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核融合実験施設の安全

論文

飽きた

入門読むの飽きたので、ちょっと違うのを読んでみようかなって。

タイトルは、核融合施設における安全解析研究の現状。安全.pdfである。 学会誌の記事だから厳密には論文じゃねえのかなあ。どうなのかなあ。 たぶん論文だな、うん。

1.はじめに

安全研究の目的は、核融合炉の安全を確保しさらにその安全性を高めること。

この論文は1997年のものだから情報は少し古いが、 「核融合炉の安全研究の目標」「核融合炉の特徴を考慮した安全確保の方法」 「具合的な安全解析研究課題」「現状」「核融合全総合評価システム」 について述べるらしい。

2.概要

安全性の目標

ITERを念頭においている。

まず実験炉の安全性の目標について。

  • 周辺公衆及び作業従事者の放射線被ばく線量を許容値以下とし、
  • さらに合理的に可能な限り低く抑えること。

原型炉以降については(商業化を見据えて、実際に作るとしたらこんな感じ!って作ってみるのを原型炉といったはず)

*さらに都市近郊に立地可能にする

どうも放射線にばかり触れている気がするが、実際それ以外って別に外に出ていくもので困るものあんまり無いような気はする。

安全性の特徴

安全性の、ってか核融合炉の、って感じがある。 どうも常識のように書かれている部分があるが、まあ僕も初耳だったりするけど、とりあえずそのまま列挙。

  1. 核融合出力はプラズマ圧力が磁気圧力を下回る範囲に制限される。 プラズマ圧力=プラズマの温度と密度の積。磁気圧力=磁場の二乗。 この性質により、核分裂が連鎖的に進展して制御不要となることはない。 よって核反応停止機能はそんなに大事じゃない(核分裂炉では超大事)。

  2. 核融合反応に伴い放射化される構造材の崩壊熱は、核分裂炉の 炉心の崩壊熱と比較して格段に低い。 よって、崩壊熱を除去する機構の重要度がそんなに高くない。

  3. 燃料の供給、回収、精製をプラント内で行う。 そのためトリチウムが比較的大量に分散して存在し、閉じ込め機能の維持が重要となる。 D-T核融合の燃料はD=重水素とT=トリチウム三重水素)。トリチウム放射性物質だ。

  4. D-T反応では中性子が出てくる。これにより構造材が放射化される。 その崩壊熱は小さいものの放射線レベルは高いので、保守修理は遠隔操作。 また放射化されるものは大部分が構造体の中にあるので、動かさなければ飛散・放出の可能性は低い。

とまあこういう具合で、核融合炉の安全確保で大事なのは 「トリチウムを閉じ込める」ことであるとわかる。

まあそうなってくると、こういうような記事

危うい「地上の太陽」 核融合発電 岐阜・土岐市で実験 東京(中日)新聞特報2013.02.07:れんげ通信ブログ版

がいうことも的外れというわけではないのである。 横道に逸れないうちに、次の話に進む。

考え方

大量の放射性物質トリチウム)が広く分布することが想定される。 このため、当面は普通の原子力施設での考え方が基本とされる。 ただまあこの論文は3.11よりずっと前のなので、ちょっと時代にそぐわないところがあるかもしれない。

まず通常状態では、放射線被ばく線量は合理的に達成できるかぎり低く抑える。 通常を逸脱するときは、異常状態にならないように頑張る。異常状態になってしまったらその拡大防止を頑張る。 拡大しちゃったらそれを緩和するように頑張る。 以上だ。

……というわけにもいかない。具体的にはどうしよう。

まず、多重に閉じ込める。 一次閉じ込め障壁としては真空容器とトリチウム燃料循環系。 二次閉じ込め障壁としてクライオスタット、グローブボックスなど。 こいつらは真空容器を覆う容器、という捉え方で良さそう。

次に、建屋も閉じ込め障壁だよ、という考え方。漏洩率を一定以下にして、 最終防衛ラインとしてそこそこの閉じ込め機能を持たせておく感じ。

最後に、トリチウム浄化系などを設置するということ。 多量のトリチウムが放出されることがないように、トリチウム貯蔵系は分離してやる。

こういう考え方を元に設計してやって、さらにそれを評価してやらんとね、ってのが今後の課題としてあげられています。

まあおおまかにこんなもんで。あとは近況。

いちおう中身は把握した(あとは事例っぽい)ので、まとめはここまで。近況とか。

IIS-LABでジャブとか始めてごめんなさい。人がいない時にやります。

obenkyo をどうしようかね。どうするんだろね。みんな忙しいかもね。

WoTに前川みくボイスmodを導入した。しばらくやってなかったけどまたやりたい。

あらゆる創作活動から離れてそろそろ2週間か3週間位経つ。 謎の焦りとの戦いだがしばらくそっち方面を放置したい。 趣味の創作は追いつめられてするものじゃない。 こころと時間に余裕ができたら、また、書きたい。

今日はこれまで。