もんじゅの記事をみていたら冷却にナトリウムを用いているそうですが、なんでそんな空気に触れただけで燃える危ないものを使っているのでしょうか?

水じゃだめなの?

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  • 登録:2011/04/24 23:24:28
  • 終了:2011/05/01 23:25:03

回答(3件)

id:tasklight No.1

tasklight回答回数323ベストアンサー獲得回数402011/04/25 00:01:23

ポイント27pt

「もんじゅ」は高速増殖炉というタイプの原発です。これに対し、福島第一原発など国内で稼働しているのは軽水炉というタイプです。

いずれも燃料集合体が冷却材を熱し、その熱エネルギーでタービンを回して発電する原理は一緒ですが、使っている冷却剤が

  • 高速増殖炉=ナトリウム
  • 軽水炉=水

という点で異なっています。


軽水炉は燃料となるウラン235を核分裂させるのですが、この時発生する中性子のスピードが遅くないと核分裂が進みません。そこで、中性子のスピードを落とす物質(減速材)である水を冷却剤として使っています。


一方の高速増殖炉は、普通では核分裂しないウラン238に高速の中性子を当てることで核分裂しやすいプルトニウムに変換してから熱エネルギーを得ています。この時、中性子のスピードが落ちるとプルトニウムに変換できないので、中性子のスピードを落とさないナトリウムが冷却剤として使われています。

高速増殖炉では、ナトリウムを含む一次冷却系は閉じている(空気に触れていない)ので安全だとされていますが、実際にはナトリウム漏れが起きてしまったことはご存じの通りです。


参考「もんじゅでナトリウムを使う大きな理由

id:suzume_oyado

>中性子のスピードを落とさないナトリウム

なるほど。なるほど....

スピードを落とさない冷却できる他の物質があればいいのに、よりによってナトリウムなんですね…。

漏れない事を祈るばかりです…。

2011/04/25 00:23:13
id:kyokusen No.2

きょくせん回答回数824ベストアンサー獲得回数862011/04/25 10:04:01

ポイント27pt

http://www.nr.titech.ac.jp/~hsekimot/LSPR.html

 tasklightさんが紹介されておられる原子力開発機構のサイトでも説明はあるのですが、補足として。

 いちおう鉛-ビスマスを冷却材として稼働する高速増殖炉も存在してはいるのですが、計画当時はナトリウムが高速増殖炉の冷却材としては一番良いという結論があり、また、我が国には高速増殖実験炉『常陽』においてナトリウム取り扱いの実績が充分あったという事から『もんじゅ』でもナトリウムが冷却材として選ばれたと考えてよろしいでしょう。

http://www.jaea.go.jp/04/monju/category05/mj_ayumi/ayumi_html/ay...

 高速増殖炉というものが我が国のエネルギー政策に組み込まれたのは1972年の事だそうです。もんじゅそのものの設計は1969年。これはウラン燃料が枯渇する可能性を見越しての決断だったようなのですが、その頃に着想されたプランが現在も走っており、原子力発電所のような重厚長大なプロジェクトにおいては例えばその研究上に基幹技術への新たな提案などがあっても容易に変更出来ないという現実もあるかと思います。私は別に鉛-ビスマスを冷却材として使うべきだとも考えている訳ではないのですが……というのも、現在我が国が求めているのは大型炉ですし、ならば鉛-ビスマスは使いづらいのかなぁ、とも思えますし、1995年のナトリウム漏れ事故は当時、絶対漏れないとされていたナトリウムが漏れた事で『安全神話の崩壊』と少なくとも地元では盛んに報道されましたし、そんなこんなでもんじゅの再臨界はその15年後となる昨年でした。

 なんというか、個人的には時間がかかりすぎているよなぁ、と、途方に暮れたくはあります。

id:pascal7 No.3

pascal7回答回数582ベストアンサー獲得回数982011/04/25 23:34:12

ポイント26pt

まず触れなくてはいけないのは、金属ナトリウムは十分な水と接触すると爆発する

という事だと思います。

>金属ナトリウムの性質

http://toyama.shiminjuku.com/contents.php/19/4/001/chemi/na.htm

#金属ナトリウム片を水槽の水に入れると、反応が始まり炎が出ますが、

#これは発生した水素ガスに火がつくためです。やがて、反応が激しくなり、爆発します。

#水は、液体ばかりとは限りません。空気中の水蒸気とも反応します。

#原子炉「もんじゅ」でのナトリウム漏れ事故が大変危険だったのはこのためです。


第二にアルカリ金属炉は、高速増殖炉だけの問題ではなく技術が一般化したら

一般の原子力発電所もそうしたい(もしくは高温ガス炉に)という問題でしょう。

>J-STORE アルカリ金属熱電発電装置を備えた液体金属冷却型原子炉

http://jstore.jst.go.jp/nationalPatentDetail.html?pat_id=13831

#本発明は、熱輸送機能を有するアルカリ金属熱電発電装置を液体金属冷却型原子炉に

#組み込むことによって、発電効率を向上させるようにした新規かつ改良された液体金

#属冷却型原子炉に関するものである。


現状火力発電に負ける発電効率を火力より高くしたいという試みの一つです。

>原子力発電

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8E%9F%E5%AD%90%E5%8A%9B%E7%99%B...

#原子力発電における熱効率は約30%程度である

#一般的な火力発電所の熱効率は約47%程度

>東京電力 火力発電熱効率の向上

http://www.tepco.co.jp/eco/report/glb/05-j.html

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