如何看待外媒報道福島三號機融化核燃料已掉落在安全殼底部？

核廢料是否會因此排入太平洋，對全世界造成影響？

怒答一記。感覺這次3號機組調查結果出來後完全沒之前調查2號機組的時候熱度高，都沒什麼人來回答這個問題……

（關於福島核事故的經過以及東電2月的時候對2號機組安全殼內部的調查情況可以看看我之前去福島溜達了一圈後寫的遊記：福島記行-福島第一核電站現狀之我見）

東京電力公司（東京電力ホールディングス株式會社，Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc.，以下簡稱東電）於7月19日開始利用機器人對福島第一核電站3號機組安全殼內部進行了調查。調查目的在於驗證熔毀的燃料組件已經掉落到安全殼底部基座的設想並確認當前這些熔毀物的狀態 (基本上大家都猜到燃料組件在事故中已經熔穿反應堆壓力容器並掉落到安全殼中，但具體熔毀成什麼樣子掉到什麼地方了需要進行實際調查才能確認)，以及為下一階段的安全殼內部調查裝置的設計獲取相關的反饋數據。

實際上東電於2015年10月已經對3號機組安全殼內部進行過了一次調查。當時測得安全殼內空氣輻射劑量率 (12Sv/h)，溫度 (約26～27℃)，滯留水位 (約6.3m) 等相關數據，並且採取了安全殼內滯留水樣本進行了分析。這些信息為這次的調查方案的設計提供了一定的參考依據。

(2015年10月對3號機組安全殼內部的第一次調查的相關說明，圖片來源：（第53回特定原子力施設監視?評価検討會）原子爐格納容器內部調査の計畫について)

由於3號機組安全殼內部的現階段的水位 (約6.4米) 相較於1號機組和2號機組更高 (安全殼基座完全淹沒在水中)，所以之前常見的行走機器人(比如上次2號機組安全殼內部調查時使用的爬行機器人)並不適用於此次調查，一台可以在水中游泳的機器人是必須的。

(1~3號機組內部滯留水位對比及熔毀物位置推測，圖片來源: 2017/7/13(木) 福島第一原子力発電所３號機原子爐格納容器內部調査に向けて)

這次調查用的機器人是由東芝和IRID (International Research Institute for Nuclear Decommissioning, 國際核退役研究機構) 共同開發的可以在水中行駛的?中ROV (見下圖，感覺還有點萌萌噠……)

(?中ROV ，圖片來源: 3號機原子爐格納容器內部調査用ロボット)

根據東芝給出的相關參數，水中ROV搭載兩個攝像機，五個推進器，可承受大約200Gy的輻射。

（?中ROV 相關參數，圖片來源: 原?爐格納容器內部調査にむけた?中ROVの開発）

此次調查的範圍包括控制棒驅動機構室下方被水浸沒的整個基座，這個區域狀況複雜，各種組件都可能成為機器人行進過程中的障礙。而且由於更加適合機器人進出的X-6管口已被水淹沒，這次調查不得不通過位於X-6上方距離更遠的X-53管口放入機器人，這也一定程度上調查難度。

(2017年7月對3號機組安全殼內部的第二次調查的相關說明，圖片來源：3號機原子爐格納容器內部調査について)

調查分三天進行，東電也分別於7月19日，7月21日和7月27日實時公布了水中ROV拍攝到的影像資料 (見下圖)

(2017年7月對3號機組安全殼內部的第二次調查的拍攝到的照片，圖片來源：3號機原子爐格納容器內部調査について)

調查最終得到如下結論：

1. 控制棒驅動機構室支撐組件多處損毀，並且可以確認有堆芯熔毀物凝固粘附在支撐組件上;
2. 在基座下部確認了已經凝固的堆芯熔毀物，以及其他堆積在這的熔落的組件（比如控制棒驅動機構室支撐組件等）

此外，調查進行期間對周圍環境並無顯著影響。

所以，所謂的「燒穿安全殼底部」呢？

其實這個可能性極低。熔穿安全殼的基本要求在於堆芯熔毀物的溫度。眾所周知，混凝土的熔點大約在1800℃以上，鋼材的熔點大約在1400℃以上。而現階段三號機組安全殼下部溫度如何呢？東電的日常監測顯示三號機組安全殼下部的日常溫度大概都在三十度左右……而且此次調查結果顯示這些堆芯熔毀物都已經凝固，實在腦補不出來這玩意如岩漿般熔穿鋼筋混凝土的畫面。

(三號機組安全殼下部溫度監測數據，圖片來源：福島第一原子力発電所３號機　原子爐格納容器內溫度計測狀況)

現階段安全殼內的熱源來自於堆芯熔毀物中燃料棒的衰變熱，但衰變熱功率在停堆後半年內就已經下降了百分之九十。而且這堆已經熔毀成一坨亂七八糟情況的燃料棒，不像反應堆正常工作時燃料組件均勻排布且慢化劑無法充斥間隙，因此裂變產生的中子無法被有效慢化，對於核燃料來說中子俘獲截面很低，難以維持鏈式反應，基本上沒可能再臨界，所以急劇升溫並熔穿安全殼就更無從談起了。

(1~3號機組衰變熱變化，圖片來源：http://www.tepco.co.jp/nu/fukushima-np/images/handouts_110526_01-j.pdf)

參考資料

[1] TEPCO, 原子爐格納容器內部調査の計畫について (http://www.tepco.co.jp/nu/fukushima-np/handouts/2017/images1/handouts_170522_04-j.pdf)

[2] TOSHIBA, 原?爐格納容器內部調査にむけた?中ROVの開発 (http://irid.or.jp/wp-content/uploads/2017/06/20170615_1.pdf)

[3] IRID, TEPCO, 3號機原子爐格納容器內部調査について

[4] TEPCO, 福島第一原子力発電所３號機　原子爐格納容器內溫度計測狀況 (http://www.tepco.co.jp/nu/fukushima-np/f1/plantdata/unit3/pcv_index-j.html)