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幅広い話題について書いていきたい所存です

原子力発電ノート

基本原理

ウラン235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

 

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原子力発電の基本原理

図をもうちょっと細かく説明しますと、左から順番に。

 

1.中性子原子核に衝突 ⇒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。

プルトニウム

 

補足説明。

ウラン2353%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

BWRの図

 

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BWR

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

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PWR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~!!