げんし‐ろ【原子炉】
読み方:げんしろ
ウラン・トリウム・プルトニウムなどの核分裂性物質を燃料とし、核分裂の連鎖反応を適度に制御しながら定常的に進行させ、そのエネルギーを利用できるようにした装置。発電や船舶用の動力炉のほか、研究用・医療用など多くの用途がある。リアクター。
[補説] 原子炉には、核分裂反応を利用する核分裂炉、核融合反応を利用する核融合炉、核破砕反応を利用する加速器駆動炉などがある。このうち実用化されているのは核分裂炉のみで、核分裂反応を起こす中性子の速度(エネルギー)によって熱中性子炉と高速中性子炉に分類される。熱中性子炉は、核分裂によって放出される中性子の速度を下げる減速材の種類によって軽水炉・重水炉・黒鉛炉に分類される。このうち最も多いのは軽水炉で、世界の発電用原子炉の8割以上を占める。軽水炉には、原子炉圧力容器内で高温高圧にした一次冷却水の熱で二次冷却水を蒸気に変える加圧水型原子炉(PWR)と、圧力容器内で冷却水を直接沸騰させ、その蒸気でタービンを回す沸騰水型原子炉(BWR)がある。世界全体ではPWRが軽水炉の8割を占めているが、日本では両者がほぼ同数となっている。軽水炉はウラン235の濃度を3〜5パーセントに高めた低濃縮ウランを燃料として使用するが、重水炉は、中性子を吸収しづらい重水を用いるため、天然ウランをそのまま使用することができる。現在、運用されている重水炉は、冷却材にも重水を用いる加圧重水型原子炉(PHWR)で、主流のCANDU炉は開発国のカナダをはじめインド・韓国・中国・ルーマニアなどで導入されている。黒鉛炉には、冷却材に炭酸ガスを用いる黒鉛減速ガス冷却炉(GCR)と、沸騰軽水を用いる黒鉛減速沸騰軽水圧力管型原子炉(LWGR)があり、それぞれ開発国の英国(GCR)、ロシア(LWGR)で運用されている。高速中性子炉は、核分裂によって放出される中性子を減速させずに利用する高速炉で、高速中性子による核分裂連鎖反応を利用した高速増殖炉(FBR)がロシアや中国で稼働している。日本で開発中のもんじゅは事故や保守管理の不備により長期間停止している。
世界各国で運用されている発電用原子炉
炉型 | 炉数 | 電気出力(MWe) | 主な導入国 | 減速材 | 冷却材 | 燃料 |
加圧水型原子炉(PWR) | 278 | 258,215 | 米国・フランス・日本・ロシア・中国・韓国・ウクライナ・スウェーデン・英国・インドなど | 軽水 | 軽水(非沸騰) | 低濃縮ウラン |
沸騰水型原子炉(BWR) | 80 | 75,353 | 米国・日本・スウェーデン・インドなど | 軽水 | 軽水(沸騰) | 低濃縮ウラン |
加圧重水炉(PHWR) | 49 | 24,549 | カナダ・インド・中国・韓国など | 重水 | 重水(非沸騰) | 天然ウラン |
黒鉛減速ガス冷却炉(GCR) | 15 | 8,045 | 英国 | 黒鉛 | 炭酸ガス | 天然ウラン/低濃縮ウラン |
黒鉛減速軽水冷却炉(LWGR) | 15 | 10,219 | ロシア | 黒鉛 | 軽水(沸騰) | 低濃縮ウラン |
高速増殖炉(FBR) | 2 | 580 | ロシア・中国 | — | 液体金属ナトリウム | 濃縮ウラン/ウラン・プルトニウム混合 |
合計 | 439 | 376,961 | 燃料 |
発電用原子炉の開発世代による分類
開発世代 | 年代・特徴 | 主な炉型 |
第1世代 | 1950〜60年代前半に開発された初期の原子炉 | シッピングポート原発の加圧水型炉・ドレスデン原発の沸騰水型炉原子炉・コールダーホール原発のマグノックス炉など |
第2世代 | 1960年代後半〜90年代前半に建設された商業用原子炉 | 加圧水型原子炉(PWR)・沸騰水型原子炉(BWR)・CANDU炉(カナダ型重水炉)・改良型ガス冷却炉(AGR)・ロシア型加圧水型炉(VVER)・黒鉛減速沸騰軽水冷却炉(LWGR)など |
第3世代 | 第2世代炉の改良型として開発され、1990年代後半〜2010年代に運転を開始した原子炉 | 改良型沸騰水型炉(ABWR)・改良型加圧水型炉(APWR)・System80+など |
第3世代プラス | 2010〜30年頃までに導入される、第3世代炉の経済性を向上させた原子炉 | 高経済性単純化沸騰水型炉(ESBWR)・欧加圧水型炉(EPR)・AP1000など |
第4世代 | 2030年頃の実用化を目指して開発中の、より高度な経済性・安全性・持続可能性・核拡散抵抗性を備えた原子炉 | ナトリウム冷却高速炉・高温ガス冷却炉・超臨界圧水冷却炉・ガス冷却高速炉・鉛冷却高速炉・溶融塩炉など |
【原子炉】(げんしろ)
原子核反応(核分裂または核融合)を安定的におこなうための設備。
現在はまだ核融合炉が実用化されていないため、一般的に原子炉といえば核分裂炉を指すことがほとんどである。
実験を目的としたもののほか、現代では発電を目的としたもの(原子力発電所)が主流である。
また艦艇などの動力を得たり、核燃料を加工するために用いられる場合もある。
核分裂炉:
核融合炉:
原子炉
原子炉
原子炉
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/04/26 21:44 UTC 版)
「デロリアン (タイムマシン)」の記事における「原子炉」の解説
プルトニウムを燃料として発電する超小型の原子炉(核分裂炉)。当初のデロリアンに搭載された原子力による発電装置である。プルトニウムの燃料棒を差し込むと核分裂反応を起こし、1.21ジゴワットの電力を発生させる。内部には放射線を遮蔽するための鉛が内張りされている。また、両側に設置された冷却装置となる通気口(ベント)から蒸気の放出を行う。プルトニウムの残量は、助手席前方のグローブボックス内に設置された計器に表示されており、燃料切れになると警告音とともに警告灯が点滅する。1回のタイムトラベルでセットした燃料が全て消費されるため、再度行う場合は補給が必要となる。補給の際には放射線防護服を着用する。
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「原子炉」の例文・使い方・用例・文例
- 放射線が原子炉からもれた
- 原子炉建屋の爆発
- 原子炉は臨界に達した。
- メルトダウンは、原子炉内の炉心が融解することだ。
- 〈原子炉が〉臨界点に達する.
- (原子炉の中などで)消費される燃料の量
- エネルギーを生成するために、制御された核分裂を使用する原子炉
- 原子炉の非常に反応的な核を囲んでいる鉛の層
- 水をクーラントと減速剤として用いる原子炉
- 原子炉が燃焼させたものよりも多くの核分裂性物質を生成する原子炉
- 原子炉から放射性物質が偶発的に放出されることを防ぐように設計されたシステム
- 反応が起こる核分裂性物質が入っている原子炉の小室
- ほとんどどんな減速体も使用されていないため、核分裂の原子炉が高速中性子によってもたらされる
- ガスを冷却器として用いる原子炉
- 冷却剤として液体金属を使っている原子炉
- 原動力が原子炉のエネルギーから来る船
- 原子炉が推進剤を加熱するのに使用されるロケットエンジン
- 冷却剤および調整器として水を使用する原子炉
- 核分裂が減速材によって減速させられる中性子により引き起こされる原子炉
- エネルギーを発生させるために制御された核融合を使う原子炉
原子炉と同じ種類の言葉
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