炉心溶融
原子力発電所のメルトダウンとは、原子炉の誤作動のことである。一般の人や報道機関では「核融合」という言葉がよく使われますが、原子力技術者は通常、「炉心溶融事故」と呼んでいます。原子炉のメルトダウンは、燃料棒が入っている原子炉の中央部分（「炉心」）が適切に冷却されていない場合に起こります。これは、冷却装置が故障したり、その他の欠陥がある場合に起こります。そうなると、原子炉内のウランやプルトニウムなどが高温になり、溶け出したり、溶解したりします。この融解が核メルトダウンです。崩壊熱のために、原子炉が停止していても、核融合が起こることがあります。核メルトダウンで液化したウランやプルトニウムに、核分裂生成物や燃料棒の被覆管から溶け出したジルコニウムなどが混ざったものをコリウムと呼びます。コリウムは放射性物質が多く、メルトダウン後も何世紀にもわたって危険な状態が続きます。ジルコニウムは高温になると冷却水と反応して可燃性の水素ガスになるので危険です。
2011年のメルトダウン後の福島第一原子力発電所。
原子炉で溶けた燃料棒。
メルトダウン
世界各地では、いくつかの原子力発電所のメルトダウンが起きています。中には軽いものもありますが、深刻なものはほとんどありません。原子力発電所のメルトダウンでは、放射線障害で人が死ぬこともあります。
最後の事故は、2011年3月に発生した福島原発事故です。福島第一原子力発電所では、バックアップ用のディーゼル発電機が津波で破壊されたため、4基の原子炉に冷却上の問題が発生しました。
1986年、チェルノブイリ（ウクライナ）というところで、核メルトダウンが起きました。このとき、欠陥のある原子炉の近くの町や村に住んでいた人たちは全員、遠くに移住しなければなりませんでした。チェルノブイリのメルトダウンでは、「象の足」と呼ばれるコリウムの塊ができ、これは世界で最も放射性の高い物体の1つです。
大型潜水艦の多くは、艦内の原子炉から電力を得ている。これが原子力潜水艦です。ロシアの原子力潜水艦の中には、核メルトダウンを起こしたものもある。
時には、すぐに核のメルトダウンが起こることもある。例えば、チェルノブイリの原子炉のように。時には、核メルトダウンが起こるまでに何時間もかかることがあります。例えば、スリーマイル島（米国ペンシルバニア州）での核メルトダウンは、起こるまでに何時間もかかりました。
核のメルトダウンは「チャイナ・シンドローム」と呼ばれることがあります。これは、文字通りの意味ではなく、原子炉の炉心が地球を突き抜けて「中国まで」溶けていくというシナリオを指します。映画「チャイナ・シンドローム」はこのシナリオにちなんでいる。現実の世界では、このようなことは起こり得ません。炉心が地殻を突き破って溶けることはないし、仮に地球の中心まで溶けたとしても、重力に逆らって地表に戻ってくることはないだろう。
質問と回答
Q: 原子炉のメルトダウンとは何ですか?
A: 核融合炉の故障で、燃料棒の入った原子炉の中間部分が適切に冷却されず、内部の物質が高温になり、溶け始めることです。
Q:メルトダウンの別名は何ですか?
A: 原子力技術者は通常、炉心溶融事故と呼んでいます。
Q: 原子炉はどのようにしてメルトダウンを起こすのでしょうか?
A: 原子炉は、冷却システムの故障やその他の欠陥によってメルトダウンを起こすことがあります。
Q:メルトダウンすると、原子炉内の物質はどうなるのですか?
A:原子炉内のウランやプルトニウムなどの物質が高温になり、溶融したり溶解したりします。
Q:コリウムとは何ですか?
A:コリウムとは、原子炉がメルトダウンした際に発生するウランやプルトニウムなどの物質、核分裂生成物、燃料棒被覆管の溶融ジルコニウムなどの混合物が液体化したものです。
Q:コリウムはなぜ危険なのですか?
A: コリウムは高放射能であり、メルトダウン後何世紀にもわたって危険な状態を維持します。
Q: メルトダウン時のジルコニウムの危険性は何ですか?
A: ジルコニウムは高温になると冷却水と反応し、可燃性の水素ガスを作る可能性があるため危険です。
