- 締切済み
〔計算問題の解答の解釈〕消費するウランの量について
このような問題があり、苦慮しています。 ----------- ウラン235 1gで、1MWDのエネルギーが発生する。 そのとき、100万kW出力の原子力発電所で、1年間に消費される ウラン235の量と総ウラン量はどのくらいになるか? ただし、燃料の濃縮度(ウラン235量÷総ウラン量)は3% 発電効率は35%とし、 総ウラン量= ウラン235+ウラン238 である。 ----------- という問題です。この問題の解答として ----------- 1000000000 = 1000 [MWD] 1000÷0.35 = 2857 [MWD] 2857 = 2.86[kg]・・・1年間で消費されるウラン235の量 2.86÷0.03 = 95.3[kg]・・・消費される総ウラン量 ------------ と、いう解答が正しいらしいです。 この解答の意味がよくわかりません。 2行目以降はなんとか意味を汲み取ることは出来ます。 しかし1行目の「1000000000 = 1000 [MWD]」がよくわかりません。 左辺の単位は[WD]ということなのでしょうか。 この数字は「100万kW出力」というところから取っていると思われますが・・・ とすると、「100万kW出力」=「100万kWD」ということですか? これが正しいとすると、100万kW出力というのは1日に100万ということになりますよね。 しかし、求めるものは「1年間に消費されるウランの量」なわけです。 「1日」と「1年」ではあまりにも違いがありますよね。 どう解釈すればよいのでしょうか?
- みんなの回答 (1)
- 専門家の回答
みんなの回答
- ere_Elba
- ベストアンサー率52% (9/17)
解答は間違っています。 毎日、ウラン235の原子1(gr)づつが核分裂をすると、出力1MW。 100万kW=1000MW出力の原子力発電所では、 毎日、ウラン235の原子1(kg)づつが核分裂をしている。 1000÷0.35 = 2857 [MWD] 2857×365 = 1.044[ton]・・・1年間で消費されるウラン235の量 1.044÷0.03 = 34.8[ton]・・・消費される総ウラン量 【参考】 ウラン235核1個の分裂により出るエネルギーは、3.2×10^(-11)(watt・sec)。 1(watt・sec)のエネルギーを出すには、 1/3.2×10^(-11)=3.1×10^10(個ウラン)の核分裂が必要。 3.1×10^10(個ウラン/秒)の割合の核分裂から1(watt)の出力が出る。 ウラン1(gr)は、6.02×10^23/235=2.6×10^21(個ウラン)の原子を含む。 全てが核分裂をしたときに出るエネルギーは、 8.3×10^10(watt・sec)=2.3×10^4(kw時)≒1(MW日)。