原子力発電について分かりやすく説明してください。
原子力発電とは、原子力を利用した発電のことです。現代の多くの原子力発電は、熱エネルギーで高圧の水蒸気を作り、蒸気タービンおよびこれと同軸接続された発電機を回転させて発電します。原子力発電は、核分裂反応を利用した発電です。核分裂反応とは、何らかの要因で中性子を捕捉した原子が2つまたはそれ以上に分裂することです。
原子力基本法 一つは、「国家としての長期的展望に立った国策を確立しなさい。それには法律をつくって、予算を付けるというしっかりしたものにしないと、ろくな学者が集まってこない」と。それから、一流の学者を集めるにはどうしたらいいかとか、そういう話を聞いて帰ってきました。
当時、(引用者注:日本)学術会議では、原子力平和利用の研究をやろうという動議を伏見康治さんや茅誠司さんが二回くらい出していましたが、いつも否決されていました。共産党系の民主主義科学者協会(民科)が牛耳っていました。それで、こうなったら政治の力で打破する以外にない、これはもう緊急非常事態としてやらざるを得ない、そう思いましたよ。研究開始が一年遅れたら、それは将来十年、二十年の遅れになる。ここ一、二年の緊急体制整備が日本の将来に致命的に大切になると予見しました。そしてその打開はあんな民科の連中なんかに引きずり回されるような学会では不可能だと。
そこで、いろいろ勉強して、川崎秀二、椎熊三郎、桜内義雄、稲葉修、斎藤憲三君らの支持を得て、二億三五〇〇万円の予算を組みました。当時、予算は自由党が組んでいましたが、改進党の賛成がないと成立しないわけですよ。それで、予算審議がはじまって三月の成立直前に、突如、修正案を出したわけです。(中略)政府も、経済企画庁を中心に石川一郎さんを会長に原子力平和利用懇談会をつくって、予算をどう消化するかという議論をはじめたんです。
フォノン 一般的な結果から、
位置エネルギー項は
ここで
バルティスカヤ原子力発電所 バルティスカヤ原子力発電所(ロシア語: Балтийская атомная электростанция)はロシアのカリーニングラード州ネマン南東13kmに建設中の原子力発電所。一般的にカリーニングラード原発(ロシア語: Калининградская АЭС)としても知られる。これはリトアニアのヴィサギナス原子力発電所やポーランドのジャルノビエツ原子力発電所(英語版)の建設計画のカウンタープロジェクトと見られており、エネルギー面だけでなく地政学的な計画とも見られている。
原子力発電 原子力発電では核分裂反応に起因する二酸化炭素の排出は全くないが、発電所の建設、運用、廃止や燃料の生産、輸送、廃棄物の処分等に起因する二酸化炭素の排出も上記の試算には含まれているため、若干の排出が見られる。この点は水力発電も同様である。
熱電発電 アルカリ金属熱電発電(Alkali Metal Thermoelectric Conversion、AMTEC)は、イオン伝導性があるβ‐アルミナなどの固体電解質膜の両側にイオン(Na+)の濃度差を与えて発電するセルである。両面に電極を取り付けたβ‐アルミナ板を真空密閉した二つの容器で挟み、高温側の容器に液体Naを入れて900 - 1300 Kに加熱し蒸発させ低温側は容器をNaガスが凝集する400 - 700 Kの温度とするとβ‐アルミナ板の高温側でNa原子がNaイオンと電子に解離し、イオンはβ‐アルミナ板を透過し低温側に移動する、ここで高温側と低温側の電極をつなぐと高温側から低温側に電子が流れ電力を得ることができる。電子は低温側でイオンと結合し、中性のNa原子となり、更にそれが冷やされて液体となる。この液化したNaは電磁ポンプで高温側容器に戻される。
熱電子発電(Thermionic Conversion、TIC)は,高温度に加熱した電極からの熱電子放出を利用して熱エネルギーを電力に直接変換する方法である。1960年代から米国、旧ソ連で宇宙ステーション用の電源や人工衛星の電気推進用電源として研究開発が行われた。高温側熱源としては太陽炉や核燃料が用いられた。日本では東北大学や産業技術総合研究所で研究がなされた。東北大の研究では熱源として太陽炉を用い高温側温度1400~2000 K、低温側600~1000 K で作動したとき、出力電圧0.7 - 1 V、出力電流密度1 - 10 A/cm、出力密度1 - 10 W/cm が報告されている。
PETE (Photon Enhanced Thermionic Emission) は米国スタンフォード大学が開発した光電変換と熱電子発電を組み合わせた発電素子で光電効果と熱電子放出の相乗効果で理論上変換効率60 %が得られる。太陽熱発電の一種ディッシュ式太陽熱発電では放物曲面状の鏡を用いて、太陽光を鏡の焦点に集光しそこに設置したスターリングエンジンで発電する装置であるが、このスターリングエンジンの替わりにPETE素子を用いた発電する装置を開発中で、予備的な試算では45%の変換効率になるとの結果が得られた。
原子力発電 臨界状態は、核分裂反応が連鎖している状態であるが、仮にこの連鎖反応が一気に進むと、エネルギーの発生も一度に起こり、発生する高熱と強力な放射線が周辺に放たれてしまう。これが核爆発である。ただし、現在の発電用原子炉で核爆発が起きることは全くない とされ、起こり得る事故は以下のようなものとなる。
原子力発電所で起こり得る最悪の事故としては炉心溶融(メルトダウン)が挙げられる。これは、原子炉の炉心冷却が不十分な状態が続いた結果、もしくは炉心の異常な出力上昇の結果、炉心温度が上昇して溶融に至る事故である。最悪の場合は水素爆発や、より威力が強く破壊される範囲が広い水蒸気爆発などを誘発し、原子炉圧力容器、原子炉格納容器、原子炉建屋等を破壊し、原子力発電所の外に放射性物質を大量に拡散させる恐れがある。
炉心溶融を防止するために、現在は冷却材喪失事故の防止策として非常用炉心冷却装置等の設置、また異常な出力上昇の防止策として原子炉に自己制御性を持たせている。
原子力 原子力(核エネルギー)を主要な破壊力・殺傷力とした兵器を、「核兵器」や「原子力兵器」と呼ぶ。原子爆弾や水素爆弾などの核爆弾や、核ミサイルが代表例である。このほか放射能兵器なども含まれる。1945年にアメリカ合衆国によって開発され、同年の8月6日に広島市に、8月9日に長崎市に投下された。これは2020年時点において、核兵器が実戦に使用されたただ2つの例である。その後、1949年にソヴィエト連邦が、1952年にイギリスが、1960年にフランスが、1964年に中華人民共和国が核実験を成功させ、核保有国は5ヶ国にまで拡大した。それ以上の核兵器の拡散を防ぐために1968年に核拡散防止条約(NPT)が締結され、この5大国以外の核兵器保有は禁止されることとなったが、これを批准しなかったインドが1974年に、パキスタンが1998年に、そして朝鮮民主主義人民共和国が2006年に核実験を成功させ、さらに保有が確実視されているイスラエルを含め、2011年時点では9ヶ国が核兵器を保有している。ただし、5大国を中心に核兵器保有の拡大には批判が強く、特に北朝鮮核問題を巡っては同国が2003年にNRTを脱退した後、国際社会との攻防が続いている。そのほか、いくつかの国家に核爆弾開発の疑いが持たれており、なかでもイランは核開発を巡って国際社会と激しく対立しており、イランの核開発問題として政治的な焦点の一つとなっている。また、以前は南アフリカも核兵器を所有していたものの、1993年に正式にこれを放棄した。1991年にソビエト連邦が崩壊すると、ロシア、ベラルーシ、ウクライナ、カザフスタンの4か国が核兵器を継承したものの、このうちベラルーシ、ウクライナ、カザフスタンの3か国はロシアに核兵器を移管してこれを放棄し、旧ソビエトの核兵器はロシアのみが継承することとなった。
核兵器の存在は大規模戦争を抑止するという、いわゆる核抑止論も存在するものの、大規模核戦争は放射性物質の広範囲な汚染や核の冬などによって巨大な被害をもたらすことが懸念されているため、核拡散防止や核軍縮、核実験の禁止など、さまざまな手段によって核兵器の統制や抑止が目指されている。核実験に関しては1963年に、核実験を地下に限定する部分的核実験禁止条約(PTBT) が締結され、1974年には残された地下核実験についてもアメリカ・ソヴィエト両国間において地下核実験制限条約が締結され、発効は
原子力推進 原子力推進(げんしりょくすいしん、英語: Nuclear propulsion)とは、原子力をエネルギー源とする推力のこと。各種の方式がある。
乗り物としては、原子力船、原子力飛行機、各種の原子力ロケットや宇宙船などが考察されており、一部は実用化されているものもある。