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原子炉の种类

原子炉の种类

原子炉は,燃料,减速材,冷却材により,いろいろな形に分かれます。

世界で最も多く採用され,日本でも主に使われている形式が「軽水炉」です。
軽水炉の特徴は,减速材や冷却水に軽水(普通の水)を使用することです。

  • 减速材…原子炉内で,核分裂で発生した高速の中性子のスピードを落とし,次の核分裂を起こしやすい状态にします。
  • 冷却材…原子炉内で,核分裂によって発生した热を取り出す役目をします。
沸腾水型軽水炉(叠奥搁)

原子炉の中の水を沸腾させて蒸気をつくり,その蒸気で直接タービンを回す方式です。

?中国電力星空传媒2号機に導入されているほか,東北電力,東京電力,中部電力,北陸電力,日本原子力発电で採用されています。

改良型沸腾水型軽水炉(础叠奥搁)

叠奥搁(沸腾水型軽水炉)に,以下の改良が加えられています。

  • 原子炉内の水を循环させる大口径の配管をなくすことにより,安全性を向上(原子炉内蔵型再循环ポンプ)
  • 紧急停止时の制御棒の駆动を水圧で行い,电动机でバックアップすることで,信頼性,安全性を向上(改良型制御棒駆动机构)
  • 原子炉格纳容器を原子炉建物と一体化することで重心を下げ,耐震性をさらに向上(鉄筋コンクリート製原子炉格纳容器)

?東京電力,中部電力,北陸電力で採用されているほか,中国電力星空传媒3号機,上関原子力発电所1,2号機(山口),電源開発で導入が予定されています。

加圧水型軽水炉(笔奥搁)

原子炉の中でつくられた高温高圧の水を蒸気発生器に送って原子炉内の水とは别の水を蒸気に変え,その蒸気でタービンを回す方法です。

?北海道電力,関西電力,四国電力,九州電力,日本原子力発电で採用されています。

その他の原子炉

重水炉

减速材に重水を使用する原子炉です。
重水は,重水素と酸素を化合したもので,軽水より中性子を吸収しにくいため燃料効率がよくなるという特性があります。
重水炉は研究用原子炉,カナダ型の原子力発电所などで使われています。

黒铅炉

减速材として中性子を吸収しにくい黒铅を使用する原子炉。
イギリスが開発した世界初の商業用原子炉は「黒鉛減速炭酸ガス冷却型(GCR)」です。国内では,1966年から1998年まで営業運転した日本原子力発电の東海発電所がこの形式でした。

  • 事故を起こしたチェルノブイリ原子力発电所は「黒鉛減速軽水冷却沸騰水型」という旧ソ連だけで作られていた原子炉です。この原子炉には,安全設計上の大きな欠陥があったうえ,極めて特殊な条件による実験を行ったため,あのような大事故につながりました。また,放射性物質の放出を防ぐ原子炉格納容器がなかったことも被害を大きくした原因でした。
高速増殖炉(贵叠搁)

ウラン燃料で発电する原子炉内で生まれるプルトニウムを主な燃料として,冷却材にナトリウムを使う原子炉です。减速材は使用しません。
燃やした燃料の1.2倍~1.3倍の新しい燃料を作り出すことができるため,ウラン资源の有効利用の面から,重要な选択肢と位置付けられています。
国内には,1977年から运転中の実験炉「常阳」,1995年にナトリウム漏れ事故の発生により停止中の原型炉「もんじゅ」(日本原子力研究开発机构)がありますが,「もんじゅ」については,2016年12月に政府が廃止を决定し,廃止に向けた準备が进められています。

新型転换炉(础罢搁)

减速材に重水,冷却材に軽水を使用する原子炉。燃料にプルトニウムを使用し,原子炉の构造が圧力管型になっているのが特徴です。
使用済み燃料のリサイクルを実现するために开発された初の国产原子炉として1979年に运転を开始した「ふげん」(日本原子力研究开発机构)は,开発运転の役割を终えて2003年3月运転を终了し,廃止に向けた準备が进められています。

同じ原子炉にもこんなに種類があるんだね