単語記事: 原子力

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ネタバレ注意 この記事の情報は断片的・観的です。
この記事を読んだだけで原子力について議論すると
恥ずかしい思いをする可性があります。
原子力の理解は簡単ではありませんが、外部サイトマスコミ・書籍などもあわせて
正しい原子力の知識を身につけましょう。

原子力とは、核分裂核融合などの原子核の反応によって生み出される多量のエネルギーの事。

曖昧さ回避

原子力(科学)の概要

エネルギーとは、原子核変換によって発生するエネルギーである。
原子核変換は、放射性崩壊と原子核反応があり、原子核反応はさらに、原子核分裂と原子核融合に分けられる。

原子核反応によって発生するエネルギー量は、同重量の化石燃料とべて桁違いに大きい。
炭素(C)原子1個が二酸化炭素(CO2)になる反応で得られるエネルギーは、4.1eVであるが、2個の重陽子が原子核融合すると3.2MeV(MeV=1000,000eV)、ウラン235が中性子を吸収して核分裂すると約200MeVものエネルギーを発生する。

これは、化石燃料の「燃焼」と原子力における「燃焼」が根本的に異なる現であるからである。
化石燃料の「燃焼」は化学反応であり、分子内に蓄えられたエネルギーを利用している。対して、原子力は「核燃料」や「原子炉」などのを便宜的に用いるものの、厳密な意味での「燃焼」とはまったく異なる。かのアインシュタインが示唆した、「質量をエネルギーに変換する」技術である。実際に核反応を起こすと、反応前と反応後ではほんの少しだけであるが、確かに質量が減る。化学反応の大前提である「質量保存の法則」が通じない、全く別の反応であることがわかる。

連続的に核エネルギーを取り出す装置を原子炉と呼ぶ。

原子力の利用

原子力発電

核融合反応を用いて発電する技術はいまだ確立されていないため、ここでは核分裂反応を用いたものだけを扱う。

核分裂」の項も参照のこと

仕組み

原子炉から得られる核エネルギーを使って発電する。

原子力で得られるのは熱エネルギーであるため、発電するには原子炉とは別に熱エネルギー電気エネルギーに変換する装置・施設が必要である。具体的には蒸気機関、つまり、原子力を沸かして蒸気に変え、蒸気でタービンを回して発電する。そのため、ボイラが原子炉に置き換わった以外は火力発電とほとんど同じシステムである。

原子力発電の長所・短所

短所について

使用済み核燃料は、さらに別の方法で燃料に変える複数の方法が現在利用・研究されているが、総合的に見て通常の核燃料を用いるよりコストがかかる。将来ウランの枯渇が問題になったときにめて注されると考えられる。
cf.プルサーマル 高速増殖炉もんじゅ

使用済み核燃料や放射性廃棄物放射能レベルによって分類され、低レベルのものは十数mの地下に、高レベルのものは数十年保管した後に300m以上の大深度地下に埋設される(ただし高レベル放射性廃棄物については日本での埋設地はいまだに決まっていない)。いずれもセメントガラス固化処理を受けた上での厳重な監視つきの埋設である。

破壊される場合としては、操作ミスや設計上の欠陥によるもの、自然災害によるもの、軍事標やテロリズムなど武によるものに分けられる。

このうち操作ミスや設計上の欠陥によるものでは1979年スリーマイル島原子力発電所事故1986年チェルノブイリ原子力発電所事故が有名。特に、チェルノブイリ原発事故は史上最悪の原発事故として知られている。
自然災害によるものは2011年3月に起こった東北地方太平洋沖地震による福島第一原子力発電所事故がある。想定された規模を大きくえた津波が非常用発電機を全て破壊したことが事態を深刻化した原因であると思われる。
による破壊は現在起こっていない。

原子力発電の立ち位置

原子力発電は、上記のように非常に大きな長所と短所を抱えている。そのため、現在日本では原子力火力自然エネルギーを組み合わせて発電している。原子力以外のエネルギーの簡単な特徴は以下のとおり。

  • 水力発電
    • 燃料が必要ない。建設した後は施設の維持・管理のみで電を生み出せる
    • ダムが地形を一変させるため、環境負荷が非常に大きい。また、めぼしい場所にはほとんど建設してしまったため、これ以上の建設による発電量の劇的な向上は難しい
  • 火力発電
    • 高出。成熟した技術が確立されており、また発電量の調節が較的容易
    • 化石燃料の枯渇問題。温室効果ガス要発生のひとつ。産油の政情不安
  • 自然エネルギー
    太陽光発電風力発電など。共通して燃料が必要ない特長を持つ一方、さまざまな欠点を抱える。また、総じて出が低い(エネルギー密度が低い)ため、火力原子力の代替に用いるには広大な敷地・施設とそれに付随する大な建設・維持運用費が必要である。そのため現在のところは代替は不可能であると考えられており、補助的なエネルギーに留まってる。

地下式原子力発電所

2011年3月11日東日本大震災により発生した福島第一原子力発電所事故から2ヵ後、地下式原子力発電所政策推進議員連盟が設立された。代表である平沼赳夫たちあがれ日本所属)によると「これからも原子力で電を賄わなければならない」と原子力の必要性について述べ、原発事故の封じ込めができる地下原発の推進を訴えた。ちなみに地下原発には事故の封じ込め以外に以下のメリットデメリットがある。

神の火

小説などでは、核融合核分裂を「の火」と例える事が多々ある。
これは「人間の手にあまるもの」と言うニュアンスが最も強いが、核融合については、古来より太陽またはその化身として見る宗教習が世界各地に存在し、そしてその太陽く原理こそが核融合だと言う理由もある。

例えばパールバック著の小説Command the Morning/の火を制御せよ -原爆をつくった人びと-」。
これは第二次世界大戦中、アメリカ原爆を開発したマンハッタン計画を題材にした小説であり、その邦題にの火と言う意訳が用いられている。砂漠の砂が緑色ガラスに変化するほどの絶的な威に苦悩し、実際に投下しないように奔走する開発者たちの半生を描いている。

他にも、高村薫著の小説の火」がある。
原子力発電所の技術者として日本に潜り込んだ、ソビエト日本人スパイの足跡。
策略と裏切りの果てに、「の火」をその手で解き放つために原子力発電所を襲撃する。

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ページ番号: 3268664 リビジョン番号: 2264909
読み:ゲンシリョク
初版作成日: 09/05/23 14:00 ◆ 最終更新日: 15/09/23 01:06
編集内容についての説明/コメント: 関連項目の機械工学を原子力工学に置き換え
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原子力について語るスレ

3424 : ななしのよっしん :2017/06/11(日) 03:01:24 ID: J748wCzKRx
非効率だから戦争はやめようで戦争がなくなるんなら苦労しないんだよなあ…
3425 : ななしのよっしん :2017/06/11(日) 10:39:22 ID: AN6G7QcCo7
別に原子力の研究は多いにやるべきだと思うが、中途半端で安全確保ができていない高リスクのものを、実生活のインフラに組み込むなという話
3426 : ななしのよっしん :2017/06/11(日) 10:57:26 ID: s6D2yk04Tr
>>3424
それこそ々な立場とがあって戦争やってる訳だからな……
3427 : ななしのよっしん :2017/06/11(日) 13:56:12 ID: Q3VTcwalLE
>>3421
自然エネルギーを大きく推進してるのは、軍や防らしい。理由は「停電対策」やエネルギー供給の向上、「作戦継続」(燃料が枯渇しない、「送電網を攻撃されても稼働」する、被弾しても「燃料タンクのように爆発しない」)等のためだと。少なくとも2015年以降は企業大学との提携成果が出ていて、さらに民間にも広まり得るとか。

http://prt.nu/dd/a 米国防総、再生可エネルギーの新標を発表 2012年04月15日
>米国防総Department of Defense)は、2025年までに再生可エネルギーの利用を3ギガワットまで拡大するとした新たな標を発表した。陸軍それぞれが、2025年2016年2020年までに1ギガワットずつ拡大する標だ。再生可エネルギーの導入には、停電対策や、内のエネルギー供給を高める狙いもある。

http://prt.nu/d9/a 米軍、再生可エネルギーへ移行を加速 2015/9/17
>新エネルギー産業が、古い歴史
(省略しています。全て読むにはこのリンクをクリック!)
3428 : ななしのよっしん :2017/06/11(日) 14:01:46 ID: Q3VTcwalLE
http://prt.nu/da/a 米軍はなぜ再生可エネルギーの移行を進めるのか? 2017.03.06
>米軍トランプ政権下でも再生可エネルギーへの転換を進める意向なのは、そのほうが強くなるからだ。このロジックは「地球のため」と抽的に環境保護を訴えるより効果的である反面、温暖化対策は直接の標ではなくなる短所もある。
米国防総にしてみれば、再生可エネルギー軍事テクノロジーの一種のようだ。…全エネルギー25クリーンエネルギーで生産または調達すると誓って以来、10年間で米軍は再生可エネルギーの使用を着実に増やしてきた。…この方針は、国家安全保障の向上に資することに予算を配分するという大統領の方針に反していそうにも思える。しかし米軍幹部はロイター通信に、地球を救いたいのではなく、
軍の運用態勢を効率化し、安全に、強固にするために再生可エネルギーに移行するつもりだ、と述べた。たとえば、再生可エネルギーで稼働する陸軍の設備は、送電網を攻撃されても稼働できる。ハイブリッド戦車は、従来戦車より燃料補給が少なくて済むし、被弾しても太
(省略しています。全て読むにはこのリンクをクリック!)
3429 : ななしのよっしん :2017/06/11(日) 14:07:28 ID: /9vVFWpsIA
代替エネルギーになるかどうかなんて議論は本来とっくに通りすぎてるんだけどなぁ、すべてを代替するには蓄電が必要、五割程度であれば既存の技術で可ってほぼ結論が出てる
あとは具体的な導入過程やら費用便益やらを議論するところにきてるのに
3430 : ななしのよっしん :2017/06/11(日) 14:32:43 ID: Q3VTcwalLE
>>3409-3410>>3412
軍や大学いわく、自然エネルギー利用が施設の復元向上になるらしい。今まで毎年、自然災害(や破壊工作)で停電が発生し、「180億~330億ドル」の損が出ていた。そこでマイクログリッド(自然エネルギーによる分散)を大量設置し、電網に頼らず電供給する。また、「先端的な技術や政策が重要な社会インフラやサービスとして社会に浸透する過程で、軍はその架けとして重要だ」とか。

http://prt.nu/db/a 「太陽マイクログリッド」で施設のレジリエンス向上 「米軍基地セキュリティ対策に有効で地域経済にも貢献」、研究者が発表 2017/05/15
>ミシガン技術大学Michigan Technological University: MTU)の研究者らは、太陽光発電ベースとしたマイクログリッドが、レジリエンス(復元)の向上に効果があるとの研究結果を発表した。米軍基地や施設などに導入することで、電の複数化により停電を防止でき、サイバー攻撃や自然災害に対する強性が
(省略しています。全て読むにはこのリンクをクリック!)
3431 : ななしのよっしん :2017/06/11(日) 14:33:49 ID: Q3VTcwalLE
>災害による損失は180億ドル、年間約100件のサイバー攻撃
>従来、電網に対するな脅威は、竜巻台風吹雪といった自然災害によってもたらされてきた。それらによる停電米国内のインフラに対する損は毎年、180億~330億ドルに上る。さらに、2013年シリコンバレーで発生した変電所へのによる攻撃や、
ウクライナ2016年に発生したコンピューターへのハッキング攻撃による停電など、電網への攻撃は物理的なものとサイバー系のものの両方が起こり得る。…米国防総によると、2012年に約200件のサイバー攻撃が米国の重要なインフラに対して行われ、そのうちの半分近くが電網を標的としたものだった。
太陽マイクログリッド」を構築すれば、インフラの柔軟性を高め、電網からの給電がストップした場合でも電の供給が継続し、重要なインフラが機を維持できる。「太陽光発電システムコストは下落しており、地理的にも長期間にわたって太陽という『燃料』を入手できる。太陽光発電マイクログリッドの電として最適」(Pearce助教授)としている(図3)。
(省略しています。全て読むにはこのリンクをクリック!)
3432 : ななしのよっしん :2017/06/11(日) 19:01:58 ID: 7579b9XLJ6
自然エネルギー」と言うよりは「再生可エネルギー」と言うほうが正確だと思う。普通
・資が有限で、枯渇性のあるエネルギー≒化石エネルギー原子力
・枯渇性のない、半永久的なエネルギー≒再生可エネルギー自然エネルギー

こういう分類だが、土中に生物が堆積して自然界から生まれた化石エネルギー等も、場合によっては自然エネルギーと呼ばれることがなくはない。例えば>>3421は「自然エネルギーは長期的に人類に応えられるポテンシャルがない」「純地球自然エネルギーの1/3近くを人類文明は消費する状態」と言ってるように、自然エネルギーと再生可エネルギーとを別物に見ている。

「再生可エネルギー」という表現のほうが混同されにくいし、自然全般ではなく自然の中の半永久的な部分を利用している、ということが分かりやすい。
3433 : ななしのよっしん :2017/06/11(日) 23:44:20 ID: /9vVFWpsIA
実態はともかく、自然という言葉は感がいいからね
でも再生可エネルギーという言い方の方が意図が近い
一応パネル風車を作るのに地球上の物質を使ってるのだから消費には違いないんだけど、環境や資備蓄や持続可性において化石燃料より優れている
その上研究の成果とFITという社会実験の成功によってコストダウンまで果たした
話し合い」が成立するなら合理的に普及する状況だけど、FITだったり新トップダウン政策だったりといった導で導入されるパターンが多いのはエネルギー産業というものが抱えてきた構造故か
自分が洋上風力に乗り気でないのは、陸上風力だけで十分なエネルギーを得られるんじゃないかという疑問のほかに、投資額の大きさや送電線の問題で、結局や権に近い側がエネルギー導権を握る構造を維持するからってのもある
インフラやインフラ企業にまつわる腐敗で痛いを見たわけだし
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