低濃縮ウラン燃料

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低濃縮ウラン燃料(ていのうしゅくウランねんりょう)とは、核分裂性ウランの割合を天然ウランよりも高めた核燃料のことで、濃縮度が20%未満のものを指す[1]

概要[編集]

天然ウランには、非核分裂性のウラン238に対して、核分裂性のウラン235が約0.7%の割合で含まれている。ウラン235の割合をウラン濃縮によって人工的に高めたものを濃縮ウランといい、濃縮後のウラン235の割合を濃縮度という。

低濃縮ウラン燃料は、主に原子力発電所の核燃料として利用されている。世界の原子力発電所で主流となっている軽水炉では、軽水減速材冷却材を兼ねている。軽水は核分裂の連鎖に必要な中性子を多く吸収するため、軽水炉で天然ウランを燃料として利用することは困難である。軽水炉で核分裂を継続させるには、濃縮度2%から5%程度の低濃縮ウランを燃料として利用しなければならない。低濃縮ウラン燃料は天然ウランの核燃料よりも高価であるが、原子力発電所の総合的な安全性や経済性から、軽水炉を導入する国が増えている。

ウラン型原子爆弾で使用される高濃縮ウランは濃縮度が90%を超えており、核分裂連鎖反応が継続しやすいため結果として核爆発を引き起こしてしまう。核爆弾において核分裂を爆発的に連鎖させるためには、最低70%以上の濃縮度が必要とされている。また、核燃料に対する十分な冷却が行われない状態が長時間維持されると核分裂生成物の崩壊熱が蓄積し炉心溶融(メルトダウン)した後、圧力容器の底を溶融した炉心が突き破り、水蒸気爆発や水素の爆発によって重大事故に発展する恐れがある[2]。 なお、原子力推進機関を搭載した艦艇は、原爆としても使用できる濃度の高濃縮ウランにより運転されている。

脚注[編集]

  1. ^ 静岡県用語集
  2. ^ 参考文献『わかりやすい放射線物理学』150ページ

参考文献[編集]

  • 多田順一郎 『わかりやすい放射線物理学』オーム社 1997.12.20 ISBN 4-274-13123-8

関連項目[編集]