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原子力発電に関して質問します。 原子力発電とはウランとプルトニウムの核物質を...

waw********さん

2010/4/2900:19:05

原子力発電に関して質問します。
原子力発電とはウランとプルトニウムの核物質を各分裂を起こしてエネルギーに変えて発電する事は何となく解ります、 その時の副産物の放射性廃棄物が問題になったり、ウランが希少な鉱物だと聞いています、そこで疑問に思ったのですが、核兵器は最初はウラン型原子爆弾とプルトニウム型原子爆弾後に最強の水爆が開発されましたが、水素爆弾の事ですか?もし水素爆弾なら水素による発電は出来ないのですか、現実的には無理としても理論的にも無理ですか、素人の発想ですがご存じの方がいたら教えてください、さっき「もんじゅ」の番組を見ていて疑問におもいました、宜しくお願いします。

補足原子力発電は核分裂する時に沢山の熱が発生してしまうと聞きました、それを海水で冷やすから海に近い場所に原子力発電所を建てると..もし核融合技術が安全に行えたら冷却するのに海水で冷やす所ではなくなりますか、また今の原子力発電から出る熱をエネルギーに変えられないのですか、熱を海水で冷やすのは何だかもったいないし海水の温度が上がって悪影響がある様に思えます。

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lio********さん

編集あり2010/4/3017:41:01

水素爆弾は核分裂じゃなくて核融合です。
細かいことを言うと、重水素っていう中性子の多い水素を使うんですが、こいつが核融合を起こすには超高温状態が必要で、水素爆弾はその状態を起こすために原爆を使います。原爆を起爆剤にしてその中心で核融合を起こさせます。
実際に発電するのにそんなことはできないので、現在はトカマク型を代表するプラズマ封じ込めによる超高温状態を維持して核融合させる方式と、周りから大出力レーザーをパルス照射して超高温状態を作り出す方式、その他いろいろ研究されてますが、まあいろいろ問題があって、なかなかうまいこといってません。

核融合炉ができても、冷却水は必要です。
副産物で熱が発生するわけじゃなくて、原子炉にしろ、核融合炉にしろ、発生した熱で間接的に水を温めて蒸気にして、その蒸気圧でタービンを回して発電するので、その蒸気を冷やすのに冷却水が必要です。確かに勿体無いといえば勿体無いんですが、その温度差を効率良く電力として回収するにはコストがかかって割りに合わないので、そのまま海に戻します。
温水を引いて、原子力温泉かなんか作ったら、意外とウケるかもしれませんが。

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ono********さん

2010/4/2915:56:15

水爆(水素爆弾)と原爆はそもそも基本的な概念が違ってまして、原爆や原子力発電の場合は、ご指摘の通り、いわゆる核分裂反応で、原子質量が重いもので起こします。
反対に水爆は、核融合反応で、水素やヘリウム(厳密には水素の同位体である、重水素や三重水素が主体)等の原子としての質量が、大変軽いものを超高温で衝突させて莫大なエネルギーを得る現象を用います。
理論的には究極のエネルギー源となり得ますが、核融合技術は超高温(原爆並みの温度)という環境下でしか反応しません。コスト的にも技術的にも、現在の科学技術ではその環境を限られたスペースで作り出すことはほぼ不可能です。
ただし理論上は可能で、私のまわりにも研究している人がいます。

hhhadrianusさん

編集あり2010/5/106:24:58

ウラン235やプルトニウム239には連鎖核分裂能があります。
100%近い高純度にすれば原爆、数%だと発電用核燃料です。
ウランは希少で、掘り出して濃縮して使ってハイ終わり、なんて事を
すればおそらく化石燃料より先に枯渇します。それで、原子炉で
劣化ウランからプルトニウムを作る高速増殖炉もんじゅなどが
考え出されたわけです。

ご指摘の水爆はおっしゃるとおり水素爆弾です。水爆の
燃料は「重水素化リチウム」で、これに原爆のエネルギーを
使って核融合反応を起こさせ、そのときに発生した熱中性子で
爆弾の周囲にある劣化ウランをむりやり核分裂させるもので、
核融合エネルギーが破壊力を担うものではありません。

重水素は環境に実に豊富にあり、今のエネルギー消費でも
数万年分ほどあるそうですが、これに持続的な核融合反応を
起こさせるのが理論では可能とわかっていますが現実には
非常に困難です。現在、各国で核融合エネルギーを取り出す
ための実験がなされている段階で、実用化は早くて2050年
といわれます。

補足

冷却はいわれる通り不可欠で、大量の冷却水を要しますので
原発は(火力も)海のそばにあるのです。実は発電効率は
タービンを回すタイプのものである限り、良くて40%、だいたい、
33%程度ですので、たとえば出力100万キロワットの
発電所なら、200万キロワット分が海水を温めるのに使われて
しまっています。せいいっぱい、熱を利用してその程度なのです。
排温水で養殖なんかやってるところもあるようですけど、原発の
排水で育った魚は食べる気にはなりませんね。風呂にも使えなくは
ないけど、入浴後体が光っていそうで・・

温まった海水はその分、二酸化炭素を吸収できなくなります。
環境にたしかに影響します。
すなわち原発もクリーンではないってことです。

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