チェルノブイリ原子力発電所
| チェルノブイリ原子力発電所 | |
|---|---|
 2013 年の原子力発電所の眺め。左から右に建設中の新しい安全閉じ込め施設と原子炉 4 号機から 1 号機。 | |
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| 正式名称 | SSEチェルノブイリ原子力発電所 |
| 国 | ウクライナ |
| 位置 | キエフ州プリピャチ近郊 |
| 座標 | 北緯51度23分21秒 東経30度05分58秒 / 北緯51.38917度、東経30.09944度 / 51.38917; 30.09944 |
| 状態 | 2015年から廃止作業中 |
| 建設が始まった | 1972年8月15日 |
| 委託日 | 1977年9月26日 （1977年9月26日） |
| 廃止日 | 1986年（ユニット4）1991年（ユニット2）1996年（ユニット1）2000年（ユニット3） |
| 原子力発電所 | |
| 原子炉 | 4 |
| 原子炉の種類 | RBMK-1000 |
| 熱容量 | 12,800MW |
| 発電 | |
| 廃止されたユニット | 1 × 800MW 3 × 1000MW |
| 銘板容量 |
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| 外部リンク | |
| Webサイト | chnpp.gov.ua |
| コモンズ | コモンズに関する関連メディア |
チェルノブイリ原子力発電所[ a ] ( ChNPP ) は、廃止措置中の原子力発電所である。ChNPP は、ウクライナ北部の廃墟となったプリピャチ市の近くにあり、チェルノブイリ市の北西 16.5 キロメートル (10 マイル) 、ベラルーシとウクライナの国境から 16 キロメートル (10 マイル) 、キエフの北約 100 キロメートル (62 マイル) に位置する。この発電所は、ドニエプル川との合流点から北西約 5 キロメートル (3 マイル) のプリピャチ川から水が供給される人工池によって冷却されていた。1986年 4 月 26 日、安全試験中に 4 号機の原子炉が爆発し、炉心が露出して放射線が放出された。これがチェルノブイリ災害の始まりとなった。
当初はソビエト連邦の建国指導者にちなんでレーニンのチェルノブイリ原子力発電所[ b ]と名付けられたこの発電所は、段階的に稼働を開始し、1978年から1984年にかけて4基の原子炉が商業運転に入った。1986年、いわゆるチェルノブイリ災害で、4号原子炉は壊滅的な爆発とメルトダウンに見舞われた。その結果、この発電所は現在、チェルノブイリ立ち入り禁止区域として知られる広大な立ち入り禁止区域内にある。この区域と発電所は、ウクライナ国家立ち入り禁止区域管理局によって管理されている。他の3基の原子炉は事故後も稼働を続け、設備利用率60%から70%を維持していた。合計で、ユニット1と3はそれぞれ98テラワット時の電力を供給し、ユニット2は75テラワット時でそれを若干下回った。[ 6 ] 1991年、2号機はタービン火災による合併症のため、発電所の運営者によって永久停止状態に置かれました。これに続き、1号機は1996年、3号機は2000年に停止されました。これらの閉鎖は主に外国からの圧力によるものでした。2013年、発電所の運営者は1号機から3号機の燃料が完全に取り出され、2015年に廃止措置段階に入ったと発表しました。この段階では、発電所の運転期間中に汚染された機器が撤去されます。発電所の運営者によると、このプロセスは2065年までかかると予想されています。[ 7 ]原子炉はすべて発電を停止していますが、進行中の廃止措置プロセスには絶え間ない管理が必要であるため、チェルノブイリでは多くの労働力を維持しています。[ 8 ]
2022年2月24日から3月31日まで、ロシア軍はウクライナ侵攻の一環としてこの工場を占領した。[ 9 ] [ 10 ]
工事
1966年、ソ連で原子力発電の開発が進められていた時期に、チェルノブイリ原子力発電所の建設計画が初めて浮上した。チェルノブイリ原子力発電所の建設は1972年に開始された。[ 11 ]この発電所は6つの建設段階からなる12のユニットを備える予定で、完成すれば世界最大の原子力発電所となるはずだった。この発電所は最終的に4基のRBMK-1000原子炉で構成され、各原子炉は1,000メガワット（MW）の電力（熱出力3,200MW）を生産可能で 、4基でウクライナの電力の約10%を生産していた。[ 12 ]クルスクなどの複数のRBMK原子炉を収容した他の施設と同様に、この発電所の建設に伴い、作業員とその家族が住む近隣都市も建設された。チェルノブイリ原子力発電所の場合、新しい都市はプリピャチであった。建設中は移動式クレーンが配備され、最大640トンのプレハブ建造物を吊り上げるのに使用された。このクレーンの設計は国内で唯一のもので、原子炉の設置にも使用された。建設には、電気配線、断熱、油圧技術者、化学防護などを専門とする20以上の専門組織が同時に関わっていた。作業は、現場管理者のヴァシリー・トロフィモヴィッチ・キジマが管理する本部によって調整および指揮された。溶接工のほとんどは、チェルノブイリで建設作業員になる前に耐久訓練を受けた戦車部隊に所属していた。コンクリートの打設は地上50メートルの高さで行われ、ヴィアチェスラフ・ヴォルコフのコムソモールと青年の旅団は1974年までに原子炉シャフトの骨組みを完成させた。[ 13 ]
オペレーション
発電所の建設は1970年代後半に完了し、1号炉は1977年に稼働を開始した。これはレニングラードとクルスクの原子力発電所に続くソ連RBMKの3番目の原子力発電所であり、ウクライナ国内で最初の発電所であった。[ 14 ] 1977年の初号炉の完成に続き、1978年に2号炉、1981年に3号炉、1983年に4号炉が建設された。さらに5号と6号と番号が付けられた2つのブロックは、ほぼ同じ原子炉設計で、4つの古いブロックの隣接する建物から約1キロメートル離れた場所に計画された。これはクルスクの5号機と6号機のレイアウトに似ており、RBMKのサイト間の設計の類似性を示している。 5号炉は4号炉の爆発時点で約70%完成しており、約7か月後の1986年11月に稼働開始予定だった。災害の影響で5号炉と6号炉の建設は中断され、最終的には1986年の爆発から3年目の数日前の1989年4月20日に中止された。[ 15 ]ある時点では川の反対側にさらに6基の原子炉を建設する計画があり、合計12基になった。[ 16 ]
3号機と4号機は第2世代の原子炉であり、1号機と2号機はクルスク原子力発電所で稼働している原子炉と同様の第1世代の原子炉である。第2世代RBMK設計では、施設の写真からもわかるように、より強固な格納容器構造が採用されている。[ 17 ]
ユニット
| 段階 | ユニット番号 | リアクター | 状態 | 容量（MWe） | 建設が始まった | 最初の臨界 | グリッド接続 | 商業運転 | 閉鎖 | 注記 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| タイプ | モデル | ネット | きもい | |||||||||
| 私 | 1 | 軽水黒鉛炉（LWGR） | RBMK | 永久シャットダウン | 725 | 800 | 1972 | 1977 | 1977 | 1977 | 1996 | 1982年の部分溶融事故後、800MWeに出力低下 |
| 2 | 軽水黒鉛炉（LWGR） | RBMK | 永久シャットダウン | 925 | 1000 | 1972 | 1978 | 1978 | 1978 | 1991 | タービン火災後の停止 | |
| 3 | 軽水黒鉛炉（LWGR） | RBMK | 永久シャットダウン | 925 | 1000 | 1975 | 1981 | 1981 | 1981 | 2000 | チェルノブイリ原子力発電所で稼働する最後のユニット | |
| 4 | 軽水黒鉛炉（LWGR） | RBMK | 永久シャットダウン | 925 | 1000 | 1975 | 1983 | 1983 | 1983 | 1986年4月26日 | チェルノブイリ原発事故後の閉鎖 | |
| II | 5 | 軽水黒鉛炉（LWGR） | RBMK | 未完成（工事中止） | 925 | 1000 | 1982 | 該当なし | 該当なし | 該当なし | 1989 | 災害により工事中止 |
| 6 | 軽水黒鉛炉（LWGR） | RBMK | 未完成（工事中止） | 925 | 1000 | 1982 | 該当なし | 該当なし | 該当なし | 1989 | 災害により工事中止 | |
デザイン
電気システム
発電所は330 kVおよび750 kVの電力系統に接続されている。このブロックには2台の発電機があり、1台の発電機用変圧器を介して750 kVの電力系統に接続されている。発電機は2つのスイッチを介して共通の変圧器に直列に接続されている。発電機間にあるユニット変圧器は、発電所のシステムへの電力供給のために接続されている。したがって、各発電機はユニット変圧器に接続して発電所に電力を供給することも、ユニット変圧器と発電機用変圧器に接続して電力系統にも電力を供給することもできる。[ 18 ]
330 kV ラインは通常は使用されず、発電所の変圧器、つまり発電所の電気システムに接続された外部電源として機能していました。発電所は独自の発電機で電力を供給されていましたが、いずれにしても、変圧器のメイングリッドバックアップフィードを介して 750 kV 全国グリッドから、またはグリッド変圧器 2 の 330 kV レベルフィードから、または 2 つの予備バスバーを介して他の発電所ブロックから電力を得ていました。外部電源が完全に失われた場合は、重要なシステムにディーゼル発電機で電力を供給することができました。したがって、各ユニットの変圧器は、主要な必須システムに電力を供給する 2 つの 6 kV 主電力線配電盤 A および B (たとえば、発電機 7 および 8 の場合は 7A、7B、8A、8B) に接続され、さらに二重にバックアップされている別の 4 kV 変圧器に接続されています (4 kV 予備バスバー)。[ 18 ]
7A、7B、8B基板は、冷却ポンプ用の3本の主要電源ラインにも接続されており、それぞれにディーゼル発電機が搭載されています。冷却回路の故障と外部電源の同時喪失が発生した場合、タービン発電機を約45～50秒間停止させることで、主要電力を供給できます。この停止時間中にディーゼル発電機が起動します。発電機は、外部電源の喪失から15秒以内に自動的に起動しました。[ 18 ]
ターボ発電機
電力は、ユニットごとに2基の500MW水素冷却ターボ発電機によって発電された。これらは、原子炉建屋に隣接する全長600メートル（1,969フィート）の機械室に設置されている。タービン（由緒ある5気筒K-500-65/3000蒸気タービン）はハリコフ・タービン工場から供給され、発電機はTBB-500である。タービンと発電機のローターは同一軸上に取り付けられており、ローターの総重量は約200トン（220米トン）、回転速度は毎分3,000回転であった。[ 19 ]
タービン発電機は全長39メートル（128フィート）、総重量1,200トン（1,300ショートトン）です。各タービンの冷却水流量は毎時82,880トンです。発電機は20kV 50Hzの交流電力を出力しました。発電機の固定子は水冷され、回転子は水素冷却されました。発電機用の水素は、現地で電気分解によって製造されました。[ 19 ]タービンの設計と信頼性が高く評価され、1979年にウクライナ国家賞を受賞しました。
ハリコフ・タービン工場は後に、貴金属の使用を削減するため、新型タービンK-500-65/3000-2を開発した。チェルノブイリ原子力発電所には両タイプのタービンが設置されており、ブロック4には新型タービンが設置されていた。しかし、新型タービンは運転パラメータの影響を受けやすく、ベアリングに振動の問題が頻繁に発生した。[ 20 ]
原子炉艦隊
4号炉の事故直後、未完成のまま建設中だった5号炉と6号炉の建設は中断され、最終的には1989年に中止された。 [ 21 ] 1号炉と3号炉は事故後も運転を続けた。2号炉はタービンのスイッチの故障により火災が発生した後、1991年に永久に停止された。1号炉と3号炉は、1995年にウクライナと欧州連合が締結した協定により、最終的に閉鎖されることとなった。
ウクライナは、4号炉上部のシェルターの近代化と、フメリニツキー2号炉とリウネ4号炉という2基の新規原子炉の完成を含む、同国のエネルギー部門の改善に関するEUの支援と引き換えに、残りの原子炉を閉鎖することに合意した。1号炉は1996年に閉鎖され、3号炉は2000年に閉鎖された。[ 22 ]
コンピュータシステム
SKALA（ロシア語：СКАЛА, система контроля аппарата Ленинградской Атомной; sistema kontrolya apparata Leningradskoj Atomnoj、「レニングラード原子力発電所の装置の制御システム」、文字通り「岩」[ 23 ]）は、1995年10月以前のチェルノブイリ原子力発電所のRBMK原子炉用のプロセスコンピュータでした。[ 24 ] 1960年代に遡り、磁気コアメモリ、磁気テープデータストレージ、およびソフトウェアのロードに パンチテープを使用していました。
SKALAは原子炉の状態と制御盤への入力を監視・記録した。7200のアナログ信号と6500のデジタル信号を入力できるように配線されていた。[ 25 ]このシステムはプラントを継続的に監視し、その情報をオペレータに表示した。さらに、PRIZMA（ロシア語：ПРИЗМА, программа измерения мощности аппарата; programma izmereniya moshchnosti apparata、「装置電力測定プログラム」、直訳すると「プリズム」[ 23 ]）と呼ばれるプログラムがプラントの状態を処理し、プラントオペレータへのガイダンスとなる推奨事項を提示した。このプログラムの実行には5～10分かかり、原子炉を直接制御することはできなかった。[ 26 ]
既知の事故や事件
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1982年 1号炉部分メルトダウン
1982年9月9日、1号炉で部分的な炉心溶融が発生しました。これは、保守作業後に冷却弁が閉じたままになっていた不具合が原因でした。原子炉が稼働を開始すると、13-44番チャネルのウランが過熱して破裂しました。被害の程度は比較的軽微で、事故による死者は出ませんでした。しかし、運転員の過失により、事故は数時間後まで気づかれず、ウラン酸化物の破片やその他の放射性同位体が蒸気とともに換気筒から原子炉から漏れ出し、大量の放射線が放出されました。この事故は、1975年のレニングラード1号炉の事故と幾分類似していました。発電所内外およびプリピャチで除染作業が行われていたにもかかわらず、事故は数年後まで公表されませんでした。原子炉は修理され、8ヶ月後に出力が20%削減された800MWeで再稼働しました。[ 27 ]
1984年の原子炉3号機と4号機の事故
2021年4月26日にウクライナで機密解除されたKGB文書によると[ 28 ] 、 1984年に3号機と4号機で深刻な事故が発生した。これらの文書によると、モスクワ中央政府は1983年には早くもこの原子力発電所が「ソ連で最も危険な原子力発電所の一つ」であることを認識していた。その理由は建物の構造的健全性に関係していた。蒸気分離器が設置されていた部屋は摂氏270度にも達する。この過剰な熱によって建物のコンクリートがずれ、建物が危険な状態になり、蒸気分離器が崩壊して原子炉ホールに崩落し、メルトダウンを引き起こす可能性があった。
1986年4号炉大惨事（チェルノブイリ原発事故）
1986年4月26日、安全試験中に4号炉が壊滅的なメルトダウンを起こし、炉心爆発と屋外火災が発生しました。これにより、大量の放射性物質が大気中および周囲の土壌に拡散しました。この事故は原子力発電史上最悪の事故とされています。[ 29 ]
破壊された原子炉はコンクリートと鉛でできた石棺に収められ、その後、放射能のさらなる漏洩を防ぐため、大型の鋼鉄製シェルターが設置されました。放射能雲はノルウェーまで広がりました。[ 30 ]
1991年2号炉タービン火災
2号炉は、1991年10月、タービンのスイッチの故障により火災が発生した直後に永久に停止した。[ 31 ]
1991年10月11日、2号炉のタービンホールで火災が発生した。[ 32 ]火災は2号炉の4号タービンで発生し、タービンは修理のために停止中だった。スイッチの故障により発電機に電流のサージが発生し、電気配線の絶縁材が発火した。[ 33 ]この結果、同期発電機の冷却剤として使用されていた水素がタービンホールに漏れ出し、「屋根で火災が発生し、屋根を支えるトラスの1つが倒壊する条件が整えられたとみられる」。[ 34 ]隣接する原子炉ホールと原子炉には影響がなかったが、この事故の後、政治情勢によりこの原子炉は永久に停止されることが決定された。
2017年のサイバー攻撃
2017年のPetyaサイバー攻撃は放射線監視システムに影響を与え、事件とその地域に関する情報を掲載している発電所の公式ウェブサイトをダウンさせた。[ 35 ]
ロシアによるウクライナ侵攻
チェルノブイリ立入禁止区域は、ロシアによるウクライナ侵攻の一環として行われたチェルノブイリ戦闘において、ロシア軍とウクライナ軍の間で戦闘が行われた場所である。2022年2月24日、ロシア軍は原発を占領した。[ 9 ] [ 36 ]この結果、汚染土壌の撹乱により、当該地域で検出された放射線レベルは20倍に上昇したと報告されている。[ 37 ]
2022年3月9日、原子力発電所自体で停電が発生しました。当時、放射能漏れは報告されていませんでした。しかし、ウクライナ当局は、使用済み燃料の冷却材が適切に循環できないため、放射能漏れの危険性があると報告しました。[ 38 ]
2022年3月31日、ロシア軍は正式に工場の管理権を従業員に返還し、占領軍の大部分は撤退した。ウクライナ国家警備隊の隊員は捕虜としてベラルーシに移送された。[ 39 ] [ 10 ] 2022年4月2日、ウクライナのメディアは、工場にウクライナ国旗が掲揚されたと報じた。 [ 40 ]
ロシア軍は高度に汚染された赤い森の郊外に塹壕やその他の戦闘陣地を掘ったが、ベラルーシで兵士が放射線病の治療を受けているという未確認の報告により、かなりのメディアの注目を集めた。[ 8 ] IAEAは後に、そのような活動による放射線量はわずか（年間6.5ミリシーベルト）であると明らかにし、その区域のツアーガイドは後にワシントンポスト紙の取材に対し、自分が「大げさに」噂を広めるのを手伝ったことを認めた。
2025年2月14日、ウクライナのウォロディミル・ゼレンスキー大統領は、ロシアのドローン攻撃により、チェルノブイリ原発の石棺と4号機を覆う新安全収容施設が大きな被害を受けたと述べた。 [ 41 ] IAEAは、敷地内の放射線レベルは正常のままであると述べた。[ 42 ]
廃止
4号炉の爆発と石棺の建設後、残りの3基の原子炉は除染され、再稼働し（1号炉は1986年10月1日、2号炉は1986年11月5日、3号炉は1987年12月4日）、ソ連崩壊後まで稼働を続けた。[ 43 ]チェルノブイリ新安全閉じ込め施設には2台の天井メインクレーンが備え付けられており、元の石棺の不安定な部分を撤去するために使用される。[ 44 ] [ 45 ]このサイトでの外部ガンマ線放出の大部分は、半減期が30.17年の同位体セシウム137によるものである。2016年現在、この放射性核種による放射線被曝は1986年の事故以来半減している。
1991年10月11日、2号炉のタービンが火災を起こし、その後停止した。[ 31 ] 1991年にウクライナがソ連から独立したことで、チェルノブイリ問題に関する議論がさらに活発化した。ウクライナの新議会である最高会議（ヴェルホフナ・ラーダ）は、主に若い改革派で構成されていたためである。ウクライナにおける原子力エネルギーの将来に関する議論は、最終的に政府を2号炉の廃炉へと導いた。
1996年11月30日、外国政府からの圧力を受けて、1号炉は停止された。[ 46 ] 1号炉では2007年に機器の解体と撤去が開始された。[ 47 ]作業は2028年までに完了する予定である。[ 48 ]
2000年12月15日、1999年3月から約3か月の修理を経て短期間稼働していた3号炉が停止し、[ 49 ] [ 50 ]発電所全体で発電が停止した。[ 46 ] 2015年4月、1号機から3号機は廃止措置段階に入った。[ 51 ]停止に伴い、発電所は「国営特別企業」に再分類され、ウクライナの独立に伴い名称から「VIレーニン」が削除された。
2013年には、施設に隣接する冷却貯水池に河川水を汲み上げるポンプの電源が停止され、熱シンクがゆっくりと蒸発することが予想されました。[ 52 ]
2003年6月に最初に発表された「新安全閉じ込め施設」と呼ばれる新しい鋼鉄製の格納容器構造は、廃墟となった4号炉を守っていた老朽化し急いで作られた石棺に代わるものとして建設されました。[ 53 ]プロジェクトの開発は数回延期されましたが、建設は2010年9月に正式に開始されました。[ 54 ]新安全閉じ込め施設は、欧州復興開発銀行が管理する国際基金によって資金提供され、フランス主導のコンソーシアムNovarkaによって設計および建設されました。[ 55 ]
2013年2月、タービンホールの屋根部分に隣接する屋根と壁の600平方メートル（6,458平方フィート）が、タービンホールの封鎖区域に崩落しました。この崩落は、物体シェルター（石棺）や新安全収容室の他の部分には影響を与えませんでした。この事故による放射線レベルの変動は検出されませんでした。[ 56 ]崩落した屋根はチェルノブイリ原発事故後に建設され、後に修復されました。[ 57 ]
ノヴァルカは、当時使用されていた崩れかけた古いコンクリートのドームを覆うために、幅270メートル（886フィート）、高さ100メートル（328フィート）、長さ150メートル（492フィート）の大きなアーチ型の鋼鉄構造物を建設しました。[ 46 ]この構造物は2つのセグメントで建設され、2015年8月に結合されました。[ 58 ] 2016年11月、完成したアーチは既存の石棺の上に設置されました。[ 59 ]この鋼鉄ケーシングプロジェクトは14億ドルの費用がかかると予想され、2017年に完了しました。ケーシングは核兵器埋葬装置の定義も満たしています。[ 60 ]
これとは別に、アメリカのホルテック・インターナショナル社が、チェルノブイリ原発から出た核廃棄物の立ち入り禁止区域内に貯蔵施設を建設した。[ 61 ] [ 62 ] [ 63 ]この施設は中間貯蔵施設2と名付けられ、かつて同発電所にあった使用済み燃料集合体21,297体を乾式貯蔵しており、約231個の廃棄物容器に詰めてISF-2に100年間保管される。[ 64 ]貯蔵施設は2020年に完成し、2020年11月18日には最初の核廃棄物容器が貯蔵区域に詰め込まれた。[ 65 ] 2022年1月までに、使用済み燃料集合体1,698体が搬入された。[ 66 ]
参照
注記
- ^ウクライナ語: Чорнобильська атомна електростанція 、ローマ字: Chornobylska atomna elektrostantsiia ;ロシア語: Чернобыльская атомная электростанция、ローマ字: Chernobylskaya atomnaya elektrostantsiya
- ^ウクライナ語: Чорнобильська атомна електростанція ім。 В.І. Ленінаロシア語: Чернобыльская АЭС имени В。 И. Ленина [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
参考文献
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズにおけるチェルノブイリ原子力発電所関連のメディア
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