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発電

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見解6

制御棒の効き,溶融点の低下について

広告内容: 安全の余裕をけずる 九州電力の主張では ●MOX燃料を使用することで制御棒の効きはたしかに悪くなりますが,その程度はわずかであり,原子炉を停止させる能力は,余裕を持って十分確保できます。●溶融点はウラン燃料よりも70℃低い約2,720℃になります。

当社見解:  玄海3号機のプルサーマル計画について,当社は,MOX燃料の特性を反映して安全設計,安全評価を行い,必要な安全余裕も含めて安全性を確認しており,国の安全審査においても確認されていることから,安全余裕を削っているということはありません。

 当社は,2005年11月に,地元の皆さまのプルサーマルに係る疑問にお答えするために,安全性に関わる7項目について,新聞広告や当社ホームページ上でご説明いたしました。ここに取り上げられた制御棒の効き,溶融点の低下はその一部です。正確を期すため,当社のご説明を以下に再掲いたします。なお,詳細については,こちらをご覧ください。

(1) 制御棒の効きについて
  Q MOX燃料を現在の原子力発電所で使用すると,制御棒の効きが悪くなり,危険性が増すのではないですか?
  A MOX燃料を使用することで制御棒の効きはたしかに悪くなりますが,その程度はわずかであり,原子炉を停止させる能力は,余裕を持って十分に確保できます。
また,運転開始前には実際に十分な余裕があることを確認したうえで,運転に入ります。
<解説>
   原子力発電は,ウランやプルトニウムに中性子を吸収させることによって起こす核分裂のエネルギーを利用する発電方法です。

 原子炉の出力を変動させるには,中性子の数を増減させる必要があり,その役割をするのが制御棒です。制御棒には中性子を吸収する働きがあり,この働きによって核分裂の数をコントロールしています。

 ところで,MOX燃料を使うと,ウラン燃料だけで発電する場合と比べてプルトニウムの量がやや多くなり,プルトニウムはウランよりも中性子を吸収しやすいので,制御棒の効きがわずかに悪くなります。

 しかし,原子炉に入れるMOX燃料の数を制限したり,燃料を適切に配置することにより,制御棒が原子炉を停止させる能力については,必要とされる余裕分も含めて十分に確保できます。また,運転開始前には実際に制御棒の効き具合を測定し,十分余裕があることを確認する国の検査を受けた上で運転に入りますので問題はありません。

図:制御棒の効きの評価結果


制御棒の効きの評価結果の図

(注) 臨界(核分裂反応が持続される状態)にしないための余裕の度合い

(2) 溶融点の低下について
  Q MOX燃料はウラン燃料より低い温度で溶けて危険性が増すと言われていますが,大丈夫ですか?
  A MOX燃料ペレットの溶融点は約2,720℃ですが,出力が異常に上昇する場合でもペレットの最高温度は約2,250℃までしか上がらないため,MOX燃料ペレットが溶けることはあり得ません。
<解説>
   MOX燃料は,ウランとプルトニウムを混ぜ合わせて作られます。

 ウランにプルトニウムを混ぜると,溶融点(溶け出す温度)は,混ぜたプルトニウムの量に応じて低くなります。

 したがって,玄海3号機で使用するMOX燃料ペレットの場合,溶融点はウラン燃料よりも70℃ほど低い約2,720℃となります。

 一方,通常運転状態でのMOX燃料ペレットの最高温度は約1,820℃であり,異常時でも約2,250℃にしかなりません。そのため,たとえ異常時でも溶融点に対する余裕は十分確保でき,MOX燃料ペレットが溶けることはないことを確認しております。

ペレットとは,ウラン粉末やMOX粉末を陶器のように焼き固めたものです。
 

図:ペレット最高温度の評価結果
(最も厳しい条件下で評価)


最も厳しい条件下で評価したグラフ