原子力発電は,火力発電と同様に蒸気の力でタービンを回して発電する方式です。発電に利用する蒸気は,原子炉でウラン燃料の中の「ウラン235」を核分裂させて,その際に発生する膨大な熱エネルギーを利用して作ります。
ウラン235は中性子が当たると核分裂を起こし,熱エネルギーと中性子を放出します。その際に放出された中性子が別のウラン235と結びついてまた核分裂を起こしていきます。(これを核分裂の連鎖反応といいます)
この連鎖反応を継続的に起こし,発電に適した量の熱エネルギーを得るために,原子炉では,
- 核分裂で発生した中性子のスピードを落として次の核分裂を起こしやすくする「減速材」
- 核分裂が必要以上に起こらないように,余分な中性子を吸収する「制御棒」
- 核分裂で発生した熱を取り出す「冷却材」(冷却材が水の場合,取り出した熱が,水蒸気の形で発電機のタービンを回す力になる)
を使用して,核分裂の速さや熱エネルギーの発生をコントロールしています。
またウラン燃料は,核分裂に伴なって放射性物質が発生します。この放射性物質を周辺環境に異常に放出しないため,いろいろな安全設備が設けられています。
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