クイズ問題: 原子炉の炉心が高温で溶けてしまうことを何というでしょう?
答え: メルトダウン

関連するWikipedia記事の抜粋:
title: 原子力発電
text: 原子力発電所で起こり得る最悪の事故としては炉心溶融(メルトダウン)が挙げられる。これは、原子炉の炉心冷却が不十分な状態が続いた結果、もしくは炉心の異常な出力上昇の結果、炉心温度が上昇して溶融に至る事故である。最悪の場合は水素爆発や、より威力が強く破壊される範囲が広い水蒸気爆発などを誘発し、原子炉圧力容器、原子炉格納容器、原子炉建屋等を破壊し、原子力発電所の外に放射性物質を大量に拡散させる恐れがある。
title: ボブ・ケイン
text: チェルノブイリ原子力発電所事故や福島第一原子力発電所事故など、核分裂反応を利用する原子力発電所の事故(冷却機能の喪失)により起きる爆発は上記1である。燃料被覆管のジルカロイが高温の水蒸気と反応して水素が発生し、次いで水素が酸素と反応して爆発する。
title: 炉心溶融
text: 炉心溶融は原子力事故における重大なプロセスの一つであり、さらに事態が悪化すると核燃料が原子炉施設外にまで漏出して極めて深刻な放射能汚染となる可能性がある。それに至らないまでも、溶融した炉心を冷却する際に発生する放射性物質に汚染された大量の蒸気を大気中に放出(ベント)せざるをえないことが多く、周辺住民の避難が必要となるなど重大な放射能汚染を引き起こす可能性がある。
title: 愛宕坂
text: 過熱(かねつ)とは、物質の相変化において、状態変化するべき温度以上でも変化しないでいる状態である。例えば、液体が加熱され、沸点に達しても沸騰せずに液相を保つ状態をいう。水であれば、100°Cを超えても沸騰しない状態を指す。第一種相転移での、準安定状態となる。過熱の逆の現象が過冷却である。
title: 水蒸気爆発
text: 水蒸気爆発(すいじょうきばくはつ、英語:phreatic explosion)とは、水が非常に温度の高い物質と接触することにより気化されて発生する爆発現象のこと。
title: 冷却材
text: 冷却材に関する事故で最も深刻なものは、冷却材喪失事故である。ボイド(蒸気の泡)の異常な増加や冷却材の漏洩がこれに当たる。原子炉の冷却が十分に行われなくなると、メルトダウン(炉心溶融)を引き起こし、最悪の場合、原子炉は爆発に至る。これを防ぐ為に、原子炉には非常用炉心冷却装置(ECCS)を設けている。
title: フラッシュオーバー
text: 同じく火災現象のバックドラフト(熱された一酸化炭素に酸素が結びつき爆発を起こす現象)と混同されるが、異なるものである。フラッシュオーバーの場合は気体(引火性のガス)と固体の差こそあるものの発生機序が粉塵爆発に近い。
title: 蒸発
text: 蒸発(じょうはつ、英語: evaporation)とは、液体の表面から気化が起こる現象のことである。常温でも蒸発するガソリンなどの液体については、揮発(きはつ)と呼ばれることもある。
title: BLEVE
text: 中身の液体が高温高圧の水である場合には「水蒸気爆発」と呼ばれる。
title: 放射冷却
text: 放射冷却(ほうしゃれいきゃく)とは、高温の物体が周囲に電磁波を放射し温度が下がる事。身の回りのあらゆる物においても日常的に見られる現象(例:熱いフライパンを放置すれば冷める)。
title: 東海村JCO臨界事故
text: その結果、濃縮度18.8%の硝酸ウラニル水溶液を不当に大量に貯蔵した容器の周りにある冷却水が中性子の反射材となって溶液が臨界状態となり、中性子線などの放射線が大量に放射された。ステンレスバケツで溶液を扱っていた作業員は「ウラン溶液を溶解槽に移している時に青い光が出た」と証言している。
title: 進行波炉
text: 核燃料である劣化ウランにて核分裂連鎖反応が開始された後、その反応が波状的に60年以上かけてゆっくりと進行する炉であることから、進行波炉と呼ばれている。
title: 沸騰石
text: 日常の中で水を加熱した場合は、二酸化炭素、酸素など溶存していた空気成分が加熱によって飽和状態(温度が上がると水に溶ける気体の量が少なくなる。溶解度を参照。)になり、溶けなくなった空気成分が小さな泡を作る。この泡が沸騰(相転移)の核となるため、突沸は比較的起こりにくい。しかし、同じように水を加熱した場合でも、極弱火で非常にゆっくりと水温を上げた場合や、電子レンジを用いるなど短時間で温度を上げた場合は、溶けていた気体が過飽和のまま微小気泡が発生せず過熱状態となるため、突沸が起こる可能性が高い。
title: 炉心溶融
text: 福島第一原子力発電所事故によりスクラム直後の崩壊熱が大きく、臨界を止めても溶融を起こし得ることが注目されたが、同事故の前よりこうしたケースを含めて、メルトダウンと定義している例はある。
title: 炉心溶融
text: 融解した核燃料は、自らが発する熱によって鉄などの融点よりも遥かに高温となっている。このため直ちに冷却しなければ原子炉圧力容器を損傷し、あるいは原子炉圧力容器のみならず原子炉格納容器の底をも貫いて燃料が外部に流出する可能性がある。その結果大量の放射性物質を含む燃料が容器外、ひいては発電所外に漏出してしまうと甚大な被害が発生しうる。
title: 天然ガス
text: 大量のLNGが漏洩する事故が起きた場合、液化のために-162°C以下の超低温状態にされた天然ガスは、-113°C以上に暖められるまでは空気よりも重いため、極低温のガスが地上に滞留する。LNGタンクが作られた初期の1944年10月20日、アメリカ合衆国のオハイオ州クリーブランドで起きたLNG漏洩事故では、防液堤を備えなかったために大量のLNGが市中に広がり、下水溝内で爆発・燃焼するなど、死者128人を出した。この大事故を教訓に、現在ではLNGタンクの周りは防液堤で囲われており、万一漏洩事故が発生しても周辺被害はそれほど拡大しないと期待されている。
title: 反応度
text: 原子炉内での過渡変化に伴う反応度の増減効果を正または負の反応度効果と言い、その増減率を反応度係数と呼ぶ。例えば沸騰水型原子炉において、減速材の温度上昇に伴う蒸気の泡(ボイド)の発生量の増加現象は、減速材の密度低下による中性子減速効果の減少をもたらすので、負の反応度効果である。すなわち温度が上がってボイドが多くなると核分裂が減って温度が下がる。また燃料集合体の温度上昇はウラン238の中性子吸収確率を増加させる(ドップラー効果)ので、やはり負の反応度効果である。すなわち燃料ペレットの温度が上がるとドップラー効果で核分裂が減って温度が下がる(自己制御性)。
title: シュラウド
text: シュラウドが使用されるのは沸騰水型原子炉である。したがって、他の原子炉一次系を構成する構造物同様、運転中は摂氏300°C弱、70気圧前後の環境下に晒され、さらに燃料集合体より多量の放射線を受ける。
title: 放射性崩壊
text: 放射性物質は、核爆弾や原子力発電所の運転中の炉心におけるような多量のエネルギーを放出する連鎖反応を伴わない場合でも、放射性崩壊によってそれ自身が勝手に核種などを変えてゆくため、その過程で放出される放射線のエネルギーが周囲の物質を加熱し、崩壊熱 (英: decay heat)となって現われる。時間当たりに放出される崩壊熱のエネルギーは不安定な物質であるほど大きく、その大きさは元の放射性物質がしだいに放射線を放って比較的安定である核種や安定核種へと変化するに従って減少する。例えば原子炉の炉心では発電のための核反応を停止しても、その1秒後で運転出力の約7%ほどの熱が新たに生じ、時間の0.2乗に比例して減少しながら1日後でも約0.6%の熱が放出される。
title: 二酸化炭素
text: 二酸化炭素は空気など地球の環境中にごくありふれた物質で、その有毒性が問題となることはまずない。しかし、空気中の二酸化炭素濃度が高くなると、ヒト(人間)は危険な状態に置かれる。濃度が 3 - 4 % を超えると頭痛・めまい・吐き気などを催し、7 % を超えると炭酸ガスナルコーシスのため数分で意識を失う。この状態が継続すると麻酔作用による呼吸中枢の抑制のため呼吸が停止し、死に至る(二酸化炭素中毒)。比較的苦痛を感じないまま死に到るとされ、脊椎動物の屠殺や殺処分の法規制においては、二酸化炭素による安楽殺のみが許されることも多い。また、湖水爆発や、締め切った部屋で大量のドライアイスを昇華させる行為、また、二酸化炭素を使用した消火設備の誤作動や誤操作により、人間が二酸化炭素中毒で死傷する事故もある(前者については「ニオス湖#1986年の災害」が有名)。
title: コックオフ
text: ファスト・コックオフ(英:fast cook-off)は、火によって引き起こされるコックオフである。スロー・コックオフ(英:slow cook-off)は、火よりも弱いが高温の状態が続いた結果引き起こされる。
title: ガス放出
text: ガス放出(ガスほうしゅつ)とは、真空において物質の表面に吸着、凍結していた水や、油などの有機化合物が蒸発や昇華することによって、気相中に徐々に放される現象のこと。特に多孔質材料は表面積が大きく、真空装置において、ガス放出の原因となることが多い。またより、高い真空度で、真空装置自身の壁が蒸発・昇華する現象もガス放出と呼ばれる。
title: ウェイン郡 (ニューヨーク州)
text: 1982年1月25日、この発電所で小さな事故がおこり、蒸気発生器の管が破裂した後で、少量の放射性蒸気が漏れた。漏れは93分間続き、非常事態が宣言された。管の破裂は休止状態にあった蒸気発生器に残された小さなパイ鍋状の物体が原因だった。管が破裂したのは最初のことではなかったが、スリーマイル島原子力発電所事故(1979年)の起こった後のことだっただけに、かなりの注目を集めた。総計で485.3キュリーの希ガスと1.15ミリキュリーのヨウ素131が大気に放出された。
title: 原子力発電
text: 臨界状態は、核分裂反応が連鎖している状態であるが、仮にこの連鎖反応が一気に進むと、エネルギーの発生も一度に起こり、発生する高熱と強力な放射線が周辺に放たれてしまう。これが核爆発である。ただし、現在の発電用原子炉で核爆発が起きることは全くない とされ、起こり得る事故は以下のようなものとなる。
title: チャイナ・シンドローム (映画)
text: タイトルの「チャイナ・シンドローム(英語版)」とは、1965年以降、原子力発電所の過酷事故を研究していた原子力技術者の間で使われていた、「核燃料が高熱によって融解(メルトダウン)して原子炉の外に漏れ出すメルトスルーと呼ばれる状態」を意味する用語。もしアメリカ合衆国の原子力発電所がメルトダウンを起こしたとしたら、融けた燃料が重力に引かれて地面を溶かしながら貫いていき、地球の中心を通り越して反対側の中国まで熔けていってしまうのではないか、というブラックジョークである。実際に原発事故でメルトダウンが起きたとしても、実際には核燃料が地球の裏側まで到達するようなことは起こらず、またアメリカ合衆国から見た地球の裏側(対蹠地)が中国というのも正しくないが、劇中に登場した「チャイナ・シンドローム」という用語は映画の公開を通じ、メルトスルーを意味する用語として一般にも広がることになった。
title: 黒鉛減速沸騰軽水圧力管型原子炉
text: RBMKは冷却材として軽水を使用し、高さ7メートルの黒鉛ブロックの中を垂直に走る圧力管の中を流れる。軽水は圧力管内の炉心で沸騰水型原子炉と同様に温度270°Cで沸騰する。燃料は低濃縮ウランで、3.5メートルの長さの燃料集合体として使用する。中性子減速の大部分を固定された黒鉛に頼るため、過剰な沸騰が起こっても軽水炉のように核分裂反応を妨げることはなく、単に原子炉の冷却と中性子吸収が低下するだけである。このためこの種の原子炉ではかなり大きな正のボイド係数を持ちうる。実際にチェルノブイリのような(改修以前の)RBMKではボイド係数に起因する正のフィードバック問題を起こしてしまう。これは、炉心で沸騰が起こると軽水の密度が下がり、従って中性子吸収量が減少するため、原子炉の出力が上昇する、つまり軽水の沸騰をさらに増大させていくという「雪だるま現象」のことである。
title: 空焚き
text: 原子炉などで冷却材を喪失すると空焚き状態になり、核燃料が自らの発する反応熱に耐え切れず損傷し、その結果炉心溶融し、大量の放射性物質が放出される危険性がある。福島第一原子力発電所事故では、何回か空焚き事象があり、炉心溶融した。また、スリーマイル島原子力発電所事故では、炉心の3分の2が空焚き状態となることにより、これも燃料が溶け出ている。
title: 純粋水爆
text: 核兵器の設計者は、長い間、重水素と三重水素の核融合に必要な圧力と高温を限られた空間内で実現する方法を研究してきた。純粋水爆は非常に小規模な核爆発の実現と、核分裂で生成される高レベル放射性降下物(フォールアウト、死の灰)減少の可能性がある。ただし大規模な爆発は、通常兵器の爆発よりα,β,γおよび中性子線などの放射線が生成されるため、これらはより多くの死傷者を引き起こすこととなる。
title: 蒸発熱
text: 固体が気化する場合は、液体とは違って、沸騰して気体になることはない。固体が気化する場合はいつも、固体の表面から気化が起こる。固体の気化を昇華という。液体の蒸発の場合と同様に、固体の昇華にはエネルギーが必要である。よく知られた例は、ドライアイスの昇華である。ドライアイスが炭酸ガスに変化するとき、気化に必要なエネルギーを周囲から熱として吸収するので、熱を奪われた周囲の温度は下がる。固体が昇華するとき、多くの場合、昇華に必要なエネルギーは熱として物質に吸収される。この熱を昇華熱という。
title: 臨界状態
text: 臨界状態(りんかいじょうたい)とは、原子力分野においては、原子炉などで、原子核分裂の連鎖反応が一定の割合で継続している状態のことをいう。
title: MQ-8 ファイアスカウト
text: 原子炉内部で高エネルギー中性子の照射を受けた構成部材中の原子核が核反応を起こして水素、重水素、三重水素やヘリウムなどの軽元素が発生し、金属粒界の間などで泡となって現れる。この泡のガス圧によって部材が内部より膨張し最悪では破壊される現象。ボイド・スウェリングともいう。
title: 沸騰石
text: 液体を加熱すると、その液体の成分や加熱条件によっては、沸点に達しても沸騰しない場合がある。この状態を過熱状態と呼び、一種の準安定状態である。この過熱状態のときに、物理的な衝撃や異物が液体に加えられると液体から気体への相転移が起き、液体全体に広がる(突沸)。液体から気体への相転移では体積の膨張が大きいので、液体や蒸気が飛散し、事故が起こる可能性がある。そのため、突沸を防ぐ目的で沸騰石をあらかじめ液体中に加えておく。
title: バックドラフト
text: 室内など密閉された空間で火災が生じ不完全燃焼によって火の勢いが衰え、可燃性の一酸化炭素ガスが溜まった状態の時に窓やドアを開くなどの行動をすると、熱された一酸化炭素に急速に酸素が取り込まれて結びつき、二酸化炭素への化学反応が急激に進み爆発を引き起こす。たちまち火の海となる「フラッシュオーバー」とは違う現象である。1982年2月8日のホテルニュージャパン火災においても発生した。従業員が消火器にて初期消火を試みたが、その時に客室のドアを開放していたことが原因である。
title: 沸騰
text: 沸騰(ふっとう、英語: boiling)とは、液体から気体へ相転移する気化が、液体の表面からだけでなく内部からも激しく起こる現象である。つまり水の場合で言えば、水の内部から水の分子が出て行くこととも言える。液体の内部からの気化を沸騰というのに対して、液体の表面で起こる気化は蒸発という。
title: Ϸ
text: 不完全燃焼(ふかんぜんねんしょう、英語:incomplete combustion)とは、物質が酸素不足の状態で燃焼すること。大量のすす(黒煙)や一酸化炭素が生じる。転じて、人々が行う物事(スポーツや仕事など)が思うような結果が得られずに燻る様をいう。
title: スリーマイル島原子力発電所事故
text: 結局、炉心溶融(メルトダウン)で、燃料の45%、62トンが溶融し、うち20トンが原子炉圧力容器の底に溜まった。給水回復による急激な冷却によって、炉心溶解が予想より深刻化したとされている。
title: 液体金属冷却炉
text: スズは現在稼働中の原子炉では水と反応して酸化皮膜を形成することから利用されていないが、原子力災害や冷却材喪失事故(LOCA)における冷却材の追加や交換の際には優位な特性といえる。水銀や鉛(チェルノブイリ原子力発電所事故で実際に使われた)には強い毒性があり、ナトリウムは高い発火性を持つ。冷却に用いた水が蒸発したり流出すれば、それは放射性物質の拡散による長期間の放射能汚染や重大事故に繋がる。
title: 水素自動車
text: ヒンデンブルク号爆発事故のイメージなどから、水素は危険だというイメージがつきまとっている。だが実際はヒンデンブルク号は真っ赤に燃え上がっており、実際の事故原因は船体外皮の酸化鉄・アルミニウム混合塗料(テルミットと同じ成分)によるものとされている。ガスタンクに亀裂が入った瞬間、水素の特性である気体中最軽量という点から急速に大気中に放出・拡散、一部は大気中の酸素とすぐに結合して水になるため、ガソリンの危険性と大差が無いのではないかという説もある。しかしながら、水素は燃焼時に炎がほとんど見えず、爆発濃度域(燃焼範囲/爆発限界)が非常に広い。ガソリンの燃焼範囲が1.4〜7.6vol%であるのに対し、水素のそれは4.1〜71.5vol%である。それゆえ引火の危険性が非常に高い。発火後の消火は容易でないことが予想される。
title: 沸騰
text: 沸点に達しているにもかかわらず相転移が生じず沸騰しないことがあり、この状態を過加熱という。この過加熱の状態の液体に振動などの刺激を与えると突発的な沸騰を起こすことがあり、これを突沸という。この突沸を防ぐため科学実験では沸騰石と呼ばれる多孔質の石が用いられる。また、電子レンジ、ガスコンロ、IHクッキングヒーター等を用いた調理過程でも突沸が起きることがある。そのため事故防止の観点から、急な加熱を避けるなどの注意喚起が行われている。
title: クリーンルーム
text: 特に半導体プロセスでは、材料ガスとして常温常圧で自然発火するシラン、ホスフィンのほか、水素、高純度酸素等が用いられるため、火災・爆発には注意が必要である。
title: 2011年バレーボール男子北中米選手権
text: もう少し加熱するとヘリウムは完全にイオン化し、この時点ではライマン系列が直結しなくなり、効率的な放射をできなくなる。温度は、太陽コロナの温度である100万ケルビン近くまで急速に上がる。この現象はtemperature catastropheと呼ばれ、沸騰水が蒸気になる相転移のアナログであり、実際に太陽物理学者はevaporationと呼ぶ。同様に、コロナの物質に与えられる熱量が少なくなると、数十万ケルビンまで急速に低下し、condensedと呼ばれる。遷移層を構成する物質の温度はこの温度に近い。
title: セントラリア (ペンシルベニア州)
text: 坑内火災が発生したのは、1962年5月のことであった。火災の原因は明らかになっていないが、集積所のごみを焼却したところ、地下の鉱脈に火が燃え移ったとされる説が有力である。その火が燃え広がった結果、地表では地面が70°Cから80°Cの熱を帯び、地下水は水蒸気となって煙や有毒ガスとともに地表に噴出するようになった。また、地下水が失われたことによる地盤沈下に加えて、一酸化炭素・二酸化炭素の濃度の上昇による健康への悪影響も相まって、セントラリアの住民は生活が困難になるという事態となった。
title: ガス爆発
text: ガス爆発(ガスばくはつ)とは、可燃性の気体(ガス)が急速な熱膨張(爆発)をすること。結果的に火災を招くことが多く、大災害になることもある。
title: BLEVE
text: この時に容器内の平衡状態が破られ、液体は突沸し、気体になることで爆発現象を起こす。液化石油ガスなどでは、さらに拡散して空気と混ざったガスが自由空間蒸気雲爆発を起こす。液化石油ガスなどの常温常圧で気体になる物を高い圧力で液化して収納している容器、あるいは、そのような液体を輸送するためのパイプラインや配管などが火災などによって破壊されたときに起きる。
title: 火星人
text: 更に、冷却システムが常圧で華氏200度(摂氏約95度)未満であるとき、原子炉は冷温停止であると呼ばれる。この温度では気密でなくても軽水炉における冷却・減速材である水は沸騰しない。
title: 炉心溶融
text: 臨界状態の核燃料が炉心溶融を起こす場合もあるが、原子炉の運転中に生成蓄積された核分裂生成物が臨界停止後も大量の崩壊熱を発生するため、未臨界状態の核燃料であっても炉心溶融を起こしうる。
title: 過冷却
text: 過冷却(かれいきゃく、英: supercooling、undercooling)とは、物質の相変化において、変化するべき温度以下でもその状態が変化しないでいる状態を指す。たとえば液体が凝固点(転移点)を過ぎて冷却されても固体化せず、液体の状態を保持する現象。水であれば摂氏零度以下でもなお凍結しない状態を指す。第一種相転移でいう準安定状態にあたる。水の場合 衝撃を与えると急激に凍る。
title: 紫外線
text: 紫外線の新たな用途として、電気試料上のコロナ放電 (単に「コロナ」と呼ばれる)を観測することがある。試料の絶縁の劣化や汚染はコロナを引き起こす。そのコロナでは高電界が空気をイオン化し、窒素分子を励起し、紫外線の放射を引き起こす。コロナは試料の絶縁性を低下させる。コロナはオゾンとわずかな酸化窒素を作り出し、酸化窒素は、周囲の空気中の水分と反応し亜硝酸もしくは硝酸の蒸気を作りだす。
title: 核兵器
text: また、核分裂連鎖反応を放射線により直前で抑えることによって、核爆発を伴わなず熱エネルギーのみを産出する原子力発電がある。ただし、スリーマイル島原子力発電所事故やチェルノブイリ原子力発電所事故、福島第一原子力発電所事故に代表されるように、いかに対策を施工しても放射線を伴う放射能が広域な地域を汚染する危険性を孕んでいる。
title: フレアスタック
text: フレアスタック(flare stack)は原油採掘施設、ガス処理施設、製油所などで出る余剰ガスを無害化するために焼却した際に出る炎、また、その手法である。
title: 超臨界圧軽水冷却炉
text: この原子炉で用いられる超臨界圧軽水とは、22.1MPa以上に加圧された軽水のことを指す。水は臨界点である374°C、22.1MPa以上の高温、高圧条件下では沸騰現象が見られなくなり、この性質をこの原子炉では利用する。なお、火力発電においては超臨界圧軽水は以前から利用されている。
title: ガス爆発
text: 可燃性の気体は可燃性ガスとも呼ばれメタンガス、プロパンガス、都市ガス、ガソリン蒸気など気化した燃料があり、引火するきっかけは、静電気、スイッチなど電気関係の火花や放電現象、ライター(タバコの火)などさまざまである。都市ガスの場合、空気の中のガスの濃度が5−15%の時最も大きな爆発力を得る。
title: 酸素
text: 高濃度酸素と可燃物が混在している状況で、そこに何らかの火種があれば火災や爆発など激しい燃焼が引き起こされる。酸素は空気より重いため、地下室のような場所に滞留しやすい、また、無色で無臭かつ無害であるため、酸素が充満していることに気付くことは難しい。高濃度酸素の環境下では、酸素の支燃性により、金属等の、通常は容易には燃えないような物から火が出る危険性がある他、可燃物はさらに燃えやすくなる。過去の事例としては、酸素が充満したタンクの内部で、グラインダーを用いて作業中に、飛び散った火花が作業服に引火して燃え上がり、作業員が焼死した事故がある。
title: 放射
text: あらゆる物体は、自身の持つ熱を電磁波として放射し続けている。赤外線カメラは、熱放射の赤外線により感光するため、真っ暗闇でも対象物を撮影することができる。また、太陽光が届かない宇宙空間において、熱源の無い宇宙探査機や人工衛星が極端に冷えてしまうのはこのためである。熱放射は、常温では目には見えないが、物体の温度が高くなるにつれて強くなる(プランクの法則)。高温に熱した物体が光って見えるのはこのためである。ブラックホールからの熱放射はホーキング放射という。
title: 炉心溶融
text: ところが何らかの要因により炉心の冷却が行われないと、運転状態直後の核燃料の持つ高いレベルの余熱に加え、崩壊熱によって炉心の温度上昇を招き、核燃料で用いる二酸化ウランをも溶かす。また燃料棒に使われているジルコニウム合金が高温になった状態で水と反応すると大量の熱を発するとともに、燃料棒ならびに燃料集合体を破壊する。これが炉心溶融である。
title: 相転移
text: 第一種相転移は準安定状態を持つので固体表面や空間に浮遊する吸湿性の微小粒子やイオンなどの刺激するものが存在しないことが原因で過熱状態や過冷却状態のように転移点を越えても相転移を生じない場合がある。すなわち電子レンジで過熱した水の突沸や、放射線検出器の霧箱・泡箱の原理はこの第一種相転移の準安定状態に由来する。
title: 爆発
text: 容器内で発熱的な化学反応が起こる場合や、急激な相変化によって吸熱的な反応が起こる場合など。たとえば、可燃性物質の燃焼、不安定物質の分解などの化学反応で、発熱を伴って急速に起こる場合には、反応熱の蓄積によって温度が急上昇して爆発を起こす。ガス爆発、粉塵爆発、蒸気雲爆発などをさす。
title: 臨界事故
text: 青い閃光の大部分を、チェレンコフ光が占めるような唯一のケースは、臨界が水中または完全に溶液(再処理プラントの硝酸ウラニルなど)の中で起きた場合で、このような光を見ることができるのは、溶液の容器が開いていたか透明だった場合のみである。
title: 臨界事故
text: 核分裂反応の発生を前提として作られている原子炉の炉心や実験施設の外で臨界事故が発生すると、発生場所から数十メートル以内にいる作業員は重傷または死に至る高い危険にさらされ、また発生場所の付近には放射性物質が放出される危険が生じる。ただし、こういった事故では核分裂性物質の密度が比較的小さいことや核物質が臨界量に達するまでの挿入時間 (insertion time) が長いため、核分裂収率や最大出力が抑えられ、核爆発にまで至ることはない。
title: ベリリウム
text: 核爆発もまたBeの生成源であり、核爆発によって発生した高速中性子が大気中の二酸化炭素に含まれるCと反応することによって生成される。これは、核実験試験場の過去の活動を示す指標のひとつである。
title: もんじゅ訴訟
text: なお、高速増殖炉の特徴として原子炉の冷却媒体として水ではなく、比熱が小さく(熱しやすく冷めやすい=熱伝導性が高い)融点(約90°C)の低いナトリウムが用いられている。ナトリウムは、空気中の酸素と反応し燃焼し、水と反応すると水素が発生する。
title: 発火点
text: 可燃物を空気中(酸素中)で加熱していくとき、限界温度まで達すると、その後は自らの発熱反応によって温度が上昇し、その後発火する。すなわち発火点とは自然発火温度のことで、着火温度ともいわれる。発火点を決める主な因子は、加熱の時間・可燃物と酸化剤との混合比・混合物の量・器壁の状態・圧力などである。
title: 核爆発
text: 核爆発に際しては、そのエネルギーの多くは爆風および熱放射として現れる。その他、電離放射線なども発生する。これらによって発生する火球の温度は数百万度にも達する。
title: アーク溶接
text: アーク溶接中において、溶融している金属と大気が接すると、大量の窒素が金属の中に溶け込む。溶融金属が凝固するときに、この窒素が一気に析出し泡となってそのまま固まってしまう。この状態をブローホールといい、この状態になると溶接部分の機械的強度が著しく低下する。水を急速に凍らせると、炭酸ガスが析出して真っ白な氷になるが、これと同じ現象である。
title: 原子力発電
text: 臨界事故とは、制御棒の予期せぬ引き抜け等により想定外の臨界状態になる(持続的な核分裂反応が始まってしまう)ことである。1978年11月2日に福島第一原子力発電所3号機で発生した事例がある。
title: 沸点
text: 沸点は、しばしば「液体が沸騰しはじめるときの温度」と説明される。しかし、一定の外圧のもとで液体を加熱していくとき、沸点を超えても沸騰が始まらずにそのまま液体の温度が上昇し続けることがある。この現象を過熱 (superheating) という。過熱された液体を過熱液体という。過熱液体の見た目は沸点以下の通常の液体と同じで見分けがつかないが、過熱液体をさらに加熱し続けると液体が突然吹き上がる。この現象を突沸(とっぷつ、bumping)という。突沸の後は、沸点まで液体の温度が下がる。過熱液体の突沸は、加熱を止めた後でも起こりうる。たとえば、過熱液体に振動を与えたり、温度計を差し込んだり、沸騰石やその他の異物を投入したりすると突沸を起こしやすい。この場合でも、突沸直後の液体の温度は沸点まで下がる。突沸により液体の温度が下がるのは、気化熱のためである。
title: 放射性物質
text: 東海村JCO臨界事故のように、放射性物質が核分裂反応の連鎖を起こす臨界状態になると、短期間に核分裂生成物の生成が大量に行われるため、放射線量が致死量を超える場合がある。臨界になるための条件を臨界条件といい、主に放射性物質の核種、質量、濃度、形状と、その周囲の状態で決められる。臨界状態にならないように管理することを、臨界管理といい質量管理、濃度管理、形状管理が行われている。
title: 爆音
text: なお爆発は爆薬などの燃焼のほか、急速な相変化によっても発生する。例えば水蒸気爆発は水の液体から気体への相変化である。これは「固体・液体・気体」の三相に近代以降に追加されたプラズマ(高い熱エネルギーを持つ)への相変化によっても同様である。自然現象としての雷(落雷)は自然発生した電気のエネルギーで瞬間的に大気がプラズマ化させられるが、この相変化によっても急激な体積膨張が発生し、爆音(雷鳴)を轟かせる。
title: 原子炉反応度事故の研究
text: また、1972年(昭和47年)、日本の原子炉安全性研究炉NSRRにて、研究用炉心に実際の運転状態における軽水炉の炉心内部を模擬したカプセルを設置し、その中に装荷した燃料棒を破壊するという一連の実験が行われた。これにより、暴走時、燃料棒内の燃料が発熱し、その熱量でセラミック状態の燃料が溶融し、耐え切れなくなった燃料棒被覆管から冷却水内へ溶融したマグマ状の燃料が噴出し、水蒸気爆発が起こるのが原子炉破壊のプロセスであると解った。
title: もんじゅ訴訟
text: 1995年12月8日、核原料物質、核燃料物質及び原子炉の規制に関する法律28条1項の規定に基づく使用前検査の最中に、2次主冷却系のCループの配管に取り付けられていた温度計のさや管の細管部が破損し、この破損部から配管室内に2次冷却材ナトリウムが約3時間40分にわたって漏えいする事故(以下「本件ナトリウム漏えい事故」という。)が発生し、漏えいしたナトリウムが空気中の酸素と反応してナトリウム火災を起こした。
title: ナトリウム24
text: 東海村JCO臨界事故では、臨界状態にあった硝酸ウラニル水溶液から大量の中性子線が生じ、作業員や周辺住民が被曝したが、被曝の有無や被曝量の推定にはこのNaが使われた。
title: 臨界事故
text: 臨界事故(りんかいじこ、criticality accident)とは、意図せずに核分裂性物質を臨界させてしまい(つまり核分裂連鎖反応がおきている状態にしてしまい)、大量の放射線や大量の熱を発生させてしまう事故のこと。
title: 引火点
text: 引火点(いんかてん、英: flash point)とは、物質が揮発して空気と可燃性の混合物を作ることができる最低温度である。この温度で燃焼が始まるためには点火源(裸火、火花など)が必要である。また引火点ぎりぎりでは、いったん引火しても点火源がなくなれば火は消えてしまう。燃焼が継続するためにはさらに数度高い温度が必要で、これを燃焼点という。さらに高温になると点火源が無くとも自発的に燃焼が始まり、この温度を発火点という。
title: チェレンコフ放射
text: チェレンコフ光の例としては、原子力発電所の燃料が入ったプールの中で見える青白い光がある。東海村JCO臨界事故やチェルノブイリ原子力発電所事故で「青白い光を見た」と作業員が証言したので、臨界事故の確認がとれた。なお、東海村JCO臨界事故で見えた光がチェレンコフ光であったか別現象であったかについては、臨界事故の記事に考察がある。
title: 東西制
text: バブル核融合(バブルかくゆうごう、英語: Bubble fusion)は、原子核融合の一種で、超音波キャビテーション(空洞現象)によって高温高圧下の気泡(バブル)内で発生するとされるものである。
title: 拡散燃焼
text: 拡散燃焼(かくさんねんしょう)とは、燃焼の一形態。燃焼の維持に必要な酸素が炎の外から拡散によって入ってくる形式のものであり、火災、ジェットエンジン、工業炉バーナーなど、最も多く見られる現象である。発火(自己着火)と熱膨張を利用したディーゼルエンジンは超拡散燃焼と呼ばれる。
title: ルミネセンス
text: ルミネセンス(luminescence)とは、物質が電磁波の照射や電場の印加、電子の衝突などによってエネルギーを受け取って励起し、低いエネルギー状態の分布数に対する高いエネルギー状態の分布数の比が熱平衡状態のときと比較して大きい状態にされたときに起きる自然放出による発光現象およびその光を指す。ルミネッセンスまたは冷光とも呼ばれる。
title: 可溶栓
text: 液化石油ガスの輸送でも用いられ、中の温度が120度程度になると作動して外にガスを放出する。より高温になるとBLEVEと呼ばれる爆発となってしまう。
title: ガスフレア
text: ガスフレア(Gas flare)とは、油田やガス田から発生する遊離天然ガスを焼却処分する際に発生する炎のこと。焼却自体をガスフレアリング、または単にフレアと呼ぶこともある。
title: 放射性物質
text: 核爆発を引き起こすことは簡単にできないので、原子爆弾のイメージから放射性物質がたちまち核爆発を起こすと恐れる必要はない。核分裂速度よりも、核燃料物質が中性子を吸収する速度が大幅に大きい場合に臨界といわれる現象を生じるため、核爆発のためには核燃料物質の濃度を高める(中性子を核燃料物質が吸収する確率を高める)必要があり、人為的に核燃料物質を90%以上に濃縮した原子爆弾において生じる。
title: 沸騰
text: 不揮発性の物質(気体になりにくい物質)を液体に溶解させても沸点は上昇する。これは沸点上昇と呼ばれる。
title: シビアアクシデント
text: シビアアクシデントとは、あらかじめ想定していた「設計基準事象」を大きく超える事象であり、設備の故障や人的錯誤といった複数原因により、原子炉の中の核燃料の冷却や制御が不可能となり、炉心が重大な損傷を受けるような事象を指す。炉心溶融という事態も含み、原子力関連施設事故の中ではもっとも過酷なものであり、過去には、旧ソ連のチェルノブイリ、米国のスリーマイル島、日本の福島第一原発での事故例がこれに該当するとされる。
title: 熱暴走
text: 熱暴走(ねつぼうそう、(英: thermal runaway)とは、化学や回路設計の分野で用いられる用語で、発熱が更なる発熱を招くという正のフィードバックにより、温度の制御ができなくなる現象、あるいはそのような状態のことを指す。
title: 臨界事故
text: ほとんどの臨界事故ではいわゆる「青い閃光」が観察されている。これは臨界状態に達した核物質の周囲の空気が強いX線またはガンマ線(または水中などの特殊な物質の中ではベータ粒子など)のパルスによって電離されるために生じるものである。この「青い光」についてはしばしばチェレンコフ放射であると誤って認識されることがあるが、実際には、空気(ほとんどは酸素と窒素)に含まれる電離した原子(または励起された分子)が基底状態に戻る際に放出する青いスペクトルの光によるものである。これは空気中の電気の火花や稲妻が青く見える理由と同じである。チェレンコフ光の色と電離した空気が放射する光の色が全く異なる物理過程によるにもかかわらず非常に似ているだけであり、それ以上のものではない。
title: 炉心溶融
text: 原子力発電では、低濃縮ウランなどの核燃料を臨界状態にすることで、核分裂で発生する熱によって発電する。
title: 高高度核爆発
text: 高度数十km以上の高層大気圏における核爆発においては、大気が非常に希薄であり、核爆発の効果に関して、高度が上がるにつれ爆風は減少していく。核爆発のエネルギーは電磁放射線が多くを占めることとなる。核爆発により核分裂後10ps(10秒)以内に発生したガンマ線(X線)が大気層の高度20 - 40km付近の希薄な空気分子に衝突し電子を叩き出し(コンプトン効果)、叩き出された電子が地球磁場の磁力線に沿って螺旋状に跳び、10nsほどの急峻な立ち上がりで強力な電磁パルス (EMP) を発生させることとなる。
title: 核爆発の効果
text: 核爆発に伴う火球からは紫外線、可視光線、赤外線領域においても多量の電磁波放射を伴う。多量の赤外線は、核出力に連動する光線の持続時間や光線量などにも影響されるが、木や紙等の可燃物を燃焼させるには十分な威力を有する。なお、天候の影響を受けやすく、多湿な環境であれば熱放射は阻害される。広島市への原子爆弾投下においても木造建築物の火災発生が見られた。
title: 冷却材
text: 高速増殖炉もんじゅの漏洩事故では、配管内を流れる溶融金属ナトリウムモニター用温度計のさや管が折れる強度設計ミスにより配管の温度計挿入部からナトリウム化合物NaKが650kg程度漏洩した。漏洩したナトリウムカリウム合金は空気や空気中の水分、床材のコンクリート中水分などと激しく反応して爆発的に炎上したとみられる。この結果、床の鉄板張りが溶解し、周囲にナトリウム化合物が飛散した。再現実験の結果、このときの温度は940°Cに達していたとされる。この事故に関しては後に(広義の)事故隠しなど不祥事が発覚し社会問題となった。
title: アーク溶接
text: また金属ヒュームという酸化鉄からなる煙を発生し、大量に吸った場合、金属ヒューム熱やじん肺などの深刻な病気の原因となる。ヒュームには一酸化炭素やオゾンも混ざっており、換気には十分注意しなければならない。
title: 広島市への原子爆弾投下
text: このような極めて大量の熱量が短期間に照射される特徴から、熱が拡散されず、照射を受けた表面は直ちに高温となった。爆心地付近の地表温度は3,000 - 6,000°Cに達し、屋根瓦は表面が溶けて泡立ち、また表面が高温となった木造家屋は自然発火した。
title: 非常用炉心冷却装置
text: 1979年3月28日にスリーマイル島原子力発電所で発生した原子力事故では、一次冷却系の冷却水が大量に消失する中作業員が誤った判断により非常用炉心冷却装置を停止してしまい、結果として炉心溶融を起こした。
title: 化学発光
text: 日常的に目にする機会の多い化学発光に、炭素系の燃料を燃焼させた時に生じる発光現象がある。これは化学反応によって生じた直後のOH、CH、C2といったラジカルが発するものである。またこれらの化学発光とは別に、高温となったすすのような固体から可視域から赤外線域まで幅広い連続スペクトルで放射される黒体放射による輝炎発光も火炎からの光に含まれる。
title: 水素
text: 水素分子は常温では安定であり、フッ素以外とは化学反応をまったく起こさない。しかし何かしらの外部要因があればその限りではなく、たとえば光がある状態では塩素と激しい反応を起こす。また、水素と酸素を混合したものに火をつけると起きる激しい爆発(水素爆鳴気)は、混合比下限は4.65パーセント、上限は93.3パーセントであり、空気との混合では4.1 - 74.2パーセントとなり、これはアセチレンに次ぐ広い爆発限界の範囲を持つ。
title: デカフェ
text: 二酸化炭素は31.1°C以上かつ73.8気圧以上の状態で超臨界二酸化炭素になる。この条件は他の物質の場合より常温常圧に近く(例えば水では374°C以上かつ220気圧以上)その生成が比較的容易であることと、超臨界状態でも他の物質との化学反応を起こしにくい(超臨界水は極めて反応性が高い)という特性を持つ。また抽出後、常温常圧に戻せば二酸化炭素の除去は極めて容易であり、万一残留してもその毒性を考慮する必要がない点、廃液処理の必要がない点、有機溶媒のような燃焼性がなく火災の心配がいらない点など、さまざまな点において有機溶媒抽出法の欠点を補った、極めて優れた脱カフェイン法だとされている。
title: 炉心溶融
text: なおジルコニウムとの反応以外でも、軽水炉では核分裂反応や核生成物質によって生じる放射線によって、減速材や冷却水が放射線分解され水素と酸素が発生する。通常運転時は設置されている排ガス再結合器によって水へ戻される。
title: 炉心溶融
text: 炉心溶融(ろしんようゆう)、あるいはメルトダウン(英語: nuclear meltdown, core meltdown)とは、原子炉中の燃料集合体が(炉心を構成する制御棒やステンレススチール製の支持構造物等をも含めて)核燃料の過熱により融解すること。または燃料被覆管の破損などによる炉心損傷で生じた燃料の破片が過熱により融解すること。
title: オクロの天然原子炉
text: 天然原子炉では、ウランに富んだ鉱床に地下水が染み込んで、水が中性子減速材として機能することで核分裂反応が起こる。核分裂反応による熱で地下水が沸騰して無くなると反応が減速して停止する。鉱床の温度が冷えて、短命の核分裂生成物が崩壊したあと、地下水が染み込むと、また同じサイクルを繰り返す。このような核分裂反応は、連鎖反応ができなくなるまで数十万年にわたって続いた。
title: ジエチルエーテル
text: ジエチルエーテルは引火点 −45 °Cと非常に引火性が高い。絶縁性が高いため静電気が発生しやすいことも相まって、火花放電による引火の危険がある(自己発火性はない)。冷暗所、遮光保管が必要であるが、冷蔵庫で保管する場合には防爆仕様のものを用いる。また、発火点は160 °Cなので、炎や火花がなくても高温の器具などで容易に着火する。実験室などでは、エーテルを加熱する際に水蒸気を利用することで温度が100 °C以上にならないようにする。
title: ババア発言
text: 可燃性ガスと酸素や塩素などの酸化性気体の混合物は、ある一定の組成・圧力・温度の範囲内で爆発を起こす。一定温度(あるいは圧力)で爆発をおこす限界の組成は一般に二つあり、低温度(低圧)側の限界を爆発下限、高温度(高圧)側のものを爆発上限といい、この上下限の範囲を爆発範囲あるいは燃焼範囲という。
title: 爆轟
text: 空気中に可燃性ガス(気化したガソリンなど)が充満して、これに着火する場合、爆轟が起きるかどうかは、