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臨界事故、原子炉の素朴な疑問
ニュースで原子炉の臨界状態が報道されてますが、 臨界とは、連続的に核分裂が起こり、入力するエネルギーと出力エネルギーが均衡してることでしたっけ？ だったら、臨界状態になっていない原子炉で、なぜ、エネルギーが取り出せるのでしようか？ 入力するエネルギーが大きく、出力が小さいなら(臨界状態でないなら)エネルギーを取り出したことにはならないのではないか？
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- soramist
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おっしゃる通り、とわたしも思います。 ですが・・・ 「臨界事故」は原子力百科事典で定義されているのですね。 http://sta-atm.jst.go.jp/atomica/09030205_1.html 「臨界事故とは、「核分裂性物質が予期しない原因によって制御不能のまま臨界量（または臨界寸法）を超えて、いわゆる臨界超過の状態になって事故を起こすこと」である」 この内容からすると、正しくは「臨界超過事故」とすべきところを、”超過”の文字を抜かして規定したものと思われます。 （その他、「反応度事故」「即発臨界」「出力反応度係数」などの用語を上記資料から検索すると、いろんなことがわかります） 話変わりますが、ネーミングにはいろいろな方法があります。 例えば「漏電事故」とか「死傷事故」とかのように限定的な名づけをすると、事象が極めて具体的になります。 これを、「電気事故」、「交通事故」とか名づけると対象が極めてバクゼンとしてきます。 「臨界事故」は後者に近い広範すぎるネーミングであり、わたし個人としては、「超過」の文字を抜かしてほしくない、と思うのですが、原子力百科事典でそう定義されているのなら、どうしようもありません。(-_-;) なお、この出典はこの三つあとの質問に対するANo.2さんのご回答から引用させていただきました。 このサイトを借りて、ANo.2さんにお礼を申し上げます。
お礼
丁寧な解説感謝します。
蛇足です。 ＞入力するエネルギーと出力エネルギーが均衡 プラズマ核融合の研究では、仰るようなエネルギー収支がプラスになる目安を「臨界」と呼称する場合があったように思います。
お礼
私の臨界の理解は、核融合の場合だったんですね。
臨界とは、1回の核分裂で生じた平均2～3個の中性子のうち、ぴったり1個が次の核分裂を起こす状態で、核分裂反応の数が一定に保たれる状態です。 臨界であるかどうかは反応の数とは関係なく、熱も放射線もほとんど出ない微量の反応数でも一定量で持続すればそれが臨界状態です。(志賀原発もそんな感じ) 「ぴったり1個」を一定以上上回る中性子が次の核分裂を起こすようになると反応の数が累進的に増加して一瞬で爆発してしまいますので、決してそうならないような設計になっています。 制御棒は確かに原子炉の出力を制御しますが、制御棒の抜き差しで秒単位の核分裂数の増減をコントロールするわけではありません。 原子炉が安定に運転できるのは、核分裂数が増えると、それによって生じる熱などの効果で自律的に元の状態に戻る「自己制御性」あるいは「固有安全性」と呼ばれるファクターが作用しているおかげです。
お礼
ありがとうございました。分かりました。
- 10ken16
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原子炉の中では、簡単にいって 核分裂で飛び出した中性子が、 次の核物質にぶつかって、 また核分裂が始まるということが 連鎖的に起こっています これを『臨界』と呼んでいます。 （つまり、稼働中の原子炉は『臨界』なわけです） 放っておくと、何らかの条件変化 （核物質自体の量や密度が下がるなど） が無い限り、連鎖反応が拡大していきます。 これを瞬間的に行うのが核爆弾です。 核反応の速さを制御するために、 制御棒を抜き差しして、 炉内の中性子（次の分裂の引き金）を 調整するわけです。 臨界事故というのは、この制御が無い状態で、 核燃料がある限り反応が拡大・継続し、 最悪、核爆発の危険すらある状態です。
お礼
ありがとうございました。分かりました。
- ana_777
- ベストアンサー率24% (15/61)
原子炉は１の方が書かれているように、運転中は臨界状態です。 但し、運転員の方によってきちんと監視制御されいています。 今盛んに問題になっているのは「臨界事故」と言って臨界を制御出来ない状態、あるいは制御出来ない状態に近い事を言っています。 報道も、「臨界事故」として報道しているはずです。
お礼
ありがとうございました。分かりました。
お礼
ありがとうございました。 分かりました。