２００５年４月２０日　美浜・大飯・高浜原発に反対する大阪の会

　まず、建屋に貯蔵されるガラス固化体とはどんなものかを見ておきましょう。原発の使用済み核燃料からプルトニウムとウランを抽出した後の高レベル放射能廃液をガラス材と混ぜて固めたもので、ステンレス製のキャニスタに入っています（数え方を収納管と区別するため、ここでは１個２個とします）。
　１００万ｋＷの原発を１年間運転して生じる使用済み核燃料からの放射能はガラス固化体３０個に納まるほどに、固化体内の放射能はすさまじいものです。六ヶ所再処理施設内の３つの貯蔵建屋には8,200個が貯蔵でき、「約８年間に発生するガラス固化体を貯蔵できる」とされています（1996年(Ｈ８)４月変更申請6-7-4-23頁）。
　貯蔵中には、キャニスタを突き抜けて出る放射線（ガンマ線と中性子線）及び放射能による発熱(崩壊熱)が問題になります。
■ガラス固化体１個の放射能：原燃が公表しているイギリスのＢＮＦＬ社製の場合、
　・総ベータ・ガンマ放射能　4.5×1016 Bq（１秒間に１兆の45,000倍本のガンマ線をだす）
　・総アルファ放射能　3.5×1014 Bq
■ガラス固化体１個の発熱量：ＢＮＦＬ製では最大2.5ｋＷ、コジェマ製では2.0ｋＷとされている。六ヶ所再処理施設からの固化体では2.3ｋＷだが、バラツキを考慮すると最大で2.8ｋＷとされている（例えば1996年(Ｈ８)４月変更申請書6-7-4-8頁）。

図２．ガラス固化体貯蔵建屋（1996年(Ｈ８)の迷路板設計変更以後：第２資料・図１より）

　原燃は1996年(Ｈ８)に、第１ガラス固化体貯蔵建屋・東棟及び西棟などで迷路板の設計変更を行いました。変更点は、次の図３から分かります。図３の左側が変更後で、図２とは左右が入れ替わっていますが、同じ構造になっています。ガラス固化体を貯蔵する部屋は「貯蔵ピット」と呼ばれますが、迷路板はその下部プレナム部の入口と上部プレナム部の出口についています。図２右側の図は変更前で1991年(Ｈ３)の変更申請によるものです。迷路板は入口シャフトと出口シャフトに２枚ずつ"ひさし"のような形に付けられています。また、別にルーバーがありますが、これは放射線遮蔽用で、右図のように、薄い金属板製で窓のブラインドを水平に開いたような構造をしています（これは1989年(Ｈ１)の最初の申請書ではなかったものです）。
　なぜこのような設計変更を行ったかと言えば、「施工性を高めるため」ということです。変更前の設計どおりにひさし状にコンクリートを取り付けるのは難しいため、費用と時間がかかります。実はこの変更が行われた1996年(Ｈ８)は、さまざまな面で費用の節減が行われた年でした。同年１月には、再処理施設の建設費が、それまでの８，４００億円から一挙に１兆８，８００億円へと２．２倍に膨らむことが明らかになりました。そのためこのときの変更申請で、精製施設の２段階精製を１段に変更し、高レベル廃液貯蔵タンクの数などを大幅に減らしたりしています。経費削減の大きな圧力の中で、迷路板の「施工性」を高める必要も起こったに違いありません。

図３．1996年(Ｈ８)の設計変更前と後の迷路板の違い（変更申請書より）

　さらに驚くべきことが、第１ガラス固化体貯蔵建屋・西棟で起こります。別の設計変更をしたのに、またもやガラス固化体の温度に何らの変化もなかったということです。
　図４は、2001年(Ｈ13)７月１７日付の原燃の記者発表ですが、そこのはじめの部分に設計変更の動機が書かれています。ガラス固化体収納管の間隔を縮めて「貯蔵を効率化」すること、それにより建屋が小型化できることです。確かに、西棟の横幅が以前の７４ｍから東棟と同じ５６ｍに小型化されています。したがって、建設費用が安くつくということでしょう。
　どのように貯蔵を効率化するのかを、もう少しくわしく見ていきましょう。図４は建屋１階の床面を示していますが、その下の地下１階と２階を貫くように貯蔵ピットがあります。貯蔵ピットは、変更前には東棟でも西棟でも同じで２０本の収納管が４列で構成されており、それが東棟では４基、西棟では７基ありました。


　ところが2001年(Ｈ13)の設計変更により、図５のように西棟では貯蔵ピットが７列×２０本で、４基になりました。収納管の全本数及びガラス固化体数に変更はありません。
　ここで重要なことは、空気流量や温度の解析は貯蔵ピットごとに行われることです。ガラス固化体が設計変更前と同じに冷却されるためには、収納管と通風管の間を通る空気の流れが同じでなければなりません。それが貯蔵ピットの設計変更によってどう変わるでしょう。
　貯蔵ピットには、設計変更前には４×２０＝８０本の収納管があり、空気の入口幅（貯蔵ピットの幅）は約６ｍでした(図５)。それが設計変更により、収納管本数が７×２０＝１４０本に増え、空気の入口幅は約８ｍに変わりました。収納管本数は1.75倍に増えたのに、空気入口幅は1.33倍にしか増えていないのです。西棟建屋の幅を７４ｍから５６ｍに減らし、「貯蔵を効率化」したのだからこれは当然の結果です。貯蔵ピット当たりの固化体数が１．７５倍に増え、１．７５倍の熱が発生するため、それだけ多くの冷却空気が必要です。また固化体の熱は空気を動かす原動力であるため、多くの熱は空気流量を高めようとします。ところが、空気流の入口は1.33倍にしかならないのだから、空気流に対する抵抗が相対的に増えて、結局、必要な空気流量が確保されなくなります。すなわち、この設計変更で固化体温度が高まるのは必然です。
　ところが、実に驚くべきことに、2001年(Ｈ13)の変更申請書では、1996年(Ｈ８)当時の温度、したがって1991年(Ｈ３)当時の温度の記述が、そのまま何の変更もなく再録されているのです。
　ここまで２度も同じことを見せられると、誰しもどうも変だなと思わざるを得ません。設計変更にはそれなりの動機があって、要するに安上がりに建設するために行うわけです。そしてそのように設計変更すれば、ガラス固化体の温度が上昇することになるのは必然です。しかし、その温度上昇をそのまま認めれば、設計上の温度限界である５００℃を超えるので、目的の安上がり設計変更は不可能になります。それならいっそ温度は元のままにしておきたいという動機が強く働くことは想像に難くありません。
　しかし、このような意図的なことを犯せば、必ずどこかにその痕跡が残り、どこかで矛盾が生じているに違いありません。そのことを以下で少し詳しく調べてみましょう。

　15頁の流量 W は、１時間(h)当たりに断面積 S(m2) を通って流れる空気の体積(m3)である。流速 u=W/S は単位断面積（1m2）当たり、1時間当たりに流れる空気の体積(m3)を表している。表２の全冷却空気流量は単位がkg/hとなっているので、1時間当たりに流れる空気の重量を表しているが、これは空気密度ρを用いてρWで表される（密度×体積＝重量だから）。u＝W/SをΔPの式に代入して整理すると、
　　　ΔP=θ＾2・(ρW/S)＾2／ρ
となる。
　空気密度ρは、理科年表の式よりρ＝1.2932/（1+0.00367ｔ）（ｔは温度(℃)で100℃程度まで妥当）より決まる。Sは流路の断面積で、「文献式の解釈間違い」に基づく場合は、迷路板が存在しないとした場合の流路全体の断面積をとることになっているので、S=S1=ab（aは流路幅、bは流路の高さ）で決まる。
　θ＝sinφでφは15頁の図に示されているが、直角三角形の垂線/斜辺で決まる。斜辺の長さをピタゴラスの定理(三平方の定理)を用いて決めると、結局、θ＾2＝1/（1+(d/Ds・r)＾2）となる。ただしd＝LBC は２つの迷路板の距離、r =1‐BC/100は迷路板幅/流路幅を表す。
　Ds は「文献式の解釈誤り」に基づけば、Ds=2ab/(a+b)で決まる。それゆえ、東棟では θ＾2＝1/（1+0.22(d/r)＾2）、西棟では θ＾2＝1/(1+0.20(d/r)＾2)となる。d/r は東棟と西棟でほぼ同じ値をとると考えられるので、θ＾2は両者であまり違わないだろう（西棟の方が多少であれ大きい値となる）。大体の値を図から読み取ると、θ＾2はおよそ0.7 程度の値だと思われる。