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原子炉の種類もっと詳しく原子力

原子炉の種類

世界にはいろいろな種類の原子炉がありますが、日本の商業用原子炉では2つの型式が採用されています。ひとつは四国電力のほか関西・九州・北海道の各社が採用している加圧水型(PWR)、もうひとつは東京・東北・中部・北陸・中国の各社が採用している沸騰水型(BWR)です。どちらも低濃縮ウランという燃料を使い、水で冷却しています。大きな違いは原子炉を冷却している水が沸騰しているかいないかです。

加圧水型軽水炉(PWR)

PWRの制御方法

加圧水型(PWR)は、原子炉の圧力を沸騰しないように沸騰水型の2倍程度に加圧してあり、原子炉は冷却水を高温にする役目を果たしています。タービンを回す蒸気は、この高温高圧の熱水を熱源として蒸気発生器で発生させる構造になっています。
加圧水型では、中性子を吸収する制御棒の挿入度と冷却水に混ぜた中性子吸収材であるほう素の濃度とを調整して制御しています。
通常出力を一定にするには、制御棒は使わず余分の中性子を吸収するほう素濃度を運転時間とともに下げていく運転方法を採用しています。

原子炉格納容器

沸騰水型軽水炉(BWR)

BWRの制御方法

沸騰水型(BWR)は、原子炉で水を沸騰させ、発生した蒸気でタービンを回す構造になっています。原子炉で発生する蒸気は、中性子を吸収する制御棒の挿入度と、炉心を流れる冷却水の量(再循環流量)により、制御し運転します。
通常出力を一定にするには、炉心を流れる冷却水の調節によって行います。運転時間が経過してきて燃えるウランの量が少なくなってきたら、制御棒を若干引き抜き、再び再循環流量を低くし、運転時間とともに再循環流量を増加していく運転方法を採用しています。

原子炉格納容器

高速増殖炉(FBR)

高速増殖炉(FBR)とは、発電しながら、消費したプルトニウムよりもさらに多くのプルトニウムを作り出す原子力発電所です。2005年10月に閣議決定された「原子力政策大網」では、2050年頃からの商業ベースでの導入を目指すことが明記されました。高速増殖炉を利用することにより、ウラン資源の利用効率は現在の100倍以上へと飛躍的に向上するものと評価されます。
現在、高速増殖炉は、経済性の向上や、実用化のめどをつけることを目標としている段階です。
高速増殖原型炉「もんじゅ」は、わが国における高速増殖炉サイクル技術における研究開発の中核とされており、わが国の原子燃料サイクルの今後を担う重要な炉とされています。

高速増殖炉(FBR)のしくみ