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。

クルックス管とは？歴史と仕組み

クルックス管の特徴として、低圧で動作することが挙げられます。真空に近い低圧状態で動作するため、電極間の抵抗が小さくなり、電子が容易に放出されます。また、陰極線が観察できることも特徴の一つです。電極間の電圧を加えると、陰極から電子が放出され、陽極に向かって直線的に移動します。この電子が管内の残留ガスと衝突することで、蛍光が発生し、陰極線が観察できます。さらに、クルックス管はX線を発生させることができるという特徴もあります。高電圧を印加すると、陰極線に含まれる電子が陽極に衝突することで、X線が発生します。

2024.03.05

原子力の基礎に関すること

インターナルポンプとは？ABWRの革新技術を解説

-インターナルポンプとは？-インターナルポンプとは、原子炉内の核燃料に冷却水を送るための、原子炉設計に取り入れられた革新的な技術です。従来の原子炉では、ポンプを原子炉の外側に設置していましたが、インターナルポンプは原子炉容器内に直接設置されています。これにより、冷却水の循環経路が短くなり、ポンプの動力をより効率的に利用することができます。また、インターナルポンプは原子炉容器の圧力下で作動するため、ポンプのシールなどの故障リスクを軽減し、原子炉の安全性を向上させることができます。

2024.03.05

原子力施設に関すること

人工放射性核種とは？原子炉や加速器で作られる放射性元素

人工放射性核種とは、原子炉や加速器などの施設で人為的に作り出される放射性物質のことです。自然界では見られない新しい元素や、自然界では安定的な同位体しか存在しない元素の不安定な同位体が含まれます。こうした人工放射性核種は、医学、産業、科学研究などさまざまな分野で利用されています。人工放射性核種を生成する方法は、主に2種類あります。ひとつは原子炉を利用する方法で、原子炉内で原子核分裂反応を起こさせます。もうひとつは加速器を利用する方法で、原子核に粒子を衝突させて原子核反応を起こさせます。

2024.03.05

放射線防護に関すること

原子力施設の負圧管理：放射性物質の閉じ込めと安全性

原子力施設における放射性物質の閉じ込めは、環境と公衆衛生を守るために不可欠です。放射性物質は、原子炉や核燃料サイクルのさまざまな工程で発生し、何世紀もかけて放射線を放出する可能性があります。適切な閉じ込め措置を講ずることがなければ、これらの物質が環境中に放出され、深刻な健康被害を引き起こす可能性があります。

2024.03.05

放射線防護に関すること

ふき取り試験（スミア）とは？表面汚染の測定方法

スミア（ふき取り試験）とは、表面汚染の測定に用いられる一般的な手法です。スミアとは、表面をぬぐうための特別な綿棒またはスポンジを用いた検査方法です。この綿棒やスポンジには、特定の溶剤がしみこませてあります。スミアを実施するときは、綿棒またはスポンジを検査対象の表面上で特定の形状でこすり、表面に付着している汚染物質を回収します。回収された汚染物質は、その後分析され、汚染レベルが評価されます。

2024.03.05

放射線防護に関すること

原子力用語「ポテンシャル障壁」を解説

「ポテンシャル障壁とは？」ポテンシャル障壁とは、量子力学における概念で、粒子がある領域から別の領域へと移動するのに必要なエネルギーの最小値を指します。この障壁は、粒子が移動する経路上のエネルギーが高い領域を表しています。粒子がこの障壁を乗り越えるためには、障壁の高さ以上のエネルギーを有している必要があります。

2024.03.07

原子力の基礎に関すること

浮遊粒子状物質とは？影響や環境基準を解説

浮遊粒子状物質とは、大気中に浮遊する固体または液体の小さな粒子のことを指します。粒子の大きさは数ナノメートルから数百ミクロンと幅広く、その組成は、ホコリ、すす、海塩、花粉など、さまざまな物質で構成されています。浮遊粒子状物質は、自然発生のものと人為的なものがあり、自動車の排気ガスや工場の煙突、建設現場などから排出されます。

2024.03.06

原子力の基礎に関すること

不対電子って何？その性質と役割

不対電子とは、電子対を形成せずに、原子や分子の軌道上に単独で存在する電子のことです。電子は通常、2つずつ対を形成して安定した状態にありますが、特定の状況下では単独の電子が存在します。この場合、その電子は不対電子と呼ばれます。不対電子は、原子や分子の化学的挙動に大きく影響します。

2024.03.05

放射線防護に関すること

コッククロフト・ワルトン型加速器とは？仕組みと歴史

コッククロフト・ワルトン型加速器の仕組みは、静電エネルギーを粒子に付与して加速する電圧増幅器です。この加速器は、多数のコンデンサとダイオードを直列に並べた「倍電器」と呼ばれる特殊な電気回路を使用して高電圧を発生させます。倍電器は、コンデンサを交番電流で充電し、ダイオードを使用して電荷を片方向にしか流れないようにすることで、電圧を段階的に増幅します。この増幅された電圧が電極を介して粒子に印加され、粒子を加速します。この加速器の主な利点は、シンプルな構造と高電圧を発生させる能力です。

2024.03.06

原子力の基礎に関すること

次世代原子炉「超臨界圧炉」

次世代原子炉として期待される「超臨界圧炉」は、第4世代原子炉の一種に位置づけられています。第4世代原子炉とは、従来の原子炉に比べて安全性、経済性、廃棄物処理の容易性を大幅に向上させた次世代型原子炉のことです。超臨界圧炉はその中でも、高い温度と圧力下で水を超臨界状態にすることで、熱効率を向上させる先進的な設計を採用しています。

2024.03.07

原子力施設に関すること

原子力用語『ニュートリノ』とは？基礎知識を解説

「ニュートリノ」とは、原子核の崩壊によって放出される素粒子です。この素粒子は、1930 年にヴォルフガング・パウリによって提唱され、1956 年にクライデ・カワンによって初めて観測されました。ニュートリノは、電子、陽子、中性子とは異なる第四の基本粒子です。ニュートリノには、電子ニュートリノ、ミューニュートリノ、タウニュートリノの3種類があります。ニュートリノは、電荷を持たず、質量が非常に小さく、光速に近い速度で移動します。また、物質をほとんど透過するため、検出が非常に困難な素粒子でもあります。

2024.03.07

原子力の基礎に関すること

上皮組織 – 放射線感受性細胞

-上皮組織の定義-上皮組織とは、体表や内腔を覆う、密に詰め込まれた細胞の組織です。隣接する細胞同士が緊密につながり、保護のバリアや分泌、吸収などの機能を担っています。上皮組織は、発生学的には胚葉由来の組織で、外胚葉および内胚葉から分化します。細胞の形態や機能によって、以下の種類に分類されます。

2024.03.07

原子力の基礎に関すること

水蒸気改質法を理解する

水蒸気改質法は、天然ガスや液化石油ガスなどの炭化水素を水蒸気と反応させて水素を製造する技術です。このプロセスでは、炭化水素がニッケルなどの触媒の存在下で高温かつ加圧の状態に加熱されます。この反応により、炭化水素が水素と一酸化炭素に分解されます。また、副生成物として少量の二酸化炭素が発生します。生成された水素は、燃料電池やその他の用途に使用されます。

2024.03.05

その他

THTR-300：原子力の夜明けを担った、高温ガス炉の功績

-THTR-300とは？-THTR-300（トーリウム高温ガス炉300）とは、原子炉の一種で、高温のヘリウムガスを冷却材・熱媒体として用いる高温ガス炉です。熱源には、ウラン燃料と核変換したトリウム燃料が使用されています。この原子炉の最大の特徴は、高い運転温度と効率です。炉心部で発生する高温ガスは、蒸気タービンを駆動して発電に利用され、その熱効率は化石燃料火力発電所より優れています。また、事故時に溶融物となる燃料を使用していないため、安全性の高さでも注目されています。

2024.03.07

原子力施設に関すること

「有意量（SQ）」：原子力用語の解説

「有意量（SQ）」とは、原子力分野で用いられる用語です。それは、特定の放射性物質の量を、その放射性によって引き起こされる影響の大きさで示したものです。簡単に言うと、「有意量（SQ）」とは、放射性物質の有害性を表す尺度なのです。

2024.03.07

核セキュリティに関すること

ウィグナー放出とは？減速材としての黒鉛に蓄積するエネルギー

ウィグナー効果とは、原子炉を停止した際に、減速材として使われる黒鉛中にニュートロンが蓄積することで発生する現象です。通常、原子炉内の核分裂反応によって放出された高エネルギー中性子が黒鉛に吸収されると、熱エネルギーに変換されて外部に放出されます。しかし、原子炉が停止して核分裂反応が停止すると、中性子は黒鉛の中に蓄積され続けます。そのため、黒鉛内のエネルギーが蓄積され、安全上の問題を引き起こす可能性があります。

2024.03.05

原子力安全に関すること

ヘリウム３中性子計数管とは

ヘリウム３中性子計数管は、ヘリウム３ガスを充填した比例計数管です。中性子がヘリウム３原子核と反応すると、トリチウムと陽子に分解します。この反応によりエネルギーが放出され、比例計数管内で電離が生じます。放出されるエネルギーは中性子の運動エネルギーに比例するため、比例計数管は中性子のエネルギーを測定できます。また、ヘリウム３は中性子に対する反応断面積が大きく、少ない中性子でも高い検出効率を実現できます。

2024.03.06

原子力の基礎に関すること

エネルギー起源二酸化炭素の基礎知識

エネルギー起源二酸化炭素とは？化石燃料（石炭、石油、天然ガス）を燃焼させることによって発生する二酸化炭素のことです。エネルギー起源二酸化炭素は、主に発電、産業活動、交通などのエネルギー消費活動によって排出されます。化石燃料の燃焼は、人間の活動による温室効果ガス排出量のかなりの部分を占めており、気候変動の主な原因となっています。

2024.03.05

その他

原子力用語解説：ベータ線放出核種

ベータ線放出核種とは、原子核内の中性子が電子と陽電子(ポジトロン)に変化することでベータ線を放出する核種のことを指します。ベータ線は、電子や陽電子が原子核から放出される粒子であり、物質を貫通する能力がアルファ線やガンマ線よりも弱いため、遮蔽が容易です。ベータ線には、ベータマイナス線(β⁻線)とベータプラス線(β⁺線)の2種類があります。ベータマイナス線は電子が放出され、質量数が1増えます。一方、ベータプラス線は陽電子が放出され、質量数が1減ります。この変化は、原子核内の陽子と中性子の数の変化を伴います。

2024.03.06

放射線防護に関すること

錯イオンとは？その種類と性質

錯イオンとは、金属イオンが、電子対を提供できる配位子と呼ばれる別のイオンや分子と結合することで形成される複合イオンのことです。この結合は、共有結合とイオン結合の両方の性質を持ち、金属イオンと配位子の間に配位結合と呼ばれる特別な結合を形成します。金属イオンが複数の配位子と結合すると、錯イオンが形成され、その構造は一般に八面体、四面体、または平面正方形となります。

2024.03.06

その他

自発核分裂ってなに？分かりやすく解説

-自発核分裂とは-自発核分裂とは、原子核が外部からの中性子などの影響を受けずに、自らの内部エネルギーによって分裂する現象のことです。これは、原子核が不安定で、そのエネルギーが核分裂を克服できるほど大きくなったときに起こります。自発核分裂は、ウランなどの重元素で起こりやすく、一定の確率でランダムに発生します。自発核分裂は、原子力発電において中性子発生源として利用されたり、放射能 dating 法において年代測定に使われたりしています。

2024.03.07

原子力の基礎に関すること

原子力に関する用語『減数分裂』とは？

原子力に関する用語「減数分裂」とは、いったい何なのか？減数分裂とは、生物における細胞分裂の一種で、通常の細胞分裂とは異なり、染色体の数が半分になることを特徴としています。この分裂は、配偶子（卵子や精子）を作る際に起こります。通常、細胞分裂では、親細胞の染色体が2倍（2n）から子細胞の2倍（2n）へと受け継がれます。しかし、減数分裂では、親細胞の染色体が2倍（2n）から子細胞の1倍（n）へと半分になります。この半分になった染色体をもつ子細胞は、配偶子となります。

2024.03.05

原子力の基礎に関すること

原子力エネルギー研究諮問委員会（NERAC）とは？

原子力エネルギー研究諮問委員会（NERAC）は、日本の原子力エネルギーの研究開発に関する重要な諮問機関です。その設立は、原子力エネルギーの平和的利用とエネルギー安全保障の強化を図るため、1956年に定められた原子力基本法に基づいています。NERACは、原子力エネルギーの科学技術的、社会経済的な影響に関する総合的な評価を行い、日本の原子力政策の策定に助言する役割を担っています。

2024.03.05

その他

わかりやすく解説！原子力における甲状腺癌について

-甲状腺癌とは何か-甲状腺癌とは、甲状腺に発生する悪性腫瘍です。甲状腺は、首の前方に位置する小さな腺で、新陳代謝を調節するホルモンを産生しています。甲状腺癌は、一般的に、首の腫れや声がれなどの症状を引き起こしますが、無症状の場合もあります。甲状腺癌は、乳頭癌、濾胞癌、髄様癌など、いくつかの種類があります。乳頭癌は最も一般的なタイプで、濾胞癌も比較的よく見られます。髄様癌は稀なタイプです。甲状腺癌の多くは早期発見・治療が可能であり、予後も良いですが、一部の進行した癌では、治療が困難になる場合があります。

2024.03.05

放射線防護に関すること