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  • 核エネルギーは化学反応によるエネルギーの約100万倍という大きなものである。しかしながら核分裂によるものは始末に負えない放射能物質を生み出すことから、人類にとって核融合エネルギーが利用できるまでの一時的なものとすべきであろう。それでは今どうするか。核物質が大量にある現在、全くやめてしまうのも惜しい気がする。20年以上前から原子炉は費用がかかっても地下100m以上に造れと主張してきた。人類の歴史を見ると、人類の敵は人類であったことは否定できない事実である。自然災害で壊れてしまうようなものは言うに及ばず、戦争による人為的攻撃に対処できないものは、その被害の甚大さ(100万倍)から当然造るべきものではない。これを無視した危機管理、国防理論など全くの茶番である。今回の災害でもわかるように、原子炉は地震と同時に運転停止したのにもかかわらず被害をもたらした。これは予想される最悪の被害、レベル10、首都圏放棄、3000万人強制移住から比べれば微々たるもので収まって幸いといえる部類のものである。教訓。今の原子炉は本体に手をつける必要はなく、周辺機器の一部、送電線、、冷却水路の一部を破壊しただけで、完全に自滅崩壊する欠点を持つことを認識する。これ程危険な原子力発電所を地表につくるということは、床下にダイナマイトを並べ、その上に住んでいるようなものである。せめて地下100m以上に作ってあればそれほどの危険性はなくなる。以下地中原子炉の概要。
    地中100m~300m程度の竪穴(直径5cm~50cm程度)のところにウラン235や238、プルトニュームなどの核分裂物質を投げ込み、適度な反応を起こさせ、あとは埋めてしまって、蓋をするだけという簡単なものである。費用も格安。今の原子炉災害の最大の危機事象、炉心溶融、チャイナシンドロームを最初からおこしてしまうこと。従ってこれ以上悪くなることはない。地下数百mであるから、外的攻撃にも全く心配ない。チャイノブリでは数mコンクリートで覆ったが100m以上の地層はそれよりもはるかに安全。ガンマ線、アルファー線、ベータ線、中性子線、みんな出てこられず、漏れて出てくるのは熱だけ。この熱を周辺に埋めた竪穴蒸発菅で収集、発電機を回すというものである。竪穴の数は中心部を囲むように、距離を置いて数百、その周りをさらに低温でも利用できるように、フロンを回すタイプのものが数百、温度50度程度のものは、地表、大地下に自由放散させる。深さは発熱中心部より50~100m下までのものとする。(発生熱をできるだけ利用するため) パイプは3重菅、中心が給水管、回りが高温蒸気菅、そして上方7割程度は、その周りをさらに覆って断熱菅とする。この方式の注意点は雨水や地下水を流入させないこと、そのためには、雨水が周りに流れるよう地表を盛り上げて作ること、浸透しないよう防水対策をすること、地下水に対しては海辺の山など海面より高いところにつくることなどが挙げられる。
    最初の段階では地中に含まれた水分を完全蒸発させ、その蒸気はフィルターなどを通して、放射性物質を除去してしまうことが必要であろう。炉心は出来れば溶岩のように解けず、その一歩手前の状態が望ましいが、これは熱を取り出さないと必ず起きる現象である。小さなマグマ状態になる。しかしこの状態は、発熱物質が自動で拡散するから、一定の大きさに広がったあとひとりでに収束する。この兼ね合いのところで利用するということである。燃料が自動拡散させるためには、粉状にして、溶けた溶岩に乗って、広がるようんいすると良いかもしれない。この原子炉の主要工事は数百mの細い竪穴をたくさん作るだけ。その技法は石油や温泉でさんざんやっているから問題なく、深さもはるかに浅く費用も掛からない。燃料を入れる穴は直径5~10cm程度、適当な間隔を置いて数十~数百程度、時間をかけ、様子を見ながら入れていく。投入後はその穴は、すぐに閉鎖、埋めてしまう。新たな燃料は別穴を使う。地表の必要面積は200m四方程度で済むと思う。その部分の地温は40度以下を目標にする。本原子炉は火山地帯には造らない。原子炉の破棄は、フロン発電機でも利用できなくなり、温水提供もできなくなった時点で放棄する。そのあとは冬場の植物栽培に適する。
    この原子炉は例えば100mの立方体として考え、中心部1500度、周辺部100度、平均300度としても、その中にある土の量は200万トンにものぼるため、その熱容量は従来の原子炉より、桁違いに大きく、熱しにくく、冷めにくい。稼動試験も1年もかけて燃料投入と発電出力の平衡状態を探っていくようにすべきであろう。理論的にやるよりも、実験を優先する。
    追記説明
    蒸発管は中心部に対して、多少斜めに掘った、縦穴に入れるようにすると,下部大地への熱損失率を小さくできる。地表への熱は簡単に利用可能であろう。
    プルトニュウム生産による、高速増殖炉は何もしないでそのままできている。廃棄物も全く出ない。すべて貴重な熱源である。
    中心部が液状マグマとなっても、そこには分裂物質が全くなく、単に熱の逃げ道がないため、高温になっているという状態が望ましい。
    地上の原子炉の圧力容器や30cm厚の本体など、熱が加われば強度はゼロ。すべて欠陥技術と認識すべきである。ここははるかに強力な大地の力に頼るべきところである。閉じ込められた水蒸気の力が放射能物質をばらまくのが恐ろしいのであって、水もなく、密閉容器でもない、マグマは危険でも何でもない。ましてそこから何メートルも離れた900度以下の個体部分から熱をもらって、蒸気を造り、発電するのである。
    マグマが大きくなり、やばくなったら、その部分の蒸発管は放棄、その外側に前もって造ってあるものを使用する。これは常に用意しておく。
    10~30cm直径の穴掘りロボット(吊るしいれて20cmの土をとり、吊りだして捨てるの繰り返し。電動で極めて小型50cm程度)は是必造るべきと思う。簡単にできる。これは発展途上国での井戸掘りを見ていつも思っていることである。
    核融合の可能性
    温度に耐える壁がないというのが現在の最大の問題点。しかし核分裂から生じる高速粒子を使えば、分子レベルで超高温が生まれ、それが局所的水素核融合を起こすであろう。水爆では50年以上前から実用化?されている。核分裂と組み合わせ、実際のエネルギーの9割以上が、核融合のほうから得られるというのが理想である。水素、へリームは気体であるから、人工壁がない地中原子炉からは、たくさん滲み漏れ出すであろうが、これは何の危険もない。投入した1割でも核融合を起こせば、実用化できる。要は全体の温度を単独で上げようとせず、核分裂原子炉と組み合わせるのが、核融合への唯一の道と思う。

    追記2 
    これまでの原発の欠点は、夜間でも運転を止められず、揚力発電など、どちらかといえばアホな方式でエネルギーの貯蔵を行っていた。本形式のものは大地という熱容量の極めて大きなものを使った熱ダムそのものといえるため、夜間は発電を止め、熱ダムの温度を上げ、昼間の発電に備えるということもできるわけである。原子炉自体には調節機能はなし。出力を上げるためには新たに掘った縦穴に燃料を投げ入れればよい。予備穴は前もってたくさん掘っておく。単位体積当たりの発熱量はごく少なくてよい。太陽の原子炉も同じで、へそで茶を沸かしたほうがはるかに早いといわれている。それにもかかわらずあれだけ熱い理由は、体積は3乗、熱が逃げる表面積は2乗に比例するということによっている。
    熱ダムの説明は大地反射鏡と滅ダムによる太陽光発電にある。
    追記3
    大地の1mを通り抜ける中性子の割合が素人なので全く分からない。反応物質はやはりペレット状にして自力でも臨界に近いところにする必要があるかもしれない。以下は専門家が考えてください。大地の成分により多数の半減期をもつ原子ができるが、別に問題ないと思う。
    追記4
    100m以上の長さの蒸発管を多数使うことになり、これが建設費用の主な部分を占める。しかしこれはボイラーと同様、10cm以下の細いもので十分と思う。イメージ的には足場パイプ。細いだけで内部圧力に対して強度が上がるが、さらにおおきなメリットは、地中に垂直に埋めたものは、周りの大地が押さえてくれるため、地上のものと違い、強度があまり要らないということ。展性があり多少膨張してもよい鉄管で造る。穴の掘り方も、土を取り出さず、くい打ちのように、押し広げる方法が望ましい。熱伝導がよくなるし、パイプを抑え強度が上がる。蒸発缶との隙間はミルクコンクリートで埋めてしまう。
    追記5
    地中100mというのは根拠のある数字ではない。マグマ上端が地中50m、30mでも差支えないかもしれない。この場合もともと安い建設費がさらに数分の一になる。ただし地中貫通爆弾(鉄筋コンクリート壁を60mも通るものがある)の直撃には耐えられない。このような爆弾はテロや弱小国家では使用できないと思えるので、あまり心配する必要はないであろう。

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    増渕 3月12日 19:27

    今の原子炉は戦争にでもなり、意図的に攻撃されたら、全くダメ。耐震性云々の話どころではない。理由は停止後の発熱でメルトダウンが避けられないからだ。この発熱を吸収できるのは地中原子炉だけだ。これを開発しない限り、原子力の利用はやめたほうがいい。地中原子炉で流紋岩の流動性に問題があっても、高温岩盤発電の一種と考えればいい。燃料棒近辺だけ液体になれば出し入れが出来るから、あとは熱伝導にたよって蒸発管内の水を沸騰させればよい。
    今までの歴史を考えれば、今後1000年戦争などないなどとは、とても考えられない。自衛隊などいくら費用をかけても簡単にできる原発攻撃で国土はほぼ全滅。とても防ぐことなど出来ない。これは今のタイプの原発を持つすべての国について言える。コンピューターも悪意のある攻撃に耐えられるようにすることが常識になっているのに、原発について、意図的攻撃のことを考えないのは、その被害の大きさから言って、絶対おかしい。

  • 2019年より核融合発電を開始するという話だ。
    https://www.youtube.com/watch?v=GNS91FSMqAs
    どうも信じられないのだが。エネルギーを発生させることは、出来るだろうが、そのあと、そのエネルギーどうやって水蒸気発生に結び付けるつもりだ。真空中で発生したガンマー線、中性子は、水を入れた蒸発管、蒸発壁を直撃する。磁場で包囲しても、エネルギー発生が始まれば、荷電粒子(アルファー線、陽子線、ベータ線)の一部はやはり出てくるだろう。壁は何度にするつもりだ。こんなシヴィアーな状況で、何年も持つ材料など世の中に存在するとはとても思えない。これに比べると今の水原子炉のほうが、はるかに優秀に見えてくる。実用化まであと20年というのは永遠に続くと思う。税金の無駄使い。2019年にもし、発電したとしてもその炉が5年は持たないとどうしようもない。実用炉、100万kwなどにしたらほとんど不可能だろう。
    こんなことに大金を使うなら、原子力宇宙船(地上外力加速による人工衛星打ち上げ法 参照)でもやった方がはるかによい。地中原子炉のほうもまだ改良の余地がたくさんある。

  • 地中原子炉は使用期限はほぼないといえるが、燃料棒容器、蒸発管は十数年ぐらいの寿命しかないだろう。したがってこれらを再生利用する必要がある。多少の放射能を持つが、極力無人溶鉱炉にして再び同じものを造る。
    燃料のほうは溶融状態で使える技術が出来れば、再生の必要はない。
    ニッケル系の鉄材ですでに使えるものがあるが、大量生産して世界中に売り、価格を下げるとともに、さらなる対高温使用材料の開発を続ける。
    既存の原発は順次廃炉していくべきだが、つぎのものを開発していかないでどうするのか。生活水準が大幅に下がること、危ない原子炉を造り続ける世界からも遅れをとることは避けられない。まだ石油があるからなどの理由はとても聞いていられない。エネルギー確保の問題はけっして軽視してはならない。

  • 最初の段階では各孔から入れた7本の集合燃料棒は隣の島のものと15cmぐらいしか離れていなかったが、半分を蒸発管に切り替えたため、臨界にもっていくのが少し難しくなっている。しかしこれは炉の大きさによる中性子漏れの少なさと燃料濃度(235)を上げることにより、克服できるものである。地中原子炉では最終的にプルトニュームがメインとなる。この辺は実験と専門家に考えてもらうところである。バリエーションがいくらでもあるので、どの程度のものがいいかは幾多の予備実験が必須だ。ただし運転しながら燃料は何度でも取り換えられるから、決して難しい話ではない。

  • 既存の原子炉で使用済み燃料とされるものも、もし原子炉のスペースがもっと大きければ、そこでまだまだ燃料として使うことができる。使用済みとして取り出される理由は、その燃料棒では、既定の出力が上げられなくなること、臨界の維持が難しくなることの2つだ。いずれもスペース十分の地中原子炉では無縁の話だ。逆に地中原子炉ではそれらのものから新たな燃料が生み出される。放射性物質は散らせば規定通りの半減期で環境を長期間汚染するが、まとまってあれば、どんどん反応が進み、エネルギーを生み出すとともに、完全燃焼に近くなり、危険物質ではなくなる。1っか所で無期限に発電をする地中原子炉では炉の解体費用など永久に発生しない。電力会社もよく考えてみるべきだ。


    一般の原子炉は13か月動かすと3か月以上の期間をかけて、定期点検をしている。地中原子炉では、常時1本づつ燃料棒も、蒸発管も引き上げて点検するので、原子炉自体を止める必要はない。これも大きな長所だ。毎日1本づつやれば、どちらも200本ぐらいあるから1年で十分にできるだろう。 今のところ最大の問題点は、自然循環の溶岩徐熱でどの程度出来るかだ。数十cm離れたところに蒸発管が周りを囲むようにあり、溶岩の温度も燃料棒付近では900~1000度を想定しているので、流動性もかなりあり、発熱密度を1/10程度にすれば何とかなると思う。なんなら1/50にしても差し支えない。容量を100倍にすればこれでも2倍。いくらでも安価に大きくできることが地中原子炉の強みだ。150気圧もかける危ない原子炉では逆立ちしてもできないことだ。

  • 溶岩の中に入る部分の蒸発管は細い管に分かれるため、2重管にはしないと以前書いたが、これは外側に入水管を並べ(約30本)、内側に蒸気管(約20本)を配置するという方法で循環させたほうがいいだろう。1本は口径19mm。PWR(加圧水型)のものと同じ。

    対流を遮断する目的の外枠管には必要に応じて、穴やスリットを設けて多少の熱遮断性を高めることができる。実験しないとどうしようもない。これは電気炉で可能。

    もし日本が地中原子炉というものの開発を始めるとIREA(国際原子力機関)に言ったらどうなるか。まずここからやってみるといい。

  • 原子炉本体よりかなり離れたところの固体部分に蒸発管を入れる場合は、地殻が圧力を受け止めるので、蒸発管の強度はあまり必要なくなるメリットが生まれる。原子炉とは離れるので安全度も上がる。欠点は効率が悪くなる。前記のものが難しすぎるときに行えばいいだろう。

    発電機からの蒸気を70m下の海に入れて、また循環する件に関して、これはやはりクローズドサイクルで、サイホンの原理に関係なく、あまりエネルギーは必要ない。全部が水で満たされている場合をかんがえれば、上昇させる力は、下降する水の力で出来る。実際はもっと複雑で、下降は蒸気で密度は小さいが、これはおそらく圧力で補てんされると思われる。

  • 蒸発管をマグマ中に入れる新アイデア。対流熱を遮る部分と、70~150気圧にもなる強度が必要な部分に分ける。つまり枝分かれして細管(数cm)になって溶岩中に入る部分を、より太い管で覆てしまう。外側の管で対流溶岩は遮られ、熱は熱伝導でしか内部に入らず、そこには水がどんどんまわてくる細管が何本(7本?)もあるから、温度は大幅に下がる。実験が必要だが、この部分は固体になってしまうかもしれない。外側の管は強度が1/5に下がっても十分使え、かなり薄くても構わない。これならかなり離れた、高温岩盤を利用より、断然有利。
    苦肉の策だが、試してみる価値は十分。これで行ける可能性大。

  • 流紋岩で低温マグマが得られ、そのために大量に使う蒸発管に安価な鉄材が使えるだろうということは、地中原子炉の大きなアイデアの一つだった。もしこの方式を進めるとすると、マグマの中には入れられないので、原子炉の形を変更する。幅5m程度、長さ100mぐらいの部分を原子炉、マグマが出来る部分とし、その周り両側を高温融点を持つ玄武岩層とし、その個体部分に蒸発管を入れていく。これは数列、ほぼ隙間なく並べていく。もちろんあとから入れるのでなく最初から入れ、埋めていく方式。マグマとなる部分より数m離すが、問題は熱伝導率。水分が抜けた岩盤は、一種の断熱材のようになるが、これを通しての熱収集だから、どの程度の出力になるか。中心部の温度もジルコニュームが耐えられるまでにしか上げられない。
    蒸発管の一部に高価な耐熱超合金を使い、それだけは溶岩内に入れるという方法も考えられる。
    最初の方式で出来るかどうかは蒸発管の価格の問題になってきている。

  • 先日東京で大学時代の同窓会を開き、そこで40年も東芝で原子力をやってきた友達と話をした。それでまた新たな問題が出てきた。蒸発管の材料の問題である。ステンレスは700度が限度、流紋岩溶岩なら安価な鉄系材料でも行けると思ったのだが、これは無理なようだ。もしこれでやるなら、溶岩内には入れられず、その周りの高温岩盤からとらねばならず、大きな変更が必要になる。これは面白くないので、多少高くなっても使用材料を変える。蒸発管も全部ジルコニュームにしたらどうだろう。ジルコニュームは材料としては豊富にある物質で、量産すればかなり安くなると思える。水と反応して水素発生するのは何度?

    高温材料を調べていくと、ニッケルベースの超合金というものが出てきた。これは今でも1120度まで使えるようだ。内部に水が通る蒸発管なのでこれほどの高温耐性は必要ない。とにかく地中原子炉では400度ぐらい高いところで運転する。そこでの使用に耐える材料の選定、開発が最重要だ。タングステンなどは融点が高くても1000度ぐらいで燃えてしまうようなので、ロープとしても使えないようだ。
    発電機通過後の蒸気を海にまで落として、冷却する回路は、クローズドサイクルだから、あまりポンプの力はいらないと以前書いたが、これも間違い。サイホン効果は実際は8m程度までしか働かず、これが低いところに造って津波にやられた原因でもあるそうだ。

  • 連休も有り難味ない老後かな。年中休みだから、この時期どこかに出かけて、混雑に輪をかけないようにしよう。 暇だから地中原子炉のまとめでも書くことにする。

    1.なぜ地中原子炉がいいか。はるかに安全だから。 原発は核兵器よりはるかに多くの放射性物質を含む。これが外部に漏れたりすると大問題が起こる。漏れる原因は内的外的要因があるが、そもそも圧力がかかっているからというのが一番大きいだろう。この点で世界の原子炉はすべて失格。また圧力があるから大きな物は作れず、民生用大電力の供給には不適。 放射能が危険といっても、それは広く散った場合で、一か所にまとめて物質で覆ってあれば危険というほどのものでもない。土で3mほど覆えば、中性子やガンマー線さえ、出てこられない。しかし地層処分だなどと言って、いくら深く埋めてもそれはダメ。年間2000mmの雨は1000年で2000mにもなりそれが入り込む。地下水が入りようがない山の上のほうがはるかに安全である。周りの地形より20m高いだけで十分であり、雨水の浸透だけ避ければそれで充分、山が万一崩れて来たらまた3mほど土をかぶせればいい。 地中原子炉は地下20m以上のところに造り、原子炉そのものは流紋岩数万トンの中に埋め込まれた状態で使用する。これほど安全なものは、ほかに考えられない。 数十mの物質の壁の外側から、いかにして制御するか?ここに垂直にして燃料棒をつるすという方法が出てくる。引き込みは重力が行い、引き上げはワイアーを巻き上げるだけ。この方法なら100m以上離れたとこからでもできるのである。 地中原子炉は永久使用が目標で、50年で廃炉などということはなく、休止するならそれは地中に埋められた大きな一枚岩中に閉じ込められ、酸化による劣化も起こらないだろうから、数百年後でも再開可能である。

    2 .地中原子炉は可能なのか、理論的に技術的に? 十分可能である。 主だった4つの面から説明する。 まず低温マグマが可能になる流紋岩という、自然に大量にあるものの採用。これで800度ぐらいの溶岩が得られ、そのために安価な鉄材が蒸発管として使用できる。1200度の溶岩ではこれは不可能。溶岩の中に蒸発管を入れられれば蒸気発生の効率がはるかによくなる。低温であるため、周りを高温融点のもので囲えば、マグマの形は、使いやすいように自由に造れる。 次にこの流紋岩の成分が中性子核反応断面積の面から、偶然にも、きわめて優れていて、しかもすべて酸化物という安定したものであるということである。これが臨界を造るのに有効で、その面だけでもナトリュームなどより優れている。炉としては高速増殖炉に近く、燃料はいくらでも自己生産できる。 次に吊るすということから、集合燃料棒の集合体の集合力が弱く、これは過度の発熱により、自動的に開かせるという負のフィードバックが可能になった。これは局部的対流を使い、その上昇力を横の力に変える三角帽子のようなものを採用したことによる。この様な人為的方法は従来にないものであり、自由に設定でき、そのメリットは計り知れない。 4つ目は燃料を多数の穴からいれるという、妥協的な方法にしたことである。最初は集合燃料棒を一つの穴から出来るだけ多数入れようと思ったが、取り出しが難しく、最終的には7本しか入れず、そのため穴の数は蒸発管用のものを含め、数百という数になった。 温度が従来のものより数百度高いところで運転することになるが、このために不可能だということにはならない。使用材料の選定、その試験結果による、対策をとればいいことである。高温材料は2500度以上の融点のものもあり、全然無理ではない。 地中原子炉の最大のメリットはそれがいくらでも大きく造れるということがある。このため、使用済み燃料棒でもまだいくらでも燃せ、その最後までの燃焼も可能になってくる。 上には挙げなかったが、燃料を液体状態で使ったらどうかという、大きな提案もある。これならば、再処理などの問題は全く消え去り、これが地中原子炉の目標でもある。予備試験をすればこれは最初でも可能と思える。

    地中原子炉 まとめ 3 費用の面。山の上に造るから,その整地、そこまで至る道の建設。多数の蒸発管などを使用する点。これが不利な点。しかし総体的にみれば、従来原発よりはるかに安上がりだ。いちいち説明するのも面倒だ。自然にあるものを使い、廃炉費用、再処理費用、増殖炉だから燃料費も必要なくなる。出力の大きさもはるかに上。建設費用は土建屋に見積もってもらうほうがいい。これが出来ると、従来原発は価格競争力でも自然消滅する。

  • 新地中原子炉 61
    対バンカーバスターズについては以前書いたことがあるが、テロリストや弱小き
    流紋岩が入る分、余った土で作った土手をが周りにあり、それには斜めに掘った穴がたくさんある。いざというときは自衛隊に電話して、あらかじめ預けてある爆薬をヘリで1時間以内に輸送してもらい、穴に入れて爆発させ、その土で覆てしまう。これが地中原子炉の最終的危機対策だ。
    科学技術は悪用すれば必ず悪い面も伴う。自動車による被害はここ50年ぐらいで死者1000万人、けがした人1億人ぐらいいるだろう。だれも全面禁止しろとは言わない。

    新地中原子炉 62
    小さい国家は持っていない。放射能物質はそれだけで散ることはなく数万トンの溶岩とともに出てくるから、すぐ冷えてそれに囲まれて固まる。既存原子炉のように大きく広がることはない。
    中性子束の上昇率(そのとき増殖率が1.0075以内のどこにあるか)を調べることは極めて重要で、地中原子炉でこれをどのようにして行うか、専門家に頑張ってもらいたい。
    測定するオーダーが広範囲になるから測定器はいろいろなものが必要になるが、それは現原子炉と同じ。

    集合燃料棒のスペーサー三角帽子による、負のフィードバックには特徴的な振る舞いがある。急な発熱はこれにより抑えられるのであるが、これはあくまでも周りの溶岩との温度差が出来た時のことである。絶対温度で働くわけではない。例えば、200度の温度差があれば、密度の差により、上昇流が起き、それによって燃料棒が広がり、臨界以下になり発熱は止まる。しかし熱くなった溶岩が周りに散ると、温度差がなくなると、再度臨界となり、この繰り返しにより温度はどこまでも上がる。一方蒸発管に水が周り、溶岩が冷やされると、温度差が出来、発熱が止まる。これは燃料棒間にある熱い溶岩が吐き出されるまで続き、それがなくなり温度差が少なくなると、また臨界となって発熱を始める。つまりこのフィードバックは常に温度差を200度に保とうとするのである。これは結局出力が一定に決まってしまうということになる。最終的にはこれがなにで決まるかというと、その燃料配置の系が最初の時点で増殖率1~1.0075のどこに設定されていたかということによる。あとは自動的に自分で臨界と臨界崩れを繰り返し、運転されることになる。これは誠に都合がいいことであるが、そこまで行くためには、多数の実験繰り返しが必要であろう。

    地中原子炉のように、燃料集合棒が全部入れると、1400本、というような大きさになると、その一本一本の出し入れ作業は全体に与える影響が少なくなり安全度は高まる。
    もっとの注意が必要になるのはスターター原子炉のように小さいものである。
    新地中原子炉 63
    周りをすべて3mほど広げると、溶岩の量は2倍になり3万トンぐらいになる。昼夜の発電量が違っても、熱容量の大きさで吸収しやすくなる。当初は夕方は岩に戻し、融解熱利用を考えたがやはりこれは避ける。水の循環量を減らし、発電量は下げるが、原子炉そのものはいじらないで、朝には、150度程度溶岩の温度が上がるに任せる。それで無理なら少しだけ、燃料棒をずらし、臨界を止める。穴を寸法で3割大きくするだけだから、費用もそれほど高くならない。増えたところには何も入れない。

    普通の原子炉では出力を上げるため中性子束を上げた後は、手動で臨界付近を行ったり来たり、数分単位で動かしているはずだがだが、地中原子炉ではこれが不要、世話がかからず、安全度も格段に高まる。

    新地中原子炉 64
    地中原子炉ではその一部で常温核融合も目指す。迷い中性子がいくらでもあるから、これ新地中原子炉にしろ重力鉄道にしろ、その圧倒的優秀性はシロートでもわかるはずだが、なぜスムースにその開発が始まらないのか、その理由は現在のものの全面否定につながるからだと思う。会社の社長にしろ、研究所の所長にしろ、総理大臣でも同じ。自分の任期中は平穏無事、失敗しないことだけを念じ、10年先、50年先のことなど気にしない。かえってサラリーマン社長より創業者社長のほうがこの点では、優秀だ。ケネデーがアメリカは10年以内に月に人を送り込むとビジョンをぶち上げ、膨大な予算をそこにつぎ込んだことを見習ったらどうだ。最初の1年目から膨大な予算をつけろとは言わない。予備実験予算で見通しをつけ、その結果で次々と予算を大きくしていけばいいことだ。
    今日現在日本の原子力関係の大学教授や電力会社、研究所などに40通ほど手紙は行っている。おそらく今年の予算や研究テーマはすでに決まっており、途中で変なものが入ってきてもどうすることもできず、そんなことを口にするだけで、上ににらまれ、左遷されてしまうというようなことだろう。
    やはり研究費の特別投入を政府で決定することが、最も必要だろう。来年からではもう遅い。日本は見捨て外国に働きかける。



    地中原子炉では常温核融合もハイブリッドで目指す。これは意外と簡単にできるかもしれない。ウランのほうがパラジュームより水素を取り込みやすいということだから、天然ウランに重水素を含ませ、それを燃料棒の一部に使用してみる。散発的核融合、太陽のCNサイクルのような段階を踏んだ核融合になっても構わない。発熱は1000度以下にする。高温にすると吸蔵水素が出てきてしまうだろう。常温核融合は、核に当たる確率を上げるため,結晶が関係しているかもしれないということは以前書いたことがある。このためにも燃料がある部分に圧力がかかる原子炉は、本体でなくともそれにつながるどこの部分でも1っか所が壊れたり、壊されたりしたらもうおしまい。大部分福島のようになるだろう。地震や想定外の津波も悪意のない外的攻撃と言えるが、悪意のある内外攻撃ではもっとひどいことになる。テロや戦争はもとより、上司に叱られた職員が頭にきて攻撃することもあるだろう。原子炉の安全基準はこの様なことも考えて作るべきだ。 対圧力のため、本体容器の下部が丸くなるのは仕方ないが、そこの部分を円形鉄板で平らにし、そこに小さながあり、30cmぐらいの鉄管が付いて、気密を避けるようにしてあったなら、福島でも爆発には至らなかったと思える。しかし設計段階でこのような提案が通るだろうか? これは何のため?と聞かれると、燃料が溶け落ちた時のため。そんなことがあるのか?いや絶対にない(と思う)。ならいらないのではないか?そーそ、そうです。 というような展開になり、不都合なことは考えない完璧主義、これは誰にでもある。その結果不都合なことが起こって、玉砕になったというところであろう。 もう一つ。前にも書いたが、爆発を避けるため、圧力を抜く、水を抜いて、意図的にメルトダウンさせるというような3000億円がそれで完全にパーになるという決断がだれにもできないということだ。これは前もって規則を作っておく以外、手はないだろう。10兆円近い損害より、結果的には少ないのだが、何とか持ちこたえてと考えていた結果だ。低温で行う必要があるだろうということだ。
    いろんな実験が危険を伴わず、簡単にでき、研究が飛躍的に速くなるというのも、地中原子炉の利点だ。高温熱核融合はやはり危険で、実用化は難しすぎると考える。

  • 新地中原子炉 59
    容積が従来の100倍ぐらいあり、中性子の漏れは1%にも満たなく、使用済み燃料棒だけでも臨海が起こると思うが、どのみちスターター原子炉があるから、それにこだわることもあるまい。いわゆる使用済み燃料棒を、どのようにして使うかが問題。一番簡単なのはそのまま一回り大きい管に入れて使うという方法だ。3重にもなってしまったら、回収して、専用溶鉱炉で溶かし、再度管にして使う。 発熱密度が大きい区画が6つに分かれるような連合原子炉というよなものは、狭い空間しかない従来型のものでは意味もなく、不可能。地中原子炉で初めて出てきた考えだ。しかしこれでも臨界は全部が関係したところで起こる。 融通がありすぎて、その使い方はいくらでもあるが、従来原子炉から出るものの後始末という意味で、使用済み燃料棒の使用は考えたほうがいい。地中原子炉では燃料は3%使って、使用済みなどとせず、最後まで燃やす。劣化ウラン弾などとウランを鉄砲の玉にするなどとんでもない。あれを10kg拾って来れば日本の電力は1年分ぐらい造れる。

    地中原子炉をいざ作ろうとなると、きちんとしたものということで、たいしてお金もかかることでないから、溶岩になる部分を、鉄筋コンクリートの壁の部屋にしてしまうのではないかと思う。それならそれで構わない。初めてのものだから、いろんなものを作ってみればよい。ただ数百年後になると、人工物が多いと、あとでそれが壊れ、かえってやりずらくなる可能性がる。

    新地中原子炉 60
    発電機を通した蒸気は流紋岩で熱交換をしたもので、蒸発管の中にいた時間も、数十秒程度だから、このまま空気中に放出しても問題はないだろう。これが一番簡単で、効率もいいのだが、川という水源がないとできない。毎秒10トンぐらい使ってしまう。
    蒸気を海で冷やす場合は、海の温度があまり上がらないよう20m以上深いところで熱交換をかけたほうがいい。最初この水を上まで持ち上げるのにかなりのエネルギーがいると思ったが、それは間違い。クローズドサイクルだから、循環ポンプだけでいい。



  • 新地中原子炉 52
    蒸発管の実験。直径1m、高さ3mの鉄管にガラスを入れて溶かし、蒸発管と、燃料棒の開き具合(負のフィードバック)の実験をする。ガラスは外部加熱も使い、最後は燃料棒を模した電熱線で行う。蒸発管は溶岩中ではどの程度の長さで十分な熱量が取り出せるものか、2重管は必要なのか、太さは?、流量は?、表面につくであろう固体の部分の厚さは?、そのための熱伝導の低下具合は?ちょっと実験してみないとどうにも見当がつかない。絶対に必要な実験である。流紋岩と透明ガラスはほぼ同じ振る舞いをする。

    最終的には6つの主だった発熱区画にわかれ、その各々で100万KWを目指す。最初は中央部から始まり、5重輪あたりまで入れたら、一方向だけに広げていき、11重輪までいって、蒸発管をいれ、そこで最初の発電機を動かす。その後、隣で同じことを行い、全部に広げていくわけである。一区画には33づつの燃料棒穴と蒸発管穴がある。そこだけでも3mの燃料管は8万本ぐらいある。蒸発管用の穴が半分に入ることになったので、穴の間隔は90cmから85cmにして、中性子が届きやすいようにする。

    新地中原子炉 53
    蒸発管は溶岩に入る部分は細い管に分かれるが、この部分は2重管にせず、地上部からの20m分だけを2重管にする。これは、前者は細工が面倒なこと、後者は発電プロペラを痛めない乾燥水蒸気にするためである。この管は穴いっぱいの太さである必要はなく、10cmぐらいでもいいかもしれない。細管のほうの先端部分には適度な長さの鉄棒を溶接し、水を回さない状態で、上の鉄管の重さも含めて、浮力によりほぼ重量をゼロになるよう調節する。給水の弁は個別にはつけない。
    40mのレンタルクレーンで入れていくが、このときは臨界より落として行う。蒸気管と給水管の2列が溝内を走り、それには現場で溶接してつなげる。

    1200度の溶融状態でのウランとプルトニュームの44で述べた分離実験のデータはどこかにないのか?
    これがないと先に進めない。なければすぐにやるべきだ。
    酸素を間に介在させず、ウラン238が酸素の変わりに、そこにあればプルトニュームの生産は大幅に上昇する。酸素の中性子吸収は無視してよいほどだが、減速材としては働らいてしまう。速さが遅くなると分裂と吸収の比が小さくなり、これは臨界の維持を難しくする。
    もし分離するなら管をかなり細くしなければならぬ。地中原子炉なら簡単に実験できる。いくらでも取り出せるし、実験用の燃料棒など溶け落ちて中身がもれ落ちてもまったく問題ない。このために材料に関する知識も飛躍的に向上する。

    新地中原子炉 54
    ブリッジは地下17mだけでなく、12m、7mのところにも入れる。厚さは40cm程度。中央部が2mほど高くなったなだらかな丘状のところに、中央から放射状に多数の足場パイプ(6m、内部小石、砂、コンクリートで充填)を並べ、コンクリートを流し、上側にもパイプを入れる。20mの道路を造るようなものだから費用はたいしたことではない。ただしこれらは400本もの太さ30cmの鉄管が立ち並ぶ間でのことである。65cmの隙間があるから、作業員は出入りできる。一本だけ直径2cmぐらいの側面に多数の小穴を開けた鉄管を地上部まで連結しながら中央部付近に立てておく。これは水蒸気抜き用、後には地温測定用にする。
    燃料管の上部はナットがついたようになっているがそれと同じくらいの大きさの円盤板でふたをする。中央に10cmぐらいの釘状の物がついて落ちないようになっている。材質はジルコンでいいだろう。

    新地中原子炉 55
    亜鉛(比重7.13、融点420度)とスズ(融点232度、比重5.75~7.31の間で不明、結晶構造で異なり液体での比重が出てない)を使うと、分離試験の予備実験が低温で出来る。分離程度が少ないほうが液体燃料では有利なのだが。
    ナトリューム炉(今ではロシアだけ)と比べて300度ほど高いところで運転するわけであるが、700度溶岩に浸っている状態で燃料棒表面では1000度、内側表面から1mmでも内部になれば、ウランの融点1132度は超えると思う。下のほうがプルトニュームが多くなり発熱すれば対流が生まれるが、比重差の方が大きくて、期待できない。実験待ち。
    発熱の程度は中性子束をあまり上げないところで臨界を続ければいいだけでどのようにでもコントロールできる。負のフィードバックの利き具合も燃料棒の位置関係を変えることで自由に変えられる。融通性がありすぎて困るくらいだ。
    発電機を出た後の冷却、再循環は専門家に任せよう。不利な点は海抜70mにあること。発電機は地形にもよるが、必ずしも頂上にある必要はない。津波にやられない高さは必要。

    新地中原子炉 56
    地中原子炉は世界中のエネルギー問題の最終解決手段になる。さてその展開法だが。
    まず適当な立地を見つけ、実験用原子炉としてスタートさせる。直径20m、高さ20mで400本の鉄管は全部入れてしまう。主だった工事はここまでで、費用もたいしたことはない。ここで1年にわたり、色々な実験をする。スターター原子炉、4重輪程度まで燃料棒を入れたり、マグマも大きくしたり、小さくしたり、試験蒸発管もいろいろなタイプのものを試せる。燃料管の材質試験なども十分出来る。ここでは発電はしない。これが終わったらいよいよ発電機を発注、600万KWの発電を始める。だからこのためのスペースが取れる場所でやることが肝要だ。
    特許は一切入れていない。誰がやってもかまわない。日本で出遅れれば外国でやり出すだろう。

    新地中原子炉 57
    地中原子炉がどんなに安全と説明しても、今の日本ではまったく新しい立地を見つけるのは難しい。
    そこで既存原発より数Km以内のところに造るのが妥当なところだろう。山も海も送電施設も使用済み燃料棒もすべてそこにある。今の原発はそのうちなくなり、はるかに安全な原子炉に近い将来変わるといえば、説得しやすいし、原発からあがる地方税も消えてしまうこともなくなる。
    送電が短くて済む大都市近郊に造るのはその後でいい。もっともそうすると地中原子炉は永久使用なので、電気があまりすぎるという事態になるが。

    溶岩の除熱能力がそんなに悪くなく、発熱密度を1/20でなく1/10程度でもすむならば、1000万KWの発電も可能ということになる。

    新地中原子炉 58
    地中原子炉はフェルミあたりが最初の原子力発電を行って以来の最大のブレイクスルーで原発の形を大幅に変更する。決められた枠内でしか開発してこなかった原発の研究者から見れば、そんなのありなの?というくらい既成概念からはみ出る。しかしこれもよくよく考えてみれば、なんにもおかしいことはなく、はるかに簡単、優秀、経済的、安全ということが解るだろう。素人のアイデアの勝利だ。
    きちんとした容器内で反応を起こさせるべきだというのは、化学反応の世界。中性子やガンマー線などはそんな壁などわけもなく通り過ぎる。これらを押さえられるのは物質の壁。そしてそれが無料で大量にあるのが自然の地球大地。これをたくみに利用したものが新地中原子炉だ。
    とりあえず解体するもんじゅの近辺に最初の実験、実用炉を造ろう。もはや核融合の研究など不要になった。エネルギーはここからいくらでも取れる。

  • >>117

    下の方のユーチューブの動画を見て、放射能がなければ生命は生まれなかったのだという事が改めてわかりました。
    「放射能を怖がるな」というラッキー博士の本は4年ほど前に読んだことがありますが、対数目盛りで2倍の放射線が適正値というのは少しオーバーではないかと思って、それきりにしていたのですが、あらためて読み返してみると、最初のほうに、放射能を遮断し、カリウムに変えて非放射性カリウム39を用いることで、放射線が生命にとって必要不可欠なものだという事が書かれていますね。そうすると、なぜWHOをはじめとした諸機関がこれと同じ実験を行わないのかという事に疑問が起こります。何か真実を明らかにしては都合の悪いことでもあるのかという事ですね。1985年にラッキー博士の報告書が出されてから30年たちますが、いったいなぜ無放射能による生体への悪影響を調べる実験がなされないのか、かなりおかしいです。

    また、カリウム40の壊変によってできるカルシウムも生体に良いという事があるようです。新潟大学の阿保徹教授などは、ものを食べて燃焼した以上のエネルギー利用は、カリウム40が出す放射線によって賄われているなどとしていますね。

    阿保教授の話も、ネットなどではよくトンデモ論扱いされていますが、「事実は小説よりも奇なり」の一例であって、人間には偽りのほうが真に見えるのだと思います。小学校、中学校の時から、自分自身の思考が信じられないもののほうが三分の2以上を占めていて、彼らはいつでも右へ倣えでした。成人後はもっとひどいです。

  • どうも原子炉を作ること自体よりも、そこからどうやって発電するかという事のほうが難しいみたいですね。

    ところで、放射線被害のことですが、最近なんか地上の放射線はパワー不足で人体に直接影響を与えるようなことはできないのではないかと思い始めた。つまり人間のような高等生物は放射線に対する免疫のようなものはすでに獲得していますが、細菌やウイルスといった下等なものはそうではなく、一種の植物と同じように異常増殖する。こうした細菌やウィルスのうちの悪玉が増えることが放射線災害の元凶なのではなかろうかと思うのです。


  • 新地中原子炉 44
    液体燃料原子炉の予備実験。直径1cm、長さ3mの管に、ほぼ平均に天然ウランと20%のプルトニュームをいれ、1200度の縦型炉で1週間保持、その後大結晶が出来ないよう、空気中に取り出す。冷えたら、放射能測定器で、上端と下端の放射能比を調べる。ここで数十%以上の差が出るようなら、先端部分をさらに詳しく検査。ここでもし、有意な差が発見できたら、数mmの輪切りにしてさらに成分分析検査にもかける。
    プルトニュームとウランの比重差5%、ウラン235と238の差1%弱の分離実験だ。もし前者の差が大きければ燃料管をプルトニュームの発熱除熱合わせるようもっと細くしなければならず、後者の差が認められるようなら、地中原子炉とはあまり関係ないが、管をもっと細く、長くすれば、遠心分離などより簡単に235の分離が天然ウランから出来るという発見だ。

    話は変わるが、ここ2回の検査で若返りがゼロになってしまった。はじめは劇的に効いたのが体が慣れてしまったということか?やはり2,30倍では無理なのか。日本の研究者は100倍~1万倍と言っていた。???。

    新地中原子炉 45
    今日、昔専門家の友達が来て、中性子速度に対する、いろいろな物質のフィッション断面積、吸収断面積のグラフを見せてもらった。これらをみれば、珪素をはじめ、流紋岩の構成物質は原子炉に使用しても悪くない。なぜみんなナトリュームを使うか。それは熱伝導、軽いなどということではなく、100度で溶けるものと700度の違いで、はじめから問題にしなかっただけであろうと思う。そこまで温度を上げてポンプでまわすなどという気が起こらないということであろう。地中原子炉ではポンプなど使わず、それをパイプの中を流すなどということは一切しないから、この素材でもんじゅと同じような大きさで、同じ燃料棒で臨界に持っていくことは可能であろう。何も最初から250トン、実際は1/5としても50トンプルトニュウムをまわしてくれとは言わない。もんじゅと同じもの、同じ量でいい。その代わり、使用済み燃料棒を40万本ほど分けてくれ。そっくりそのまま一回り大きい、タンタル製の燃料棒に差し込んで最後まで燃やし尽くしてやる。外枠のジルコニュームなら、吸収断面積が極端に小さいから邪魔にならない。中性子毒など気にしない。そんなに吸収しやすいなら、あと2つぐらい食べさせてやれば、分裂を起こし毒は消えてしまうだろう。使用済み燃料棒では、この阻害剤がなければ、天然ウランと同様の1%の235と1%のプルトニュームを含むから、断然有利だ。場所がいくらでもあること、時間がかかってもかまわないこと、発熱密度が1/100でもいいことから言えることだ。
    地中原子炉ではスターター原子炉は原潜並みの高濃度のものが必要だが、全体の臨界となると、今までの原子炉理論だけでは不十分だ。均等にすべての物質があると考えるのではなく、各穴から吊るされる7つの燃料棒集合体の島が飛び飛びにあるということによる効果を考えなければならない。どうゆうことかというと、一定体積内に同じ量の燃料があっても、均等に散らばっているのと、10個ぐらいの塊に分かれて置かれるのでは,後者のほうがずっと臨界になりやすいということだ。極端な話、全部ひとつにまとめれば原爆という臨界になる。

    新地中原子炉 46
    タンタルの図を見ると、吸収断面積がかなり大きく、普通なら失格。どうするか?値段もジルコニュームと比べれば、およそ5倍。タングステン(2倍)より高い。(
    もんじゅがジルコニューム使用の水原子炉(270度)よりおよそ250度高い(530度)というころで運転しているのに、約300度融点の低いステンレスを使用している。この割合で行くと地中原子炉でジルコニュームを使えば830度で運転しても良いことになる。 1000度になってもジルコニュームの融点は1852度だし、かかる荷重もせいぜい6kg程度だから、これで十分なのかもしれない。溶岩の除熱能力は試験してみないとわからないが、ジルコニュームが有力になってきた。私は地中原子炉の場合は使用できる期間が長いのが一番と考えている。耐久性は運転しながらでも、いろいろなものを試せる。燃料管の話。

    新地中原子炉 47
    青海苔を散らした飽和砂糖水をストーブの上に乗せて、眺めていたところから、玄武岩でも大きな循環対流は起きないと結論した。わずかな泡が発生消滅しているなべの底では粘性などないように活発に動いているが表面の青海苔はまったく動かない。このことから穴の半分は蒸発管として、燃料穴と交互に配置し、炉は全面に広がり、従来の100倍近い大きさになった。しかしこれで中央の1箇所に熱がこもることがなくなり、発熱密度を従来原子炉の1/20にしても全体では5倍の熱が取り出せることが可能になった。燃料管もジルコニュームでも十分であろう。6角形になるから負のフィードバックをかける、発熱が大きくなる集合燃料棒も6箇所の群に散らし、発電機も周りを囲むように6箇所に設ける。当然出力も600万KWを目指すことになる。発電機は高圧、低圧用の2台直列にするのは他のものと同じ。

    新地中原子炉 48
    発熱燃料棒は水や重水やナトリュームなどの液体に浸され、熱を取り出しているわけであるが、この大量の物質が、連鎖反応を持続させる中性子を吸収してしまっては、大損害、そこでなるべく吸収断面積の低い物質をというになるわけである。各種物質のグラフを眺めて大発見。流紋岩のほうがナトリュームよりずっといい。重水には少し負けるが、水よりいいかもしれない。75%あるSiO2のSiはナトリュムより少しいいだけだが2つある酸素が極端にいいので3倍ぐらいいい。そのほかの物質もすべて酸化された物質だからこれらも同様である。水の場合は酸素は1つだが珪素は2つ。SiはHに少し負けるが、酸素で取り返す。地上では物質の成れの果ては酸化物である。安定していてそれ以上変わらず、これを使わないという手はない。

    新地中原子炉 49
    使用済み燃料棒は上端を切り落とし、開放型にして、それを7本束ねて安価なステンレス鉄管に入れる。あとはこれを7本使い、これまでと同じような形の集合燃料棒にする。溶岩に溶けきれないガスは前に説明した方法でなく、マンホールなどのふたにつけた小穴より金魚のホースのようなもので誘導、蒸発管の側溝を利用して集める。
    ブリッジ効果を出すために地下17mのところに、鉄筋コンクリートで太鼓橋状のブリッジを作ってしまう。そのためにそこの部分は3mぐらい外側に広くつくる。

    新地中原子炉 50
    使用済み燃料棒は上記の方法で使った後、次に燃料棒だけを直径25cmぐらいの束視して再度使う。このときは中心棒の周りに巻きつけるわけであるが、棒には床となる平板が4箇所につきそれで落下を防ぐ。これらは自身ではほとんど連鎖反応が出来ないので、生きた原子炉部分の近くにおかねばならない。各穴に吊るされるまともな燃料棒7本の一部をこれと取り替える。ここまでやれば、原理的に最後まで燃せるわけであるが、量が多すぎると問題だ。切り離して底に捨てるというのは撤回。そこまで離れてしまうと、中性子が届かず、単なる崩壊熱だけしか期待できなくなり、どうしても再処理ということになろう。
    液体燃料(酸素と化合させない純粋燃料)ならこんなことは起こらず、再処理などは全く不要。

    新地中原子炉 51
    溶岩になって隙間がなくなると、体積が減り空洞が出来るが、その分、新たに穴より、流紋岩を落とし入れなくとも、燃料棒や蒸発管を速やかに入れていけば、大体は相殺される。しかし溶岩をくみ出さなければならなくなるかもしれない。長い管にスクリュウをいれ、地上のモーターで操作できるから、難しい話ではない。地下ブリッジを入れたとはいえ、一時期でも大きな空洞を地下に造るのはあくまで避けるべきであろう。

  • 新地中原子炉 36
    アルカリ流紋岩。SiO2 75.2%、Al2O3 13.5%、Na2O 4.2%、K2O 2.7%、CaO 1.6%、FeO 1.1%
    Fe2O3 1% その他 MgO,TiO2,P2O5 など。
    工事法についてだが、直径3mぐらいの穴で地下20~40mの土は順次流紋岩と置き換えることも可能。周りの土が融点やその他で都合が悪い場合は大きめに堀り、そこに玄武岩の層を設ける。深さ17mになってから大量の鉄管を立てるわけだが、このとき上部側を押さえて正確な角度を作り出す。このために穴の上にはブリッジが必要であり、このためには一度に大穴にしないで部分部分を造っていくほうがやりやすい。
    火山岩(玄武岩、安山岩、流紋岩)は非常に長い間、地下で溶岩であったものだから、また溶岩に戻しても、安定していることがいい。低い玄武岩の山に流紋岩を持ち込み造れば簡単なのであるが、火山学者に聞いてみないとなんともいえない。玄武岩の産地(休火山、死火山など)は理科年表に多数出ている。 

    新地中原子炉 37
    流紋岩とばかり書いているが、粘土が高すぎてどうしても使えなければ、花崗岩、デイサイト、安山岩と妥協していく。原子炉本体はタンタル使用で温度の問題はなくなっている。玄武岩の溶岩ならさらさらで地上に出て10kmも流れた例(ハワイキラウエア)もある。低温にこだわるのは蒸気、水が通る部分が鉄材なので、低いほうがベターというだけだ。粘度は酸化金属の量が増え、SiO2同士の結合を切る部分が多くなるほど弱くなるということらしい。鉄、マグネシーム、ナトリュームが多いほうが粘土は下がる。水分や泡でも粘性が下がるとのことだが、そんなことは使いたくない。低温マグマはあきらめて中温マグマでいかざるを得ないかもしれない。

    新地中原子炉 38
    重大トラブル発生? ほぼ完成したと思っていたのだが大きな変更をする。粘性液体の中では対流はほぼ起きないだろうということ。燃料棒の開きも上昇対流というものでなく、熱膨張のてこによる拡大などで起こすことに変更。懸架形式は不安定だから、いろいろな方法が可能。
    蒸発管も周りに配置でなく、どんどん原子炉の中に入れる。直径20mまで、原子炉が大きくなる。
    対流を期待しなければ、流紋岩に手を加えたものですむだろう。
    これまでと同じ90cm間隔の穴であるが、半数は蒸発管用にする。集合燃料棒は1つの穴から7本入れるから溶岩中では直径75cmぐらいに広がるが、蒸発管は、小径のものに分岐させるがこれは広がりはなし。原子炉は今の100倍ぐらいの大きさになったことになり中性子のもれも小さくなる。発熱密度は数十分の1にする。溶岩は750度以下の低温でもよく、液体で物の出し入れが出来ればよいということになる。溶岩の成分は吸収率が低く、材料としてもわりと優秀。
    前に電気発熱コンクリート擬似燃料棒による実験を書いたが、これも砂糖飽和の液中、あるいはガラス液中で行うのが良い。発熱による広がりは少しは観察されると思う。ガラスは流紋岩のSiO2をさらに多くしたものとみなせる。透明だから中が見えて好都合。バイメタル形式で広げる必要は最後までないと思うが集合棒内部の燃料棒は上のほうで熱膨張の違うもので保持すると、下のほうは拡大されて広がる。

    新地中原子炉 39
    直径1cm、長さ3mのタンタル製の燃料棒は上部にナットのようなものを溶接しておくと、ピンで押さえなくとも、多数の穴から吊り下げられ、後で燃料追加のときも、便利。
    その1.5m下で6角形の多数の穴の開いた平板で、スペーサーとすると以前書いたが、これを真ん中が20cmほど下にくぼんだロート、キャップ状にする。多数の穴は楕円形。このような集合燃料棒が同じ高さで集合すれば、過度に熱せられた溶岩が、上昇する力が、集合燃料棒同士を離すような水平方向の力にと変わる。最下部を含め、5つのものが出来るから、負のフィードバックにはこれで十分だろう。
    普通集合燃料棒は大きくずれた形で運転されるが、一部(1~2割)ぐらいの穴では、ずらさないでおく。こうすると臨界時の負荷はそこに集中、そこが開いてしまうと、自動的に負のフィードバックが出来るというわけである。これで大きな対流に頼る必要もなくなった。

    新地中原子炉 40
    地中原子炉のアイデアは今度こそ完成したといえるだろう。まだ何かあるかな~。
    よく知れ渡れば世界中の原子力業界が一変する。比較にもならないほど簡単優秀だからである。
    燃料配置などがめちゃめちゃだから、スパコンを使ってもシュミレーションなど不可能だろう。
    しかし融通性が抜群だから、燃料濃度など、大体の見当をつけて、スタートさせて一向に構わない。
    穴の位置は一度造れば変更は出来ないが、燃料棒のほうを自由に変えられるから、問題ない。最初から実験を兼ねた実用炉が超大型のもので出来るということである。
    世界中で今建設中の炉も、地中原子炉を知れば、お粗末、馬鹿くさくなり、中止したくなるだろう。お気の毒としか言いようがない。

    新地中原子炉 41
    11重輪で半径約10mのものを図を描いて調べると、1つの6角形集合燃料棒には91本入り、集合燃料棒は1393本、総計126763本。
    4段重ねだが上下は天然ウランとし、中の2段に20%濃度のプルトニューム239を使うと約250トンのプルトニュームが必要になる。しかしこれはもんじゅのデータのもので、濃度はその数分の一で十分だろう。ここではプルトニュームはいくらでも生産できるし、最初から11輪まで使わなくとも良い。
    普通の原子炉で使用済み燃料棒が日本で毎年1000トン出るというが、これも地中原子炉の一部に入れればじゅうぶん使えるだろう。
    使用前   ウラン238 970kg  ウラン235 30kg
    使用済み  ウラン238 950kg  ウラン235 10kg  プルトニューム 10kg 生成物 30kg

    新地中原子炉 42
    吊りワイアーについて。
    太さ1mm程度のピアノ線でグランドピアノが吊るせる。しかしこれは常温での話。4段12mの集合燃料棒は約2トンぐらいの重さになる。1000度の雰囲気での強度耐久試験を、各種線材で行う必要あり。タングステンが常温でもピアノ線以上の強度があり、融点も2000度近く高いので最有力。太さには別段制限はないので、価格との兼ね合いもある。細いほうがいいのは電動で制御する燃料棒につくワイアーの上部12m部分だけである。この部分は溶岩の中にはまったく入らない。2種類のものをつなぐほうがいいだろう。
    運転中にも例えば1年ごとに順次取り出して、強度試験も行え、違うものに取り替えることも可能。酸化を避けるために、穴には2酸化炭素を注ぎいれる手もある。

    新地中原子炉 43
    改良と変更  燃料棒吊るしワイヤーの上部3mは鎖としたがこれはやめて、両端がループになった6m程度のワイヤーでよい。穴の周りに直径4cm、長さ15cm程度の鉄棒突起を12個設ける。あまったワイヤーはここれを囲むように巻きつければよい。
    燃料棒用の穴の周辺には14トンもの力が働くが、それに耐えられるように造ることは難しくない。鉄筋コンクリートの厚さを上げ、そこに設けられたあな(直径70cmに変更)に底に30cmの穴の開いた桶状のものをはめ込み取り付ける。この桶に突起やギアーモーターを取り付ける場所などは全部一体となってついている。桶の厚さも数cmという丈夫なものである。
    蒸発管の穴は配管を収める側溝のようなもので連結されていくが、ここには浮力のためほとんど力はかからない。

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