原子炉の燃料交換について

質問

原子炉を長期運転する間に、ある期間を過ぎると燃料の交換が必要となる原因を教えてください。

回答No.1

mermaid2004 · ベストアンサー

下記ＵＲＬ　で　概ね　理解できると思います。

参考URL：

http://www.atom.meti.go.jp/siraberu/recycle/01/index01s.html

回答No.3

tojyo

原子力発電についてどの程度理解されているのかわかりませんが・・・。

核燃料物質（通常はウラン２３５、プルトニウムを利用することもある）は核分裂反応を起こすことで熱を発生するとともに、他の物質に変化します。
これに伴い核燃料物質は次第に減ってきます。核分裂反応は中性子が核燃料物質にぶつかることで起こりますが、当然核燃料物質が少なくなると中性子が当たりにくくなります。よって原子力発電では効率的に核分裂反応が起こるように、核燃料物質の割合を一定に保つため燃料の交換を行います。

核燃料物質を完全に核分裂反応させるとかなりの期間運転を行うことが出来ます。しかしながら原子力発電所は定期検査を受けることが義務付けられ、この定期検査中は核分裂反応を起こす必要がないため、ついでに核燃料も交換しています。

回答No.2

solitonwave

ご承知と思いますが、原子炉では、核燃料中に含まれる核分裂性物質（ウラン-235など）を核分裂させることでエネルギーを発生させています。

核燃料中に含まれる核分裂性物質の量は、当然無限ではなく、核分裂させている（これを「燃焼」させると称しています。もちろん実際に炎を出して燃えているわけではありません、）うちに、核分裂性物質の量は減っていき、原理的にはいつかはなくなってしまいます。当然取り替えねばまりません。

実際には、核燃料の燃焼がある程度すすむと、どんなにがんばっても、燃料から所定の出力が得られなくなってしまい、出力が下がってしまいます。あまりに所定の出力から下がってしまった燃料をそのまま原子炉内においておくことは非効率ですので、交換して新しい燃料をいれます。

たとえて言うなら、薪でたき火をしている間に、幾本かの薪は燃え尽きてしまったので、代わりに新しい薪をくべるようなものです。

日本の商業用原子炉では、一般に、約13ヶ月毎に、原子炉内の全燃料の数分の１を新燃料に入れ替えて運転を行っています。