概要と予備知識1第　　　　　 章

16 第１章　概要と予備知識

福島第一原子力発電所は、1号機が1971年3月に運転を開始した東京電力にとって初めての原発である（図1 – 1、1 – 2）。また1号機は、日本で稼働中の商業用炉としても、日本原子力発電敦賀原子力発電所1号機および関西電力美浜原子力発電所1号機に次ぐ3番目に古いプラント（以下、号機ごとには

「プラント」と呼ぶ）である。また、福島第一原発1号機はBWR – 3型と称され、Mark Iと呼ばれている型の中でも最も古いタイプの格納容器を採用しているプラントでもある。同じ型のプラントは、国内では他に中国電力島根原子力発電所に1機しかない（敦賀原発1号機はさらに古いBWR – 2型）。そのことは、関係者の取扱いに関する知識が十分ではなかったという点で、事故を深刻化させる一因ともなった（ICのフェールセーフ問題など）。

一方、今回の事故原因について、「格納容器が小さいMark I型だったから」とか、「地震や津波を気にしないGEの設計だったから」という話がよく耳に入ってくる。しかし、それらは、重要な事故原因になったとは筆者には思われない。というのも、格納容器容積は第5章で説明するようにMark

福島第一原子力発電所の概要1

図1︲1　事故前の福島第一原発全景敷地広さは約350万㎡ある。

17福島第一原子力発電所の概要

I型が特に小さいというわけではない。また、導入から20年以上経過した1998～1999年に、福島第一原発では非常用ディーゼルエンジン発電機2台の増設を行うなど、いろいろな追加安全策を実施しており、津波による浸水原因をGEのオリジナル設計のみに帰するのは適当ではないと考える。

なお、1号機は発電出力が46万kW、2～5号機は78.4万kWで、6号機（Mark II型、110万kW）やそれ以降の新しい原発に比べると出力が相当に小さい。

（1）レイアウトおよび主要設備の概要福島第一原発では、（1と2号機）、（3と4号機）および（5と6号機）がそ

れぞれペアになって建物などを共有している。中央制御室もその組み合わせ

R/B

R/B

R/B

R/B

R/B

R/B T/B

T/B

T/B

復水貯蔵タンク

太平洋

R/B：原子炉建屋T/B：タービン建屋

R/B：原子炉建屋T/B：タービン建屋

ろ過水タンク

事務本館

免震重要棟

中央制御室

排気塔

正門共用プール

建屋

タービン建屋排気塔（1～4号機）

海水ポンプエリア

100m

図1︲2　主要部平面図

18 第１章　概要と予備知識

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図1︲3　福島第一原子力　　　　　　　　　　 発電所主要部の断面

ポンプ室

OP＝小名浜港工事用基準点

取水路放水路人工岩盤

タービン建屋

原子炉建屋

超高圧開閉所

（粘土混じり砂岩）（粘土混じり砂岩）

（砂岩）

（泥岩）

（泥岩）

洪積世湾岸段丘堆積洪積世湾岸段丘堆積

固結度低い粗粒砂岩

新第三紀鮮新世相馬層群の上層

風化軟質凝灰質泥岩

排気塔

位 置敷 地 面 積取 水 港 湾 設 備

福島県双葉郡大熊町ならびに双葉町約 350万m2（約 100万坪）南防波堤　約 900m北防波堤　約 1,100m東防波堤　約 500m

ユニット

出力合計　469.6 万 kw

1 号機 46.0 1967/9 1971/3 GE

2 号機 78.4 1969/5 1974/7 GE 東芝

3号機 78.4 1970/10 1976/3 東芝

4号機 78.4 1972/9 1978/10 日立

5号機 78.4 1971/12 1978/4 東芝

6号機 110.0 1973/5 1979/10 GE 東芝

出力（万 kw）

建設着工年月

営業運転開始年月 メーカ－

夏期最高海水温 25℃冬期最低海水温　9℃

高極潮位（チリ地震）OP＋3,100高極潮位（チリ地震）OP－1,900

OP＋10,000OP＋10,000

OP＋32,000

OP＋28,000

OP＋7,500

OP－2,500OP＋1,500

120,000

OP＋56,000

OP＋35,400

OP＋4,000LWL＋0

OP＋6,000

OP－6,000（砂岩）

原子炉建屋

使用済み燃料プール

5階

4階3階

2階

1階

地下1階

圧力容器IC復水タンク（1号機）

蒸気タービン・発電機配電盤の一部

配電盤（M/C, P/C, DC）一部除く

格納容器（D/W）

•HPCIポンプ•RCICポンプ（2，3号機）

S/C

中央制御室

非常用D/G

消火系ポンプ

主復水器

コントロール建屋 タービン建屋

図1︲4　原子炉建屋・タービン建屋断面図

19福島第一原子力発電所の概要

で部屋を共有し、タービン建屋と原子炉建屋の中間にあるコントロール建屋と呼ばれる建物の2階に、2プラントに隣接して設置されている（図1 – 3、1 – 4）。3月11日以降、中央制御室が最前線となり、当直の運転員などが暗闇の中、命を懸けた事故対応を続けた（図1 – 5）。免震重要棟内に設置された発電所対策本部との間は、主たる通信手段のPHSが使えなくなり、ホットラインと固定電話だけのわずかな通信手段を用いて連絡を取りながら、事故への対応を行った。

注）‌‌以下の文中の（＊）付きの用語、および図1 – 4中 に表記されてい

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図1︲3　福島第一原子力　　　　　　　　　　 発電所主要部の断面

ポンプ室

OP＝小名浜港工事用基準点

取水路放水路人工岩盤

タービン建屋

原子炉建屋

超高圧開閉所

（粘土混じり砂岩）（粘土混じり砂岩）

（砂岩）

（泥岩）

（泥岩）

洪積世湾岸段丘堆積洪積世湾岸段丘堆積

固結度低い粗粒砂岩

新第三紀鮮新世相馬層群の上層

風化軟質凝灰質泥岩

排気塔

位 置敷 地 面 積取 水 港 湾 設 備

福島県双葉郡大熊町ならびに双葉町約 350万m2（約 100万坪）南防波堤　約 900m北防波堤　約 1,100m東防波堤　約 500m

ユニット

出力合計　469.6 万 kw

1 号機 46.0 1967/9 1971/3 GE

2 号機 78.4 1969/5 1974/7 GE 東芝

3号機 78.4 1970/10 1976/3 東芝

4号機 78.4 1972/9 1978/10 日立

5号機 78.4 1971/12 1978/4 東芝

6号機 110.0 1973/5 1979/10 GE 東芝

出力（万 kw）

建設着工年月

営業運転開始年月 メーカ－

夏期最高海水温 25℃冬期最低海水温　9℃

高極潮位（チリ地震）OP＋3,100高極潮位（チリ地震）OP－1,900

OP＋10,000OP＋10,000

OP＋32,000

OP＋28,000

OP＋7,500

OP－2,500OP＋1,500

120,000

OP＋56,000

OP＋35,400

OP＋4,000LWL＋0

OP＋6,000

OP－6,000（砂岩）

図1︲5　中央制御室通常、一班11名が当直して2プラントを担当。

20 第１章　概要と予備知識

る主要装置の簡単な説明は、次ページ以下に記述されている。

原子炉のある原子炉建屋は、地上5階・地下1階の構造物で、高さは地上約45mある。その中には圧力容器や格納容器、使用済み燃料プールなどがある。また、非常用冷却設備のポンプの多くがこの建物の地下1階に配置されている。ただし、1号機のIC（＊）用の冷却装置（復水器）は自然循環を利用するため、圧力容器より高い4階に配置されている。SR弁（＊）は格納容器内に、ベント弁（＊）は格納容器外に設置されている。

タービン建屋には、タービン発電機、主復水器のほかに多くの電源設備が配置されている。その地下1階には、非常用D/G（Diesel Generator、ディーゼルエンジン駆動の非常用発電機）の全8台中6台が設置されている（1～4号機）。また、地下1階と地上1階には、ほとんどの配電盤が配置されており、それらが津波で浸水したことが、事故が深刻化する直接原因となったことは衆知の通りである。a D/W：Dry Well（ドライウェル）

フラスコ型の容器。S/Cと合わせて格納容器を構成している（図1 – 6）。両者は、ベント管と呼ばれる8本の太い管で連通している。D/WからS/Cへ気体が抜ける場合には、S/C内の水を通して入るようになっている。ドライウェルという名称はS/Cと違い、水が入っていないことによる。b S/C：Suppression Chamber

（サプレッションチャンバー）

D/Wとベント管でつながっている格納容器下部のドーナツ型の容器（図1 – 7）。1号機で1,750トン、2～4号機で2,980トンという大量の水を蓄えている。配管破断などの事故時やSR弁が開いて高温の蒸気が入ってきたとき、蒸気はこの水で冷やされ液体の水に戻り、格納容器全体の圧力上昇

図1︲6　工事中の格納容器フラスコ型のD/Wとドーナツ型のS/Cがベント管でつながっている。

D/W

ベント管S/C