2011年3月11日の地震のこと

　地震被害に遭われたかたにお見舞い申し上げます。
　
　一昨日、石原都知事が知事選にまた出馬するという話を聞いてげんなりしながら、コンビニ販売の東国原英夫「日本改革宣言」（参照）を読んでいたら、ぐらっと来た。
　またかと思っていると、揺れは激しくなる。これはひどい。私が経験した地震の大きな揺れのなかでも二回目くらいだ。これは震度四を越えているな、しかし直下型ではないから神戸震災のようにはならないなと思いつつ、震度五を越えるかな、いよいよ我が人生の終わりの時かと、崩れる書棚を見ていると、ようやく揺れが終わった。二度目が来た。余震という大きさではないように感じられた。怖いものだ。
　テレビを付けると、震源は東北沖。あそこかと思う。岩手・宮城内陸地震と宮城県沖地震（参照）のことを思い出した。東南海地震（参照）も連想した。スマトラ島沖地震津波（参照）のようになるとも思った。
　その日は終日、ゆらゆらとした余震で船酔いのようでもあったし、パソコンに触れたくもない感じだった。翌日もそうだった。余震が多いのでNHKの音声を流し、ツイッターとかしていた。
　その間、福島原発の問題を知った。私としては、大きな地震が来ても原発は安全だというふうに考えていたので、何事かと興味を引かれた。当初の報道では特段に危機感はなかったようにも思えた。
　昼過ぎからだが、NHKの報道や解説はおかしいのではないかと疑念を持つようになった。個々に間違っているとかいうのではない。4気圧に想定されている原子炉内の圧力が8気圧まで上がっているのは設計時想定外の相当に危険な状態ではないか、核分裂停止後の崩壊熱として想定される温度の上昇はここまで高いものだろうか、セシウムが検出されたがどこから出て来たのか、など、個々の話を聞きながら自分なりに筋立てて考えると、1号機では核反応の制御ができてない・制御棒が機能していないという仮説が立ちうる。その仮説が整合的なのではないかと思えたのである。であれば、これはスリーマイル島のメルトダウンのような事態が想定されるのではないか。制御棒が機能しているなら冷却に専念するしかないが、制御棒に異常が想定されるのであれば再臨界を防ぐために制御棒の代替となるホウ酸を注入すべき事態なのではないか。
　とはいえ、ツイッターを見ていると、デマを飛ばすな、原発は安全な状態で問題はない、NHKの解説を信頼せよという意見が多く、疑念でも書こうものならバッシングのネタにされそうでもある。が、まあ、疑念は疑念である、言論が統制された戦中の日本ではあるまいし、ということで、ぽつぽつと書いてみる。案の定、核反応は止まっている・崩壊熱であるといったレスをいただく。再臨界という疑念でも出そうものならトンデモさんに思われるかとためらっているうちに、1号機の外壁が吹っ飛んでいた。後の報道から午後3時半のことだった。

　このNHKの報道が奇妙なものだった。すでに吹っ飛んでから1時間以上経って、爆破前の建物と比較してみましょうという話が唐突に切り出された。そのわりに専門家としては事態の解説はできない。建屋の外壁が吹き飛ぶ前に、炉のベント弁は圧力調整のために開放されていて、炉内の水蒸気とともに微量の放射性物質は屋内に貯まっているはずだ。無理もないのだが、建家が崩壊すれば内部の放射性物質は放出されることは確かなので、そのあたりがわかるNHK側の担当者の苛立ちが伝わってくる。
　そうこうしているうちに、海外報道で爆破の写真も見られるようになる。なんでNHKは爆発状態の写真を出さないのだろうか。このあたりで、NHKの報道への疑念が高まりだした。結論からいえば、NHKとしてもこれをどう出したものか思案していたのだろう。
　疑念が政府にも向くのは避けがたい。菅さんも枝野さんもよくやっているなと思うし、この国難に民主党政権でまとまるしかないというのは了解できる。が、それと情報開示とは別で、この爆発をどう説明するのかと待っていたが、かなり遅れた。爆発が3時半だが、政府発表は5時45分であった。2時間は遅れている。
　炉内からの水蒸気による爆発と見ることは避けがたい。が、水素爆発であるという話も流れていた。確かに、NHKが報道しない爆発の状態を見るとそれも頷ける。ではその水素はどこから。冷却用の水素ガス（参照）という話もあった。あるいは燃料棒に使用するジルコニウムからかもしれない。この件で、ようやく枝野さんの会見が出て来たのだが、水蒸気が水素になったという説明で要領を得ないものだった（参照）。

　爆発理由は炉心にある水が足りなくなって少なくなったことによって発生した水蒸気が格納容器の外側の建屋との間の空間に出て、その過程で水素になって酸素とあわさって爆発した。ちなみに、格納容器内には酸素はないので爆発することはない。実際、東電から格納容器が破損していないことが確認されたと報告を受けている。

　水蒸気は水から発生するのだから、水蒸気によって水が足りなくなるのだが、事態はそうではなく、水蒸気化が進み炉心を冷やす水が足りなくなり、炉心の過熱が進みさらに水蒸気化が進み高圧になっているということだろう。それが「外側の建屋との間の空間に出て、その過程で水素になって」というので、水素化したのは建家に出てからという話になっている。私には理解できなかった。
　結果論からすると、つまり今日の3号機の説明から類推してみると、1号機もジルコニウムによるものだったと見てよいだろう。炉内の現象である。つまり、燃料棒を覆うジルコニウムが反応していたということで、燃料棒は溶解していたことになる。推測なのだが、枝野さんの曖昧な説明も、またあの時点のNHKの説明もそうだが、スリーマイル島的な「炉心溶融」を避けたいということではなかったか。しかし、その後、NHKも炉心溶融を明確に打ち出してきた。
　1号機の爆発で驚いたもう一点は、随伴する高い放射線量である。爆発後のNHKで報道された。明確には言えないものの、爆発に伴う放射性物質の放出によるものだろうと推測される。ただし、高いといってもこの時点で報道された量はそれほどは多くはなく、水蒸気爆発は想定しづらい。
　この時点でNHKの報道担当者の苛立ちはさらに伝わってきた。本来ならこの時点で政府発表があると想定していたのだろう。なかった。NHKは偉いなと思ったのだが、NHKがおそらく独断で、政府発表以前に、この放射性物質を避けるよう、屋内にいるように実質的な指示を出した。原子炉建家が崩壊された現状、建家内の放射性物質が放出されたと考えるのは常識であり、それは危険を意味している。どの程度の量か厳密に見極めてからでは危機管理として遅すぎる。
　爆発を認めた5時45分枝野さんの説明では、放射性物質について、NHK報道とは異なる見解を出した。

　このたびの爆発は、格納容器内のものではなく、従って放射性物質が大量に漏れ出すものではない。
　東電と福島県による放射性物質のモニタリングの結果も確認したが、爆発前に比べ放射性物質の濃度は、上昇していない。報道された１５時２９分の１０１５マイクロシーベルトの数字だが、この時点の数字はその後、１５時３６分に爆発したが、１５時４０分の数字が８６０マイクロシーベルト、１８時５８分の数字が７０．５マイクロシーベルトとなって、むしろ少なくっている。

　率直なところ、これはかなりまずい事態になったと思った。これでは政府が信頼されない事態になりかねない。案の定その後、被曝した人が確認され、政府側も事実上訂正するに等しいことになった。やや意外だったのは、こうした点について、政府への批判はあまり見られないことだった。私としても、特段にこれで政府批判をしたいわけでもないので、そういう空気なのだろう。
　1号機の過熱はその後も止まらないらしく、ついに原子炉格納容器にホウ酸入り海水を入れるという。ここでまた私の疑問が浮かんだ。原子炉圧力容器にホウ酸を入れるというならわからないでもないが、なぜ格納容器になのか。もちろん、海水が冷却を意図したものであるのはわかるが、なぜ燃料棒に接しないのにホウ酸（中性子を吸収することから制御棒的な機能をする）なのだろう。これはすでに格納容器に異変があることを暗示しているのではないか。とはいえ、このあたりはおいそれとは言えないかと逡巡する。
　報道でもツイッターでも識者のまことしやかな説明があり、御傾聴しましょう的に感心されている人も多いのだが、どうにも私の各種の疑念は晴れない。戦時下でこの戦争は負けるのではないかと思った人に同情する。疑念を持ちながらも、圧倒的な世間の空気にげんなりして何も言う気力も失われたのだろう。
　一晩して、1号機の原子炉格納容器にホウ酸入り海水は注入されてめでたしめでたしふうななか、3号機で同種の問題が発生。こちらは、原子炉圧力容器に真水を入れ、さらにその後、海水を入れた。枝野さんも今度は、炉内から水素が発生しているかもしれないと述べてもいた。3号機については炉内の圧力も調整でき、それに伴って段階的に水素の放出もなされているのでむしろ爆発はないだろうし、水も燃料を覆っているのでかなり安定している状態になっているようだ。（追記：その後不安定化し、1号機と同じくホウ酸入り海水を注入した。なお、3号機はMOX燃料だが、蒸気内に含まれる放射性物質という点では特段の差違はないと理解している。14日11時1分、3号機建家も水素爆発。エントリーでの楽観的な予測は外れた。）
　疑問は、1号機のほうだ。原子炉格納容器にホウ酸入り海水が入っているのはわかったが、原子炉圧力容器にまで入って、過熱が制御されているのだろうか。どうなのかと思っているうちに、そういうツイート発言を辞めたらという示唆をもらい、それもそうだなと疑問を放置。
　いろいろ考えてみたが、私の推測では、1号機の炉内では燃料の溶解で制御棒が損傷し、制御棒の機能がうまく働かず、それで燃料の制御もできていないというあたりではないかと思う。原子炉圧力容器にまでホウ酸入り海水が入っているなら、これも安心なのだが、率直なところ報道を見てもそこがわからない。いやな懸念がまったくないわけでもない。まあ、しかし、と。（追記：既に炉内にも注入されているという情報をいただく。ソースの確認はできないが追記しておく。他、事実的な事柄などについては本文に追記した。）
　水素が燃料棒のジルコニウムから発生したとなると、他の原発にも影響を与えるようにも思うが、3号機でなんとか爆発を抑制できれば、今回の日本の事態で、このリスク管理も世界で共有されたことにはなるだろう。つまり、原発の安全性に寄与できる。
　そういえば、水素爆破時の枝野さんの説明では、原子炉圧力容器に問題はなかったということが強調されていた。科学的に考えるなら、近くで爆発を起こしてストレステストをしたようなもので、逆に原子炉の安全性の確認ができたとも言えそうだ。
　が、それを今後のエネルギー政策や海外原発ビジネスに載せていくのは難しくなるだろう。そう考えて、こりゃ「絶望的」とついツイートしたら、誤解された。私としては原子炉の安全性は前提的なんだが、そう思わない人もいる。避難住民の苦労を思えば当然でもある。

追記(3月18日)
　読売新聞で興味深い報道があった。「原発事故直後、日本政府が米の支援申し入れ断る」（参照）より。

　東京電力福島第一原子力発電所の事故を巡り、米政府が原子炉冷却に関する技術的な支援を申し入れたのに対し、日本政府が断っていたことを民主党幹部が１７日明らかにした。
　この幹部によると、米政府の支援の打診は、１１日に東日本巨大地震が発生し、福島第一原発の被害が判明した直後に行われた。米側の支援申し入れは、原子炉の廃炉を前提にしたものだったため、日本政府や東京電力は冷却機能の回復は可能で、「米側の提案は時期尚早」などとして、提案を受け入れなかったとみられる。
　政府・与党内では、この段階で菅首相が米側の提案採用に踏み切っていれば、原発で爆発が発生し、高濃度の放射性物質が周辺に漏れるといった、現在の深刻な事態を回避できたとの指摘も出ている。
　福島第一原発の事故については、クリントン米国務長官が１１日（米国時間）にホワイトハウスで開かれた会合で「日本の技術水準は高いが、冷却材が不足している。在日米空軍を使って冷却材を空輸した」と発言し、その後、国務省が否定した経緯がある。
（2011年3月18日08時12分 読売新聞）

　　政府側としてはこの話を否定した。「枝野氏、米政府の原発支援拒否報道「事実まったくない」否定」（参照）。

　枝野幸男官房長官は１８日午前の記者会見で、米政府が福島第１原発の原子炉冷却に関する技術的支援を申し入れたものの日本政府が断ったとする読売新聞の報道について、「少なくとも政府、官邸としてそうした事実は全く認識していない」と否定した。

　読売新聞記事の真義はわからない。仮に正しいとしても、米国側が「原子炉の廃炉を前提に」何を提案したかもわからない。が、それがホウ酸注入であれば、米国側の専門家の想定と自分の当時の疑念はだいたい同じだったことになるのではないかと感慨深く思った。

追記(3月19日)
　関連の報道が読売から出ていた。後の検証の資料のために追記しておく。「政府筋「東電が米支援は不要と」…判断遅れ批判」（参照）。

　東京電力福島第一原子力発電所で起きた事故で、米政府が申し出た技術的な支援を日本政府が断った理由について、政府筋は１８日、「当初は東電が『自分のところで出来る』と言っていた」と述べ、東電側が諸外国の協力は不要と判断していたことを明らかにした。
　政府関係者によると、米政府は１１日の東日本巨大地震発生直後、米軍のヘリを提供することなどを申し入れたという。政府は、各国からの支援申し出は被災地での具体的な支援内容を調整したうえで受け入れており、「（断ったのではなく）いったん留め置いた」と釈明する声も出ている。
　枝野官房長官は１８日午前の記者会見で「政府、首相官邸としてそうした事実は全く認識していない」と否定する一方、米政府からの原子炉冷却材提供の申し入れなどについて「詳細は把握していない。確認してみたい」と述べ、事実関係を調査する考えを示した。
　政府・与党内では、政府の初動対応について、「米側は早々に原子炉の廃炉はやむを得ないと判断し、日本に支援を申し入れたのだろう。最終的には廃炉覚悟で海水を注入したのに、菅首相が米国の支援を受け入れる決断をしなかったために対応が数日遅れた」（民主党幹部）と批判する声が出ている。
　高木文部科学相は１８日午前の閣議後の記者会見で「事実関係は把握していない。しかし、姿勢としてはあらゆることを受け入れるのは当然だ。内外の声をしっかり聞くことは非常に重要だ」と語った。
　一方、自衛隊が１７日午前に行った大型輸送ヘリによる海水投下の背景には、米側の強い要請があったことも新たに分かった。
　日米関係筋によると、自衛隊の大型輸送ヘリによる海水投下に先立ち、今回の事故を「最大級の危機」ととらえる米側は、「まず日本側がやるべきことをやるべきだ」などとして、再三にわたり日本側の行動を強く要請していた。１７日午前に予定されていた菅首相とオバマ米大統領の電話会談でも、大統領からの要請があると予想されたため、首相は防衛省・自衛隊に会談前の海水投下実施を求めたという。
　日本政府への懸念や不満は、米国以外からも出ている。
　今回の事故に関する情報収集や日本政府との意思疎通のため、急きょ来日した国際原子力機関（ＩＡＥＡ）の天野之弥事務局長は、「（日本政府は）情報伝達を質量ともに改善して欲しい。改善の余地はある」と述べており、１８日午後に行われる松本外相との会談などでも、こうした問題が取り上げられる可能性がある。
（2011年3月18日15時11分 読売新聞）

追記(3月20日)
　18日23時付け読売新聞記事「政治主導空回り…「危機の連鎖」に対応し切れず」（参照）より。

　米国が申し出た支援を断ったことが、その後の事態の深刻化を招いたという見方も出ている。
　米国のクリントン国務長官は地震発生直後、ホワイトハウスでの会合で原発事故に触れ、「日本の技術水準は高いが冷却材が不足している」と懸念を示した。
　民主党幹部は「米側はその後、原発事故への支援を申し出たが、日本側は辞退した」と語る。首相周辺は「支援の話は首相や官房長官には届いていない」としているが、「東電が原子炉を廃炉にせず、自力で収拾できると考えていたことが政府の判断に影響を与えた」（政府筋）という声もある。核分裂の反応を抑える効果から原子炉の冷却に使われるホウ酸と海水を注入すれば、運転再開は難しくなる。これを東電が嫌がり、政府も追認したというわけだ。
　結局、１２日になって福島第一原発１号機で水素爆発が発生し、東電は海水とホウ酸の注入に踏み切った。
（2011年3月18日23時27分 読売新聞）

　読売新聞の文脈では、米国が申し出た冷却剤はホウ酸であるようだ。

追記(2011.3.24)
　安定したかに見えた1号機だったが、エントリで懸念を想定したように、実はこの間、問題を抱えたままだったようだ。
　「福島第一原発１号機、核燃料溶融の可能性も」（参照）より。

　国の原子力政策の安全規制を担う、原子力安全委員会の班目春樹委員長は２３日夜、東日本巨大地震で被災した東京電力福島第一原子力発電所の事故後初めて記者会見を開いた。
　原子炉の被害について尋ねられた同委員長は「（水素爆発した）１号機の核燃料はかなり溶融している可能性がある。２、３号機に比べて、最も危険な状態が続いている」と指摘。原子炉内の温度、圧力の異常上昇が続き、危険な状況にさしかかっているとして、「（炉心が入っている）圧力容器の蒸気を放出する弁開放を行い、炉の破壊を防ぐ検討をしている」ことを明らかにした。
　同原発１～３号機の原子炉の燃料棒は露出し、海水の注水作業が続けられている。２３日、１号機の炉内の温度は一時、４００度と設計温度（３０２度）を上回ったが、注水によって温度が下がっている。しかし、圧力の上昇が続き不安定な状態になっているため、班目委員長は「２４日にも、圧力容器内の蒸気を放出するかの判断をする」と述べた。
（2011年3月24日01時21分 読売新聞）

追記(2011.3.24)
　興味深い事実が公開された。エントリで触れた時期を挟んで、12日から14日かけて中性子線が放出されていたらしい。量としては微量なのでエントリで想定したスパイクの証拠になるとまでは言えないが、リアルタイムで公開されていたら議論の空気は変わっていたのではないだろうか。
　「中性子線検出、１２～１４日に１３回」（参照）より。

　東京電力は２３日、東電福島第一原発の原子炉建屋の約１・５キロ・メートル西にある正門付近で、これまでに２回だけ計測されたとしていた中性子線が、１２～１４日に計１３回検出されていた、と発表した。
　観測データの計算ミスで見落としていたという。
　中性子は検出限界に近い微弱な量だった。東電は、「中性子は、（核燃料の）ウランなど重金属から発生した可能性がある。現在は測定限界以下で、ただちにリスクはない。監視を強化したい」としている。
（2011年3月23日13時10分 読売新聞）

追記(2011.3.30)
　IAEAが再臨界の可能性に言及していた。「ＩＡＥＡ原子力安全局：福島第一原発、局所的に再臨界の可能性も」（参照）より。

　３月30日（ブルームバーグ）：国際原子力機関（ＩＡＥＡ）は30日のウィーンでの記者会見で、東京電力福島第１原子力発電について、「再臨界」の可能性もあるとみて、分析作業を進めていることを明らかにした。
　ＩＡＥＡ原子力安全局担当のデニス・フローリー事務次長は30日、「最終判断ではない」と発言。「局所的に起こる可能性があり、放出が増える可能性もある」と述べた。

　オリジナルのブルームバーグ記事が見当たらないが、Time「Has Fukushima's Reactor No. 1 Gone Critical?」（参照）に以下がある。

Update 2: The IAEA has said that the Fukushima nuclear power plant may have achieved re-criticality. “There is no final assessment,” IAEA nuclear safety director Denis Flory said at a press conference on Wednesday, according to Bloomberg News. “This may happen locally and possibly increase the releases.”

　ネットには以下のテキストがあるが真正であるかは判断しづらい。

Fukushima Atomic Fuel May Have Reached New Critcality, IAEA Says

By Jonathan Tirone
March 30 (Bloomberg) -- Fuel in reactors at the stricken Fukushima Dai-Ichi nuclear power plant may have achieved “re-criticality,” the International Atomic Energy Agency said today at a press conference in Vienna. “There is no final assessment,” IAEA nuclear safety director Denis Flory said today. “This may happen locally and possibly increase the releases.” In a paper published yesterday, James Martin Center high-energy physicist Ferenc Dalnoki-Veress said that Chlorine traces and neutron beams reported in water samples taken from unit-1 pointed toward “localized criticality.”

To contact the editor responsible for this story:
Jonathan Tirone at +43-1-513-266-025 or
jtirone@bloomberg.net

　元になっていると思われるDalnoki-Veres氏の1号炉についての考察は「WHAT WAS THE CAUSE OF THE HIGH Cl-38 RADIOACTIVITY IN THE FUKUSHIMA DAIICHI REACTOR」（参照）にあり、結論としては、局所的な再臨界がないとも言い切れないないとしている。

This analysis is not a definitive proof but it does mean that we cannot rule localized criticality out and the workers should take the necessary precautions.

追記(2011.4.9)
　4月8日付け「福島原発１号機、３月12日朝に燃料棒一部露出　東電が公表」（参照）で、3月12日の朝には燃料棒が露出していたことが明らかになった。

　公表データによると、１号機の原子炉内の水位がマイナスに転じたのは３月12日８時49分。マイナス300ミリメートルだった。マイナスに転じることは燃料棒が一部露出したことを意味するという。その後、水位の低下は進み、３月13日７時30分にはマイナス1700ミリだった。

　燃料棒がこの時点で損傷しているなら、制御棒挿入機能が作動していても制御棒が中性子を制御する機能が保たれていたとは限らず、当初想定していた事態はより裏付けられてきた。

追記(2011.4.20)
　4月20日に公開された「タービン建屋地下階の溜まり水の核種分析結果の再調査」（参照PDF）で、cl-38は「検出限界未満」となった。これでこの時点、つまり、3月25日時点のスパイクの可能性は大きく否定されたと見てよいことになった。

追記(2011.11.02)
　2号機で燃料のウランが核分裂した際にできる放射性物質のキセノンが検出された。結論からすると、この事態は自然分裂であった。しかし、制御棒が効かない可能性は検討事項に上がった。
　NHK「かぶん」ブログ「原発２号機で何が起きたのか」（参照）より。太字はオリジナルのママ。

２号機では事故で核燃料がメルトダウンし、原子炉の底や格納容器まで散乱している状態だとみられています。このため、東京電力は制御棒が効かないことに加え被覆管が溶けてなくなったことで燃料がむき出しの状態となり核分裂が起こり、一時的に一部の場所では臨界が継続した可能性もあるとみています。

　2号機についてではあるが、1号機についても同様の推定はなりたちうる。