福島第一原子力発電所

福島第一原子力発電所
種類	原子力発電所
電気事業者	東京電力
所在地	日本、 〒979-1392 福島県双葉郡大熊町大字夫沢 字北原22番地
北緯37度25分17秒 東経141度02分01秒
1号機
出力	46.0万 kw
燃料	二酸化ウラン 約 69 t / 年
着工日	1967年9月
営業運転開始日	1971年3月
2号機
出力	78.4万 kw
燃料	二酸化ウラン 約 94 t / 年
着工日	1969年5月
営業運転開始日	1974年7月
3号機
出力	78.4万 kw
燃料	MOX燃料 (プルサーマル):3割程度 二酸化ウラン 約 94 t / 年
着工日	1970年10月
営業運転開始日	1976年3月
4号機
出力	78.4万 kw
燃料	二酸化ウラン 約 94 t / 年
着工日	1972年9月
営業運転開始日	1978年10月
5号機
出力	78.4万 kw
燃料	二酸化ウラン 約 94 t/年
着工日	1971年12月
営業運転開始日	1978年4月
6号機
出力	110.0万 kw
燃料	二酸化ウラン 約 132 t/年
着工日	1973年5月
営業運転開始日	1979年3月
公式サイト:東京電力 福島第一原子力発電所

福島第一原子力発電所（ふくしま だいいち げんしりょくはつでんしょ）とは福島県双葉郡の大熊町と双葉町にまたがる地域に所在する原子力発電所である。東京電力の施設であるが、福島県は東京電力の事業地域ではない。

略称は1F（いちエフ）。英語名は "Fukushima Daiichi Nuclear Power Station" 。

2011年（平成23年）3月11日、東日本大震災の一部としておこった事故はその深刻さゆえに国際的な注目をあつめることとなった。

事故については「福島第一原子力発電所事故」を参照

沿革 [編集]

立地調査と用地取得 [編集]

1950年代末頃の福島県は高度経済成長の波に乗り遅れ、産業近代化率も全国平均の270％と比較して126％と低位であった。このため福島県は産業誘致のため電源開発に努力していたが、エネルギー革命により常磐地区の石炭産業が斜陽化したため、新たなエネルギー源を模索していた。福島県は1960年に日本原子力産業会議に加盟し、原子力発電事業の可能性について調査を実施、県内の海岸地帯が小名浜、相馬地区を除き単調、人口希薄、30m程度の断崖になっていたため適地であると判断し、下記の3か所を選定した。

• 大熊町、双葉町にまたがる地点
• 双葉町
• 浪江町

県が提示した調査結果ではいくつか不足の点があったため、東京電力は追加調査を県に依頼し、大熊町に原子力発電所を建設する意向が内定した。大熊町の当該地は元々旧日本海軍の飛行場跡地（長者ヶ原陸軍飛行場とする記述も見られる。）を民間に払い下げた経緯があり、高さ30m余りの断崖で、戦後、国土計画興業が製塩のための塩田として広大な敷地を買収していたが、製塩事業は調査時点では終了していた。また、残りの予定地もまた民有地だったが、一部が農地として使用されていた程度であり、残余は山林原野であった。東京電力は調査を進展させつつ、大熊、双葉の地元自治体に接触したところ、両町議会共全員賛成で発電所誘致を陳情した。1964年に入ると用地買収交渉が開始され、沖合い800mに防波堤を建設して冷却用の海水を取水する計画となっていたため、漁業権、更には予定地に存在する鉱業権などについても取得の必要があった。また、この工事に際して国道6号線から発電所までのアクセス道も当時の国道並に拡幅された。この後、更に予定地として30万坪が追加され、全体では90万坪の敷地が用地買収されることになった。買収価格としては付近の国道6号線の用地買収時に算定した価格や飛行場跡地を払い下げた時の計算を元にした価格が提示されたが、地権者からは低すぎるとの声があり、若干の金額をプラスして再度価格を提示し、個別交渉の末1964年7月には最初の60万坪については交渉を妥結、追加の30万坪についても農家が9戸ほど存在したが目立った反対運動はなかった。この時点で、4基程度の原子炉設置が計画されていたが、福島県の見込みとしては敷地の広大さから8基程度の建設が可能と考えていたことが記述されている。

なお、このような僻地に発電所を設置したのは当時の日本の原子力発電所設置の考え方として「万一の原子炉設備の破壊事故により放射性物質の大気拡散時に周辺公衆に重大な災害を及ぼさない」ため「発電所敷地を高い人口地帯から出来るだけ離すことを必要」としたからであった。

立地点の地形 [編集]

本発電所の立地点は相双地帯南部の海岸段丘地帯に位置し、ゆるい傾斜のある丘陵であった。東側は上述のように元々は急峻な断崖であった。地質としては下層に砂岩、その上層にある富岡層に属するシルト岩が主体であり、更にその上を砂礫からなる段丘堆積層が覆っているが、その層厚は不整合である。砂岩はかなり締まっておりN値40以上であったという。富岡層の層厚は200～400m、間にレンズ上の砂層を挟み、その他の性状は下記の様になっている。

• 泥岩部分の極限支持力：700～1000t/平方メートル
• 弾性波伝播速度：縦波1700m/sec、横波610m/sec

敷地前面の海底形状は沖合600m、1000m、1300m付近に河線に平行して高低差2～3mの不規則な起伏があり、複雑な地形であるが、海底勾配は全体として沖合450m付近まで60分の1の急勾配、それより沖合は130分の1の緩勾配となっていると言う。海底は基層である泥岩の上に深いところで2～3mの砂層が堆積し、水深が深くなると砂層の堆積は薄くなる傾向にあった。

運開から間もない頃の福島第一原子力発電所

配置計画 [編集]

なお、その後の技術誌には標高35mの台地と書かれている。これを標高10mまで掘削整地し、海岸線に平行してタービン建屋を設置、その陸側に原子炉建屋、主変圧器などを設置することとした。事務本館はタービン建屋の北側に設置し、超高圧開閉所は標高35mの台地上に設置した。台地を掘削したのは原子炉建屋など重要度の高い建物を岩盤に直接支持させるためであったが、津波の可能性は一定のレベルまでは考慮していた。

敷地造成 [編集]

敷地造成工事は後述するプラント設備のように、GEとのターンキー契約の対象ではなかった。東京電力の施工範囲とされ、東京電力の指示でゼネコンが工事に従事している。

• 熊谷組：敷地造成、冷却水路関係、物揚場護岸
• 間組：原石山骨材プラント
• 前田建設：バッチャープラント、コンクリートブロック
• 五洋建設：防波堤

工期は1966年6月1日より1967年3月末までの10か月間であるとされたが、仮設設備や梅雨の影響を考慮すると実質的には8か月半、更に道路部分の掘削はコンクリート舗装を考慮し少なくとも2か月前には掘削を完了する必要があった。1号機分として必要なスペースは170m×200mである。

埋立、浚渫のその他の仕様数値については下記の様になっている。

• 1号機用整地面積：約32,000平方メートル
• 掘削土量約995,000立方メートル
• 物揚場泊地水深：O.P.-6.0m
• 取水路開渠水深：O.P.-3.5～-4.5m
• 浚渫土量：約230,000立方メートル
• 埋立：380,000立方メートル
  • 内切取埋立約150,000立方メートル

なお、防波堤堤体材料は東京電力が材料を建設業者に社給した。付近の小河川の産骨材は殆ど乱堀されていたので、供給源は本地点南西18kmに位置する滝川付近の原石山の社有地に採掘場を設け、骨材を生産した。コンクリートブロック、テトラポッドの生産も実施した。岩質は花崗閃緑岩、輝緑岩であった。

本発電所の初代所長、今村博によれば、長者ヶ原飛行場は戦時中アメリカ海軍より艦砲射撃や爆撃を受けたため、用地造成中には土捨場から50kg爆弾が発見されて山形県神町駐屯地より不発弾処理隊が派遣されたこともあったと言う。

災害の想定 [編集]

「福島第一原子力発電所事故#事故前の警告と政府・東京電力の対応」も参照

整地面レベルを決定する際、通常のプラントでは建屋設備の配置、建設作業に必要な用地を経済的に造成できることが必要であるが、原子力発電所の場合はそれに加えて、当時から次の点を考慮していた。

• 高潮、津波への危害を回避すること
• 原子炉建屋の設置に適する場所であるかの検討（耐震性、岩盤支持の問題）

高潮、津波対策としては土木的には下記の2種の方法が挙げられている。

• 整地面レベルを高く取る
• 防潮堤、防波堤を構築する

しかし、防潮堤、防波堤の構築は当時信頼度の点から好ましい手段とは見なされていなかった。そのため、整地面レベルの決定に際しては、「過去の記録あるいは何らかの科学的推論にもとづく最大の高潮や津波時の海水面レベルの上昇の想定値に多少の余裕を与えて」最低の許容レベルが決定された。岩盤支持の問題も考慮すると地下1階式のマークIのような標準プラントでは、東芝レビューによれば整地面レベルから10m程度掘り下げたところに岩盤があるのが望ましいとされ、実際には1号機の原子炉建屋で整地面より14mほど掘り下げられた。

それでも写真のように、小規模な港と防波堤が建設されたのは次の理由からである。復水器冷却用水の取水法を検討した際、海底パイプライン、海底隧道、桟橋、港湾の各方式を比較検討し、最も経済的であり、且つ建設資材や運開後の燃料搬入にも使用できる港湾方式を採用した。なお、港湾方式による取水は在来の東京湾岸の火力発電プラントにおいても多用されている方式でもあった。また、重量物搬入の面が重視された背景には軽水炉特有の事情も影響していると言う。つまり、当時の一般火力に比較しても蒸気条件が低いため、圧力容器、タービン、発電機のいずれもが大型とならざるを得なかった。圧力容器を例に取ると1号機で重量440t、直径約5m、高さ約19mであり、厚肉のため現場溶接は不可能であった。このため、後述のように防波堤を港湾周囲にめぐらす工事が実施された。

なお、物揚場バース長は170mである。

海象状況の調査 [編集]

『月刊　土木技術』の記事によれば、東電が実施した取水設備、港湾設備等の土木工事の開始にあたって、1964年12月の用地取得・現地調査事務所開設と同時に地質調査、海象調査を開始し、1966年12月の防波堤築造までの2年程実施したとなっているが、「調査期間が短期間であるため防波堤の設計に役立つ十分な資料をとることはできなかった」とも記されている。

当時、発電所の立地点では継続的な潮位観測を実施しておらず小名浜港のデータ（O.P.＝Onahama peil 小名浜港工事基準面）が参考にされたが、その観測結果（1951年～1961年）は次のようになっており、こうした情報を元に防波堤の設計などが実施された。

• 高極潮位：O.P+3.122m（チリ地震津波）
• 塑望平均満潮位：O.P+1.411m
• 平均潮位：O.P+0.828m
• 塑望平均干潮位：O.P+0.091m
• 低極潮位：O.P-1.918m（チリ地震津波）

波向は次のようになっており、汀線に直角な東方向が多い傾向であった。

• 冬期：東北東方向が卓越
• 春期～夏期：東～東南東方向が卓越
• 秋期：東方向が卓越

近隣他港のデータを主に参考としたとは言え、本地点での調査自体も実施されている。波浪観測は1965年2月より開始され、波高は水圧式波高計、波向はトランシットによる目視観測を実施している。

防波堤 [編集]

海象調査や近隣地点のデータ検討の結果、設計波高として、6.5m（1/3有義波、周期16秒、波向東北東）と決定した。防波堤の平面形状については電力中央研究所に依頼して問題点の把握に努めたという。このため、中央研究所で平面縮尺100分の1、二次元実験36分の1の模型実験（防波堤の波浪遮蔽効果実験等）が実施された。防波堤設計に当たっては日本港湾コンサルタントの助言も得ている。

防波堤の設計に当たっては、取水口開渠内の最大波高が50cm以下になるように計画し、南北2本の防波堤で波浪を防ぎ、この防波堤を超えた波については取水口周辺に設けた東防波堤によって防ぐものとした。建設する港については3000トン級の船舶が入港可能なように、港口幅100m、港内泊地の水深6mを確保している。防波堤外には波消用にテトラポッドを投入した。

• 北防波堤天端高：O.P.7m
• 南防波堤天端高：O.P.5m

地震動の検討 [編集]

具体的作業の面から地震動の検討について見ると、福島や敦賀発電所の時代は、個別のプラントごとに社内委員会の形で議論されたという。福島については、河角マップを元に、1936年に宮城県沖で発生した金華山沖地震時の金華山神社の記録調査などが実施され、金華山近くの内側の地震発生機構を討議したという。

1号機プラントの耐震設計 [編集]

耐震設計については、建設当時既に通例化されつつあった、重要度分類に応じた4段階の区分を前提に実施された。

• クラスAs：原子炉圧力容器、原子炉格納容器、圧力抑制プール、ベンド管、全貫通部及びエアロック
• クラスA：原子炉建屋、廃棄物処理建屋、制御建屋、原子炉建屋内クレーン、排気ダクト、排気塔
• クラスB：タービン建屋、サービス建屋、タービン台、タービン建屋内クレーン、排気貯留系室
• クラスC：As,A,Bに区分されない全ての建物、構築物

なお、本発電所1号機の耐震設計仕様書作成は1965年のことであり、敦賀発電所と炉のタイプが共通していることもあって、格納容器、ダクトの仕様については簡略化されていると言う。

この結果、1号機の設計用地震加速度は下記の様に申請され、そのまま認可された。

• クラスAs：0.27g
• クラスA：0.18g

1号機の設計と安全審査 [編集]

炉型については、当時入社したばかりで後に東京電力顧問となった技術系出身の榎本聡明の回顧によれば、BWR、PWRの両タイプについて検討し、各メーカーに見積もりを取った。榎本は直接検討過程に関わっていないが、火力発電建設を通じてGE社との信頼関係が構築されていたことが決め手だった可能性を推量している。

なお、当時の東京電力社長、木川田一隆は日本の原子力発電について「敗戦の関係もあり世界的に遅れを取っているので（中略）官民協力して最も効果的な努力を結集する」「実証的経験を積み、問題点の解明を図りつつ、原子力の導入を図る」などと述べていた。

1966年より開始された埋め立て、造成等の工事については海抜10mの造成は1967年3月末に完了、GEに引き渡され1号機の建設工事が開始された。

1号機の設置許可申請書は1966年6月1日に提出され、6ヵ月後に許可された。当時審査に関わった東京電力関係者によれば、安全審査は1～2週間に1度のペースで進められ、「今から見れば勉強会的な雰囲気」であり、審査の合間に研究機関等へ指導を仰いだり、GEとのテレックスでのやりとりを頻繁に実施し、技術の吸収に務めた。1969年には発電所の要員訓練のため東京電力から社員が米国GE社に派遣され、実務試験は敦賀原子力発電所にて実施した。

12月の許可から一週間後、1号機はGEとの一括購入契約が結ばれた。

1号機の建設にはターンキー契約方式が採用され、東京電力はGE社にプラント建設一式を発注した。これは、責任分担の明確化、工期短縮などを目的としたものであり、将来の国産化を見据える意味も含めて、東芝、日立、鹿島がGEと下請工事契約を結んでいる。なお、プラントの建物設計についてはEbasco社が基本、詳細設計共に実施した。

• 東芝受注：原子炉圧力容器、炉内構造物、原子炉系機器、配管、弁類、電気配線
• 日立受注：原子炉格納容器、原子炉再循環系、制御棒駆動水圧系、タービン系機器
• 鹿島受注：本館関係土木建築工事

なお、上述の内原子炉圧力容器の制作は当時東芝と関連のあった石川島播磨重工業（現：IHI）が1966年12月より設計、応力解析を実施し、1969年に海送により出荷した。水切り（建設現場への荷揚げ）は現地物揚場に設備された700t吊りジンポールデリック、建屋での据付は特設されたタワーデリック、リフティングタワーが用いられた。

GE社は日本側の設定した試験規則に囚われず性能や安全性の実証に十分な条件と判断した場合は試験を実施するよう求めてきた一方で、本国のプラントの運転経験情報の蓄積に応じて試験手順書を順次手直ししていったが、その理由について常に明確に回答していた訳ではなく、根拠を「GEがそう考えるから」と回答する場合もあったと言う。

2号機の設計 [編集]

2号機の時点になると、GEは受注量の急増から500、750、1000MWの3タイプの標準容量の炉を発表した。いわゆる1967年型と呼ばれるタイプであり、後にBWR-4と改称されたタイプである。2号機はこの中から選定することとし、発電端出力784MWのタイプが選定された。2号機の運開は当初1973年5月を目標としていた。BWR-4は福島での採用前に、TVAのブラウンズフェリー原子力発電所に採用されていたため、同様の設計特色、工学的安全施設をベースとし、当時の日本サイドは「受注実績のある、実証度の高い、信頼性のすぐれたもの」と評価していた。

1号機の出力密度が36kW/Lに対して2号機の出力密度は51kW/Lに大幅に上昇しており、所要燃料要素はより少ない数で、圧力容器もそれほど大型化したわけではない。なお、この頃圧力容器の規格としてASME SecIII Rules for Nuclear Vessels（1965年3月）が発行された。このコードは応力解析の実施を条件に安全率を低くとっている。2号機はこのコードを適用して応力解析を実施して設計された。このため、2号機の方が格納容器は肉厚が薄い。この設計指針として安全性への重視とともに「経済的に建設することも重大な要求であって、このために無意味な安全性のみに重点をおいた設計が許されないことはもち論である」と技術雑誌での報告には述べられている。

3号機の設計 [編集]

技報の中には3号機の電源設備について述べたものがあるが、外部電源喪失に備え、2台のディーゼル発電機を備えている。うち1台は4号機との共用でその容量は6300kWの非常用負荷を駆動するため、8125kVAとなっていた。

6号機の設計 [編集]

6号機では新たにMarkII（GE型）格納容器を採用したBWR-5型を導入した。そのため、このタイプの国産化を見据えて契約方式は2号機と同様GEが深く関与する形態とされた。また、6号機まで運転開始した1979年末の時点を以って東京電力は一旦「完成」と見なし、区切りをつけている。

負荷追従運転の立ち消え [編集]

また、1979年当時は、夜間や休日に出力を下げる負荷追従運転、AFC（自動周波数制御）運転について当時の東京電力原子力開発本部長、豊田正敏は「昭和60年代前半」（1980年代後半）には必要である旨述べており、当面は1、3号機を対象に実証試験を実施する計画を立てていたが、本発電所にて実際に負荷追従運転、AFC運転が実施されたことは無い。

使用済み燃料貯蔵プール [編集]

運転開始後四半世紀を過ぎると使用済み燃料の貯蔵要求が増して行ったが再処理施設の建設は延々として進まなかった。そこで、本発電所全原子炉共用の設備として使用済み燃料共用プールが1990年代に建設された。技術的・法規的には燃料プールの延長にあるものだと言う。燃料本数は6400本で、1～6号機全燃料装荷量の200%に相当する容量である。冷却法は大気を媒体としたファン式の空気式冷却塔を設置している。

シュラウドの交換 [編集]

本発電所の冷却系統配管、炉心シュラウド、ジェットポンプ等において、ステンレスが大量に使用された。当時使用されたのはSUS304と呼ばれる種類で、採用時点で後にシュラウド交換の原因となる応力腐食割れについては懸念材料として社外向けの技術誌においても指摘されていた。

1号機の運転開始から数年すると、応力腐食割れ対策を施したSUS316が原子力発電にも使われるようになってきた。このため、改良標準化計画以降の原子炉はSUS316を使用するようになり、容易に交換可能な部分については既存の炉でも交換工事が順次実施された。シュラウドは容易には交換可能ではなかったため交換出来ない状況が続いたが、上述のようにシュラウドについて応力腐食割れが進行し、1994年に2号機のシュラウドに亀裂が生じるなどのトラブルも生じてきた為、対策としてシュラウドの交換技術を1990年代に数年かけて確立し、1997年6月より1年ほどの工程で3号機にて世界初のシュラウド交換工事が実施され、その後1990年代末に各号機のシュラウド交換工事を順次実施する計画が立てられた。

このようなシュラウド交換が必要となった背景として、桜井淳は、本発電所建設時代には軽水炉の拡大に重点が置かれ、1967年のドレスデン原子力発電所（米イリノイ州）での応力腐食割れの教訓を十分に吟味する時間的余裕を取らなかったこと、それから四半世紀余り後になり、高速増殖炉もんじゅナトリウム漏洩事故などによる世論の風当たりにより原発の新規立地、既存発電所への増設計画が進展しなかったことで、東京電力が老朽原子炉の安全対策を強化し、打開策とした旨の見解を取っている。

新潟県中越沖地震への対応 [編集]

新潟県中越沖地震により、東京電力の柏崎刈羽原子力発電所が被災した。この地震で得られた知見を反映するため、東京電力は下記のような対策を進めており、東北地方太平洋沖地震直前の2011年1月時点では次のような進捗となっていた。しかし、福島第一原子力発電所事故は工事完成前に発生したため、免震重要棟など役立った処置は一部に留まった。

• 免震重要棟設置（2010年7月運用開始）
  • 災害発生時等に発電所の対策本部を設置するため建設
• 消火配管の地上化（2010年4月完了）
  • 地中に埋設していた消火配管を地上に移設し、地震による損傷の軽減を図った
• 防火水槽の設置（2009年2月完了）
  • 消火栓のバックアップとして設置
• ドラム缶転倒防止処置（2008年2月完了）
• 変圧器基礎地盤の沈下対策（2014年完了予定）
• 変圧器の油漏えい対策（2014年完了予定）
• 非常用海水系配管ダクト廻りの地盤改良（2010年12月完了）
• 重要施設近傍等の斜面対策（2010年11月完了）
• 耐震裕度向上のための、非常用空調設備・非常用電気機器・電路・配管のサポート工事（実施中）

7、8号機の増設計画の経緯と中止 [編集]

元々本発電所の敷地は広大で、上述のように8基程度の炉を設置することが可能と見られていた。1990年代初頭には、双葉町議会で増設誘致決議がなされ、7、8号機の増設が計画された。環境影響評価書は2000年12月に提出された。

2000年代に入ると東京電力の設備投資額は1993年の1兆6800億円の3分の1あまりの水準で推移しており、2010年に出されたリリースによれば本発電所の増設を織り込んだ2010年度からの経営計画でも往時の半分程度、年7800億円程度であった。2010年時点での計画としては東通原子力発電所での増設計画や本発電所での高経年化対策と合わせて、2019年に原子力発電比率を48%まで高める計画を立てていた。なお7号機からは改良型沸騰水型軽水炉を予定していた。

しかし、上述の通り事故の影響で2011年5月20日の取締役会にて中止を決定した。佐藤雄平知事は「当然の結論」とのコメントを出した。大熊町の渡辺利綱町長はやむを得ないとしながらも「雇用の確保で原発が果たしてきた役割は大きく、長期的な町づくりに影響が出ることは間違いない」と述べ、浪江町の馬場有町長は住民感情を理由として5、6号機の廃炉も提言している。

年表 [編集]

『共生と共進 －地域とともに－ 福島第一原子力発電所45年のあゆみ』他を参考に作成。

• 　1956年（昭和31年）1月1日 ：原子力三法が施行される。
• 　1957年（昭和32年）2月22日 ：電力9社が原子力発電計画を決定する。
• 1960年（昭和35年）5月10日 ：福島県が日本原子力産業会議(現日本原子力産業協会)に加盟する。
  • 7月28日 ：通産省産業合理化審議会原子力産業部会が通産大臣に対して原子力発電長期見通し(1970年までに原子力にて100万kwの発電)を答申する。
  • 11月29日 ：福島県から東京電力に対し、双葉郡への原子力発電所誘致の敷地提供をする旨を表明する。
• 1961年（昭和36年）2月8日 ：原子力委員会は初めての総合計画である原子力開発利用長期計画を公表する。
  • 9月19日 ：大熊町議会にて原子力発電所誘致促進を議決する。
  • 10月22日 ：双葉町議会にて原子力発電所誘致を議決する。
• 1963年（昭和38年）2月8日 ：東京電力が電力長期計画(第一号原子力発電所を1966年度着工、1970年度運転開始)を発表する。
• 1964年（昭和39年）12月1日 ：東京電力が大熊町に福島調査所を設置する（65年福島原子力建設準備事務所、67年福島原子力建設所となる）。
• 1966年（昭和41年）1月5日 ：公有水面埋立免許の許可を申請する。
  • 5月11日 ：東京電力が1号機にGE社のBWRを採用することを決定する。
  • 6月1日 ：1号機の原子炉設置許可申請を提出する。
  • 12月1日 ：1号機の原子炉設置許可を取得する。
  • 12月23日 ：漁業権損失補償協定を周辺10漁協と締結する。
• 1967年（昭和42年）5月31日 ：2号機用BWRをGEより輸入する。
  • 9月18日 ：2号機の原子炉設置許可申請を提出する。
  • 9月29日 ：1号機を着工する。
• 1968年（昭和43年）3月29日 ：国が2号機の原子炉設置を許可する。
• 1969年（昭和44年）4月4日 ：福島県と東京電力の間で「原子力発電所の安全確保に関する協定」が締結される。
  • 7月1日 ：3号機の原子炉設置許可申請を提出する。
• 1970年（昭和45年）1月23日 ：国が3号機の原子炉設置を許可する。
  • 1月26日 ：1号機に最初に装荷する燃料がこの日と2月4日にGE社ウィルミントン工場より運び込まれた。
  • 7月4日 ：1号機において核燃料を初めて装荷する。
  • 11月17日 ：1号機の試運転を開始する（翌年5月11日に記念式典を実施する）。
• 1971年（昭和46年）2月22日 ：5号機の原子炉設置許可申請を提出する。
  • 3月26日 ：1号機の営業運転を開始する。
  • 8月5日 ：4号機の原子炉設置許可申請を提出する。
  • 9月23日 ：国が5号機の原子炉設置を許可する。
  • 12月21日 ：6号機の原子炉設置許可申請を提出する。
• 1972年（昭和47年）1月13日 ：国が4号機の原子炉設置を許可する。
  • 12月12日 ：国が6号機の原子炉設置を許可する。
• 1974年（昭和49年）7月18日 ：2号機の営業運転を開始する。
• 1976年（昭和51年）3月22日 ：「原子力発電所周辺地域の安全確保に関する協定」を「立地4町を加えた三者協定」へと改定する。
  • 3月27日 ：3号機の営業運転を開始する。
• 1978年（昭和53年）4月18日 ：5号機の営業運転を開始する。
  • 10月12日 ：4号機の営業運転を開始する。
• 1979年（昭和54年）10月24日 ：6号機の営業運転を開始する。
• 2000年（平成12年）1月7日 ：3号機において実施予定であったMOX燃料の装荷について延期する旨を県知事に報告する。
• 2001年（平成13年）2月26日 ：佐藤栄佐久福島県知事（当時）が3号機プルサーマル計画について、当面許可しない旨を表明する。
• 2002年（平成14年）8月29日 ：東京電力、原子力安全・保安院が原子力発電所における点検・補修作業の不適切な取り扱いについて公表する。
  • 10月25日 ：東京電力が1号機の原子炉格納容器漏洩率試験における不正に関する報告書を経済産業省に提出する。また、1号機の1年間の運転停止処分を受ける。
• 2003年（平成15年）4月15日 ：定期検査時期等も重なり、東京電力の運転する原子力発電所全号機が運転を停止する。
  • 7月10日 ：佐藤栄佐久福島県知事（当時）が6号機の運転再開を容認する。
• 2005年（平成17年）7月30日 ：1号機の運転を再開する。
• 2006年（平成18年）12月5日 ：1号機における復水器海水出入口温度測定データの改ざんについて報告する。
• 2007年（平成19年）7月24日 ：新潟県中越沖地震による柏崎刈羽原発での事故を受け、日本共産党福島県委員会、同県議会議員団、原発の安全性を求める福島県連絡会が連名で東京電力に対して「福島原発10基の耐震安全性の総点検等を求める申し入れ」を提出した。
• 2010年（平成22年）2月16日 ：福島県知事は2月定例県議会で、東京電力が福島県に申し入れていた福島第1原発3号機でのプルサーマル計画実施について、条件付で受け入れることを表明した。同知事は、昨年から県エネルギー政策検討会を再開して検討してきたこと、核燃料サイクル推進という国の方針、玄海原発でのプルサーマル発電の開始などに言及、受け入れる考えを述べた 。
  • 6月17日 ：福島第一原発2号機で電源喪失・水位低下事故
  • 7月20日 ：免震重要棟開所
  • 9月18日 ：3号機のプルサーマル発電、試運転開始。
  • 10月26日 ：3号機のプルサーマル発電、営業運転を開始。
• 2011年（平成23年）3月11日 ：東北地方太平洋沖地震とその後の大津波で、外部からの電源と、何らかのトラブルにより稼動しなかったとされる非常用ディーゼル発電機を失い、「全交流電源喪失」状態に陥ったことで、原子炉や使用済み核燃料貯蔵プールの冷却水を循環させる機能と非常用炉心冷却装置の機能を完全に喪失した。これにより、地震発生まで稼働中だった1、2、3号機についてはポンプ車などで緊急に燃料棒を冷却する必要が生じ、3号機と4号機の使用済み核燃料貯蔵プールについても注水して冷却する必要が生じた。この注水過程で建屋内での水素爆発や放射性物質の大気中への漏洩が発生し、日本社会や経済と国際社会に甚大な影響を与えている。1〜4号機は廃炉となる。

  詳細は「福島第一原子力発電所事故」、「福島第一原子力発電所#主なトラブル」をそれぞれ参照

• 2011年（平成23年）5月20日 ：建設計画を進めていた7号機、8号機について、3月11日に発生した事故の状況を鑑み、計画を中止することが発表された。

発電設備概要 [編集]

全ての原子炉は、米国のゼネラル・エレクトリック社 （GE） によって設計されたものを基本としている。原子炉形式は、6号機までが沸騰水型軽水炉であった。プラント施工工事は鹿島建設によって行われた。7、8号機については建設計画を進めていたが、先の東日本大震災に伴う津波による事故の影響で、2011年5月、計画を中止する旨の発表がなされた。

プラント ナンバー	プラント 型式	格納容器 型式	運転開始	定格電気 出力	主契約者			建設工事費
					原子炉	タービン 発電機	付属設備
1号機	BWR-3	Mark I	1971年3月26日	46.0万キロワット	GE	GE	GE	約390億円
2号機	BWR-4	Mark I	1974年7月18日	78.4万キロワット	GE	GE	東芝	約560億円
3号機	BWR-4	Mark I	1976年3月27日	78.4万キロワット	東芝	東芝	東芝	約620億円
4号機	BWR-4	Mark I	1978年10月12日	78.4万キロワット	日立	日立	日立	約800億円
5号機	BWR-4	Mark I	1978年4月18日	78.4万キロワット	東芝	東芝	東芝	約900億円
6号機	BWR-5	Mark II	1979年10月24日	110万キロワット	GE	GE	東芝	約1750億円
7号機	ABWR		計画中止	138万キロワット
8号機	ABWR		計画中止	138万キロワット

型式の呼称

GEは安全規制、性能向上策の進展に伴って2～3年おきに新型のBWRを発表し、それらは当時、1965年型、1967年型、1969年型などと呼称された。その後、建設プラントの名前を取って、ドレスデン2型、ブラウンズフェリー型などと称されたこともある。1972年に新型BWRプラントを発表する際にその名をBWR-6型とし、従来発表したプラントについてもBWR1～5という番号付けをした。なお、格納容器にはMark番号が付いている。

詳細仕様 [編集]

建設参加企業 [編集]

建設参加企業

	1号機	2号機	3号機	4号機	5号機	6号機
原子炉圧力容器	IHI	IHI	IHI	バブコック日立	IHI	IHI
原子炉格納容器	日立	IHI	日立	日立	IHI	IHI
核燃料成形加工	GE	GE	日本ニュクレア フュエル	日本ニュクレア フュエル	日本ニュクレア フュエル	GE
ディーゼル機関	川崎重工	新潟鉄工	新潟鉄工	新潟鉄工	新潟鉄工	新潟鉄工
ポンプ類	荏原製作所 電業社機械製作所	荏原製作所 電業社機械製作所 由倉工業	荏原製作所 電業社機械製作所 由倉工業	日立 電業社機械製作所 由倉工業	荏原製作所 電業社機械製作所 由倉工業	荏原製作所 電業社機械製作所 由倉工業
原子炉安全弁	GE	GE	岡野バルブ	岡野バルブ	岡野バルブ	岡野バルブ
復水脱塩装置	オルガノ	荏原インフィルコ	荏原インフィルコ	オルガノ	荏原インフィルコ	荏原インフィルコ
換気空調設備	新日本空調	新日本空調	新日本空調	日本プラント建設	新日本空調	新日本空調
採料採取装置	GE	北辰電機	日機装	日機装	日機装	北辰電機 日機装
プラント据付工事	東芝プラント建設 日立プラント建設 IHI	東芝プラント建設 IHI	東芝プラント建設 IHI	日立プラント建設	東芝プラント建設 石川島プラント建設	東芝プラント建設 石川島プラント建設
土木建築工事	鹿島建設 熊谷組 間組 前田建設 五洋建設	鹿島建設 熊谷組 前田建設	鹿島建設 熊谷組 間組 前田建設	鹿島建設 熊谷組 前田建設	鹿島建設 熊谷組 間組 前田建設 五洋建設	鹿島建設 熊谷組 前田建設 五洋建設
国産化率	56%	53%	91%	91%	93%	63%

なお、GEが主契約者に入った1、2、6号機については三井物産が代理店業務を行った。

この他、6号機の放射性廃棄物処理施設はGEの子会社であるGETSCOが受注し基本設計を実施した。GETSCOは日揮に詳細設計、建設工事、試運転を任せたが、TBFなど一部のユニットについてはGEからの支給品であったと言う。

主要建物建築仕様（建設時） [編集]

原子炉建屋外観（1999年）

1号機、2号機の主要な建屋の建築仕様については『原子力学会誌』、『発電水力』他で紹介されており、その建築の仕様は下記のようになっている。原子炉建屋、タービン建屋、排気塔などはいずれも施工基面高10mであるが、取水路開渠付近に設けられたポンプ室の施工基面高はO.P.7.5mであり、超高圧変電所は施工基面：O.P.35mにある。

1号機原子炉建屋

• 平面寸法：約41m×41m
• 高さ：約49m
• 階層：地上5階、地下1階
• 構造：燃料取替床まで鉄筋コンクリート造、その上部は鉄骨メタルサイディング張り
• 全重量：66,400t
  • 建物重量約55,000t
  • 原子炉本体他機器重量：約11000t
• 常時接地圧：約36t/平方メートル

2号機原子炉建屋

• 平面寸法：約45m×45m
• 高さ：約62m
• 構造：全部鉄筋コンクリート造
• 全重量：99,900t

燃料取替室には燃料取替装置および天井走行クレーンが取り付けられている。また、運転員の移動のためのエレベータもある。内部は負圧に保たれ設計上の内圧は0.018kg/平方センチである。

1号機タービン建屋

• 張間：約48m
• 桁行：104m
• 高さ：35.4m（基礎底面から屋根間）
• 階層：地下1階地上2階
• 構造：鉄筋コンクリート造
• 総重量：70,200t
• 天井走行クレーン：125t吊り

2号機タービン建屋

• 張間：約67.6m
• 桁行：105m
• 高さ：37m
• 階層：地下1階地上2階
• 構造：鉄筋コンクリート造
• 総重量：110,400t
• 天井走行クレーン：150t吊り

タービン建屋はいずれも1階に原子炉給水ポンプ、給水加熱器、補助冷却系交換器、予備ディーゼル発電機、所内ボイラ等補機類が配置され、2階のタービン操作床と称する場所にタービンが据え置きされている。なお、タービン発電機の架台は構造的に建物と分離しており、基礎版から自立している。架台形式は高位同調型と呼ばれ、架台に要するコンクリート量だけで2700立方メートルとなる。

コントロール建屋

• 階層：地下1階、地上2階
• 幅：約17m
• 長さ：約22m

自動制御室、計測装置、電子計算機を備えた中央操作室が2階にあり、1階以下にはケーブル処理室、バッテリー室がある。

廃棄物処理建屋

• 幅：約22m
• 長さ：約55m

排気塔

• 高さ：約120m
• 排気流速：約17.5m/sec

人員数 [編集]

6基の原子炉が稼動していた際の取材では、常時6000名近くの従業員が働いているとされていた。また、放射線管理区域内への入場には従来からセキュリティチェックが実施されていたが、2010年初頭の時点では、生体認証登録も追加されていた。

主要機器詳細仕様 [編集]

記述は文献発行時を基準とする。その後改造、交換された箇所については改造後の仕様を記述した文献について明記する。

主要設計仕様表
Principal design data table

分類	項目			単位	1号機	2号機	3号機
一般プラント	原子炉熱出力 送電端電気出力 発電端電気出力			MWt kW kW	1,213 379,800 401,248	2,381 759,900 783,913	2,381 759,900 783,913
原子炉 および炉心	全冷却材流量 原子炉運転出力			t/h kg/cm2g	21.8×103 70.3	33.8×103 70.7	33.8×103 70.7
	炉心		実効高 等価直径 装荷ウラン量	mm mm kg	3,660 3,439 78,795	3,660 4,026 106,800	3,660 4,026 106,800
	蒸気条件		蒸気流量 蒸気温度	t/h ℃	2,140 285	4,440 286	4,440 286
核特性	U-235平均濃縮度		第一炉心 平衡炉心	wt% wt%	2.17 2.50	2.20 2.58	2.20 2.58
	燃焼度		第一炉心平均 平衡炉心平均 燃料集合体最高（第一炉心）	MWD/t MWD/t MWD/t	16,500 22,000 約26,000	21,000 27,500 約35,000	21,000 27,500 約35,000
熱特性	設計出力分布係数		半径方向 軸方向 局部 全出力分布係数		1.47 1.57 1.30 3.00	1.40 1.50 1.24 2.60	1.40 1.50 1.24 2.60
	過出力係数 平均出力密度 最小限界熱流束比 最大線出力密度 炉心出口の平均蒸気重量率			kW/L kW/cm wt%	1.20 35.73 1.52 (120%出力時) 0.594 10.0	- 51.2 1.9 (100%出力時) 0.610 13.3	- 51.2 1.9 (100%出力時) 0.607 13.3
燃料	ペレット直径 ペレット材料 被覆管外径 被覆管材料			cm cm	1.24 UO2 1.45 ジルカロイ-2	1.24 UO2 1.43 ジルカロイ-2	1.24 UO2 1.43 ジルカロイ-2
	燃料集合体		集合体総数 燃料棒配列 集合体当たりUO2重量 集合体重量 チャネル材料	kg kg	400 7×7 223 311 ジルカロイ-4	548 7×7 221 309 ジルカロイ-4	548 7×7 221 309 ジルカロイ-4
制御材	制御棒		材質形状 数 ピッチ	cm	ボロンカーバイド 十字形 97 30.48	ボロンカーバイド 十字形 137 30.48	ボロンカーバイド 十字形 137 30.48
	ポイズンカーテン		材質形状 数		ボロンステンレス鋼 板状 172	ボロンステンレス鋼 板状 248	ボロンステンレス鋼 板状 248
	液体毒物		系統数 毒物 主要機器		1 ボロン （5ホウ酸ナトリウム） 貯蔵タンク1基 プランジャポンプ2台 （予備1台）	1 ボロン （5ホウ酸ナトリウム） 貯蔵タンク1基 プランジャポンプ2台 （予備1台）	1 ボロン （5ホウ酸ナトリウム） 貯蔵タンク1基 プランジャポンプ2台 （予備1台）
分類	項目			単位	1号機	2号機	3号機
圧力容器	内径×全高 母材厚さ 内張り厚さ 母材材質 内張材材質 重量 設計圧力 設計温度 適用規格			m mm mm t kg/cm2g ℃	4.78×約19.0 約160 約5.6 ASME SA 302B ASME SA 336 ステンレス鋼 約440 87.9 302 ASEM Sec.VIII	5.57×約22.0 約140 約5.0 ASME A 533Gr.B,C1.1 ASTMA 508 C1.2 ステンレス鋼 約500 87.9 302 ASEM Sec.VIII	5.57×約22.0 約140 約5.0 ASME A 533Gr.B,C1.1 ASTMA 508 C1.2 ステンレス鋼 約535 87.9 302 ASEM Sec.VIII
冷却材 再循環系	ループ数×口径 ジェットポンプ個数 再循環ポンプ流量 再循環ポンプ全揚程 再循環ポンプ電動機出力 再循環ポンプ電動機回転数			t/h m kW rpm	2×610 20 5,600 103.6 2,000 1,380	2×712 20 7,570 153 3,750 1,380	2×712 20 7,760 152.4 3,750 1,380
主蒸気系	主蒸気管本数×口径 主蒸気隔離弁個数×形式 安全弁個数×形式 逃がし弁×形式				4×400mm 8×空気式 13×ばね式 3×電磁式	4×610mm 8×空気式 3×ばね式 8×先駆弁式	4×610mm 3×空気式 3×ばね式 8×先駆弁式
格納容器	ドライウェル		形状 球部内径×円筒部内径	m	フラスコ形 17.7×9.6	フラスコ形 20.0×10.9	フラスコ形 20.0×10.9
	圧力抑制室		形状 円環中心線直径 円環断面内径 ベント管本数×内径 ヘッダ内径 下降管本数×内径 プール水量	m m m m3	円環形 29.6 8.08 8×1.75m 1.25 80 1,750	円環形 33.5 8.9 8×2.057m 1.46 96×610mm 3,000	円環形 33.5 8.9 8×2.057m 1.46 96×610mm 2,991
	設計圧力（内圧） 設計圧力（外圧） 設計温度 材質			kg/cm2g kg/cm2g ℃	4.35 0.14 138 ASTM A 201 Gr.B またはA212 Gr.B	3.92 0.14 138 ASME SA 516 Gr.70	3.92 0.14 138 ASME SA 516 Gr.70

定期検査・一般保守参加企業 [編集]

協力企業 [編集]

協力企業には、以下のような企業がある。

関電工

発電設備メンテナンス

きずなdeふたば [編集]

福島第一原子力発電所事故以前には広報誌『きずなdeふたば』を定期的に発行していた。この広報誌では福島県内の他の東京電力発電所（福島第二、広野）も取り扱っており、毎号関連企業が登場していた。

主なトラブル [編集]

下記は報告された大きなトラブルであり、小規模な事故は建造当初から発生している。

「原子力事故」も参照

1976年4月2日　2号機事故

構内で火災が発生したが外部には公表されなかった。しかし田原総一朗に宛てた内部告発により事故の発生が明らかになり、告発の一か月後東京電力は事故の発生を認めた。東京電力は「溶接の火花が掃除用布に燃え移った」と説明したが、実際にはパワープラントのケーブルが発火し、偽装のため東京電力社員がダクトの傍でボロ布を燃やしたという噂が下請社員間で流れた。

1978年11月2日 3号機事故

日本で最初の臨界事故とされる。この事故が公表されたのは事故発生から29年後の2007年3月22日になってからであった。

1990年9月9日 3号機事故

主蒸気隔離弁を止めるピンが壊れた結果、原子炉圧力が上昇して「中性子束高」の信号により自動停止した。INESレベル2。

1998年2月22日 4号機

定期検査中、137本の制御棒のうちの34本が50分間、全体の25分の1（1ノッチは約15cm）抜けた。

2000年7月 1～6号機

過去の自主点検検査記録などのデータ改ざんが行われていたことが原子力安全・保安院への内部告発により発覚し、2002年には東京電力もデータ改ざんがなされていた事実を認め、社長南直哉等当時の首脳陣が引責辞任した（東京電力原発トラブル隠し事件）。

2010年6月17日 2号機

電源喪失・水位低下事故。3号機にプルサーマルを導入しようとした矢先、2号機で冷却機能不全になる事故が発生

2011年3月11日 1・2・3号機

2011年3月11日に発生した東北地方太平洋沖地震とその地震による津波で、外部からの電源と発電所内の非常用ディーゼル発電機による電源の双方を失う「全交流電源喪失」状態に陥り原子炉の冷却機能が失われたため、炉心溶融等により大量の放射性物質が放出された。原子力安全・保安院による暫定評価は最悪のレベル7。事故の詳細と経緯については福島第一原子力発電所事故・福島第一原子力発電所事故の経緯の記事をそれぞれ参照。

関連項目 [編集]

• 福島第一原子力発電所事故
• 福島第一原子力発電所事故の経緯
• 制御棒引き抜け事象
• 福島第二原子力発電所
• 浜通り（原発銀座）
• 吉田昌郎 - 当所所長

参考文献 [編集]

• 森江信 『原子炉被曝日記』 株式会社「技術と人間」、1995年1月（初版は1979年）。ISBN 978-4-7645-0010-5。

：著者は1976年から下請会社に勤務し、福島第一原発で研修、勤務。巻末に福島第一原発原子炉建屋構造図あり。

外部リンク [編集]

• 東日本大震災後の福島第一・第二原子力発電所の状況 （東京電力） 2011年9月16日閲覧
• TEPCO:福島第一原子力発電所　設備の概要 （東京電力） 2011年9月16日閲覧
• 原子力事業部 プラント納入実績（東芝）
• 黎明 -　福島原子力発電所建設記録　調査篇- 　(科学映像館）
• 福島の原子力　(科学映像館）