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原子力ビギナーズ
原子力発電のしくみ

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原子力発電げんしりょくはつでんはどうやって電気でんきをつくっているの?

原子力発電げんしりょくはつでん火力発電かりょくはつでん比較ひかく

原子力発電げんしりょくはつでん火力発電かりょくはつでんも、みずかして蒸気じょうきをつくり、タービンをまわして発電はつでんします。
蒸気じょうきをつくる方法ほうほうとして、火力発電かりょくはつでんはボイラーで天然てんねんガスや石炭せきたん石油せきゆなどの化石燃料かせきねんりょうやしますが、原子力発電げんしりょくはつでん原子炉げんしろでウランやプルトニウムなどを核分裂かくぶんれつさせて発生はっせいしたねつ利用りようします。

原子げんしとは…

すべての物質ぶっしつは、いろいろな原子げんしからできています。原子げんし中心ちゅうしんには、陽子ようし中性子ちゅうせいしばれるつぶあつまった原子核げんしかくがあり、そのまわりを電子でんしまわっています。原子げんしには水素すいそ酸素さんそ炭素たんそやウランなどの種類しゅるいがありますが、原子げんし種類しゅるい陽子ようしかずによってまります。

ウランの「核分裂かくぶんれつ」でねつエネルギーを

ウラン235の原子核げんしかく中性子ちゅうせいしむと、原子核げんしかくが2つに分裂ぶんれつしてねつエネルギーをします。この現象げんしょう核分裂かくぶんれつです。
核分裂かくぶんれつ同時どうじ中性子ちゅうせいしが2~3個飛ことします。この中性子ちゅうせいしで、つぎ核分裂かくぶんれつきます。このように核分裂かくぶんれつ次々つぎつぎこることを核分裂連鎖反応かくぶんれつれんさはんのうといいます。
核分裂かくぶんれつかず増減ぞうげんすることなく、おな割合わりあい連鎖反応れんさはんのうつづ状態じょうたい臨界りんかいといいます。原子力発電所げんしりょくはつでんしょでは、ウランなどの原子げんし核分裂かくぶんれつさせ、臨界状態りんかいじょうたいにして発電はつでんしていますが、中性子ちゅうせいし吸収きゅうしゅうする制御棒せいぎょぼうなどで中性子ちゅうせいしかずをコントロールしています。

原子炉げんしろ種類しゅるい

福井県ふくいけんにある原子力発電所げんしりょくはつでんしょは、加圧水型軽水炉かあつすいがたけいすいろ(PWR)、沸騰水型軽水炉ふっとうすいがたけいすいろ(BWR)、高速増殖炉こうそくぞうしょくろ(FBR)の3種類しゅるいがあります。

沸騰水型軽水炉ふっとうすいがたけいすいろ(BWR:Boiling Water Reactor)

原子炉げんしろみず直接沸騰ちょくせつふっとうさせて蒸気じょうきをつくり、タービンをまわして発電はつでんする。敦賀つるが号機ごうきがこのタイプです。

加圧水型軽水炉かあつすいがたけいすいろ(PWR:Pressurized Water Reactor)

原子炉内げんしろないたか圧力あつりょく(157気圧きあつ)をかけて、みずやく320℃の高温状態こうおんじょうたいにする。このみず(1次冷じれい却水きゃくすい)を蒸気発生器じょうきはっせいきおくり、べつみず(2次冷却じれいきゃくすい)にねつつたえて蒸気じょうきをつくりタービンをまわす。
美浜みはま大飯おおい高浜たかはま各発電所かくはつでんしょ敦賀つるが号機ごうきがこのタイプ。

高速増殖炉こうそくぞうしょくろ(FBR:Fast Breeder Reactor)

プルトニウムとウランをぜた燃料ねんりょう使つかい、中性ちゅうせいをウラン238にててプルトニウムを増殖ぞうしょくする。
冷却材れいきゃくざい液体えきたいナトリウムを使つかう。
「もんじゅ」がこのタイプ。