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電気のつくりかた

原子力発電

原子力発電は、
発電時に二に酸さん化か炭たん素そを出さないクリーンな発電方ほう法ほうですが、
一方で放ほう射しゃ性せい物ぶっ質しつを閉とじこめるための
厳きびしい安全管かん理りが必ひつ要ようです。
原子力発電について調べてみましょう。

原子力発電のしくみ

 原子力発電は、原子炉ろの中でウランが核かく分ぶん裂れつ反はん応のうを起こすときに出す熱ねつを利り用ようして水を熱ねっし、そこから得えられた蒸じょう気きの勢いきおいでタービン・発電機きを回転させて電気をつくっています。蒸じょう気きの力を使って電気をつくるというしくみは、火力発電と同じです。

日本で使われている
商業用の原子炉ろには
「加か圧あつ水すい型がた」と
「沸ふっ騰とう水すい型がた」の、
2種しゅ類るいがあるのだ。


加か圧あつ水すい型がた原子炉ろ

 加か圧あつ水すい型がた原子炉ろは、原子炉ろでつくった熱ねっ水すいを蒸じょう気き発生器きに送り、別べつの水を加か熱ねつして高温の蒸じょう気きに変かえます。その蒸じょう気きの力でタービン・発電機きを回転させ、電気をつくります。

デンキッキー

四国電力の伊い方かた発電所は、
この方ほう法ほうで発電している。


沸ふっ騰とう水すい型がた原子炉ろ

 原子炉ろで水を沸ふっ騰とうさせて高温の蒸じょう気きをつくります。その蒸じょう気きの力で直ちょく接せつタービン・発電機きを回転させ、電気をつくります。

原子力発電の特とくちょう

 原子力発電には、次のような特とくちょうがあります。

原子力発電の得とく意いなこと
少ない燃ねん料りょうで、たくさん発電できる。
発電するときに二に酸さん化か炭たん素そを出さない。
原子力発電の問題になること
放ほう射しゃ性せい物ぶっ質しつをあつかうため、厳きびしい管かん理りが必ひつ要よう。
使い終わった燃ねん料りょうなどから、放ほう射しゃ性せい廃はい棄き物ぶつが出る。

 少ない燃ねん料りょうでたくさんの電気をつくることができ、長時間一定の量りょうの電気をつくり続つづけることができるので、ベースロード電でん源げんとして、私わたしたちのくらしを支ささえています。
 また、発電時に二に酸さん化か炭たん素そを出さないため、再さい生せい可か能のうエネルギーとともに地球温おん暖だん化か対たい策さくにも役立っています。

四国にある原子力発電所

伊い方かた発電所(愛媛えひめ県伊い方かた町)


ウランの核かく分ぶん裂れつ反はん応のう

 原子力発電では、燃ねん料りょうのウランが核かく分ぶん裂れつという反はん応のうを起こすときに発生する熱ねつエネルギーを利り用ようして水を蒸じょう気きに変かえています。

原子の構こう造ぞう

あらゆる物ぶっ質しつは、原子という小さなつぶが集まってできている。原子は、原子核かく(陽子と中ちゅう性せい子しの集まり)の周まわりを電子のつぶが回る構こう造ぞうをしている。

核かく分ぶん裂れつ反はん応のう

ウランに中ちゅう性せい子しがぶつかると、ウランが分ぶん裂れつして中ちゅう性せい子しが飛とび出し、大きな熱ねつエネルギーが出る。飛とび出した中ちゅう性せい子しは別べつのウランにぶつかり、次々に核かく分ぶん裂れつが起こる。

ヨン

原子力発電は、
火力発電のように、
燃ねん料りょうを燃もやしている
わけではないんだな。

原子力発電所の安全対たい策さく

 原子力発電所では、安全を第一に考え、定期的てきに機き器きの点てん検けんや検けん査さをして性せい能のうを確かく認にんしています。また、万一、異い常じょうや事じ故こなどが起こっても安全が守られるように、何重もの安全対たい策さくをとっています。

安全確かく保ほの基き本ほん

止める
異い常じょうや事じ故こなどが発生したときや、大きな地じ震しんが起きたときは、自動的てきに原子炉ろが止まります。
冷ひやす
原子炉ろが止まった後に、燃ねん料りょうが高温になりすぎないように、原子炉ろを冷ひやします。
閉とじこめる
放ほう射しゃ性せい物ぶっ質しつを外に出さないように、5重のかべで閉とじこめます。

原子炉ろを安全に自動停てい止し

伊い方かた発電所では、所内に設せっ置ちした地じ震しん計が震しん度ど5程てい度ど以い上じょうのゆれを感じると、すぐに制せい御ぎょ棒ぼうが自動で燃ねん料りょうの間に入り、原子炉ろが安全に止まるしくみになっている。


安全を考えた5重のかべ

 原子力発電所では、異い常じょうや事じ故こが起こったときに、放ほう射しゃ性せい物ぶっ質しつが外に出ないように、5重のかべで閉とじこめています。

放ほう射しゃ性せい物ぶっ質しつを閉とじこめる5重のかべ

伊い方かた発電所(加か圧あつ水すい型がた原子炉ろ)の例れい

ヨン

放ほう射しゃ性せい物ぶっ質しつは、
こんなに厳きびしく
ガードされているんだな。

伊い方かた発電所の取り組み
発電所で働はたらく人たちの技ぎ術じゅつ力向上

 四国電力の伊い方かた発電所で働はたらく人たちは、定期的てきに愛媛えひめ県松まつ山やま市にある原子力保ほ安あん研けん修しゅう所などで、発電所の安全を守るための訓くん練れんに取り組んでいます。

原子力発電所の安全を守るための訓くん練れん

原子力保ほ安あん研けん修しゅう所(愛媛えひめ県松まつ山やま市)

シミュレータを使った運転訓くん練れん。

蒸じょう気き発生器き細さい管かん内部の傷きずを検けん査さする訓くん練れん。

原子炉ろ容よう器きのふたをしめつけているボルトをしめたりゆるめたりする訓くん練れん。


伊い方かた発電所の安全対たい策さく

 伊い方かた発電所では、福島第一原子力発電所のような事じ故こを二度と起こしてはならないとの思いで、さまざまな事じ態たいを想定した訓くん練れんを継けい続ぞくして行っています。また、設せつ備び面でも、以い前ぜんからの取り組みに加くわえ、福島での事じ故こをふまえた安全対たい策さくを進めています。

地じ震しんに備そなえて

最さい大だい規き模ぼの地じ震しんのゆれに備そなえて

過か去この地じ震しんや活かつ断だん層そう(数千年ごとに地じ震しんを起こす可か能のう性せいのある場所)などを十分調ちょう査さし、発電所にとってより厳きびしい条じょう件けんを設せっ定ていして、最さい大だい規き模ぼの地じ震しんのゆれに備そなえている。

重じゅう要ような建たて物ものは固かたい岩がん盤ばんの上に直ちょく接せつ建けん設せつ

発電所の重じゅう要ような建たて物ものは、地じ震しんがあってもゆれにくい固かたい岩がん盤ばんの上に直ちょく接せつ建たてている。

浸しん水すいに備そなえて

伊い方かた発電所での最さい大だいの津つ波なみの高さは、津つ波なみが重なって大きくなるといった厳きびしい条じょう件けんでも8.1mと想定している。海かい抜ばつ10mにある伊い方かた発電所はえいきょうを受けないと考えられるが、想定外の浸しん水すいに備そなえて、水すい密みつ扉とびら(水を通さないとびら)の設せっ置ちや、海水ポンプの浸しん水すい防ぼう止し対たい策さくなどを行っている。

大おお型がた水すい密みつ扉とびら(とびらの厚あつさ35cm)

電でん源げんを確かく保ほするために

万一、発電所内の電でん源げんがなくなったときに備そなえて、原子炉ろや燃ねん料りょうを冷ひやすために必ひつ要ようなポンプなどに使う電でん源げんをいくつも用意している。

空くう冷れい式非ひ常じょう用発電装そう置ちを高台に設せっ置ち。

非ひ常じょう用ガスタービン発電機きを高台に設せっ置ち。

海かい抜ばつ95mの変へん電でん所からの配電線を整せい備び。

安定的てきに冷れい却きゃくするために

原子炉ろや使用済ずみ燃ねん料りょうを冷ひやし続つづけるための方ほう法ほうをいくつも用意している。

非ひ常じょう時に原子炉ろなどに水を送りこむための中ちゅう型がたポンプ車を配はい備び。

使用済ずみ燃ねん料りょうプールの水が減へったときに、燃ねん料りょうに水をかける小こ型がたの放水砲ほうを配はい備び。

万一の重大事じ故こに備そなえて

重大事じ故こ時の対たい応おう拠きょ点てんとなる緊きん急きゅう時対たい策さく所を設せっ置ち。大きな地じ震しんのゆれにたえるつくりになっている。

万一、原子炉ろ格かく納のう容よう器きが破は損そんしても、そこに水をかけて放ほう射しゃ性せい物ぶっ質しつが広がることを防ふせぐ大おお型がた放水砲ほうや大おお型がたポンプ車を配はい備びしている。