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語学に関する素朴な疑問など
by xabon
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東京に絶対安全原発を

語学と全然関係ない原子炉の話.

原発 nuclear power plants の「核燃料」nuclear fuel というのは ウラン235 Uranium-235 である.
ウランは安定同位体 stable isotope のない放射性元素で、天然に存在し、その99.275%は直接は原子力発電の核燃料にならない U-238 である.
核燃料として用いられるU-235 は天然ウランの 0.72% で、7.04億年の半減期 half-life でα壊変 α-decay して トリウム 231 Th-231 に変化する.

ウランは国内にはほとんど産出しない.主要な産出国としては、カナダ、オーストラリア、カザフスタン、ニジェール、ロシア、ナミビアが挙げられている.日本においては火力発電はその燃料となる石油が輸入資源であることからその利用に限界があり、原子力発電を利用しないと電力需要をまかないきれない、という意見がある.核燃料も輸入に頼らざるを得ないと思うのだが、中東に依存しなくていいから大丈夫、ということなのかどうなのかよくわからない.

U-235 は、自然状態では上記のようにゆっくりとα壊変するが、U-235原子核 the nucleus of U-235 に人為的に熱中性子 a thermal neutron を照射すると励起状態の U-236 となり引き続いて核分裂 nuclear fission を起こす.核分裂反応により質量数130-140程度の原子核と95前後の原子核が生成される.手元の本では、 Barium-141とKrypton-92 に分裂、と書いてあるが必ずしもこの2つとは限らない.質量数140前後と95前後のものができやすい、ということのようだ.ニュースで話題になっているのは Iodine-131, Cesium-137 だが、この2つは揮発性で、核燃料を封じ込めておく被覆物質が破損すると外気中に放出され周囲を汚染しやすい、ということのようだ. ほかにも蒸気の Kr-92 なんてのはガス状の物質なので大気中に出ているはずだが話題にはなりませんな.大気中で拡散されるので「原発周囲の汚染」という意味ではあまり重視されていないのかもしれない.周囲だけじゃなく大気全体の汚染には影響しているのだと思うが.他にもいろんな fission products はできているはずだが揮発性・ガス状のもの以外は、もっと直接的な核燃料物質の飛散が起きないうちは問題にならない、ということですかね?

この他に、数個の中性子と、大量のエネルギー(約 200MeV 、と書いてあるが、それがどれほどのエネルギー量なのかよくわからない)が放出される.この、放出されるエネルギーを熱源としてタービンを回して電力を作り出す、というのが原子力発電ということのようだ. 一方、放出された中性子は、周囲に十分なU-235 原子核があれば、再びそれを照射し、核分裂反応を起こす、ということを繰り返す.つまりこの反応が連続的に進むかどうかは周囲に十分な量の U-235 が存在するかどうかに依る.なければ単発で終わる.十分な量の U-235 があれば連鎖反応 chain reaction が進み、次々と核分裂反応が起こる.この、連鎖反応に進むのに必要な U-235 の量が、臨界量 critical mass というようだ.原子力発電ではきわめて注意深いコントロールの元に U-235 の核分裂の連鎖反応を起こさせて大量のエネルギーを得て発電を行っている、ということであろう.コントロールなしに U-235 の核分裂の連鎖反応を起こさせると原爆になるものと思われる.

多分、核分裂反応で放出されるエネルギーというのはとてつもない熱量で、地震が起きたことにより制御棒で連鎖反応をストップさせ「運転を停止」しても、きわめて高い余熱が残っており、これが冷却装置の停止で冷やせないためにいろいろと不具合が起こっている、ということなのだろう.
冷却することが何より必要なのであれば、どんなことがあっても冷却できなくなることがないようなバックアップシステムを作っておくべきであった.

原発がないと、今の日本国内の電力需要はまかなえないというのはその通りかもしれない.どうしても原発がいるのであれば、現在使用中の原子炉の「安全性」のレベルでは不足だということが明らかになったのだから、もっともっと安全性の高いものに変えていかねばならないだろう.
安全性が高くなって、「なにが起こっても絶対に放射能漏れを起こさない」という原子炉ができたら、それは是非東京に作っていただきたい.東京で使う電力は東京で作るべきでしょう.
by xabon | 2011-03-21 11:56 | その他
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