第6422号 原子核分裂エネルギーと安全神話

U (ウラン) 　2022年06月03日

ウラン同位体の235Uは約7億年の半減期で、同位体比で
0.7%存在します。

235U に中性子が吸収される236U は不安定で核分裂して
大小さまざまが核分裂生成物と中性子になります。これが
更に別の235U に1個づつ過不足なく順次吸収される臨界
状態となります。生成する中性子と核分裂生成物の質量は
236U の質量よりも小さく、その質量差をエネルギーに換
算すると235U の１ｇあたり 8.3x10e18 J の量になりま
す。核分裂の連鎖反応が1個以上の核分裂を起こす状態を
超臨界といい大きなエネルギーを放出します。これが広島
型235U の原子核爆弾です。臨界状態を制御して持続させ
核分裂エネルギーを熱源として利用したものが原子力発電
炉です。

沸騰水型原子力発電ではウラン核燃料に中性子を反応させ
持続的な核分裂反応のエネルギーで水を沸騰させ得られた
水蒸気でタービンを回して発電します。この水蒸気が外部
の海水などで冷却されて水に戻り循環していきます。非常
時に原子炉の核分裂を止めるには中性子吸収体の制御棒の
間に挿入して中性子の供給を遮断します。核燃料棒群は、
核分裂や核分裂生成物の放射性崩壊熱により継続的に発熱
し、その熱に耐えられる核燃料は耐火性セラミックスのペ
レットにし、それをジルコニウムZr合金の容器に収納して
それを高圧に耐える原子炉圧力容器内に置きます。さらに
頑丈な原子炉格納容器で囲んで冷却水が喪失した場合の非
常用炉心冷却系なども備え分厚いコンクリート壁の原子炉
建屋で保護されて5重の防備がなされていましたが、止める
冷やす、取り囲む、安全神話が崩れたのが福島原発のメル
トダウンになったのです。

高圧ガス、低温機器、真空機器
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