水蒸気爆発

水蒸気爆発による噴火

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。

分類

界面接触型（contact-surface steam explosivity）と全体反応型（bulk interaction steam explosivity）の2種類に大別される^[1]。

界面接触型: 水の中に金属溶融体のような熱い細粒物質が落ちると、その周囲に薄い水蒸気の膜が形成される。この状態を「粗混合」と呼び、この薄膜はしばらく安定に存在するが、何らかの原因により不安定化し、衝撃波とともに破壊される。この破壊現象を界面接触型の水蒸気爆発と呼ぶ。原子炉で炉心溶融が発生したときに冷却水の中に高温物質が落下すると、このタイプの水蒸気爆発が発生する可能性がある。

火山における水蒸気爆発の模式図。帯水層にマグマが貫入することによる水蒸気爆発。

全体反応型: 密閉空間内の水が熱により急激に気化・膨張することにより、密閉していた物質が一気に破砕されて起きるタイプの水蒸気爆発。例えば、地殻内のような密閉した空間に帯水層があった場合、そこへマグマが貫入することによって大量の水蒸気が急激に発生すると、このタイプの水蒸気爆発が起こる。その際にマグマも一緒に放出された場合、特にマグマ水蒸気爆発と呼ぶ。

火山: 日本での有名な水蒸気爆発は、1888年の会津磐梯山の噴火や1973年の西之島新島の噴火である。前者では、磐梯山の山体内部で水蒸気爆発が発生し、山体崩壊とともに岩屑なだれが発生し、477人の死者を出すとともに、長瀬川とその支流がせき止められ、桧原湖、小野川湖、秋元湖、五色沼をはじめ、大小さまざまな湖沼が形成された。
原子炉の炉心溶融: 多くの原子炉で燃料被覆管に用いられているジルコニウム合金は1,400℃で溶融を始め、その溶融体が冷却水中に落下すると水蒸気爆発をおこす。
調理: 天ぷらなど揚げ物を調理中に油に火が点いた場合、火を消そうと水をかけると水蒸気爆発が起こるため、注意が必要である。