福島第２発電所はメルトダウンを起こした福島第１発電所から直線距離で12kmしか離れていない。震源までの距離は、どちらも約170kmである 。
幸い、福島第２発電所の4基の原子炉は無事に冷温停止することができた。福島第１のような深刻な事故に至らなかったせいか、福島第２の状況が新聞・TVなどによって報道されることがほとんどなかった。震災から11ヶ月を経た2012年2月になって、やっと福島第２発電所で何が起きていたのかが報道関係に公開された。
その公開の場において、福島第２所長は「福島第一原発と同様の事態まで、紙一重だった」とコメントした。
福島第２発電所で実際に何が起きていたのかを調べることは簡単ではない。まず福島第２発電所に関する報道が極端に少ない。次に、東京電力が震災直後から１時間毎に福島第２発電所の状況をインターネットに公開しているが、残念ながら、その内容は原子力安全・保安院向けの極めて事務的なものである。この内容では、具体的な設備で何が起きていたのかを知ることができない。沢山のトラブルが同時発生していため、大衆に実情を知らせるための公開文書を冷静に作成する余裕がなかったのかもしれない。 |
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図１ 福島第１、第２の位置関係 |
福島第２発電所では、3号機だけが正常な状態であった。原子炉冷却に必須な海水ポンプが各号機ごとに２台、全部で８台設置されていた。しかし、津波から生き残っていたのは、8台の内で、１台だけであった。それが３号機の海水ポンプであった。
その結果、8台中の7台が故障したため、1,2,4号機では原子炉冷却に必須の海水を供給することが一時的にできない危険な状態が発生した。炉心のメルトダウンに繋がる危機的な事態が起きていた。
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図２ 福島第二発電所の主要施設の配置
津波は1号機の右側（南側）から遡上し、１号機の周囲まで到達したが、2，3号機への浸水は僅かであった。海水ポンプは海辺の８棟の建屋内に設置されていた。扉などから侵入した海水がモータの電気絶縁を破壊した。 |
2011年3月11日に震災が発生したとき、福島第２発電所では1～4号機の原子炉がフル稼働をしており、440万kWの電力を発電していた。この発電量は、同じ日に福島第１発電所が発電していた電力の約2倍である。と言うことは、もしも、福島第２発電所において福島第１発電所と同様なメルトダウン事故が起きれば、関与する放射性物質量はざっと２倍も多くなったかもしれない。福島第２では、発電量が多い分だけ、地震によって緊急停止した原子炉を無事に冷却し、冷温停止にもってゆく作業は大変であったと想像する。
両発電所の衛星写真（図１）を見る限り、地形条件に大きな違いはない。それにも係わらず、原子炉建屋の基礎地盤に置かれた地震計の記録を比べると、福島第２発電所の揺れ加速度は福島第１発電所の揺れ加速度のほぼ1/2である。そのせいで、地震動による設備の損傷が非常に軽かったようである。それでも、高所で作業をしていた作業員１名が亡くなる不幸が起きていた。
| １ | 外部電源の一系統が津波来襲後も生き残っていた。そのお陰で、原子炉運転制御室には電力が供給されていた。制御室は明るく照明され、各種の計測器も正常に稼働し、原子炉のパラメータ（温度、圧力、水位など）を読むことができ、原子炉の状態を把握することができた。 |
| ２ | ４号機の定期点検が終わって間もない時期であり、しかも、震災発生の3月11日は金曜日の午後早い時間帯であったため、約2000名の作業員が片付け作業などのために発電所構内にいた。 そのお陰で、津波によって故障した海水ポンプまで、仮設の電力ケーブルを人海戦術で敷設することができた。１本200mのケーブルは1トンの重量があり、ケーブルの総延長は9kmであった。
もし、地震発生が数時間遅れていたら、あるいは土曜日や日曜日に地震が発生していたら、2000名の作業員は構内に居らず、人海戦術をとることは出来なかった。
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| ３ | 8台の海水ポンプは海辺の建屋内（図２）に設置されていた。これが幸いし、7台が故障したとは言え、ポンプ本体は津波の破壊力を直に受けておらず、ポンプ上部のモータや電源系統が海水に浸かり、絶縁不良を起こしていただけであった。
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| ４ | 電力ケーブル、海水ポンプ用モータなどの資材に在庫があり、それらを各地から緊急輸送することができた。海水ポンプの緊急復旧作業が間に合い、1,2,4号機は正常な3号機から２～３日遅れて冷温停止することができた。 |
| １ | 8台の海水ポンプが各々海辺に建てられた建物の中に設置され、津波の直撃を免れた。そのため、問題は浸水したモータが電気絶縁を喪失したこと、および電源盤が故障したことに絞られた。その結果、モータを洗浄して電気絶縁を回復させ、あるいは緊急に取り寄せたモータと交換し、更に仮設ケーブルを敷設することによって電力を供給できるようにして冷却機能を回復することが間に合った。
福島第１では、海水ポンプが建屋内に設置されておらず、海水ポンプは津波の直撃を受け、ポンプが破壊されたようである。従って、例え、外部電源あるいは非常用電源が回復したとしても、海水ポンプは機能せず、原子炉の冷却はできなかったものと思われる。
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| ２ | 原子炉建屋およびタービン建屋の地盤が福島第１の１～４号機の地盤よりも堅固であり、地震による揺れ加速度が福島第１の1/2であった。このお陰で、地震動によって原子炉の主要な設備が破壊されることを免れた。その結果、海水ポンプが故障した1,2,4号機では、海水ポンプ系が復旧された後、原子炉の冷却を再開することができた。
福島第１では、地震動による原子炉機器の損傷はなかったとされているが、その事実が明らかになるのは数年あるいは数十年先であろう。
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| ３ | 原子炉建屋およびタービン建屋が標高12ｍの位置に設置されており、襲来した津波の高さ9mよりも3m高い位置であった。それでも、1号機の南側から通路を遡上した津波は1号機原子炉建屋まで到達し、ルーバーやハッチを通して建屋に侵入した。幸い、津波が原子炉建屋およびタービン建屋を破壊することはなく、浸水量も少なかった。そのため、津波被害は限定的であった。
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| ４ | 福島第２原子力発電所には4基の原子炉があり、いずれも1982～1987年に運転を開始した、福島第１の原子炉よりも新しい。原子炉の型式は全てBWR5 であり、これはGE社（米国ゼネラルエレクトリック社）が製造した沸騰水型原子炉の５世代目のモデルである。
この結果、震災時に原子炉冷却に問題が発生した1,2,4号機への対応が同様なものとなり、危機への対処をシンプルなものにしたと想像される。
福島第1には6基の原子炉があり、それら全てに危機が発生した。危機の内容は各々異なっていた。 |
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図３ 福島第1,2発電所の原子炉型式と格納容器 （参考資料10より転記） |
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福島第一 1号機
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福島第一 2～5号機
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福島第一 6号機 福島第二 1号機 |
福島第二 2～4号機 |
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福島第２ |
福島第１ |
原子炉の基数 |
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震源からの距離(km) |
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襲来した津波の高さ(m) |
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津波の想定高さ(m) |
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主要施設の標高(m) |
(1-4号機) 原子炉建屋 12
海水熱交換器建屋 4 |
(1-4号機） 海水ポンプは露出 |
地盤の沈下量(m) |
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津波の遡上 |
南側を1号機原子炉建屋（図２）までやって来た。 2,3号機建屋への浸水は僅かであった。 |
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浸水した主要施設 |
原子炉建屋 (1号機)
海水熱交換器建屋 |
原子炉建屋 (2,3,4号機) タービン建屋（2,3,4,6号機） |
地震の最大加速度
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1号機 上下方向 305 |
1号機 南北方向 460 |
原子炉スクラム |
3月11日14:48 |
3月11日 14:47 |
外部電源 |
4系統のうち1系統が生き残った |
6系統の全てを喪失した
66kV 仮設配電盤 3/15 66kV 移動配電盤 3/18 66kV 5号機 3/20 |
ディーゼル発電機 |
海水冷却式12台のうち3台が生き残った |
海水冷却式10台の全てが故障 |
海水ポンプ (残留熱除去海水系) |
8台 (1～4号機各2台)
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12台 (1～6号機各2台) |
原子炉制御室の状況 |
外部電力が供給されており、原子炉のデータ（温度、圧力、水位など）を把握することができた |
15時39分、津波によって非常用ディーゼル発電機が故障し、1～4号機では全ての交流電源を喪失。 |
津波の海水ポンプへの影響 |
海水ポンプは海水熱交換器建屋の中にあったため、ポンプ本体が津波の衝撃を直に受けなかった。 浸水したモータだけが故障した。
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海水ポンプ（1～6号機）は、標高が4mの屋外にあり、津波の衝撃によって破壊された。
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原子炉の危機 |
1,2,4号機では、原子炉の除熱に必要な海水ポンプのモータが故障し、海水ポンプ機能を喪失。
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1～3号機では、原子炉の崩壊熱を海水に移す熱交換器が機能を喪失。
炉心のメルトダウンが進行。 |
原子炉の圧力抑制機能喪失 |
3月12日午前5時過ぎ |
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海水ポンプへの対応 |
海水熱交換器建屋まで仮設のケーブルを敷設し、外部電源から電源を確保。
1号機 モータ交換 |
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幸運 |
電源盤の一部および直流電源は海水に浸かることを免れた。 |
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幸運 |
4号機は2011年2月24日まで定期検査が行われていた。その片付け作業などのために3月11日(金)には約2000名の作業員が発電所構内にいた。 |
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仮設ケーブル |
3月11日に電源ケーブルを東電の資材センター（茨城県土浦市）からヘリコプターで輸送した。 |
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冷温停止 |
1号機 3月14日 17時 |
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作業員の事故死 |
3月11日23:00 |
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海水ポンプの役目 |
①原子炉が正常に運転されているときは、タービンから出た蒸気を冷やして水に戻す復水器に海水を供給する。 |
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1号機 |
2号機 |
3号機 |
4号機 |
2011.3.11時点 |
稼働中 |
稼働中 |
稼働中 |
稼働中 |
電気出力(万kW) |
110 |
110 |
110 |
110 |
営業運転開始 |
1982/4 |
1984/2 |
1985/6 |
1987/8 |
原子炉形式 |
BWR5 |
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格納容器形式 |
マーク-2 |
マーク-2改良 |
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炉心燃料集合体数 |
764 |
764 |
764 |
764 |
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1号機 |
2号機 |
3号機 |
4号機 |
5号機 |
6号機 |
2011.3.11時点 |
稼働中 |
稼働中 |
稼働中 |
停止中 |
停止中 |
停止中 |
電気出力(万kW) |
46.0 |
78.4 |
78.4 |
78.4 |
78.4 |
110 |
営業運転開始 |
1971/3 |
1974/7 |
1976/3 |
1978/10 |
1978/4 |
1979/10 |
原子炉形式 |
BWR3 |
BWR4 |
BWR5 |
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格納容器形式 |
マーク-１ |
マーク-２ |
||||
炉心燃料集合体数 |
400 |
548 |
548 |
548 |
548 |
764 |
| １ | 東北地方太平洋沖地震における福島第一原子力発電所及び福島第
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２ |
福島第二原子力発電所４号機定期検査終了について
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３ |
福島第二原子力発電所
|
４ |
「BWR発電所のあらまし」
|
５ |
東北地方太平洋沖地震発生当時の福島第一原子力発電所運転記録及び事故記録の分析と影響評価について（概要）
|
６ |
当社福島第一原子力発電所、福島第二原子力発電所における津波の調査結果について
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７ |
福島事故からのプラント設計における教訓と対策
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8 |
福島第二発電所はどうなっているの
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| 9 | 特集「地震・津波被災を乗り越えた原子力発電所」
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| 10 | 福島第一原子力事故対応の概要 原子力学会資料 http://www.aesj.or.jp/information/2012spr_spsession/2fukuda_r1.pdf
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| 11 | プレスリリース 2011年 （東京電力 2011年5月16日） 東北地方太平洋沖地震発生以降の当社福島第一原子力発電所内外の電気設備の被害状況、外部電源の復旧状況等に係る記録に関する報告書の経済産業省への提出について http://www.tepco.co.jp/cc/press/11051605-j.html |