「日が暮れたら天を見なさい絶えず動かない北極星は旅の道しるべになります。     
世を渡る場合には誠の心が道に迷わぬ為の磁石になります。               
曲がった道に入ったと不安になった時は自分の誠の心に問うてみなさい。          天が与えた良心はいつもあなたたちを導き守ってくれることでしょう」

ブログにも書きましたが、私の好きな司馬遼太郎さんの小説「坂の上の雲」の主人公の1人、秋山好古が後年語った言葉です。基準点となる心が何より大切!という想いからブログのタイトルにしました。
 
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【2013.11.14 Thursday 】 author : スポンサードリンク
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原子力発電の仕組み
  原子力発電の仕組み

 磁石の磁力線はNからSに向かっています。これを横切るようにコイルを動かすとコイルの導線に電気が流れます。この原理を利用してコイルの内側に磁石をおき、それを回転させることによって電気をつくることが出来ます。自転車のダイナモから原子力発電まで、発電の基本原理は同じです。

 磁石を廻すための力としてなにを使うかにより発電方法が変わります。自転車の発電機には人力、水力発電にはダムなどにためた水力、風力発電では風力が使われます。また蒸気で回転させる方法もあります。蒸気を発生させるためのエネルギー源としては地熱を利用する地熱発電、石油、石炭、天然ガス等の化石燃料を使う火力発電、原子力を使う原子力発電等があります。

 上に述べたように、蒸気の力で磁石を廻せば電気が出来ます。この蒸気を作るのに核分裂のエネルギーを使うのが原子力発電で、燃料として使われる物質はウラン235です。天然のウランの中には核分裂を起こさない(燃えない)ウラン238が99.3%と核分裂を起こす(燃える)ウラン235が0.7%含まれています。原子力発電には燃えるウラン 235の濃度を3%から5%まで濃くした(この過程を濃縮という)燃料が使われています。
 ウラン235に中性子が一つ当たるとウランの原子核が二つにわれる核分裂が起こります。この分裂の時に中性子が2から3個飛び出し、同時に熱が発生します。核分裂の時にでてきた中性子の数をうまく調整していき次々にウラン235に当てると核分裂反応を定常的に起こさせることができます(これを臨界と言います)。その時に発生する膨大な熱でお湯を沸かし、蒸気を発生させ、タービンを廻し、発電します。

 タービンを廻す蒸気は高温の方が効率がよく、火力発電では400度の蒸気が使われますが、原子力発電の場合は強い放射線によって機器が損傷されるため、2百数十度まで下げられます。核分裂反応によって発生する熱は2,400度(東京電力によると1700度)にもなるので2百数十度の蒸気を得るために、燃料棒の周囲をものすごい勢いで冷却水を流します。ダービンを廻した後の蒸気の熱は復水器で冷やされ温排水として捨てられます。原子力発電所が必ず海岸か大きな川、湖のそばにあるのは余分な熱を捨てるための冷却水がなければ発電が成り立たないためです。このように原子力発電はエネルギー転換効率が非常に悪い(約30%)発電方法ということになります。(火力発電の場合、コジェネレーションシステムを使うと80%以上の熱を利用出来ます。)

 結構シンプルな原子力発電の仕組みにビックリでした。水蒸気の力で磁石(扇風機の羽のようなもの・タービン)をまわし、電気を発生させる。その水蒸気をつくるために核分裂のエネルギーを使っているのですね。

 便利な分、問題も多い「諸刃の剣」のような感じがします。それを扱う人間の知性とモラルの向上が必要だと強く感じました。
【2011.03.21 Monday 06:32】 author : 北極星
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【2013.11.14 Thursday 06:32】 author : スポンサードリンク
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