最終更新日 2024年5月3日 by logistics
「原子力発電の仕組みってどうなっているの？」
「原子力発電のメリットを知りたい」
「アトックスの評判や年収が知りたい」
日本では様々な方法で電気を作っており、原子力発電もそのうちの一つとなりますが、どのような方法で電気を作るのか興味を持つのではないでしょうか。
火力発電と同じ原理となりますが、原子力発電所で水の入った原子炉の中でウラン燃料を核分裂させ、発生する熱を利用して蒸気を作ってタービンを回し、発電機で電気を発生させます。
蒸気の作り方に関しては２種類存在し、ＢＷＲとなる騰水型とＰＷＲとなる加圧水型となりますが、どのように作るか興味を持つのではないでしょうか。
騰水型は原子炉に存在するウランの熱で水を沸騰させ、加圧水型の場合はまずは原子炉に圧力をかけなければなりません。
水を沸騰させることなく熱水を作り、熱を蒸気発生機に伝えることで、間接的に蒸気を発生させます。
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少ない燃料で多くの電力を安定して供給することが可能
火力発電等と比較して、どのようなメリットがあるのか興味を持つかもしれませんが、少ない燃料で多くの電力を安定して供給することが可能です。
燃料はウランとなり、具体的には核分裂しやすいウランと核分裂しにくいウランを混ぜたものとなりますが、通常燃料は使用するとなくなり、再度補充しなければなりません。
ウランはエネルギー密度が高いため、原子炉に入れると取り替えることなく１年間発電することができます。
約１１グラムあれば、家庭で使用する１年間分の電気を作ることが可能ですが、使用済みのウランは再処理を行うと、再度燃料として使用することが可能です。
ウランはどのように入手するのか興味を持つかもしれませんが、海外から輸入しなければなりません。
海外から輸入を行っているエネルギー源として石油もあげられますが、ウランの場合は石油と比較して産出国は偏っておらず、政治的状況が安定している国々に分散しています。
政治的状況が不安定な国からも輸入を行っている石油と比較して、安定した供給を行うことができるといえるでしょう。
発電時に二酸化炭素を排出しない
メリットは他にもあり、発電時に二酸化炭素を排出しないことから、地球温暖化を防止する上でも優れています。
火力発電の場合は、石油や天然ガス等の化石燃料を燃やして発電を行っており、二酸化炭素が発生します。
二酸化炭素は地球温暖化への影響が強いといわれており、世界中で排出量を減少させる取り組みを行っていることから、排出しないよう注意しなければなりません。
日本の電気事業において、電力需要においては１９７０年代以降３倍に増えていますが、二酸化炭素の排出量は約２倍の伸びとなっています。
原子力発電によって電気が生み出されてきましたが、二酸化炭素の抑制が影響しているといえるでしょう。
ウランの再処理について
再処理に関してはどのように行うのか疑問を持つかもしれませんが、再利用可能な資源と廃液に分離しなければなりません。
ウランに関しては、発電で消費されるのは３パーセントから５パーセントといわれています。
約９５パーセントから９７パーセントは再利用が可能ですが、分離は再処理工場で行い、廃液に関しては核分裂生成物を含んでいるため、注意して処理を行う必要があります。
搬出するまでは敷地内で貯蔵されていますが、貯蔵方法に関しては、水を入れたコンクリート製のプールに貯蔵しなければなりません。
水とコンクリートの壁によって放射能を遮ることができますが、水によって燃料から発生する熱も取り除くことが可能となります。
分離に関してはウランだけではなくプルトニウムも燃料として使用することが可能ですが、廃液は高レベル放射性廃棄物にする必要があります。
具体的にはガラス成分と混ぜることでガラス固化体にし、貯蔵を行い冷却しなければなりません。
日本の基本方針として冷却した後は、最終的に地下３００メートルより深い地層に処分することになります。
ウランとプルトニウムはMOX燃料工場に運び加工を行う
ウランとプルトニウムはどうなるのか疑問を持つかもしれませんが、MOX燃料工場に運び加工を行います。
加工を行いＭＯＸ燃料となり、再度原子力発電所で使用することになりますが、加工に関しては少量のプルトニウムにウランを混ぜるなければなりません。
具体的には、ウランにプルトニウムを４パーセントから９パーセント混ぜたものと考えるとよいでしょう。
原子力発電所では放射性物質が発生するため、注意する必要がありますが、多重防護の考え方を採用し、安全を確保しています。
具体的には、異常の発生を防止し、異常が発生した場合は早期に検知して異常の拡大を防止する、異常が発生した場合拡大を防止し影響を低減する対策となります。
原子炉においては、日本では軽水炉が採用されていますが、出力が上がった場合は自然にブレーキが掛かるよう製造されました。
安全を維持するため定期検査も行われており、約１年に１回は発電を止めて検査を行いますが、磨耗等が発見された際は設備の安全性をチェックし、補修や取り換えを行います。
まとめ
近年は平均気温が上昇し、夏はエアコン使用等で特に電気の使用量が増えますが、原子力発電所の定期検査に力を入れることで、安全に安定した大量の電気を供給することができるのではないでしょうか。
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