原子からエネルギーへ：常識的な原子力の台頭

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• 原子力とは、発電のために核反応を利用することです。原子の核分裂、放射性崩壊、核融合から得ることができます。原子力は、原子粒子の再結合と配列によって生成されるエネルギーであり、原子エネルギーとも呼ばれます。原子力は本質的に質量とエネルギーの転換です。
• 現在、人類は太陽の中心部で起きている核融合というタイプの核反応を利用して容易に発電することはできません。商業用原子力発電所は、核分裂を利用して発電しています。

原子力とは、発電のために核反応を利用することです。原子の核分裂、放射性崩壊、核融合から得ることができます。

核分裂

原子力とは、発電のために核反応を利用することです。原子の核分裂、放射性崩壊、核融合から得ることができます。原子力は、原子粒子の再結合と配列によって生成されるエネルギーであり、原子エネルギーとも呼ばれます。原子力は本質的に質量とエネルギーの転換です。

原子力の主な特徴は、エネルギーの高密度性です。1 トンの U-235 の完全な核分裂によって生成されるエネルギーは、約 240 万トンの標準石炭の燃焼で放出されるエネルギーにほぼ相当し、核兵器の破壊的な威力を示しています。

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動作原理

現在、人類は太陽の中心部で起きている核融合というタイプの核反応を利用して容易に発電することはできません。商業用原子力発電所は、核分裂を利用して発電しています。

ウランやプルトニウムといった放射性重金属が原子力発電所の燃料として一般的に使われます。難しいことを知る必要はありません。酸素や炭素と同じ化学元素の仲間であり、ただ珍しいというだけです。

典型的な原子力発電所は、2 つの部分からなる原子力アイランドで構成されています：

原子炉を用いて核分裂により蒸気を生成する一次回路。

蒸気を利用して発電するタービン発電機システムを含む従来型アイランド。

最も一般的に使用されている民間原子力発電所は加圧水型原子炉で、ウラン核燃料を原子炉内で核分裂させて大量の熱エネルギーを放出します。これは手榴弾の爆発で放出されるエネルギーを想像するとよいでしょう。

高圧の循環冷却水を用いて熱エネルギーを蒸気に変え、その蒸気で発電機を回転させることで電気を生産します。

有名な原子力事故 3 選

映画『Chernobyl』を観たことがあれば、原子力事故が引き起こす甚大な災害について大体のイメージが湧くでしょう。

1.スリーマイル島

スリーマイル島の事故では、ペンシルベニア州ハリスバーグ近郊のロンドンデリー郡区サスケハナ川沿いにある、スリーマイル島原子力発電所の原子炉 2 号機（TMI-2）で炉心の部分溶融が発生しました。

事故は 1979 年 3 月 28 日午前 4 時に始まり、放射性ガスとヨウ素が環境中に放出されました。

この事故は、米国の商業用原子力発電所史上最悪の事故と見なされています。国際原子力事象評価尺度（INES）の 7 段階の対数目盛りで、TMI-2 原子炉の事故はレベル 5「より広範な影響を伴う事故」に分類されています。

2.チェルノブイリ

1986 年 4 月 26 日未明、チェルノブイリ原子力発電所の 4 号炉で爆発が発生し、建屋の屋根が吹き飛び壁が崩壊、2 名が即死しました。大量の放射性物質が放出され、環境中の放射線量率は驚異的な毎時 2,000 ミリシーベルトに達し、これは許容限度の 2 万倍に相当します。

1,700 トンを超える黒鉛が破壊的な火災の燃料となり、火災現場の温度は摂氏 2,000 度以上に達しました。

3.福島第一

福島第一原子力発電所を聞いたことがない人はいないでしょう。昨年、日本は福島原発で発生した処理水を太平洋に放出し、激しい議論と非難を引き起こしました。

福島第一原子力発電所の問題は、2011 年 3 月 11 日の日本の地震と津波の後に始まりました。この事故がどのような被害をもたらすかはまだ正確には分かっていません。6 基の原子炉のうち 4 基が次々に故障し、4 日間で 3 回の爆発が 2 つの格納容器を破壊する恐れを生じさせ、放射性物質を放出して、発電所の作業員や残留した周辺住民に脅威を与えました。