*&ruby(かくぶんれつろ){【核分裂炉】};


原子核反応の一つである[[核分裂]]を安定的に行うための設備。制御棒や減速材を用いて、[[核分裂]]を臨界ぎりぎりに収めながらエネルギーを発生させる。~
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[[燃料]]としては一般的には[[ウラン238>ウラニウム]]ないしは[[プルトニウム239>プルトニウム]]を使い、[[核分裂]]によって生じた膨大なエネルギーを冷却材によって取り出すことができる。原子力発電に用いられる[[燃料]]は大部分(90%以上)が[[核反応]]しない[[ウラン235>ウラニウム]]で占められているが、[[潜水艦]]等では高濃縮ウラン(90%以上が[[燃料]])を用いる。~
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[[核分裂]]は質量当りのエネルギーが[[化学反応]](火力発電等)に比べて300万倍もの膨大なエネルギーを取り出すことが出来るため、運用に必要な[[燃料]]は非常に少なくて済む(数年〜数十年に一度の交換)。反応に酸素が必要無いため、[[潜水艦]]用の主エンジンとしても有利。ただ、放射能を遮蔽するために分厚いコンクリート等で覆われ(遮蔽容器)、冷却機構があるために炉自体は大きくならざるを得ないし、大掛かりな整備や[[核燃料>燃料]]の交換は簡単には出来ない。~
そのため、炉の運転自体の運用コストは[[化学反応]]に比べて低いことが多いが、炉自体の建造費は高い。また、出力調整は制御棒の出し入れによって行うが、安全に制御を行うには時間がかかるため、あまり行わないし行うべきものでもない。始動にも膨大なエネルギーが必要とする(建造時は別:外部からの中性子の導入が必要)。~
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各炉の名前は、[[燃料]]の違いと減速材の違いを示している。~
[[燃料]]として[[ウラン238>ウラニウム]]を使うものは減速材の名前を指す([[軽水>軽水炉]]・[[重水>重水炉]]・[[黒鉛チャネル>黒鉛炉]])。[[軽水炉]]は更に細かく分かれ、一次冷却材の使用法([[加圧水型>加圧水型原子炉]]・[[沸騰水型>沸騰水型原子炉]])で分かれる。~
燃料として[[プルトニウム239>>プルトニウム]]を主に使うものは[[高速増殖炉]]である。~
また、両者の中間的なものとして[[中速中性子炉]]がある。~
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必然的に生じる核廃棄物の処理も[[放射能]]を中和する手段は現状ではないため、大きな問題である。~
核廃棄物には大きく分けて、低レベル放射性廃棄物(作業員の私物から炉自体まで)と高レベル放射性廃棄物(使用済み[[核燃料>燃料]])に分かれる。~
低レベル放射性廃棄物は、焼却処理や放射性物質をある程度取り除いた後、ドラム缶に積めたりプラスチックやセメント等で固めて、通常のゴミとさほど変わらず、埋め立て処分を行うことができる。気体の場合は放射性物質をある程度取り除いた後、空中に放出する。~
高レベル放射性廃棄物は非常にやっかいである。水分を取り除いた後、ガラスで固めてステンレス容器に収める(ガラス固化体)。高レベル廃棄物は熱を帯びるため、数十年間冷却保管された後、地中深くに埋められる。この後世まで負担を残す処理方法が問題視されている。~
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現在、世の中で使われる炉の殆どが[[軽水炉]]である。日本では、全てがそれであり、またその中でも[[加圧水型>加圧水型原子炉]]と[[沸騰水型>沸騰水型原子炉]]が半々程度存在する。~
核分裂を使うことの危険さが指摘されているが、大抵の原子炉(日本含む)は自己制御性があるように作られているはずである。これは、核分裂が臨界を大きく逸脱しないように、臨界が進めば自然に収まる方向に進むような性質である。なお、チェルノブイリとして有名な炉は[[黒鉛炉]]であり、自己制御性の無さが問題とされた。~
また、原子炉自体も強固な遮蔽容器に覆われており、地震から多少の爆弾までならば、一応は安全ということになっている。~
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なお、[[ウラン>ウラニウム]]は決して潤沢な資源ではないため、[[燃料]]を生み出すことも出来る[[高速増殖炉]]や、ウランとプルトニウムを混ぜて使う[[MOX燃料>新型転換炉]]が生まれた。~
他には、[[ウラン>ウラニウム]]に比べれば潤沢なトリウムを[[ウラン233>ウラニウム]]に変換しながら使う方式も研究段階では存在する。~
ちなみに、[[ウラン>ウラニウム]]を使う炉では[[核分裂]]の生成物として[[プルトニウム]]が生まれるため、[[核燃料>燃料]]の[[プルトニウム]]の量が段々増えていく。その[[プルトニウム]]も[[核分裂]]するため、最終的にはエネルギーの半分近くは[[プルトニウム]]による[[核分裂]]の結果であり、[[プルトニウム]]も重要である。~
また、この[[プルトニウム]]が[[核兵器]]に転用できるということで、しばしば話題に上る。
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[[ウラニウム]]炉~
-[[軽水炉]]~
--[[加圧水型原子炉]]~
--[[沸騰水型原子炉]]~
-[[重水炉]]~
-[[黒鉛炉]]~

[[プルトニウム]]炉~
-[[高速増殖炉]]~

中間的性質
-[[中速中性子炉]]~
-[[新型転換炉]]~

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