原子力発電の教科書 - 原子力発電を原理から影響まで全て解説。

ニューサンシャイン計画～日本の新エネルギー開発の歩み～

ニューサンシャイン計画の概要ニューサンシャイン計画は、1974年のオイルショックを契機に、日本がエネルギーの安定供給と経済発展の持続可能性を確保するための長期的なエネルギー開発計画を策定したものです。この計画では、太陽光、地熱、風力などの再生可能エネルギーや、石炭液化、太陽熱発電などの革新的なエネルギー技術の開発・普及に重点が置かれました。計画の目標は、2030年までに国内エネルギー需要の約10％を再生可能エネルギーで賄うことでした。

2024.03.07

その他

核融合炉におけるプラズマ加熱：NBＩ

核融合炉におけるプラズマ加熱には、さまざまな方法がありますが、そのうちの1つが中性粒子ビーム注入（NBＩ）です。NBＩとは、高エネルギーの中性粒子をプラズマ中に注入し、プラズマを熱するための手法です。中性粒子はプラズマと直接相互作用しないため、プラズマの中心にまで注入することができます。これにより、プラズマの中心部の温度を効率的に上昇させることができ、核融合反応に必要な条件を満たすことができます。NBＩで使用する中性粒子は、イオン源で生成します。イオン源では、水素やヘリウムなどのガスを電離してイオンを作ります。このイオンを加速し、中和器で電子を付加して中性粒子に変換します。生成された中性粒子は、高電圧に加速されてプラズマに注入されます。

2024.03.07

原子力の基礎に関すること

原子力用語『混合転換』とは？

-原子力燃料サイクルにおける混合転換-原子力燃料サイクルにおいて、混合転換とは、使用済み核燃料から回収したプルトニウムと天然ウランを混ぜ合わせて新しい核燃料を作成するプロセスです。この新しい核燃料は、より多くのエネルギーを発生させる能力を持つため、核燃料の効率的な利用に貢献します。混合転換は、核燃料サイクルの中で重要な役割を果たします。使用済み核燃料には、まだエネルギーを取り出すことのできるプルトニウムが含まれています。このプルトニウムを回収し、天然ウランと混ぜることで、MOX燃料と呼ばれる新しい種類の核燃料が作成されます。MOX燃料は、従来のウラン燃料よりも発電効率が高く、原子炉での燃料利用率を向上させることができます。

2024.03.06

核燃料サイクルに関すること

原子力における超伝導マグネット

原子力における超伝導マグネットを理解するには、まず超伝導について知る必要があります。超伝導とは、特定の温度以下において電気抵抗がゼロになる物質の性質です。物質が超伝導状態になると、電流が抵抗なしに流れるため、エネルギー損失がなくなります。この性質により、超伝導体は強力な磁場を発生させるために優れています。

2024.03.07

原子力の基礎に関すること

原子力用語『Ｘ染色体』ってなに？

X染色体とは、脊椎動物の遺伝情報を構成する23対の染色体の1組を指す用語です。染色体は、生物の遺伝子を格納する、棒状の構造です。ヒトを含む哺乳類においては、雌がXX染色体を、雄がXY染色体を持ちます。

2024.03.07

その他

流動加速腐食（FAC）とエロージョン・コロージョン（E/C）

エロージョン・コロージョン（E/C）とは、液体やガス流の衝突により金属表面が損傷し、腐食が加速される現象です。このプロセスは、機器内部の流路やノズル、パイプまたは配管内の急激な流量変化やターンなどで発生します。液体の衝突によって金属の保護層が剥がれ、露出した表面が腐食性物質にさらされると、急速に腐食が進行します。

2024.03.05

原子力施設に関すること

セシウム134：原発用語を理解しよう

からわかるように、この段落では「セシウム134」についての説明が行われます。セシウム134は放射性物質で、核分裂によって生成されます。半減期が2年と比較的短く、時間の経過とともに減衰していきます。セシウム134は、原発事故の際に放出される代表的な放射性物質の一つです。摂取すると、体内に蓄積され、健康に害を及ぼす可能性があります。特に、 щи腺に集まりやすく、甲状腺がんのリスクを高める恐れがあります。そのため、原発事故時には、セシウム134の摂取量を減らすために、食品の摂取制限や脱ヨウ素剤の服用が行われます。

2024.03.05

廃棄物に関すること

レッドオイル：使用済核燃料再処理における危険な物質

レッドオイルとは、使用済核燃料を再処理するプロセスから発生する残留物のことです。再処理工程では、使用済燃料からウランやプルトニウムなどの再利用可能な核物質が抽出されます。この抽出プロセスで発生するのがレッドオイルです。レッドオイルは、硝酸と塩酸などの腐食性のある酸を多く含む、粘着性のある赤い液体です。また、放射性物質も大量に含まれており、非常に危険な物質とされています。

2024.03.05

核燃料サイクルに関すること

原子力におけるHACCP：安全管理の手法

HACCP（危害分析重要管理点）とは、食品安全においてリスクを低減するための手法です。この手法は、食品加工の各个工程の潜在的な危害を特定し、それを防止または低減するための重要管理点を設定することを目的としています。HACCPを実施することで、食品borne疾患の発生を防ぎ、消費者の安全を確保することができます。HACCPのプロセスでは、まずリスク分析を行います。これには、原材料の性質、加工方法、流通経路などの要因を考慮して、食品borne疾患を引き起こす可能性のある危害を特定することが含まれます。次に、危害が食品borne疾患を引き起こす可能性を評価し、それを重要管理点（CCP）と特定します。CCPは、危害を制御または排除するために監視および制御する必要がある工程または段階です。

2024.03.06

その他

ISLウラン採鉱法とは？

-ISLウラン採鉱法の概要-ISL（In-Situ Leaching）ウラン採鉱法は、地下の鉱床からウランを回収する採鉱方法です。この方法は、坑道や露天掘りとは異なり、地下水を利用してウランを溶解させて回収します。ISLウラン採鉱法では、まず地下にボーリング孔を掘削して、鉱床の位置および厚さを確認します。次に、溶解剤（通常は炭酸ナトリウム溶液）を注入して、鉱床内のウランを溶かします。溶解されたウランを含んだ水は、回収井戸から地上に汲み上げられます。回収された溶液は、ウランの濃縮・精製プロセスを経て、最終的に燃料用のウランになります。ISLウラン採鉱法の主な利点は、費用が低く、環境への影響が比較的少ないことです。坑道や露天掘りとは異なり、大規模な土砂の移動や表面の破壊を伴いません。ただし、この方法は地下水に影響を与える可能性があるため、環境調査やモニタリングが不可欠です。

2024.03.06

核燃料サイクルに関すること

原子力用語解説：TRADE計画

-TRADE計画の概要-TRADE計画は、原子力関連物質の安全な輸送と廃棄物を目的とした国際的な取り組みです。この計画は、1992年に国際原子力機関（IAEA）によって開始されました。TRADE計画は、加盟国が原子力物質の安全な輸送と廃棄物の管理に関する国際基準を開発し、実施することを支援しています。計画の主な目的は、原子力物質の輸送と廃棄物の安全性を向上させ、環境と公衆衛生を保護することです。また、原子力関連物質の違法取引やテロリズムへの使用を防ぐことも目的としています。

2024.03.07

核燃料サイクルに関すること

アニュラス部｜原子力発電所の安全を守る気密空間

原子力発電所におけるアニュラス部の役割原子力発電所では、放射性物質が外部に漏洩しないように数重の安全対策が講じられています。そのうちの一つが、原子炉容器を二重構造にして、その間の空間であるアニュラス部を気密にする方法です。アニュラス部は、原子炉の一次冷却材や蒸気を封じ込めるだけでなく、一次系と二次系を物理的に分離する役割も果たしています。この構造により、原子炉の冷却材が漏洩した場合でも、放射性物質が環境に放出されるリスクを低減することができます。また、アニュラス部は、原子炉の定期検査やメンテナンスにも使用され、原子力発電所の安全性を確保するための重要な空間となっています。

2024.03.05

原子力施設に関すること

Li-6サンドイッチ検出器とは？

リチウムの同位体Li-6を利用した核反応Li-6サンドイッチ検出器は、Li-6の核反応を利用して中性子を検出する仕組みを持っています。Li-6は中性子と反応してアルファ粒子とトリチウムを放出します。この反応は、中性子によるLi-6原子核の分裂によって引き起こされます。この反応では、中性子がLi-6原子核に捕獲されると、原子核は2つのアルファ粒子と1つのトリチウム原子核に分裂します。アルファ粒子はプラス2の電荷を持ち、トリチウムはマイナス1の電荷を持っています。これらの粒子は、電離効果を発生させ、検出器内で検出可能な信号を生成します。

2024.03.06

放射線安全取扱に関すること

原子力と核沸騰限界

-核沸騰限界とは-核沸騰限界は、液体中の気泡が安定して存在し続け、液体が大量に蒸気へ変化する境界を表します。この限界を超えると、液体中の気泡が急速に成長して液体を置換し、沸騰が発生します。核沸騰限界は、液体の種類、圧力、表面状態によって異なります。高圧では核沸騰限界が上昇し、表面が滑らかなほど核沸騰限界が高くなります。核沸騰限界を知ることで、沸騰器や熱交換器などの熱伝達機器の設計や運転において、沸騰に伴う問題を防ぐことができます。

2024.03.07

原子力の基礎に関すること

原子力用語解説：DNBRと炉心熱設計余裕

-DNBRとは？-DNBR（臨界熱流量比）とは、原子炉炉心内の燃料棒表面で発生する熱流量と、その燃料棒表面で発生する臨界熱流量の比です。臨界熱流量とは、沸騰した冷却材が燃料棒表面から蒸発し始める熱流量のことです。つまり、DNBRは冷却材が蒸発し始める熱流量に対する、実際の熱流量の余裕を示します。DNBRが1以下の場合、燃料棒表面で冷却材が蒸発し始め、燃料棒への熱伝達が悪化します。これは、燃料棒の温度上昇につながり、最終的には燃料棒の破損や原子炉の事故につながる可能性があります。したがって、原子炉の安全性を確保するためには、DNBRを常に1以上に維持する必要があります。

2024.03.05

原子力の基礎に関すること

地球システム科学パートナーシップ（ESSP）とは？

地球システム科学パートナーシップ（ESSP）は、地球システムを包括的に理解し、持続可能な未来を確保するために設立されました。2016年、気候変動や生物多様性喪失など、地球規模の課題に対処する必要性に迫られ、創設されました。このパートナーシップは、気象、海洋、水文、気候、社会経済など、地球システムのさまざまな分野を統合することを目指しています。ESSPは、科学者、政策立案者、資金提供者間の協力を促進し、地球システムに関する知識を深め、持続可能な開発のためのソリューションを開発することを目的としています。さらに、ESSPは、地球システムの研究と監視における技術革新を推進し、科学的成果を社会に還元するための活動も行っています。

2024.03.06

その他

原子力におけるアミノ酸

-アミノ酸とは？-アミノ酸は、生命において不可欠な有機化合物です。タンパク質を構成する基本単位であり、20種類以上の種類があります。各アミノ酸は、中心となる炭素原子に、アミノ基（-NH2）、カルボキシル基（-COOH）などの官能基が結合した構造をしています。アミノ酸は、特定の順序で連結され、多様なタンパク質を形成します。タンパク質は、骨、筋肉、臓器など、体の構造と機能に重要な役割を果たしています。

2024.03.05

その他

原子力用語「ガドリニア濃度」を解説

-ガドリニア濃度とは？-原子炉の燃料の中でガドリニア（Gd2O3）という元素が占める割合を表すのが「ガドリニア濃度」です。ガドリニアは、中性子を吸収する性質があり、原子炉の制御棒としても利用されています。ガドリニアを燃料に加えると、中性子吸収量が上昇し、原子炉の反応性を低減させることができます。つまり、より安定して制御された原子炉の運転を可能にします。このため、ガドリニアは、原子炉の安全性を向上させるために利用されています。

2024.03.07

核燃料サイクルに関すること

IM泉効計とは何か？その原理と温泉分析での活用

IM泉効計とは、ナトリウムイオン（Na+）とカルシウムイオン（Ca2+）の濃度を測定することで、温泉の効能を示す指標を算出する装置です。温泉中の無機イオンの相互関係を数式化して、特定の温泉がもつ生理作用を推定します。この測定値を基に、神経系、運動器系、免疫系に対する温泉の効能を予測できるのです。さらに、IM泉効計では、温泉の泉質タイプや泉温も考慮し、より精度の高い効能予測を行います。

2024.03.06

放射線防護に関すること

局部被ばくとは？その特徴と測定評価

局部被ばくとは、身体の一部にX線やガンマ線などの放射線が照射された状態のことです。この照射は、医療行為（腫瘍の治療など）や産業活動（放射性物質の取り扱いなど）の一環として行われることが多く、身体全体に影響を与える全身被ばくとは異なります。局部被ばくの特徴として、照射された部位のみに限局して影響が現れることが挙げられます。また、照射線量や照射時間の程度によって、皮膚の紅斑や脱毛、組織の損傷などの症状が現れる可能性があります。

2024.03.07

放射線防護に関すること

中性子ラジオグラフィ：物体の非破壊検査に欠かせない技術

中性子ラジオグラフィとは、中性子線を対象物に透過させることで内部構造を可視化する非破壊検査法です。中性子線は電荷を持たないため電子と相互作用せず、物質の内部を透過することができます。また、中性子線の吸収や散乱は物質の元素組成や密度によって異なる性質があります。このため、中性子ラジオグラフィでは、X線ラジオグラフィでは可視化できない水素や炭素などの軽元素や空洞を検出することができます。

2024.03.06

原子力の基礎に関すること

原子力用語『六フッ化ウラン』について

六フッ化ウランの性質六フッ化ウランは、フッ素とウランからなる無機化合物です。室温では、揮発性の高い無色の気体として存在します。沸点は56.5度で、融点は64.0度です。六フッ化ウランは、水と反応して有毒なフッ化水素と酸化ウランを発生させます。また、アルカリ溶液や酸とも反応します。

2024.03.05

核燃料サイクルに関すること

G(E)関数法とは？放射線線量測定の基礎知識

-G(E) 関数法とは何か？-G(E) 関数法は、空気中の荷電粒子のエネルギー分布から放射線線量を測定する手法です。この関数は、空気を通過する荷電粒子の種類とエネルギーに応じてエネルギーを落とす確率を表します。したがって、特定のエネルギー範囲の粒子を検出することで、そのエネルギー範囲に対応する放射線線量を推定できます。

2024.03.06

放射線防護に関すること

実質GDPの基礎知識

-実質GDPとは？-実質GDP（国内総生産）とは、ある一定期間（通常は1年間）に国内で生産された財やサービスの総価値を表す指標です。物価変動の影響を取り除くために、過去の一定の年の物価水準で計算されます。これにより、実質GDPは経済の規模と成長をより正確に反映することができます。実質GDPは、インフレやデフレなどの物価変動を考慮せずに経済の成長を追跡するための主要な指標として使用されます。また、国際的な経済比較にも利用され、各国の経済発展の相対的なレベルを理解するのに役立ちます。

2024.03.07

原子力の基礎に関すること