石川カオリのブログ

NTHU ESS 大学生 ✈ 阪大工学部留学生(2015/09~2016/08)

NHKスペシャル〈原発メルトダウン危機の88時間〉筆記

 

【WIFI分享器沒有的日本網卡好處】租用WIFI分享器的錢平均下來,怎麼算都比日本網卡划算。但是!只要和握有WIFI分享器的朋友分開一小段距離就收不到訊號,反而變成在最需要網路和同行夥伴聯繫的時候,就是連不到網路 ( '_>`) 

 

     **和同行夥伴在行程中可以不必綁在一起,讓彼此有更多「屬於自己的空間」**

 

擔心租用SIM卡(日本網卡)的費用太高嗎?別擔心!這時候就選 Traveltech SIM 搭配 TraveltechSpot 打卡,讓您的 SIM卡「實質零元」!

 

選購 100MB/6天 方案,方案價格只要 0 元!(運費和SIM卡押金另計)

透過 Traveltech APP,尋找周邊 Traveltech Lab 推薦的千個私房景點,使用 APP 的 TraveltechSpot 打卡功能,就能免費獲得 100MB 數據傳輸量!造訪越多景點,就能獲得越多免費 100MB 傳輸量!!

更多資訊請見繁體中文版官方網站:日本預付型行動數據data SIM卡 | Traveltech SIM 

---

※Traveltech Lab 為公司名稱,而 Traveltech 為 SIM 卡和手機應用程式的名稱。

※有任何商品上的問題,都可以直接私訊 Traveltech SIM 卡官方粉絲專頁、寄送電子郵件到客服信箱等方式, Traveltech Lab 將竭誠為您服務。

 

We aspire to deeply move the world traveler.
<すべての旅行者に、最上の驚き、楽しさ、嬉しさ、感動の体験を>
Traveltech Lab inc. 株式会社トラベルテックラボ

 

節目名稱:原発メルトダウン危機の88時間~福島第一原発・同時多発事故の全貌~

播放時間:2016年3月13日(日) 午後9時00分~10時29分(首播)

《NHK特輯》分類類別:災害

www.youtube.com

 

前言(不在節目內容當中)

  2011.3.11 東北地方太平洋沖地震引發海嘯,福島第一核電廠(日文:福島第一原子力発電所,常簡稱福島第一原発いちエフ)因此喪失電源無法冷卻原子爐,進而引發氫爆(日文:水素爆発)。在主震後88小時內,福島第一核電廠的一號機到三號機接連爆炸,至今相關的除汙工作(除去輻射污染與相關防護建設)仍在持續進行當中。

  事發當時,福島第一核電廠的四號機因為定期檢查,並沒有運轉且原子爐中並未置入燃料棒,真正運轉中只有一號到三號機而已。關於四號機的後續將置於文末說明。

  本文以2016.3.13 NHK特別節目〈原発メルトダウン危機の88時間〉的內容為主軸,該節目根據當時福島第一核電廠廠長(福島第一原子力発電所所長)吉田昌郎事後的回憶錄,由演員演出地震後88小時內,福島第一核電廠內指揮中心(免震重要棟)和一、二機的中央控制處(中央制御室,註:福島第一核電廠的設計是一號機和二號機、三號機和四號機、五號機和六號機,兩個機組設置一個中央控制處)的情況,再加上補充說明。在專有名詞上盡可能同時標示兩種語言以上(中文、日文或英文),綠色的文字皆為日文原文,英文以斜體表示。

地震後88hr時間軸

2016/3/11

 14:46 一號機和二號機在地震發生的第一時間插入控制棒。

插入控制棒亦即核分裂連鎖反應停止,反應器停機。但是核反應器停機後內部仍有餘熱(來自燃料組件的高溫和燃料的衰變熱),接下來的重點就是「冷卻移除餘熱

劇情場景在一號機和二號機的中央控制處,所以並沒有提及三號機當時做了什麼措施。以下「中央控制處」皆指一號機和二號機的中央控制處

 14:52 一號機開啟緊急冷卻裝置イソコンisolation condenser

*機組外部電源喪失,中央控制處開啟緊急備用電源ディー ゼルエンジン駆動の非常用発電機Diesel Generator

*發布海嘯警報 

 15:41 SBO全交流電源喪失Station Black Out

輸配電系統毀損,造成廠外電源喪失而停電。中央控制處也處於停電狀態。
緊急爐心冷卻系統ECCS的電力改由緊急柴油發電機發電,但緊急柴油發電機一小時後也因電廠內部淹水而損壞。

 15:41 (因為SBO,所以)開啟二號機緊急爐心冷卻系統ECCS非常用炉心冷却装置Emergency Core Cooling System)的RCIC原子炉隔離時冷却系Reactor Core Isolation Cooling system

RCIC是改良型沸水式輕水爐的緊急爐心冷卻系統的一種,在分類上屬於高壓爐心灌水系統HPCF高圧炉心注水系High Pressure Core Flooder system

但八小時後RCIC控制電源的電池也沒電了。

*向東京總部請求電源車。

  15:35 海嘯抵達,浪高十一公尺一號機當時的現況:

雖然已經插入控制棒,但因為SBO全交流電源喪失,所以無法判斷冷卻裝置イソコン是否啟動中,也就是說無法透過中央控制處的儀表板判斷爐內是否成功冷卻。

如果原子反應爐內的水沒有成功冷卻下來,因為爐內高溫會使水汽化成水蒸氣,導致水位不足以覆蓋燃料棒,「燃料棒裸露」。因此露出的燃料棒因為沒有冷卻水可以降溫,就會造成「爐心熔毀」(炉心溶融メルトダウンnuclear meltdown),而且裸露的燃料棒表面溫度迅速上升,使得鋯合金材質的燃料棒護套和水蒸汽進行劇烈反應,產生大量氫氣

除了中央控制處的儀表板外,還有一個方法可以判斷冷卻裝置イソコン是否在停電的這段時間仍在運作:從反應器廠房(原子爐建屋)外部排氣孔(因為很像豬鼻子,暱稱豬鼻孔。影片內容說的)若有大量蒸氣噴出就表示冷卻裝置イソコン運轉中。

 16:44 冷卻裝置イソコン只有少量的蒸氣噴出,表示機能很差

同時間發現,一號機反應器內水位低下,(以正常值為基準)-90cm,而燃料棒最高點位置於-340cm。當時經計算後,若反應器內水位達TAF有効燃料頂部核燃料棒最上部Top of Active Fuel)只需要再一小時→最糟緊急狀態(最悪緊急事態

*從中央控制處的儀表板確定冷卻裝置イソコン在停電期間一直都是綠燈(關閉狀態)

 19:27 一號機 開始 爐心熔毀(事後預測)

當時保安班進到一號機內部,測得一號機機房內部輻射值達1.2毫西佛,但不清楚一號機到底發生什麼事

中央控制處從儀表板發現一次圍阻體格納容器containment building)內部壓力600 kPa,已超過圍阻體的負荷值(限度圧力),判斷一號機發生「爐心損傷

之所以一次圍阻體內部的壓力極升,是因為原子爐內溫度和壓力上升,已經先開啟原子爐的安全閥,將水蒸氣從原子爐內往一次圍阻體的空間釋放。

2016/3/12 

 00:06 準備開啟抑壓閥ベントvent

抑壓閥是一次圍阻體上的裝置,目的是透過釋放一次圍阻體內部的氣體以減低一次圍阻體內部壓力,避免一次圍阻體損壞。只是,一次圍阻體的抑壓閥被開啟後,爐內帶有放射性物質的氣體就會從一次圍阻體釋放到抑壓池(圧力抑制プール),雖然抑壓池在設計上可以吸收輻射性物質,但仍有一定比例的輻射性物質會透過排氣管線釋放到大氣中。所以只能在緊急情況下開啟抑壓閥,並事前告知周遭市政單位,已疏散周遭居民。

在福島第一核電廠事故之後,日本全國的核電廠都增添「フィルタ付ベント」(具有過濾功能的抑壓排氣閥)的設施,可以使透過排氣管線釋放出來的氣體內輻射量減為千分之一。

只是,因為喪失電源,要開啟抑壓閥無法透過儀表板操作,一定要前往一號機反應器廠房附近手動開啟,但抑壓閥附近的輻射值一定很高。

 

由中央控制處選出六人三組(兩兩一組),但才到現場,又再度發布海嘯警報而撤離。

*電源車抵達,餘震發生。 

*菅直人總理首相到1-F視察

  08:18 免震棟指揮中心再次指示中央控制處去開抑壓閥

開關位置有兩個:反應器廠房二樓(成功開啟,開度25%)和一次圍阻體上。但一次圍阻體附近的輻射值工人分別測得89和95毫西佛,逼近工作手冊上規定的每人緊急輻射照射最大值100毫西佛的規定,而沒有成功開啟抑壓閥便撤離現場。

 14:01 從外部開啟抑壓閥(所以可以從煙囪看見排出的氣體)

一號機的一次圍阻體內壓力下降,並通報已對外釋放出輻射性物質。
部分電力復原,高壓注水於一號機爐內(以提升爐內的水位)

 15:36 一號機氫爆,一號機最高層的五樓炸開了。

開啟抑壓閥後,氣體從一次圍阻體進到二次圍阻體內,質量較輕的氫氣積於廠房天花板,氫氣和空氣中的氧氣進行劇烈的化學反應後(因為溫度夠高)產生氫爆。
雖然氫爆導致大量放射性物質噴出,但因為有開啟抑壓閥,所以一次圍阻體的毀損沒有更嚴重,原子爐內部的輻射等都還能受到一次圍阻體(第三層輻射屏蔽)的防護。

*發布福島第一核電廠半徑20公尺內緊急避難指示

 

*接著是也喪失冷卻機能的三號機,目前核電廠內背景輻射值10毫西佛

因為喪失冷卻功能,三號機也需要注水降溫(利用海嘯留下來的海水和消防車)。每小時注水量20公噸。

事後的檢討報告中推測,當時從外部成功注進爐內的水可能只有一半的量,另一部分可能透過外部注水的管線流到廠房內其他地方(外部注水管線和廠房內其他管線相連,原先相接處有幫浦運轉,但因為停電的關係,幫浦停止運轉而造成水的流向和預期不同)

 

 14:31 三號機廠房入口外測得輻射值每小時1000毫西佛,終止室外作業(電力搶修與注水)

 19:00 三號機一次圍阻體內壓力 700 kPa 

*再度重啟電力搶救作業(事後推測此時三號機內部應該已經開始爐心熔毀)

 

2016/3/14

 08:00 再度展開三號機外部注水作業

 11:05 三號機氫爆(和一號機氫爆成因相同),但程度上更嚴重。

一號機和三號機在氫爆前都有開啟釋壓閥,減少一次圍阻體內的壓力,所以一次圍阻體並沒有受損。

 

最後是二號機

二號機在全電源喪失兩分鐘前開啟了緊急備載電源RCIC,但RCIC的冷卻功能已達極限,原子爐內水位開始下降 

 13:25 二號機喪失冷卻功能

先開抑壓閥,或許會導致注入的水一口氣汽化,但至少可以保住一次圍阻體

但是先開SR閥可以先降低原子爐內的壓力,這樣注水才有用,不會一口氣全部蒸乾,並且加速爐心熔毀

先開SR閥(Safety Relief Valve)或抑壓閥

SR閥(SR弁主蒸気逃がし安全弁Safety Relief valve)是在原子爐喪失冷卻功能,且爐內壓力急升時,可以透過自動或手動開啟的開關,使原子爐內水蒸氣移往抑壓室(圧力抑制室サプレッションチェンバーsuppression chamber)以保住一次圍阻體的設施。


現場人員覺得:
按照三號機的情況,雖然成功注水進原子爐內,但注入的水因為爐內的高溫馬上就蒸發,反而加速爐心熔毀,進而產生更大量的氫氣,更嚴重的氫爆。
所以應該要先保護二號機的一次圍阻體,一次圍阻體顧好了,至少可以保住二號機的輻射物質釋出→因此要先去開二號機排氣閥比較好

 

但當時原子力對應委員會班目委員長來電指示要先開SR閥

 18:02 打開SR閥

爐壓成功降低,但水位反而下降達 TAF -3000cm(意即爐內的水全數氣化)。
二號機的一次圍阻體因為內部壓力過大,開始受損。

 19:20 消防車也達運轉極限,停止運作。

 21:09 爐心熔毀(事後模擬)

打開二號機排氣閥(ドライウェルベントdrywell vent)也無法降低一次圍阻體內壓力。測得二號機排氣閥內部輻射值 24西佛,內部氣體壓力 750 kPa

*東日本地區第一次計畫停電

 

2016/3/15

 06:14 二號機爆炸(一次圍阻體內部壓力超過承受值而炸開)。

測得二號機一次圍阻體內部抑壓池(サプチャンサプレッションプール
suppression pool)相對壓力值0,表示一次圍阻體破洞(所以內外壓力值一樣,相對壓力值為零)。

*四號機因為二號機爆炸的規模過強也跟著氫爆

四號機雖然當時因為維修而沒有運轉、沒有插入燃料棒,但先前開啟的三號機排氣閥,有氫氣跟著排氣閥流進四號機反應機廠房。
二號機的爆炸威力間接的造成了四號機內氫氣和大氣中的氧氣劇烈燃燒而氫爆。

 

關於四號機(整理自影片外的資料)

  四號機爆發次日,美軍安德森基地(アンダーソン基地Andersen Air Force Base)派出搭載熱像儀(サーモグラフィThermography)的RQ-4全球鷹偵察機(無人機グローバルホークRQ-4 Global Hawk)探測四號機。熱像儀影像連結:

防衛省・自衛隊:福島第1原子力発電所における温度測定結果一覧

  雖然當時,四號機爐內並沒有放置燃料棒,但是從數據上確實發現在壓力槽內部(不是在燃料池裡)發現有熱源的存在。

 

相關連結

www.asahi.com

燃料取り出し|東京電力

4号機の事故の経過|福島第一原子力発電所事故の経過と教訓

東京電力(株)・福島第一原子力発電所事故

福島第1原発「4号機燃料プールは空だった」は本当か? :: kenchicjunreiのブログ|yaplog!(ヤプログ!)byGMO