原子力発電の原理が知りたい。
原子力発電 原子力発電の仕組みを簡単に表現すると、核分裂反応で発生する熱を使って水を沸騰させ、その蒸気で蒸気タービンを回すことで発電機を回して発電しているといえる。
原子力撤廃 イタリアでは原子力発電所を設置していない。2009年2月、フランスの協力で4カ所の原発を新設すると決定して、方針転換した。しかし、2011年に発生した福島第一原子力発電所における原子力事故を受けて国民投票を行い、これまで通り原発に依存しない方向に回帰した。
2017年時点で、原子力発電所で22基の原子炉が運転中であり、将来的に原発の新設推進をしている。
チェルノブイリ原発事故により、原子力発電計画を中断していたが、2007年にホスニー・ムバーラク大統領(当時)が2025年までに4つの原子力発電所を建設する計画を発表。2012年には「アラブの春」とよばれる市民革命によりムバーラク政権は倒れたが、同時に権利意識の高まりと、福島の原発事故の衝撃から建設反対運動が活発化した。 その中で、2012年9月3日発『アル=アハラーム』紙の報道によると、新政権のバルバア電力・エネルギー相は、電力の枯渇に生産の限界に対処するために、原発建設計画の継続を発表した。 。2017年にはシリア内戦で中東での影響力を高めたロシアに国内初の原子力発電所建設を依頼した 。
人工太陽 太陽から地球に降り注ぐエネルギーは核融合によってできたエネルギーであるが、太陽などの恒星ができるときと同じ核融合のメカニズムを利用し、エネルギーを取り出す試みである。このため、「地上に太陽をつくる(人工太陽)」研究とも言われる。1,500万度以上で熱した空間に水素を十分に含んだガスを閉じ込め、ガス中の水素原子核同士を衝突させる。この過程で大量に発せられるエネルギーを利用する。核融合炉の燃料となるのは重水素と三重水素だが、この2つは海水中から取り出せるため事実上「無尽蔵」のエネルギー源といわれる。核融合は大量のエネルギーを発し、核融合施設はおおよそ一基100-500万KW 程度になると言われている。これは原子力発電所や大規模な火力発電所と同程度かやや大きい規模である。「資源が海水中に豊富にある」、「二酸化炭素を排出しない」という特徴があり、エネルギー問題と環境問題を同時に根本的に解決するものと期待される。
原子力発電は原子爆弾が完成した約10年後には発電できるに至った。現在も安全性に問題は残しながらも、その技術の多くは、すでに完成レベルに至っている。これに対し、核融合には多くの技術的課題が残され、実用化は2040年-2050年ではないかとみられている。日本はITER計画における準ホスト国、BA活動のホスト国として主導的な役割を果たしており、ITER計画、BA活動ともにサイトでの建設や機器の製作が進行している。
原子力発電 1979年3月28日、スリーマイル島原子力発電所事故が発生した。この事故は、世界の原子力業界に大きな打撃を与えた。特にアメリカ国内では先述した建設費用の高騰と合わせる形での事件であったため、原子力発電の新規受注は途絶えた。
続いて1986年には、1986年時点で最悪の原子力事故であるチェルノブイリ原子力発電所事故が発生。これにより原子力発電を利用していく際のリスク面が、一般に広く知れ渡ることとなった。
日本でも第二次世界大戦中に原爆開発の研究は行われていたが、戦争末期に資金枯渇のため頓挫。1945年8月の敗戦後、連合国によって原子力に関する研究が全面的に禁止された。しかし1952年4月に日本国との平和条約(通称サンフランシスコ講和条約)が発効して禁止が解かれ、1953年にドワイト・D・アイゼンハワー大統領が国連総会で「平和のための原子力」演説を行ったことも契機となって再開されることとなった。
原子力発電所 深刻な放射能汚染を引き起こす可能性がある原子力事故を防ぐため、原発は通常、地盤が強固であるなど災害リスクが少ない土地に建設される。一方で、原子炉を動力源とする原子力船(原子力潜水艦を含む)が1950年代から実用化されており、さらにロシアと中国は浮体式で海上を移動可能な水上原子力発電所を開発している。ロシアのロスアトムは、ムルマンスク港内で世界初の海上原発「アカデミック・ロモノソフ」を稼働させたと2018年12月に発表し、今後、シベリア東部の北極圏にあるペヴェクに移動させることを計画している。また中国は南シナ海で領有権を主張する島々への電力供給への利用を想定していると推測されている。
原子力発電所建設のための資金調達は、発注側が自己資本で建設するだけでなく、受注した建設者側が必要な資金を提供し、将来発電所から生じる電気料金などの収入で投資額を回収する、プロジェクト・ファイナンス(PF)方式による建設の傾向が生まれている。一度に工事費用を支払うのが難しい国において、インフラ投資を促進する存在としての役割を担う。
地球温暖化対策として、2009年に鳩山由紀夫首相で鳩山イニシアチブが策定され、原発の積極利用も検討された。鳩山はベトナム首相のグエン・タン・ズンから、ベトナムでの原子力発電所建設の依頼の手紙を受け取った。鳩山は、「ベトナムは日本の原発技術を使うことを検討するだろう」と述べた。2010年10月受注が決まったベトナムの原子力発電所2基建設については、財務省所管の国際協力銀行がファイナンス役として参画している。またこれに続いて交渉継続している(2010年末現在)トルコの原子力発電所建設にも、このプロジェクト・ファイナンスが導入される予定。
原子力発電 1958年6月16日、日米、日英原子力強力協定調印(12月5日発効)。9月1日、通産省公益事業局原子力発電課を設置。
1961年6月17日、原子力損害の賠償に関する法律を公布。
1962年9月12日、原研国産1号炉JPDRの発電試験に成功、日本で初発電(のちに1964年7月31日、閣議で原子力の日に決定)。
核融合炉 核融合反応は、2つ以上の原子核が十分な時間近づいたときに起こり、原子核を引き寄せる核力が、原子核を引き離す静電気力を上回ったとき、より重い原子核に融合する。鉄56より重い原子核の場合、反応は吸熱反応であり、エネルギーの投入を必要とする。 鉄より重い原子核は陽子の数が多く、反発力が大きい。 鉄56より軽い原子核の場合、反応は発熱反応であり、融合するときにエネルギーを放出する。水素は、原子核に陽子1個だけを持つため、核融合を達成するのに必要なエネルギーは最も少なく、正味のエネルギー出力は最も大きい。また、水素は電子を1つしか持っていないため、完全にイオン化するのが最も簡単な燃料である。
原子核間の反発しようとする静電相互作用は、陽子や中性子の直径であるおよそ1フェムトメートルの範囲でしか働かない強い核力よりも、長い距離で働く。核融合を起こすためには、強い核力が静電気力による反発に打ち勝つのに十分な運動エネルギーを供給して、燃料原子が互いに接近する必要がある。「クーロン障壁」とは、燃料原子を十分に近づけるために必要な運動エネルギーの量のことである。このエネルギーを生み出すために、原子を非常に高温に加熱したり、粒子加速器で加速したりする必要がある。
原子はイオン化エネルギーを超えて加熱されると電子を失う。その結果、原子核がむき出しになり、これをイオンと呼ぶ。この電離の結果がプラズマであり、プラズマは加熱されたイオンとそれに結合していた自由電子の雲である。プラズマは電気伝導性があり、電荷が分離しているため磁気的に制御できる。この性質は、高温の粒子を閉じ込めるために、いくつかの核融合装置で使われている。
研究用原子炉 研究用原子炉または研究炉(けんきゅうろ、英語: Research reactor)は、放射線を利用した実験・研究や、原子炉自体の開発を目的とする原子炉である。発電用原子炉(発電炉)とは異なり、核分裂反応に伴って発生する熱エネルギーは利用されない。
原子エネルギー 原子エネルギー(げんしエネルギー)とは、原子が持っているエネルギーである。この言葉は、1903年にアーネスト・ラザフォードが原子エネルギーの可能性について語ったのが初出である。原子力(核エネルギー)とほぼ同じ意味で使用されることが多いが、(広義の)原子エネルギーには原子核が持つエネルギー以外のものも含まれる。
原子エネルギーには、以下のものがある。
原子エネルギーは、持続的な核分裂を利用して熱を発生させ、それにより発電を行う原子力発電のエネルギー源である。また、原子爆弾の爆発力の源でもある。