金で出来た、厚さ2mm、直径1cm強で、長さが約4mの細長い形状の管でです。
燃料棒は燃料被覆管を束ねたものです。
原子炉内には燃料棒が複数入っています。
原子炉のすぐそばに貯蔵プールがあり、そこには使用済み燃料棒と未使用燃料棒が置かれています。
使用済み燃料棒は未使用燃料棒に比べて1億倍もの放射能を出しています。

質問内容
1.上記の表現は正しいでしょうか?
2.燃料棒はどれだけの核物質を含んでいるのでしょうか?
  上記の表現が正しいとしても1燃料棒にいくつのペレットを含んでいるか解りません。さらに1ペレットがどれだけの核物質なのかわかりません。
3.放射能についてだけ見ると原発のが広島長崎原爆より多いとも聞きます。どの程度の割合なのでしょうか? またそれは核物質の量によるものなのでしょうか、それとも別の要因があるのでしょうか?
4.原発から発生する放射性物質はなにでしょうか? その量はどれだけでしょうか?
 ヨウ素131、セシウム137は福島第一原発事故でも良く取り上げられましたが他になにがありますか?
5.原子炉が稼働しているときと稼働していないときでの危険に関する違いは何でしょうか? 電源が喪失されたり配管が損傷した時、放射能漏れなど危険に違いがあるのでしょうか? その理由は何でしょうか?

投稿日時 - 2012-10-06 17:07:23

QNo.7735135

暇なときに回答ください

質問者が選んだベストアンサー

全てには解答できませんが、
 
 3については割合は分かりません。ただし、放射能は原子核が崩壊して放射線を出す能力のことで、1秒間に1個の原子核が崩壊することを1Bqといいます。原子核の崩壊速度は核物質の種類によってもちがってきます。よって、放射能は核物質の量だけではなく核物質の種類も関係してきます。
 放射能を持つ物質の総称が放射性物質です。
 人体に有害なのは、崩壊する際に発生する放射線です。

 報道などでは放射能と放射性物質と放射線とが混同されています。 放射能が高くても発生する放射線がγ線のときと放射能が低いが発生する放射線がα線の時では、後者の方が人体に有害な時があります。また、放射性物質の重さが同じでも種類が違えば放射能や放射線の種類が違ってきます。体内被曝と外部被曝では放射線や放射能が同じでも人体への影響は大きく違ってきます。混同している場合はなにを目的に比較するかで値は変わってきます。 インターネット等で調べれば比較した値が出ていると思いますが、混同していることが多いのでご注意ください。

 4については燃料棒に含まれる物質の詳細が分からないので、一部分だけになりますが、ウラン235については崩壊して安定物質の鉛207になるまでに発生する核物質がアクチニウム系列で検索すると分かります。ほかの要因で発生する核物質まで含めるとかなり多くの種類になると思います。

5については原子炉が稼働しているときは、例えば中性子がウラン235に衝突し核分裂が発生します。核分裂する際に2個の中性子を出し、その中性子がさらに核分裂を発生させるという臨界状態になります。制御棒で臨界状態を制御し、発生する熱で発電するのが原子力発電所が稼働しているときとなります。
 稼働していないときは制御棒が降りて、制御棒が中性子を吸収することで、臨界状態にならいようにしています。
 電源が喪失したり、配管が損傷すると冷却材が冷却できなくなり、蒸気の泡(ボイド)の異常な増加で燃料棒が冷却できなくなります。そして冷却できない状態が続くと燃料棒が溶けだすメルトダウンが発生することになります。メルトダウンを起こすと溶けた燃料棒により格納容器を損傷して核物質が外部に漏れることになります。
 稼働中に比べれば発熱量は少ないですが、停止中でも放射性崩壊によりしばらく崩壊熱を出し続けるのでメルトダウンを起こす可能性はあります。

投稿日時 - 2012-10-06 21:28:29

お礼

ありがとうございます。
参考になります。

投稿日時 - 2012-10-07 11:55:29

ANo.1

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回答(3)

ANo.3

検索で探して見ました 一例です キイーワード 原子炉 放射性物質 種類

全部は無理ですが こちらが参考になるかも知れません PDFです
随分と沢山の物が生成され分離不可能です まさしく核のゴミです
http://cnmt.umin.jp/public/earthquake/product_ri.pdf

少なければ分離処理して再利用出来るのですが

燃料棒数は数百本に対して制御棒は数十本とか
制御棒は全部挿入し核反応停止しても崩壊熱を発生する為に冷却が必要なのですね
完全に停止しないのが これまでの機械と違うようです 初めから危険承知で作っているのですね?
壊れると より危険になるみたいで巨大であるほど危険も大きいようです 小型ならより安全に出来るかも。

投稿日時 - 2012-10-08 08:14:23

お礼

ありがとうございます。
参照URLは千葉核医学技術研究会のまとめたPDFですね。
PDF内にはどこの誰とも書かれていないようなので責任の所在が分かりませんでしたが、URLは同研究会なのでそこの資料なのだろうと判断しました。

投稿日時 - 2012-10-08 11:25:57

ANo.2

この質問に全て答えていたら1冊の分厚い本になります。
ネット検索すればいっぱい出ていますから自分で調べて勉強した方が良い様に思いますよ。

原子炉内では長期間にわたって中性子にさらされるので発生する放射性物質も種類が非常に多くなります。
あらゆる放射性原子ができていると言っても良い位です。
せめて発生する放射性物質が数種類であれば分離できるのですが。
そう言う訳で、使用済み燃料棒には人は近寄ることもできない状態ですし、その処理は極めて困難になるのです。

投稿日時 - 2012-10-07 09:02:47

お礼

もちろん自分で調べてはいます。
この質問も参考になる点あればといたしました。
「数種類であれば分離できる」とのことですが、分離することに何か意味があるのでしょうか?
冷却水の放射能レベルとかのことではなく、使用済み燃料棒のことですから分離しても意味がないと思うのですが違うでしょうか?

投稿日時 - 2012-10-07 12:07:20

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