核核分裂:
* 何が起こるか: ウラン-235のような重い原子核は、中性子で砲撃されています。これにより、核が不安定になり、膨大な量のエネルギーと追加の中性子の放出とともに、2つ以上の軽い核(核分裂産物)に分割されます。
* 連鎖反応: 放出された中性子は、他のウラン235核を攻撃し、より多くの核分裂イベントを引き起こす可能性があります。これにより、自立した連鎖反応が生じます。
* エネルギー放出: 核分裂で放出されるエネルギーは次の形式です。
* 熱: 電力生産用の蒸気と電力タービンを生成するために使用されます。
* ガンマレイズ: 高エネルギー電磁放射の形態。
* ニュートリノ: 質量がほとんどない小さな粒子。
反応の制御:
* コントロールロッド: 暴走反応を防ぐために、中性子吸収材料(カドミウムやホウ素など)で作られたコントロールロッドが反応器コアに挿入されます。これらのロッドは中性子を吸収し、連鎖反応を遅くします。
* モデレーター: 水やグラファイトなどの材料を使用して、核分裂で生成された中性子を遅くします。これにより、さらに核分裂を引き起こす可能性が高くなります。
原子炉の種類:
* 加圧水反応器(PWR): 最も一般的なタイプ、モデレーターとクーラントの両方として水を使用します。
* 沸騰水炉(BWR): PWRと同様ですが、反応器のコアの水は沸騰し、蒸気を直接生成します。
* CANDU反応器: 燃料として天然ウランを使用し、重水をモデレーターとクーラントの両方として使用します。
キーテイクアウト:
*核核分裂は、核原子炉の主要な反応です。
*反応は、暴走連鎖反応を防ぐために制御されます。
*原子炉は、発電に使用される熱を生成します。
*さまざまな種類の原子炉があり、それぞれに独自の設計と動作原則があります。