[Richard Gray, Science Correspondent: "Japan earthquake: how the nuclear crisis unfolded" (2011/03/20 8:00GMT)]
WHAT HAPPENED WHEN THE EARTHQUAKE STRUCK?
地震に襲われたとき何が起きたのか？
Vibrations from the magnitude 9.0 earthquake triggered an immediate shut down of 15 of Japan's nuclear power stations. Seismic sensors picked up the earthquake and control rods were automatically inserted into the reactors, halting the fission reaction that is used to produce electricity. This sudden loss of power across Japan's national power grid caused widespread power failures, cutting vital electricity supplies to Fukushima Daiichi. There were three reactors, one, two and three, operating at the time when the earthquake hit while reactors four, five and six had already been shutdown as part of routine maintenance work.
マグニチュード9.0の地震の震動により、日本の原子力発電所うち15が即時停止した。地震センサが地震をピックアップして、制御棒が自動的に炉心に挿入され、発電するための核分裂反応を停止させた。この日本全域のパワーグリッドにまたがる突如の電力喪失により、広範囲な停電を起こし、福島第一原子力発電所に不可欠な電力供給が切断された。地震に襲われたとき、3つの原子炉、1号機、2号機、3号機が運転中であり、4号機、5号機、6号機は定期保守のために既に停止していた。
WHY DID THE COOLING SYSTEMS FAIL?
何故、冷却システムが機能しなかったのか？
An external electricity supply is needed to actively pump cooling water around the 40 year old reactors at Fukushima Daiichi. When a reactor is shut down normally, this supply of water carries heat away from the fuel rods to prevent them from overheating. The water is cooled and circulated back into the reactor, allowing heat to be removed indefinitely. Without electricity, however, this cooling system could not operate, meaning large banks of emergency back up batteries kicked in to keep the coolant flowing for around an hour. Normally diesel-powered back up generators start up to keep the cooling system running.
福島第一原子力発電所の40歳の原子炉たちに冷却水を送るには外部からの電力供給が必要だ。原子炉が正常に停止するとき、燃料棒の過熱を防止するために、この冷却水によって燃料棒から熱を除去する。その水は冷却され原子炉に循環し、無期限に熱の除去を続ける。外部電力がないと、この冷却システムは運転できず、巨大量の緊急バックアアップバッテリが動作して、冷却水の流れを1時間程度、維持する。通常はディーゼル発電機が動き出して冷却システムの運転を維持する。
WHAT CAUSED THE DIESEL BACK UP GENERATORS TO FAIL?
ディーゼル発電機が動作しなかった原因は？
Around 30 minutes to an hour after the earthquake struck a huge tsunami wave swept into the Fukushima Daiichi, sweeping away supply pumps that would have provided emergency cooling water from the sea and destroying the fuel tanks of the diesel generators, which were positioned above ground at the seaward edge of the site. Experts have criticised the positioning of these diesel fuel tanks as they were extremely vulnerable to the wave. Without fuel, the diesel generators spluttered to a halt. There were also reports that the generators themselves were also swamped by seawater.
地震が襲ってきてから30分〜1時間後に、巨大な津波が福島第一原子力発電所に流れ込み、緊急冷却水を海から汲みあげるポンプを流し去り、発電所敷地の海沿いに配置されていたディーゼル発電機の燃料タンクを破壊した。専門家たちは、これらのディーゼル燃料タンクの配置が波に対して非常に脆弱である点を批判した。燃料がなければディーゼル発電機はブチっと停止する。さらに、ディーゼル発電機自体も海水に浸かったとの報告もある。
WERE THERE NO DEFENCES AGAINST THE TSUNAMI WAVE?
津波に対する防御策はなかったのか？
The plant's operators Tokyo Electric Power Company said the plant was designed with defences to withstand an 18 foot tsunami, but the wall of water that hit the power station was 22 feet, meaning huge amounts of damage was caused to the vital infrastructure designed needed to keep the reactors operating safely.
発電所を運営する東京電力は、発電所は18フィート(5.4メートル)の津波に耐えるように設計されていたと述べている。発電所を襲った津波の高さは22フィート(6.6メートル)であり、原子炉を安全に運転するために必要な不可欠のインフラに甚大な損害が出た。
WHAT CAUSED THE EXPLOSIONS IN REACTORS 1, 2 AND 3?
1号機、2号機、3号機の爆発の原因は？
Without the cooling system, the water in the sealed reactor containment vessels reactors turned to steam, increasing the pressure inside. As the temperatures increased, zirconium metal, used in the casing of the fuel rods, catalysed the breakdown of water in the reactor to produce hydrogen gas. In a bid to ease the growing pressure inside the reactor containment vessels, workers at the site released some of the steam and gas. This then became caught inside the reactor buildings where the hydrogen ignited.
冷却システムがなければ、原子炉格納容器内の水は水蒸気になり、内部の圧力が高まる。温度の上昇に従って、燃料棒のケーシングに使われているジルコニウム金属が触媒となって、原子炉内の水を分解し、水素ガスを作りだす。格納容器内の圧力を低下させるために、発電所の運転員が水蒸気と水素ガスの一部を放出した。これが原子炉建屋にたまって、水素爆発を起こした。
WHY DID THE FUEL RODS INSIDE THE REACTORS CONTINUE TO HEAT UP?
原子炉内の燃料棒が熱を出し続けるのはなぜか？
Although the fission reaction was halted by the insertion of the control rods, the radioactive decay of the fuel continues to take place, producing heat. If temperatures inside the reactor get too high – above 1,200 degrees – the fuel rods themselves start to melt, releasing the radioactive material inside and allowing the fuel to heat up uncontrollably. The International Atomic Energy Agency (IAEA) has confirmed that the fuel cores in reactor one, two and three have all suffered damage.
制御棒の挿入により核分裂反応は停止したが、燃料の放射性崩壊は継続し、熱を発生させた。原子炉内の温度が1200度以上の高温になれば、燃料棒は溶融して、内部の放射性物質を放出し、燃料は制御不能に加熱される。国際原子力機関(IAEA)は1号機、2号機、3号機の炉心がすべて損傷していることを確認した。
WHAT HAPPENED AT REACTOR FOUR?
4号機で何が起きたのか？
Although shutdown before the earthquake, the used fuel rods from the reactor were at the time being stored in a containment pool – a 45 feet deep tank of water that shields workers from radiation given off by the "spent" fuel and helps to keep it cool. The cooling systems for this pool were also out of action, so water in this pool heated up and started to boil dry, releasing intense radiation. Two fires, one thought to have been caused by a hydrogen explosion that damaged the roof, also broke out.
地震の前に停止していたが、原子炉から取り出された使用済み燃料棒が格納プールの保管されていた。このプールは45フィートの深さの水のタンクで、使用済み燃料からの放射線から労働者たちを遮蔽し、使用済み燃料を冷却するためのものである。このプールの冷却システムも動作しなくなり、プールの水は熱せられ、蒸発し始め、強い放射線を放ち始めた。火災が2回起きた。うち1回は建屋の屋根を吹き飛ばした水素爆発によるものと考えられる。
ARE THERE CONCERNS ABOUT REACTORS FIVE AND SIX?
5号機と6号機に懸念はあるか？
Water temperatures in the spent fuel pools have risen by 7 degrees F in 30 hours. A small diesel generator is pumping water into the pond in reactor six in a bid to keep it cool while power has been restored to the cooling system of the spent fuel pool in reactor five. Three holes have been cut in the roof of each building to prevent the build up of hydrogen gas.
使用済み燃料プールの水温が30時間で7F(4℃)上昇した。小さなディーゼル発電機が6号機に水を循環させている。5号機の使用済み燃料プールの冷却システムは復旧した。水素ガスがたまらないように、それぞれの建屋の屋根には3つの穴が開けられた。
WHAT IS BEING DONE TO CONTROL THE SITUATION?
この状況をコントロールするために何がなされるのか？
Seawater laced with boric acid, which dampens down the radioactive decay of the uranium fuel, is being pumped into reactors one, two and three using fire hoses. These are now thought to be stable. Military helicopters have also pouring tonnes of seawater onto reactor three in a bid to control rising temperatures at the spent fuel pool there, which is believed to have been damaged and can no longer be fully filled. Controlling the spent fuel here has become the most critical part of the operation as the fuel rods contain highly radioactive plutonium, which could be flung out to the surrounding area if the pool runs dry and there is an explosion. Police water canons along with fire hoses operated by fire crews wearing radiation protection suits were also used to try to top up water in the spent fuel pond at reactor four. Engineers at the plant managed to connect up a power cable to the plant and the electricity supply was due to be turned on at reactor two.
ウラン燃料の放射性崩壊を減衰させるホウ素を混入した海水が1号機、2号機、3号機に消防ホースを使って送られる。現在(2011/03/20)は安定していると考えられる。既に損傷して満タンにならないと考えられている、使用済み燃料プールの温度上昇を抑制すべく、軍のヘリコプターが海水を原子炉の上から捲いている。使用済み燃料のコントロールが対策の最重要課題となっている。これは使用済み燃料棒が高放射性のプルトニウムを含んでいて、冷却プールの水がなくなって爆発すると、周囲にまき散らすからである。消防ホースとともに警察の放水車も、放射線防護服を着た消防隊員によって動かされ、4号機の使用済み燃料プールに放水する。発電所の技術者たちは施設に電源をつなぎ、2号機の電源を入れようとしている。
IS THE RADIATION BEING GIVEN OFF DANGEROUS?
放射線の放出は危険か？
Radiation levels at the Fukushima Daiichi power plant itself have been measured at around 400 millisieverts per hour. By comparison at Chernobyl, the radiation levels were around 300 sieverts per hour – around 1,000 times greater. The IAEA said that monitoring in Tokyo, 150 miles to the south west of the nuclear plant, had revealed the levels there were not dangerous to human health. In the area around the plant, the Japanese authorities have been issuing potassium iodide tablets, which can help prevent the harmful radioactive iodine from being absorbed by the body. On Saturday the government said checks on milk and spinach grown in the areas around Fukushima prefecture revealed radiation levels surpassed limits set by the government, although they insisted the radiation levels were still relatively low.
福島第一原子力発電所自体の放射線レベルは400mSV/hと測定されている。チェルノブイリと放射線レベルは300SV/hであり、約1000倍もチェルノブイリの方が高い。原子力発電所から南西150マイル(250km)にある東京でモニタリングしているIAEAは、人間の健康に危険なレベルではないと発表している。発電所周辺では日本の当局が、体内に吸収された放射性ヨウ素の被害を防げる、ヨウ化カリウム錠を配布している。土曜日(2011/03/20)に、政府は福島県周辺地域で牛乳と栽培されているホウレン草の検査で、放射線レベルが比較的低かったと主張したが、放射線レベルは、政府によって設定された制限を超えていると述べた。
WHAT HAPPENS NEXT?
次に何が起こるのか？
TEPCO has said it may bury the reactors in sand and concrete as a last resort. The method was used to seal in radiation leakages from Chernobyl in 1986. Engineers at the plant, wearing radiation protection suits, are also desperately trying to repair and restore equipment required to get the cooling systems back up and running before power is switched back on at the reactors. If attempts to cool the spent fuel rods are unsuccessful then the fuel could become fully exposed, risking an explosion that would throw radioactive material over the surrounding area. Some of this material could then be carried over longer distances in plumes blown by the wind.
東京電力は、最後の手段として砂やコンクリートで原子炉を埋めるかもしれないと述べている。この方法は1986年のチェルノブイリの放射線漏れを防ぐために使われた。発電所の技術者たちは放射線防護服を着て、原子炉への電源供給の前に、冷却システムの修理復元に全力を挙げている。使用済み燃料棒の冷却に失敗した場合、燃料が露出し、放射性物質を周囲にまき散らすリスクがある。その放射性物質の一部は風に吹かれて長距離運ばれる可能性がある。
WHAT WILL THE LONG TERM EFFECTS BE?
長紀伊的な影響は何か？
Environmental radiation experts said the plant itself could become a no-go area as the radioactive products are left to decay. It depends on the type of material that has been spread over the site. While iodine 131 has a half-life of around eight days, which means it breaks down into harmless products relatively quickly, caesium 137 has a half-life of 30 years. Plutonium 239 has a half-life of 24,000 years, but the type of radiation given off is unable to penetrate the skin. There could also be some concerns about nearby fishing grounds out to see where some of the radioactive material has also been blown, but it is expected to be so diluted to have little impact. More of an issue will be the psychological and social impacts. Dr Jim Smith, an expert on the Chernobyl disaster at University of Portsmouth, said: "Many people might simply not want to return to the area around the plant even if it is safe to do so."
環境放射線の専門家たちは、発電所自体は残留放射性物質の崩壊までは立ち入り禁止エリアになる可能性があると述べている。これは、まき散らされる放射性物質の種類による。ヨウ素131の半減期は約8日間であり、比較的急速に無害な元素に分裂する。セシウム137の半減期は30年である。プルトニウム239の半減期は2万4000年であるが、放射される放射線は皮膚を貫通できない。近くの漁場に放射性物質が吹き飛ばされることについて懸念があるかもしれないが、ものすごく希釈されると考えら得るので、影響はほとんどない。より大きな問題は心理学的および社会的影響である。チェルノブイリ事故の専門家である University of PortsmouthのDr Jim Smithは「たとえ安全であっても、多くの人々は発電所周辺地域には戻りたがらないだろう」と述べている。
IAEAのデイリーアップデートによると...
[IAEA Briefing on Fukushima Nuclear Emergency (20 March 2011, 15.30 UTC)]また、5号機、6号機は100℃以下に下がり「冷温停止」となっている。
There have been some positive developments in the last 24 hours, but the overall situation at the Fukushima Daiichi nuclear power plant remains very serious.
過去24時間にポジティブな進展があったが、福島第一原子力発電所の全体状況は非常に深刻である。
Efforts to restore electrical power to the site continue. Off-site electrical power has been connected to the local substation for Unit 2 today. Work is continuing under difficult conditions to connect power from the substation to the reactor building. Seawater is still being injected into the reactor pressure vessels of Units 1, 2 and 3. Water injection is not needed for Unit 4 as the reactor is in outage.
発電所の電源復旧の努力が続けられている。外部からの電力が2号機のサブステーションに本日(2011/03/20)に接続された。困難な状況下でサブステーションから原子炉建屋への電力の接続作業が続けられている。1号機、2号機、3号機の格納容器への海水の注入が続けられている。原子炉運転中でなかった4号機は水の注入の必要はない。
White smoke or vapour from Unit 3 is still being observed, but it is less intense than on previous days. Spraying of the reactor building with water is in progress. Following an initial rise in pressure in the Unit 3 reactor pressure vessel, plans were made to vent the vessel should it become necessary. However, from information recently provided by NISA they have decided not to vent as the vessel pressure has started to reduce.
3号機からの白煙もしくは水蒸気が観測されているが、過去数日よりは弱くなっている。原子炉建屋への放水は進んでいる。3号機の原子炉格納容器内の圧力の上昇にしたがい、必要なら格納容器からの排気を行う計画がたてられた。しかし、NISAからの新たな情報によれば、格納容器の圧力が下がったことから、NISAは排気の必要性はなくなったと判断した。
The situation in the reactor spent fuel pools is relatively stable, but is still of concern. Spraying of water into the pool of Unit 4 started yesterday. The Agency still lacks data on water levels and temperatures at the spent fuel pools at Units 1, 2, 3 and 4.
使用済み燃料プールの状況は比較的安定しているが、懸念が残っている。4号機の使用済み燃料プールへのオフ水が昨日(2011/03/19)に始まっている。政府機関は1号機、2号機、3号機、4号機の使用済み燃料プールの水位および温度のデータを取得できていない。
A positive development is that cooling has been restored to the reactor pressure vessels in Units 5 and 6. Temperatures in the spent fuel pools at these two units, which had been rising in the last few days, have now fallen significantly to around 40 degrees centigrade from a maximum of about 69 degrees yesterday. Two diesel generators, one for each Unit, are providing electricity.
ポジティブな進展は、5号機と6号機の原子炉格納容器の冷却が再開したことである。これら2つにある使用済み燃料プールの温度は、ここ数日にわたり上昇していたが、有意に低下し、昨日に69℃だったのが、40℃前後になった。2台のディーゼル発電機（5号機に1台・6号機に1台)が電力を供給している。
[東電：福島第一原発５、６号機原子炉が冷温停止状態に (2011/03/21) on Bloomberg]
東京電力福島第一原子力発電所５、６号機の原子炉が20日に100度以下に下がり「冷温停止」になった。同社広報担当の岩下恵氏が確認した。冷温停止となったのは５号機が20日午後２時30分、６号機が同７時27分。
