関電の9月20日「概略影響検討結果報告書」−「主要な施設の安全機能は維持される」
従来の耐震安全性が崩壊した現実を前に
耐震安全性の基準を大幅に後退させる危険な手法
■軟弱な地盤の上に建つ柏崎刈羽原発の基礎版上データを関電の原発に適応しても意味はない
■安全余裕ゼロでも安全と強弁する関電


2007年9月26日 美浜・大飯・高浜原発に反対する大阪の会

<はじめに>
 関電は9月20日に原子力安全・保安院や福井県などへ、報告書「柏崎刈羽原子力発電所で観測されたデータを基に行う美浜発電所、高浜発電所及び大飯発電所における概略影響検討結果報告書」を提出した。この文書の結論は、美浜原発などが柏崎刈羽原発の受けた地震動に見舞われても「主要な施設の安全機能は維持される」ことにあり、この結論を導くことがこの文書の基本目的・基本性格であることは明らかだ。
 タイトルの示す、柏崎刈羽原発で「観測されたデータ」とはどれのことか、それが美浜原発などに与える「影響」とはどのような方法で導かれているか、「概略」とは何か、結論でいう「安全機能は維持される」とはどのような意味においてか、等が批判的に検討される必要がある。
 しかも、柏崎刈羽原発への影響はまだ調査中なのに、なぜいま急いで他の原発で安全との結論を出す必要があるのだろうか。柏崎刈羽原発の示した耐震問題が他の原発に波及することを押さえ込むことに目的があるのは明らかだ。まず原発を止めて耐震安全性を調べろとの要求に対し、防御線を張る必要を感じてのことであろう。
 ところが、その方法には合理性がなく矛盾に満ちているため、姿勢の強引さがむしろ浮き彫りになり、新たな不信感を呼び起こしている。
 ここでは関電を批判の対象とするが、その基本内容はどの電力や日本原燃等にも共通している。電力等の9月20日公表内容の欺瞞性を暴き、各地で各電力等に対してその姿勢を具体的に問いただすこと、地元自治体が批判的な姿勢で臨むよう働きかけること、それらの内容・運動を集約して国に向ける必要がある。

1.関電は9月20日文書で何を行ったのか
 まず、関電が9月20日文書で示している検討の方法及び結論とその性格を見ておこう。関電の検討対象や方法等は9月20日付「参考資料」で説明されているので、ここでは図等を引用して適宜説明を加えたい。

(1)2つの応答スペクトル(固有周期ごとの加速度)の比較
 次図で、点線グラフは柏崎刈羽原発の基礎版上(建屋の最下階の床)で観測された床応答スペクトル(周期ごとの加速度)を示している。実線グラフは例として取り上げられた美浜1号の基礎版上での加速度を表している。ただし、こちらは観測値ではない。美浜1号の想定S2地震を基に作成された模擬地震動で解放基盤表面(何も乗っていない硬い岩盤面)が振動した場合に、それに応答する基礎版上の周期ごとの加速度を現している。



 次に、例として美浜1号の原子炉容器が取り上げられており、その固有周期0.055秒の横軸値で両者の加速度値が比較されている。美浜1号の値が714ガル(cm/s2)に対し、柏崎刈羽の値が805ガルでその比をとってαとする。つまりα=805/714=1.13で1より大きくなっている。美浜1号の原子炉容器に対するαを言葉で書けば次の定義になる。

(注)αは、柏崎刈羽原発の基礎版上の加速度と美浜1号の基礎版上の加速度という同じグラフ面に書いた2つの数値を単に比較しているだけのように見えるが、この比較が意味をもつのは、柏崎刈羽の基礎版上の加速度をそのまま美浜1号の基礎版上の加速度として適用しているからこそである。

(2)α>1の意味
 2つの応答スペクトルの比較は何を意味しているのだろうか。柏崎刈羽の応答スペクトルの示す加速度で美浜1号機の最下階の床が振動したと想定し、それを従来の美浜1号機のS2地震動による揺れと比較しているのである。α>1とは、柏崎刈羽の揺れによる原子炉容器の受ける加速度の方が、従来想定されていた美浜1号機の揺れの加速度を上回るということである。
 これはきわめて重大な事態ではないだろうか。なぜなら、S2地震動とは、それ以上の地震はまずは考えられないというほどの地震動である。この地震動を超える地震が起こるなどとは、従来の美浜1号機の耐震安全性評価ではまったく予想もできないことであったはずだ。そのため、α>1となったなら、従来の耐震評価が破綻したとみなすべきである。美浜1号の原子炉容器はこの基準を満たしていないので、従来の耐震安全性が崩れたとしてペケ記号をつけるべきだ。
 ところが、関電はそのような扱いをしていない。α<1かどうかをチェックポイントして設けながら、実際にはこれを判断基準からはずしてしまう。そして、次に安全余裕論をもちだして、それを唯一の判断基準とするのである。

(3)βの定義
 α>1となった機器に対して、関電は次のβをもちだし、αとβを比較する。βは柏崎刈羽の地震動とは全く関係なく、例えば美浜1号の従来のS2地震動に対する評価だけから決まる値である。例えば、美浜1号の原子炉容器に対しては、βは次の式で定義されている。


(4)αとβを比較する意味 
 では、αとβの大小関係を比較するのにどのような意味があるのだろうか。結論としては、地震動による発生応力(応答値)とS2許容応力とを比較することになる。この意味を明らかにするため、まずα=βとなった場合を考えてみよう。
 αの分母とβの分母を見ると、それらは美浜1号に従来のS2地震動が起こったとき、原子炉容器に起こる加速度(αの分母)とそれによって発生する応力(βの分母)である。それゆえこれらは基本的に比例関係にあり、β分母=k・α分母(kは比例係数)と書ける。この比例係数kは加速度を応力に変換する係数とも見なせる。そこでkをαの分母と分子に掛けると、

となる。このαの分子は柏崎刈羽の揺れを美浜1号に適用したときに発生する応力に等しい。それゆえ、α=βのときは、柏崎刈羽の揺れを美浜1号に適用したときの加速度が美浜1号のS2許容応力に等しい場合になる。

(5)αとβの関係の評価結果
 関電はα≦βであれば、つまり地震動による発生応力がS2許容応力に到達した場合でさえも「機器の安全機能は維持される」と判断している。旧耐震指針では、機器・配管系に対するS2許容限界として「その結果発生する応力に対して、構造物の相当部分が降伏し、塑性変形する場合でも過大な変形、亀裂、破損等が生じ、その施設の機能に影響を及
対 象 施 設 α β
美浜1号原子炉容器(支持構造物) 1.13 1.25
美浜3号制御棒(挿入性)(挿入時間) 1.16 1.20
高浜1号原子炉容器(支持構造物) 1.27 1.27
高浜3号原子炉容器(支持構造物) 1.44 1.99
ぼすことがないこと」としている。そして、関電の原発では検討したすべての機器でα≦βとなっていた。αがβに比較的近い場合を右表に示す。高浜1号の原子炉容器(支持構造物)ではまさにα=βとなっていることに注目しよう。
 関電は上記指針の規定に基づいて「安全機能は維持される」との判断をしたのであろう。評価結果の「判定」欄はすべて○印になっている。
 以上が、関電が行った評価であるが、以下でその方法や考え方について批判的に検討しよう。

2.柏崎刈羽の基礎版上の応答スペクトルを美浜原発に適用することには意味がない
 関電は柏崎刈羽原発が被った地震動を特徴づける観測値として、1号機と4号機の基礎版上の応答スペクトルを採用している(1号機と4号機の応答スペクトルは他の応答スペクトルをほぼ包含している)。
 この応答スペクトルが美浜1号機の基礎版上の床応答スペクトルとして実現した場合を想定し、それと美浜1号機で従来想定していたS2地震動による基礎版上の床応答スペクトルとを比較している。さらに、柏崎刈羽の床応答スペクトルによって美浜1号機の原子炉容器などを揺さぶってみて生じる応力を、従来の美浜1号機の原子炉容器のS2許容応力と比較している。
 ここで最大の問題は、なぜ柏崎刈羽の基礎版上での床応答スペクトルが、そのまま美浜1号の基礎版上の床応答スペクトルとして実現すると想定できるのかにある。これは関電が今回採用した方法の基本である。結論は方法に依存するが、なぜその方法を採用したかについては何も説明されていない。むしろこのような方法は不適当であるとの指摘が東電自体や専門家からもなされている。
 床応答スペクトルは地盤の性質を反映する。柏崎刈羽1号機の場合、岩盤(解放基盤表面)は地下約280mもの深くに存在しており、基礎版はその約250mも上部にある。その間にある地盤によって岩盤の揺れは抑制され、その結果が基礎版上の応答スペクトルに反映される。事実、最大加速度振幅は地下250m地点で993ガルだったのが基礎版上では680ガルに抑制されている。この点、東電は9月20日の市民との交渉の場で、「柏崎刈羽原発の場合は、地盤が軟らかく、解放基盤表面が他の原発より深いので、減衰効果により基礎マット(版)での揺れが地下深くの観測値に比べて小さくなっている」と説明している。また、床応答スペクトルに見られるように、間にある軟らかい地盤の性質を反映して比較的長周期での加速度が大きい傾向が現れている。それに対し、美浜1号機の基礎版は岩盤のすぐ上にあるのだから、床応答スペクトルは比較的短周期で大きい傾向が見られる。柏崎刈羽のような岩盤の揺れを抑制する効果も働かないはずだ。柏崎刈羽の床応答スペクトルを、地盤の違いを無視してそのまま美浜1号機に適用する方法が誤りであることは明らかである。
 本来、地震動の評価では、まず解放基盤表面を想定し、そこで模擬地震動を想定し、それによって基礎版上での応答スペクトルを算定するのが基本的な方法になっている。事実、旧耐震指針では「原子炉施設の耐震設計に用いる地震動は、敷地の解放基盤表面における地震動に基づいて評価しなければならない」と規定している。この方法だと、設計に用いる基礎版上の床応答スペクトルは、そこの地盤の性質が反映されるように決まる。それゆえに、今回の地震によって柏崎刈羽の解放基盤表面が被ったと考えられる地震動を評価し、それを美浜1号の解放基盤表面に適用し、それから美浜1号の基礎版上の応答スペクトルを導いて評価するのが正当なやり方ではないだろうか。
 ところが、今回の地震で柏崎刈羽の解放基盤表面に近い位置と見なされる地下250m地点(図のG10)での地震動のデータがメモリ不足のために消滅したという。「ない袖は振れない」と開き直った結果が今回の方法だとすれば、いかにもさもしいものである
※グラフを正しいものに差し替えました(9/29)
。しかしそれでも、最大加速度振幅の993ガルは残っているのだから方法はある。
 いまから述べる単純な方法を用いると、結果は右図のようになる。グラフのAとBは前記グラフと同じだが、ここでは柏崎刈羽の基礎版上の加速度Aは用いない。そのAに代わる加速度がCであり、それは次のような考えで導いた。
本来なら柏崎刈羽原発の解放基盤表面付近で観測された地震動を、美浜1号の解放基盤表面に模擬地震動として入力し、それによる美浜1号の基礎版上での応答スペクトルを求めるべきである。ところが、前記のように肝心の柏崎刈羽での解放基盤表面近くでの地震動が最大振幅データ993ガルは残して消滅している。しかし他方、美浜1号には本来のS2地震動としての模擬地震動が存在し、その最大加速度振幅は405ガルである(大飯原発も同じ。高浜原発では370ガル)。
 そこで、美浜1号の解放基盤表面での柏崎刈羽原発級の模擬地震動として、従来の美浜1号の模擬地震動を993/405倍(2.45倍)した地震動を採用してみよう。それから導かれる基礎版上での応答スペクトルは、どんな固有周期でも従来の応答スペクトルを単に2.45倍すれば得られる。それを示したのがグラフCである。このグラフCがAに代わって従来の美浜1号の加速度Bと比較されるべきものとなる。
 そうするとαは、前はA値/B値であったのが、今度はC値/B値に変わるが、この値はどの周期でも2.45となる。つまりすべての周期でα=2.45(高浜原発ではα=2.68)となる。
 ではこの場合αとβの関係はどうなるだろうか。例えば美浜1号の原子炉容器(支持構造物)では、α=2.45、β=1.25だからα>βとなって大小関係が逆転する。さらに、前記の表に掲げた機器のすべてでα>βとなり、発生応力は、S2許容応力を超えてしまうことになる。
 この方法は単純だが、今回関電が用いた方法よりはるかに合理性がある。今回起こった地震がマグニチュード6.8というそれほど大きくはない規模であったことを考慮すると、むしろ小さめの想定だと見なすべきである。なにしろ美浜原発の近くにある野坂断層が動くとマグニチュード7.3になると政府の委員会で推定しているのだから。この小さめの評価でも、原子炉容器というような最重要な機器で発生応力がS2許容応力を超えるような状態で、耐震安全性が成り立っているとはとてもいえるものではない。

3.S2許容値に対する安全余裕はなくてもよいとする危険な考え
 関電が今回採用した耐震安全性の判断基準は、地震によって機器に発生する応力(応答値)が従来のS2許容応力以下であれば安全だとするものである。従来の評価では、たとえば美浜1号機の原子炉容器(本体)について、S2地震動に対する応答値は235MPaだがS2許容値は472MPaなので(資源エネ庁平成7年9月発表:資料(2))、
 応答値は許容値の半分にとどまっているから安全だとしていた。今回は、このような慎重な姿勢をかなぐり捨てている。
 S2許容値とは、前記指針の規定にあるように、応力が弾性限界を超えて元に戻らないほどの変形を被るが、壊れるほどにひどい変形ではないというある値である。したがって変形はしても壊れない値だからそこまで到達しても「安全機能は維持される」というのが関電の見解なのだろう。はたしてそうだろうか。
 地震動によって機器に発生する応力(応答値)を計算する方法は、実際の複雑な物をバネと錘(おもり)だけをつないだようなきわめて単純なモデルに置き換えてコンピュータ内で揺さぶってみるというものである。その計算モデルと実物との間には人知を超えた不確定性が存在する。その不確定性分(及び製品のバラツキや劣化などの不確定性分)を安全余裕としてとっておく必要がある。安全余裕は十分にとるべきものであって、無くしてもよいというものでけっしてない。もし安全余裕がなくなれば、人知を超えた不測の事態が起こり、安全性が成り立たなくなる可能性が否定できないからである。
 さらに、美浜1号機は十分老劣化している。以前には老朽化していても新品同然だという判断基準が働いていたが、現在では維持基準によって通常運転の安全を損なわないある範囲までの傷なら存在することが許されている。それだけ安全余裕が取り崩されているはずで、許容値が低下しているはずだ。しかし、それがどの程度なのか、これまでその具体的な評価は示されていない。たとえば、美浜1号機は新品の頃と比べてどれだけ許容値が低下しているか、関電は具体的な評価を示すべきである。
 このような作業もしないまま、一般的な安全余裕論で強引に世論を押さえ込もうとするのが今回の報告内容である。

4.限られた機器を調べただけの「一般的」結論―「概略」とは何か
 関電が今回美浜1号で調べたのは8機器と制御棒の挿入性である。それら機器は、(1)原子炉容器(支持構造物)、(2)蒸気発生器(支持構造物)、(3)炉内構造物(炉心そう)、(4)一次冷却材管(本体)等となっている。選ばれた機器が限られているばかりでなく、例えば(1)は原子炉容器自体ではなく支持構造物だけに限って調べている。ところが、結論はいかにも一般的に安全性が確認されたかのような印象を与える装いをとっている。この機器の限られた選定も「概略」の中に入るのか、いったい「概略影響」の「概略」とは何を意味するのか、明確に示すべきである。

5.まとめとしての疑問点
 以上を疑問形で要約すれば以下のようになる。
(1)現在は柏崎刈羽原発が地震によって受けた影響についてまだ調査が終わっていない段階なのに、急いで9月20日に関電の原発に関する影響についての評価を出したのは何のためか。
(2)「概略影響検討結果」の「概略」とはいかなる意味か。次の点は「概略」の意味に含まれているか。
 (a)柏崎刈羽原発の解放基盤表面での地震動が確定されていないこと。
 (b)検討対象とした機器とその部分が限定されていること。
 (c)関電の原発周辺の活断層に関する評価がまだ確定していないこと。
(3)柏崎刈羽原発の基礎版上での床応答スペクトルをそのまま例えば美浜1号機の床応答スペクトルとして適用しているが、これは地盤の性質の違いを無視した方法ではないか。このような適用ができる根拠は何か。
(4)旧耐震指針では、「原子炉施設の耐震設計に用いる地震動は、敷地の解放基盤表面における地震動に基づいて評価しなければならない」と規定している。今回の方法はこの規定に違反しているのではないか。なぜ、柏崎刈羽原発の解放基盤表面での地震動を関電の原発の解放基盤表面の地震動として適用するという方法を採用しないのか。
(5)従来S2地震動はこれ以上は考えられないほどの地震動であったはずではないのか。今回の評価ではそれを超える地震動が起こることを認めているが、それは従来の耐震安全性評価が崩壊したことを意味しているのではないか。直ちに原発を止めて耐震性の見直しをするべきではないか。
(6)発生応力(応答値)がS2許容応力に一致しても「安全機能は維持される」と判断しているが、それはどのような意味でか。
 (a) これまでの関電の耐震安全性評価では、例えば原子炉容器(支持構造物)でも許容値/応答値は最低1.25であり、25%以上の安全余裕はとってきている。今回の評価では、このような安全余裕はなくてもよいというように姿勢を変えるのか。
 (b)一般に安全余裕はゼロであっても安全性は維持されるとの考えに立っているのか。
 (c)発生応力がS2許容応力に達しても、まだ破壊される応力には到達していない、または多度津の実験結果があるというような意味での判断か。その場合、S2許容値を設定する意味が失われるのではないか。
(7)老朽化の影響を維持基準として認めるようになっているが、それは安全余裕をある程度食いつぶすことを意味しているのではないか。その分必然的に、許容応力も低下しているのではないか。その量的な評価はどうなっているか。
(8)今回はなぜ限られた機器の、それも、その機器の限られた部分に限定して検討したのか。「安全機能は維持される」という今回の判断は、その検討対象となった機器についてだけの結論なのか、それとも原発全体に一般化しているのか。

<おわりに>
 以上、関電の9月20日報告を見てきたが、その問題点は各電力や日本原燃などに共通のものである。その評価の方法には欺瞞性があり、判断基準は従来の線から大きく後退して、安全余裕論にしがみつき、そこに防御線を張るという危険極まりないものである。
 各地で各電力等に対し、各原発に即して具体的に問題にしていこう。地元自治体に対し、このような姿勢を許容するのかを問いかけていこう。さらに、それら各地の内容や運動を集約して、このような姿勢を許容しリードする政府の姿勢を問いただそう。

(07/09/26UP)