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加圧水型原子力発電プラント:軽水炉プラントの特徴 [ エネルギー ]

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軽水炉プラントの特徴

原子力発電は、 核分裂の時に発生するエネルギーを利用

原子が核分裂をすると大きなエネルギーが発生します。
この核分裂を継続して起こさせ、発生するエネルギーを発電に利用したものが原子力発電です。

核分裂の時に発生するエネルギー

加圧水型原子炉とは

加圧水型原子炉とは、普通の水を減速材と冷却材として用いる軽水炉の一種で、現在世界で最も多い型式の原子力発電用の原子炉です。
加圧水型原子炉は、原子炉で発生する熱を取り出す原子炉系(一次系)と、その熱から作られた蒸気の力で電気を作るタービン系(二次系)と呼ばれる二つの水の流れがあります。
一次系には約160気圧の圧力をかけて、高温の一次冷却水が沸騰しないようにし、この熱を蒸気発生器に通して二次系の水に伝え、蒸気を作ってタービンを回して発電します。
一次系と二次系が分離されているので、タービンを通る二次系の蒸気には、有意な放射性物質を含まない点が特徴です。

加圧水型原子炉 2ループ 600MWe級
加圧水型原子炉 3ループ 900MWe級
加圧水型原子炉 4ループ 1,200MWe級
加圧水型原子炉 APWR 1,500MWe級

加圧水型原子力発電プラントの特徴


加圧水型原子力発電プラントは、炉心冷却材が加圧水であること、原子炉系とタービン系を蒸気発生器で分離した、いわゆる間接サイクルを採用していることが設計の基本であり、次のような優れた特徴があります。

  • 減速材密度が大きく燃料棒ピッチを小さくできるため、コンパクトな炉心設計が可能です。
  • 炉心での沸騰がないため燃料棒被覆管の腐食が少なく、燃料の信頼性が高い。
  • 開格子型燃料集合体の採用などにより中性子経済が良く、総合的に燃料の経済性に優れています。
  • 優れた自己制御性を有し、緊急時には、重力によって制御棒を挿入し、確実な原子炉停止能力をもたせることができます。
  • 放射性物質の総量が少ない。
  • 原子炉系とタービン系とを蒸気発生器で分離しているため、タービン系は火力プラント並みの設計が可能であり、運転および保守が容易です。
  • 緊急時においても、2次側除熱による炉心冷却能力を有し、固有の安全性に優れています。
  • 炉心の重心位置が低く、耐震上有利です。

このように加圧水型原子力発電プラントは、プラント全体として設備をコンパクトに設計でき、しかも燃料の経済性に優れているため、安い発電単価と優れた運転保守性という原子力発電のニーズに十分こたえることができます。

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