原子力発電について

2011年3月11日に発生いたしました東北地方太平洋沖地震に伴う福島第一原子力発電所における事故、および、放射性物質の漏えいにより、立地地域のみなさまをはじめ、広く社会のみなさまに大変なご心配とご迷惑をおかけしておりますことに対し、心よりお詫び申しあげます。

東京電力グループでは、東京電力ホールディングスが原子力発電事業を担い、賠償、廃炉、復興支援等に責任を持って取り組んでまいります。

原子力発電についてのイメージ写真

原子力発電のしくみ

原子力発電所の原理は火力発電と同じです。火力発電所のボイラーにあたるものが原子炉で、この中でウラン燃料が核分裂を起こして熱をつくっています。この熱により水を水蒸気に変え、タービンを回し、電気をつくっているのです。わずかな量の燃料で大量のエネルギーを生み出し、一度燃料を入れると、少なくとも、1年間連続運転ができます。

日本の商業用の原子炉には、沸騰水型原子炉(BWR:Boiling Water Reactor)と加圧水型原子炉(PWR:Pressurized Water Reactor)の2種類がありますが、これらをまとめて軽水炉と呼びます。

原子力発電のしくみ

1.ウラン燃料

原子力発電所の燃料はウランですが、このうち核分裂をするのはウラン235です。ウラン235は天然ウランの中に0.7%程度しか含まれていないため、この割合を2~4%程度まで濃縮し、その後さまざまな工程を経て、直径約1cm、高さ約1cmの円柱状(ペレット)に焼き固めます。これを合金製の長い管の中に収めたものを燃料棒と呼び、それらをいくつも束ねて燃料集合体とします。110万kW級沸騰水型軽水炉では764体の燃料集合体を原子炉の中に装荷します。

炉内でウラン235が中性子を吸収すると核分裂が起き、大きな熱エネルギーが発生します。また、そのときにウラン235の原子核から2~3個の中性子が飛び出します。この中性子はさらに別のウランの原子核に吸収され、次々と核分裂が連鎖的に起こります。このように、核分裂が連鎖反応することにより膨大な熱エネルギーが発生します。

燃料棒と燃料集合体

燃料装荷中の原子炉圧力容器

2.原子炉:沸騰水型軽水炉(BWR)

原子炉は核分裂の際に発生する熱エネルギーを取り出す装置です。わが国で建設・運転されている原子炉はほとんどが軽水炉です。軽水炉とは核分裂によって発生した熱を高温・高圧の蒸気として取り出す冷却剤や中性子のスピードをおとす減速材に普通の水(軽水)を使用する原子炉のことで、世界で最も多く採用されています。沸騰水型と加圧水型の2種類があり、当社で建設・運転している原子力発電設備はすべて沸騰水型軽水炉で、原子炉の中で発生させた蒸気を直接タービンに送る方式です。

3.タービン、発電機

原子炉から配管を通って送られてくる高温・高圧の蒸気の力によってタービンを回し、タービンにつながる発電機を回して電気をつくります。このように蒸気の力でタービンを回し発電を行うしくみは火力発電と同じです。

柏崎刈羽原子力発電所2号機のタービン

復水器

4.復水器

タービンを回し終えた蒸気を冷やして水に戻すのが復水器の役目です。

復水器の中には太さ約3cmの冷却管が4~5万本もあり、この中を海水が通り、蒸気と混ざり合うことなくこれを冷却するしくみになっています。また、復水器は蒸気を水にして体積を減らすことにより、高い真空をつくり蒸気の流れをよくしてタービンの効率を高くする働きもします。

【よくあるご質問(放射線・除染について)】

放射線・除染についてみなさまからよくいただくご質問やご意見へのお答えをまとめてご紹介します。

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