原子力発電ノート
基本原理
ウラン235の原子核に熱中性子をぶつけ、核分裂を発生させる。
このとき”質量損失”が発生し、その分がエネルギーに変換される。
・質量がエネルギーに変換されるというのは19世紀前になかった概念
これを発見したのがアインシュタイン。
E=MC^2 ※E:エネルギー M:質量 C:光速(3*10^8)
※アインシュタイン天才すぎる!!
・基本原理の図解
図をもうちょっと細かく説明しますと、左から順番に。
1.熱中性子が原子核に衝突 ⇒核分裂&質量欠損 ⇒エネルギー生成
2."高速中性子"が発生するが、"高速中性子"は速度が速すぎて核分裂に不向き
なので水で減速
3."高速中性子"の速度が落ちて熱中性子となり、さらに核分裂が連鎖
こんな感じです。
ちなみに、水温が上昇すると水の密度が減少し、熱中性子が減少し
核分裂が抑制されます。
原子炉の温度が上昇することで上記現象が発生して
核分裂が抑制される現象をボイド効果といいます。
原料の種類
・ウラン235 ⇒"自然界ではあまり取れないらしい"(0.7%を鉱山で採掘するらしい)
・ウラン238 ⇒ 99%以上自然でとれるらしい。
補足説明。
・ウラン235は3%に濃縮して使用する。それ以上の%に上げるのは大変危険。
・ウラン238は”水を使用しない”冷却材としてナトリウムを使用。
原子炉(軽水炉)
①BWRの図
特徴
1.放射性物質がタービンへ送られる
2.原子炉が大きく、出力密度が小さい
3.再循環ポンプを調整 ⇒ 出力調整
4.炉内温度上昇 ⇒ 水の密度低下 ⇒ 熱中性子が減少 ⇒ 出力低下(ボイド効果)
②PWRの図
特徴
1.放射性物質はタービンへ送られない
2.再循環ポンプは無いが、蒸気発生器がある
3.原子炉が小さい
4.細かい出力調整は、ホウ素濃度で行う
こんな感じで勉強した内容をまとめてみました。
量が多くて長い道のりですが、頑張るぞ~!!