2015-08-12

原子炉について改めて調べてみた

原理

核分裂継続して行うことで熱を発生させて、水を沸かしてタービンを回すなどで利用するのが原子炉

核分裂は核燃料が中性子を吸収すると起きる。

核分裂時には生成物と複数中性子が発生する。

核燃料や中性子一定量以上になると核分裂の頻度が爆発的に増加するという連鎖反応がおきる。一瞬ですべての燃料が分裂し、膨大なエネルギーになる(これが核兵器

中性子を吸収する材質の制御棒中性子の数を制御して核分裂の頻度を一定に保つことで爆発しないようにしている。

運転と停止

制御棒を抜いていくと核分裂が増加し、発熱が増える。核分裂の頻度が一定に保たれている状態が臨界状態。運転中の原子炉臨界状態にある。

制御棒を挿入すると核分裂が停止し、分裂による発熱がなくなる。余熱が取り去られて水温が100度を下回った状態が冷温停止状態。

停止中の冷却

核分裂によりできた分裂生成物は崩壊時に放射線と熱を出す。

なので停止中でも冷却しないと加熱が進んで溶けてしまう。

崩壊が進んで物質が減り、熱がおさまるまでは数年かかる。

2種類の危険

核爆発

核分裂の増加を制御せずに放置すると連鎖反応がおきて核兵器と同種の爆発がおきる。

チェルノブイリはこれ。

福島原発はこれではない。

放射性物質拡散

核分裂制御していても冷却に異常があると高温になり、いろいろ溶けたり故障したり破裂したりする。

外界に放射性物質がまちちらされ放射線による被害が広がる。

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