原子と分子の働きⅡ：負の側面も

原子力は、電力エネルギー発生手段として世に広まった。そこでは、

核分裂により発生する熱エネルギーを使って発電する。原子力発電

では、如何なる時も核反応を”コントロール”する事が必須となる。

◇核分裂反応の仕組みと発電：

　天然にあるウランには核分裂を起こしやすいウラン235がある。こ

　のウラン235の原子核に中性子を当てると、ウラン原子は分裂する。

              　原子核　出典：ja.wikibooks.org

　この核分裂の際、新たに中性子が発生し、ウラン235に当てると、核

　反応が連続的に行われる。この反応がゆっくり進むように制御棒でコ

　ントロールするよう工夫したのが、原子炉だ。核分裂反応時、大量の

　熱が発生する。この熱で造った蒸気で蒸気タービン発電機を回転させ

　、電気を造る。

◇原子炉での核分裂反応をコントロール：

　コントロールを維持し、安定的に運転する事で安全が保たれている。

　残念なことに、福島原発で事故が起きた。津波で原子炉の冷却水系統

　が正常に働かなくなり、原子炉の温度が上がり、炉心溶融に至った。

　原子力発電では、かかる事故を防ぐ事が必須の課題だ。

　

原子と分子の働きⅠ：生活に恵み

電気は、我々の生活を豊かにしてくれる。そこでは、原子と分子が働く

事で電気が造られる。原子と分子が働く場面を見ていくと・・

◇電力の発生：発電機の中で原子が働き、電気を造る。実際は、原子核

　の周りを回転している電子が働く。発電機の中で磁石作用を起こすと、

　銅線の中の電子が原子間を移動し始める。つまり、電流が発生し、

　　　　　　　　中心の原子核と周りの電子

　送電線を通って、家庭などに届く。

◇蒸気の発生：発電機を蒸気タービンにより回転させる。そこでは、

　ボイラーで発生させた蒸気(H2O分子)をタービン翼に吹き付け、

　　　　H2O分子O2分子

　タービンを回転させる。更に、蒸気を造るボイラーでは燃料(炭素

　分子のC orメタン分子のCH4)が空気中の酸素分子(O2)と結合し、

　熱を出し、蒸気を発生させる。炭素系分子C or CH4が酸素分子O2

　と結合後、炭酸ガスCO2となり大気に放出される。