臨界

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原子力発電の要!臨界とその仕組み

原子力発電は、ウランなどの重い原子核に中性子を衝突させることで莫大なエネルギーを取り出す技術です。この時、原子核は分裂し、莫大なエネルギーと共に新たな中性子を放出します。この現象を核分裂反応と呼びます。核分裂反応で放出された中性子は、さらに他の原子核に衝突し、再び核分裂反応を引き起こします。このように、一つの核分裂反応が連鎖的に新たな核分裂反応を引き起こすことで、莫大なエネルギーが連続的に生み出されます。この連鎖反応が安定して続く状態を臨界と呼びます。原子力発電所では、この臨界状態を維持することで安定的にエネルギーを取り出しています。臨界状態を制御することで、エネルギーを取り出す速度を調整することも可能です。もし、制御がうまくいかず、連鎖反応が過剰に進んでしまうと、原子炉内の圧力や温度が急上昇し、炉心溶融などの深刻な事故につながる可能性があります。
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原子力発電の安全性:再臨界現象を理解する

- 原子力発電の仕組み原子力発電は、ウランなどの物質が持つ巨大なエネルギーを利用して電気を起こす仕組みです。原子力発電の心臓部は、原子炉と呼ばれる巨大な装置です。原子炉の中では、ウランの燃料集合体が、核分裂という反応を起こしています。核分裂とは、ウランの原子核に中性子と呼ばれる小さな粒子がぶつかると、ウランの原子核が分裂し、莫大なエネルギーと同時に新たな中性子を放出する現象です。この新たに放出された中性子が、さらに別のウランの原子核にぶつかり核分裂を起こすことで、連鎖的に反応が続いていきます。原子力発電はこの核分裂の連鎖反応を制御しながら、熱エネルギーを取り出すことで実現しています。原子炉で発生した熱は、冷却材と呼ばれる水によって運ばれ、蒸気発生器で水を沸騰させて高温・高圧の蒸気を作り出します。この蒸気の力でタービンを回し、タービンにつながった発電機を回転させることで、電気エネルギーを生み出します。原子力発電は、化石燃料を使用しないため、二酸化炭素の排出を抑え、地球温暖化対策に貢献できるという利点があります。一方で、放射性廃棄物の処理や事故のリスクなど、解決すべき課題も残されています。