防災について 核物質について知ろう
核物質について知ろう
原子炉
防災について 
防災について 非常用炉心冷却装置とは？
非常用炉心冷却装置とは、原子力発電所の安全確保に欠かせない設備です。原子炉を冷却し、炉心温度を適正な範囲に維持することで、炉心溶融や放射性物質の放出を防いでいます。この機能を果すために、非常用炉心冷却装置は複数の方式を用いています。非常用炉心冷却装置の役割は、原子炉の冷却を継続することによって、原子炉の安全を確保することです。原子炉では、ウランなどの核燃料が核分裂反応を起こし、熱を発生させています。この熱は、原子炉を冷却する水やガスによって取り除かれています。しかし、何らかの原因で原子炉の冷却が停止した場合、炉心温度が上昇して炉心溶融に至る可能性があります。炉心溶融を防ぐために、非常用炉心冷却装置が作動し、原子炉の冷却を継続します。非常用炉心冷却装置には、複数の方式があります。代表的な方式としては、以下の3つがあげられます。1. 注水方式原子炉に水を注入して冷却する方法です。2. 噴霧方式原子炉に水を噴霧して冷却する方法です。3. 浸漬方式原子炉を水に浸漬して冷却する方法です。これらの方式は、それぞれに特徴があり、原子炉の種類や設置場所などに応じて採用されています。
防災について 原子炉格納容器の役割と仕組みとは
原子炉格納容器とは、原子炉の施設内における放射線源を閉じ込め、環境への放射線漏れを防ぐための原子力発電所における重要な設備です。原子炉格納容器は、原子炉圧力容器の周囲を取り囲む二次冷却系と呼ばれるシステムの一部で、原子炉圧力容器から発生する放射性物質を閉じ込めて、外部への放出を防ぐ役割を担っています。原子炉格納容器は、原子炉圧力容器が破損する事故が発生した場合の放射性物質の漏洩を防ぐために、二重構造になっているのが一般的です。内側の格納容器は、原子炉圧力容器を直接覆うもので、ステンレス鋼やコンクリートなどで構成されています。外側の格納容器は、内側の格納容器を覆うもので、鉄筋コンクリートや鋼板などで構成されています。また、原子炉格納容器には、放射性物質を浄化するフィルターや活性炭などが設置されており、放射性物質が外部に漏洩しないようにしています。原子炉格納容器は、原子力発電所の安全運転に欠かせない重要な設備であり、原子力発電所を訪れる際には、原子炉格納容器の構造や役割について理解しておくことが大切です。
防災について 知って備える燃料被覆管
燃料被覆管とは何か？燃料被覆管とは、原子力発電所で使用する核燃料のペレットを格納するシリンダー状の部品のことです。燃料被覆管は、燃料ペレットを炉心内で保持し、燃料ペレットから生成される放射性物質を封じ込める役割を果たしています。燃料被覆管は、耐食性と中性子透過性に優れたジルカロイと呼ばれる合金でできており、炉心内の高温・高圧の環境下でもその形状を維持できるよう設計されています。燃料被覆管の厚さは、一般的に0.5～1.0ミリメートルであり、燃料ペレットを格納する部分の長さは、約1メートルです。燃料被覆管は、燃料ペレットの周りに隙間なく配置されており、燃料ペレットと燃料被覆管の間に冷却水の流れを作り出すことで、燃料ペレットの温度を低く保っています。燃料被覆管は、原子力発電所の安全運転に不可欠な部品であり、定期的に点検や交換が行われています。
防災について 原子炉の冷却水減少を補うためのECCS
原子炉の冷却水減少を補うためのECCSECCSの役割ECCS（Emergency Core Cooling System）は、原子炉の冷却水量を補うためのシステムです。原子炉の冷却水は、原子炉内の燃料棒を冷却し、原子炉を運転する上で重要な役割を果たしています。しかし、原子炉の冷却水は、何らかの理由で減少することがあります。例えば、配管の破損や冷却水ポンプの故障などが挙げられます。冷却水量が減少すると、燃料棒が高温になり、最悪の場合には溶融することがあります。燃料棒が溶融すると、放射性物質が放出され、原子炉事故が発生する可能性があります。ECCSは、原子炉の冷却水量が減少した場合に、それを補うためのシステムです。ECCSは、タンクに貯蔵された水を原子炉に注入したり、原子炉内の水を再循環したりして、冷却水量を維持します。ECCSは、原子炉の安全運転に不可欠なシステムです。ECCSがなければ、原子炉事故のリスクが高くなります。
防災について 知っておきたい防災用語：反射材
反射材の種類と特徴反射材には、さまざまな種類があり、それぞれに特徴があります。・シートタイプ生地に反射材をコーティングしたタイプ。軽量で持ち運びに便利。・テープタイプ反射材をテープ状にしたタイプ。衣服や荷物に貼り付けて使用。・ステッカータイプ反射材をステッカー状にしたタイプ。車やヘルメットに貼り付けて使用。・ワッペンタイプ反射材をワッペン状にしたタイプ。衣服に縫い付けて使用。・キーホルダータイプ反射材をキーホルダー状にしたタイプ。バッグやキーケースに取り付けて使用。自分の用途や好みに合わせて、最適な反射材を選びましょう。
防災について 核燃料について知っておくべきこと
-核燃料とは何か？-核燃料とは、原子炉において核分裂反応を起こすことでエネルギーを発生させることができる物質のことです。 核燃料には、ウランやプルトニウムなどの重元素が用いられます。これらの元素は原子核が不安定で、中性子を吸収すると核分裂を起こしてエネルギーを放出します。原子核は中性子を吸収すると、軽い原子核と重たい原子核の2つに分裂します。このとき、膨大なエネルギーが放出されます。このエネルギーを利用して、原子炉で発電が行われます。核燃料には、天然ウランと濃縮ウランの2種類があります。 天然ウランはウラン238とウラン235の混合物です。ウラン235は核分裂を起こしやすい元素ですが、天然ウランに含まれるウラン235の割合はわずか0.7%です。そのため、原子炉で核燃料として使用するためには、ウラン235の割合を高める必要があります。この作業をウラン濃縮といいます。濃縮ウランは、天然ウランを化学的または物理的方法で処理して、ウラン235の割合を高めたものです。濃縮ウランのウラン235の割合は、3～5%程度です。核燃料は、原子炉で核分裂反応を起こすことでエネルギーを発生させます。 このエネルギーを利用して、原子炉で発電が行われます。核燃料は、電気エネルギーの安定供給に重要な役割を果たしています。
防災について プルトニウムとは？原子力の基礎知識
プルトニウムとは、原子番号94の元素であり、周期表の「アクチノイド元素」に分類されます。プルトニウムは放射性元素であり、可鍛性と可塑性を持ち、空気中で自然発火する性質があります。 プルトニウムはウラン鉱石から抽出され、原爆や原子炉の燃料として利用されます。プルトニウムは、1940年にカリフォルニア大学バークレー校の科学者であるグレン・シーボーグと彼のチームによって初めて合成されました。プルトニウムは、ウランを中性子で照射して生成することができます。 プルトニウムは、ウランよりも強力な放射性元素であり、ウランよりもはるかに容易に原子爆弾に使用することができます。プルトニウムは、原子炉の燃料として使用することもできます。プルトニウムは、ウランよりもはるかに多くのエネルギーを発生させることができるので、原子炉の燃料として適しています。 しかし、プルトニウムは放射性元素であり、放射線を放出するので、安全に扱う必要があります。
その他 原子力発電所の用語『臨界』
原子力発電所の用語『臨界』とは、原子炉内の核反応が持続する状態のことです。原子炉は、原子核を分裂させてエネルギーを取り出す装置です。原子核分裂は、中性子を原子核に衝突させると、原子核が2つ以上の小さな原子核に分裂する反応です。この時、大きなエネルギーが発生します。原子炉内で持続的に原子核分裂が起こるためには、中性子の数が一定以上である必要があります。中性子の数が一定以上である状態を「臨界」といいます。臨界に達すると、原子炉は自動的に原子核分裂を続け、エネルギーを発生させ続けます。原子炉内の中性子の数を制御することで、原子炉の出力を制御することができます。原子炉の出力を上げるためには、原子炉内に中性子を増やし、原子炉の出力を下げるためには、原子炉内の中性子を減らします。原子炉の臨界は、原子力発電所の安全運転に不可欠な条件です。臨界に達しなければ、原子炉は原子核分裂を起こさず、エネルギーを発生させません。また、臨界を超えると、原子炉は原子核分裂を制御できなくなり、原子炉が暴走する可能性があります。
防災について 原子炉の圧力を抑える設備『サプレッションチェンバー』について
原子炉格納容器の圧力上昇を抑制する構造原子炉の圧力を下げる設備「サプレッションチェンバー」は、原子炉格納容器の下部に設けられ、水で満たされた構造になっています。 この水は、原子炉格納容器内の蒸気を冷却して水蒸気にする効果があり、原子炉格納容器内の圧力を下げる役割を果たします。サプレッションチェンバーは、原子炉格納容器の圧力上昇を抑制する構造として重要な役割を果たしています。原子炉格納容器が破損して放射性物質が外部に漏れるのを防ぐためにも重要な設備です。
防災について 制御棒→ 原子炉を制御する重要な部品
制御棒は、原子炉の稼働を制御する上で重要な役割を果たす部品です。原子炉内部では、核分裂反応によって中性子が発生し、その中性子が他の原子核に衝突してさらに核分裂反応を引き起こす連鎖反応が起こります。この連鎖反応によって生成される熱エネルギーが原子炉を動かす原動力となります。制御棒は、この連鎖反応を制御するために使用されます。制御棒の役割は、原子炉内で発生する中性子の数を制御することです。制御棒は、中性子を吸収する物質で構成されており、原子炉内に挿入すると中性子を吸収して連鎖反応を抑制します。制御棒を挿入する量を調整することで、原子炉内の連鎖反応の速度を制御することができるのです。制御棒は、原子炉の稼働を停止させるためにも使用されます。原子炉を停止させたい場合は、制御棒を完全に原子炉内に挿入します。そうすると、中性子が吸収されて連鎖反応が停止し、原子炉は停止します。
防災について PWR（加圧水型原子炉）とは？
PWR（加圧水型原子炉）とは、原子炉の一種である。水と軽水を使うので、軽水炉とも呼ばれている。PWRは、原子燃料にウランを使用し、ウランが核分裂を起こす際に発生する熱を利用して発電する。原子炉の核燃料には、ウランやプルトニウムなどの放射性物質が使われる。ウランが核分裂を起こす際に発生する熱は、蒸気を発生させるために使用され、蒸気はタービンを回して発電する。PWRは、米国で開発された原子炉で、世界で最も広く使われている原子炉である。日本でも、多くの原子力発電所でPWRが採用されている。PWRは、他の原子炉に比べて安全性が優れているとされており、その理由として、以下の点が挙げられる。* 原子炉の圧力を高くすることで、放射性物質が漏洩するのを防いでいる。* 原子炉の燃料を水で冷却しているため、核燃料が溶融するのを防いでいる。* 原子炉の周りに格納容器を設置しているため、放射性物質が環境に放出されるのを防いでいる。
防災について 臨界事故ってなに？そのメカニズムと予防策
臨界事故とは、原子力施設において、核分裂反応の連鎖が制御不能となって、短時間に大量の放射線を放出する事故のことである。臨界事故は、原子炉の設計ミスや運転ミス、あるいは自然災害などによって、原子炉の燃料となる核物質の量や密度が臨界状態に達することによって引き起こされる。臨界状態とは、核物質の量が臨界量に達し、核分裂連鎖反応が自持的に進行する状態のことである。核物質の臨界量は、核分裂反応を引き起こす中性子の数と、中性子を吸収する核分裂生成物や構造材料の数とのバランスによって決まる。臨界量に達すると、核分裂連鎖反応が指数関数的に増大し、短時間に大量の放射線を放出することになる。臨界事故は、原子力施設の安全性を脅かす重大な事故である。そのため、原子力施設では、臨界事故を防止するためのさまざまな対策が取られている。これらの対策には、原子炉の設計を工夫して臨界状態になりにくい構造にすること、原子炉の運転を厳重に管理すること、原子炉を地震や津波などの自然災害から守るための対策を講じることなどがある。
防災について BWRとは？その仕組みと安全性
BWRとは、Boiling Water Reactorの略で、沸騰水型原子炉のことです。 原子炉の中で核分裂反応によって熱が発生し、その熱で水を沸騰させて蒸気を発生させます。この蒸気をタービンに噴射して回転させ、発電機を回して電気を発生させます。BWRは、加圧水型原子炉(PWR)と並んで、日本の原子力発電所で最も多く採用されている原子炉形式です。BWRの特徴としては、原子炉内で水が沸騰するため、蒸気が発生しやすく、発電効率が高いということが挙げられます。 また、加圧水型原子炉よりも炉心の温度が低いので、安全性がより高いとされています。しかし、BWRは、原子炉内で水が沸騰するため、放射性物質を含む蒸気が発生しやすく、放射性廃棄物の処理が課題となっています。
防災について 燃料集合体とは？
燃料集合体とは？燃料集合体とは、原子炉の中で核燃料を格納する構造物です。構成は、丸い燃料ペレットを内包する燃料棒を束ねて、六角形の筒状の金属容器で覆っています。燃料棒は、二酸化ウランや、ウランとプルトニウムの混合酸化物などの核燃料を、ステンレス鋼やジルカロイなどの金属管に収めたものです。燃料棒の長さは、約4メートル、直径は約1センチメートルです。1つの燃料集合体は、約300本の燃料棒で構成されており、高さは約4メートル、幅は約17センチメートルです。燃料集合体は、原子炉の中で、冷却材の流れに沿って配置されています。冷却材は、燃料集合体を冷却し、熱を取り除きます。燃料集合体は、原子炉の重要な構成部品であり、原子炉の運転を安全かつ効率的に維持するために、定期的に検査や交換が行われます。
防災について 冷温停止ってなに？
冷温停止とは、原子力発電所の安全運転のために必要な状態のことです。原子力発電所では、原子炉の燃料であるウランを燃焼させて発電しています。ウランが燃焼すると、高熱が発生し、その熱を水や二酸化炭素に伝えて発電しています。原子力発電所で事故が発生すると、原子炉の燃料であるウランが制御不能に燃焼してしまい、放射性物質が大量に放出される可能性があります。そのため、原子力発電所では、このような事故を防ぐために、冷温停止と呼ばれる安全な状態を維持することが重要です。冷温停止とは、原子炉を停止させ、原子炉の燃料を冷却して安全な状態を維持することです。原子炉が停止すると、ウランが燃焼しなくなって高熱が発生しなくなります。また、原子炉を停止させると、原子炉の冷却水の流れを止めることができるため、原子炉の燃料を冷却することができます。原子炉の燃料を冷却することで、原子炉の燃料が制御不能に燃焼して放射性物質を大量に放出するのを防ぐことができます。冷温停止は、原子力発電所の安全運転のために必要な状態です。原子力発電所では、冷温停止を維持するために、さまざまな安全対策を実施しています。例えば、原子炉の燃料棒には、原子炉の冷却水が流れやすいように隙間を設けています。また、原子力発電所には、原子炉を冷却する冷却系が複数用意されています。これらの安全対策により、原子力発電所では、冷温停止を維持して、原子炉の燃料が制御不能に燃焼するのを防いでいます。
防災について 原子炉とは？仕組みや種類について
原子炉とは、原子核反応によって発生した熱を利用する設備です。原子核反応には核分裂反応と核融合反応があり、原子炉では核分裂反応を利用して発電しています。核分裂反応とは、原子核が中性子を取り込んで２つ以上の小さな原子核に分裂する反応です。このとき、大きな原子核の質量と分裂する２つの原子核の質量の合計に差があり、その差の質量に相当するエネルギーが解放されます。このエネルギーが熱エネルギーとして利用されているのです。
防災について 圧力抑制室とは？原子炉の安全を守るための水冷装置
原子炉の安全を守るために、原子炉格納容器の底に設置された水冷装置、それが圧力抑制室です。圧力抑制室は、原子炉容器の破損時の高圧の水蒸気を、水で満たされた圧力抑制プールに放出することで、圧力の急激な上昇を防ぐ仕組みとなっています。また、圧力抑制室は原子炉格納容器の圧力を一定に保ち、放射性物質の漏洩を防ぐ役割も担っています。圧力抑制室は、通常は水で満たされており、水温は常時20～30度に維持されています。原子炉容器の破損時に、高圧の水蒸気が圧力抑制室に放出されると、水温は急激に上昇し、水蒸気は水に吸収されて、圧力が低下します。この仕組みにより、原子炉格納容器内の圧力を一定に保ち、放射性物質の漏洩を防ぐことができます。
防災について ベントとは？原子炉圧力容器の安全装置
ベントとは、原子炉圧力容器の安全装置です。原子炉圧力容器は、原子炉の核燃料が入っている容器です。原子炉圧力容器の中には、原子炉冷却材である水が循環しています。この水が沸騰して水蒸気になると、原子炉圧力容器内の圧力が上昇します。原子炉圧力容器の圧力が上昇しすぎると、原子炉圧力容器が破損する可能性があります。そのため、原子炉圧力容器には、ベントという安全装置が設置されています。ベントは、原子炉圧力容器の圧力が上昇しすぎると、原子炉圧力容器内の水蒸気を大気中に放出する仕組みになっています。これにより、原子炉圧力容器内の圧力が上昇するのを防ぐことができます。ベントは、原子炉の安全を確保するために重要な安全装置です。ベントがなければ、原子炉圧力容器が破損して、放射性物質が環境中に放出される可能性があります。