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なぜヘリウムは核ガス反応器のクーラントとして使用されるのですか?

ヘリウムは通常、核ガス反応器のクーラントとしてではなく、熱伝達培地として使用されます 。その理由は次のとおりです。

* 熱伝導率: ヘリウムは高い熱伝導率を持っています。つまり、反応器コアから熱を効率的に移すことができます。これは、過熱や潜在的なメルトダウンを防ぐために重要です。

* 化学的不活性: ヘリウムは化学的に不活性です。つまり、燃料被覆やその他の成分など、原子炉で使用される材料とは反応しません。これにより、腐食が防止され、原子炉システムの長期的な完全性が保証されます。

* 中性子捕獲断面: ヘリウムは中性子捕獲断面が低いため、核分裂中に放出される中性子を吸収する可能性は低くなります。これは、反応器の連鎖反応を維持し、クーラントに放射性同位体の蓄積を防ぐために不可欠です。

* 高動作温度: ヘリウムは、液体になることなく高温で動作できます。これにより、原子炉の高動作温度で効率的な熱伝達が可能になります。

* 非炎症性および非毒性: ヘリウムは炎症性のない無毒なガスであり、原子炉環境での使用が安全です。

ヘリウムは核ガス反応器の唯一のクーラントではありませんが、そのユニークな特性により、非常に効果的なクーラントと見なされます。

核ガス原子炉用の他のクーラント:

* 二酸化炭素(CO2): 一部の初期ガス冷却反応器で使用されるCO2は比較的安価ですが、ヘリウムよりも熱伝導率が低いです。

* 空気: 最新の原子炉では一般的には使用されていませんが、空気はクーラントとして使用できます。ただし、熱伝導率が低く、酸化と腐食の可能性があるため、ヘリウムやCO2ほど効果的ではありません。

クーラントの選択は、反応器の設計、動作条件、安全上の考慮事項など、さまざまな要因に依存することに注意することが重要です。

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