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原子力発電所の炉の原子燃料の寿命は何で判断するのですか？
masayanyanの回答
- masayanyan
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＊簡潔にまとめようとしましたが難しい質問であり長くなりました。すいません＊ ＜制御棒を入れなくても蒸気が少なくなるのでしょうが、その時のペレットの状況はどうなるのでしょうか？＞ 燃焼が進んだ燃料は燃料の体膨張が起こる。 燃料が核分裂した際に発生するガスが大きくなる。 燃焼が進んだからといって燃料自体に問題はありません。 しかし、反応度投入事象事故や出力急上昇など燃料が急発熱するような事故が起きた時は、 燃焼が進んだ燃料の方が厳しい状況にあります。（上記で述べた理由により） 燃料の発熱具合により被覆管が黒色→変形→ひび→溶融・破損となります。 このような高発熱状態とならないように原子炉熱出力管理や 異常発熱時にはプラントをトリップさせる様々な保護 設備を設けています。 ＜どうしてそうなるのでしょうか？＞ 核分裂する際にガスを発生しますので被覆管にガスが溜まっていきます。 ＜核分裂の連鎖反応が起こりにくくなるのだろうと思いますが、どうしてそうなるのでしょうか？＞ ・燃料が核分裂すると、核分裂生成物が蓄積されていきます。（中性子を吸収する物質です） ・それ以上にウラン235が減少します。（燃焼するものが減ります） ・何もしないと中性子を吸収する割合が増えて臨界を維持出来なくなります。 ・そのためPWRプラントでは減速材（冷却材）のほう 素濃度を希釈し（純水を注入）、中性子が燃料に使わ れる割合を増やし臨界を維持している。 ・燃焼が進むほど、臨界ほう素濃度が低くなり希釈にも 限界がでてきます。 ・こうなると臨界を維持する手段がなくなり連鎖反応が 減少し出力が減少していきます。（制御棒は最大位置 に通常は引き抜かれているのでそれ以上に引き抜けない） ＜燃料管理＞ 燃料は約1年毎に3分の1取り替えられるのが一般です。 使用済み燃料は１～２年毎に取り替えられます。 使用済みの燃料の反応度や新燃料の反応度等を核計算 し約1年間プラントを運転継続出来るように燃料装荷 計画を実施してます。 定期検査実施のためにプラントは約1年毎に停止しています。 そのため、1年運転出来るように燃料を取替えています。
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