[2K06-07] 福島第一原子力発電所事故

[2K07] 福一１号機の燃料露出時における輻射冷却による温度変化

３次元簡易モデルによる繰返しＰＣ計算（１）

*米山 潔¹、堀江 宥治、渡邊 一男² (1. Ｈ．Ｏ．米山、2. 渡邊研究処)

キーワード：福一原発１号機、輻射冷却（伝導）、ＰＣ計算、ジルコニウム酸化反応

東電福島第一原発の１号機が２０１１年３月１２日に水素爆発を発生させ、大きな災禍の元となった。これは核燃料被覆のジルコニウムが１５００℃以上の水蒸気による酸化作用で水素を発生した点で３号機と共通している。

しかし、水素発生の時間の推定は１１日２２時頃から１２日４時頃までと意見が錯綜している。その原因は、核燃料が露出してからの炉心温度変化計算がなされていないからである。ＭＡＡＰ等のシミュレーションでは炉心溶融の時間計算のみであり、他は著名な専門家による経験による推定のみである。

これを解決するために簡易モデルを設定して、ＰＣにより輻射熱伝達計算を実施した。その結果、崩壊熱が１％の条件下では、３５分後に１５００℃となり、ジルコニウムの酸化反応が生じることが分かった。モデルは炉心を球形に近似して、１０分割の球殻としたものである。これにより三次元問題を一次元問題と簡易化することができた。