• ベストアンサー

使用済み燃料の発熱理由(熱源)を教えてください

使用済み核燃料が発熱する理由を教えてください。現在使用済み燃料は冷却プールで保管されていますが、核反応を停止した後、何の熱が発生していますか?また何年発熱は続きますか?

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • adkori
  • ベストアンサー率31% (221/705)
回答No.1

使用済核燃料は、核分裂反応に伴って生成された様々な放射性物質と 分裂せずに残った元のウラニウムなどとの混合物となっています。 で、放射性物質は「不安定」な物質であり、アルファ崩壊、ベータ崩壊、 ガンマ崩壊などを通じて「安定」な状態になろうとするのですが、 これらの崩壊に伴って熱が発生します。 厳密な意味では熱は何十万年でも発生しますが、「半減期」が短い 物質ほど時間あたりの崩壊が多いのでたくさん発熱します。 ですから、実質的に冷却が必要な時間となると、生成された放射性物質の 組成と量次第になります。

elderbp
質問者

お礼

よく分かりました、別の情報では、福島原発の場合、停止後も稼動時の3%くらいの熱が残るそうです。 この3%は冷却ポンプ停止後では大きな値で、それが今回の事態になったと考えています。

関連するQ&A

  • 使用済み核燃料

    原発関連ですが、使用済み核燃料がプールで出冷却保存されているということですが、普通に考えると、使用済みですから燃料はほとんど燃え尽きてなくなっていると思います。稼動中の燃料棒が緊急停止された状態ではまだ燃料が残っているのは解かるのですが、燃え尽きたものがまだ高温で発熱するというのがよく分かりません。崩壊熱があるとしたらどんなものが残っているのでしょうか。ご教示お願いいたします。

  • 使用済み原発燃料は何時まで発熱しているのですか?

    現在使用中の燃料ならばひょっとすると反応が起きて熱を帯びると言うのはわかるのですが使用済みまで冷却しないといけない様です。 この使用済み核燃料は貯蔵する時も水の中に沈めているのを見た事があります。 これらはどれ位熱を帯びているのでしょうか?

  • 使用済み核燃料を長く冷やす理由

    使用済み核燃料は何年・何十年と言った単位で冷却しますが、あれはなぜなのでしょうか?熱を発しているということは、何かのエネルギーが熱エネルギーに変化しているはずですが、それはなんなのでしょうか? 無知な人間なりに単純に考えると、E = mc^2 で核分裂の際に質量の減少分が熱エネルギーになったのではないかと思います。しかし、それは核分裂時に発生するはずなので、年単位で冷やさなければならない理由がわかりません。 質問は以下です。 ・なぜ年十年も冷却しなければならないのでしょうか? ・熱エネルギーの発生のきっかけは、あくまでも原子炉運転中の核分裂時のエネルギーだけであり、単純に「ものすごく熱い」という話なのでしょうか? ・それとも「使用済み」でも核分裂をし続け、熱を発し続けているのでしょうか? ・熱伝導率が極端に低いということなのでしょうか?(そんなわけないか…) ・それ以外の理由なのでしょうか? この辺のことについて教えてください。 よろしくお願いします。

  • 使用済み核燃料は何故使用済みになるんですか?

    福島の原発で保管してあった使用済み核燃料の冷却が出来なくて溶けだしましたけど、それほどまだエネルギーがあるのに何故使用済みとなってしまうのですか? その熱を利用してまだまだ現役で使えるのでは?何か危険性があるからでしょうか? 化学的な観点から教えてください。

  • 熱い使用済み核燃料で電気は起こせないのか

    使用済み核燃料は、現在約1万4000トンもあり、毎年約1000トンも発生するとのこと。これらは、単に置いておけばよいのでなく、まだ核反応が続いており、冷やし続けなくてはならないという。それなら、そこで発生する熱を利用して発電はできないのでしょうか。

  • 原子炉外に使用済み燃料、共用プールにあと6400本

    使用済み燃料、共用プールにあと6400本 「東京電力福島第一原発には、6基ある原子炉建屋の使用済み燃料プールとは別に、約6400本もの使用済み燃料を貯蔵した共用プールがあり、津波で冷却装置が故障したまま、水温や水位の変化を把握できなくなっていることが、17日わかった。  すでに数年以上かけて冷却されているため、ただちに爆発する危険は少ないとみられるが、政府と東電でつくる福島原発事故対策統合本部は、共用プールへの対応も迫られている。  共用プールは、4号機の西約50メートルの建物内にあり、縦29メートル、横12メートル、深さ11メートル。使用済み燃料を6840本収容できる。現在、1~6号機の原子炉建屋のプールに保管されている燃料集合体の1・4倍にあたる6375本が貯蔵されている。  東電によると、10日までは水温が30度に保たれていたが、11日の地震後、水温や水位も測定できなくなった。プールへの給水は自動的に行われているとみられるが、その水から熱をとるための冷却システムは故障しており、十分な冷却はできていないとみられる。爆発事故を起こした3号機、4号機に近いため周囲の放射線量が多く、状況を把握できていないという。」 http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20110318-00000021-yom-sci これに水を入れるのは比較的簡単な筈なのに、どうしてしないのか? 巨大プールなので毎日数百トンは入れないと冷却できない筈。

  • 使用済み核燃料プールで安全に管理できる上限温度

    F1の使用済み核燃料プールの冷却が停止した記事で、安全に管理できる上限温度(65度)と記載されていますが、65度とはどういう基準で出された数字でしょうか? 100度超えれば水が減っていくので危険なのはわかりますが、65度を超えると何がどう危険なのでしょうか?

  • 使用済み燃料を冷却せずに放置したら、再臨界します?

    使用済み燃料に関して質問します。 外部からエネルギーを与えずに、使用済み核燃料をタダ放置しておくと、崩壊熱で温度が上昇するということですが、この温度上昇によって使用済み核燃料で核分裂の連鎖反応が起きるのですか? もし、そうだとすると、なぜ”使用済み”とされてしまい、発電利用されないのでしょうか? 再臨界可能な燃料であれば、”使用済み”としないで、もっと利用するのが経済的だと思うのですが、、、、。

  • 核燃料棒の冷却法

    福島原発で核燃料棒の冷却が問題になっています。緊急停止後、あるいは使用済みの核燃料棒が高温にさらされている原因が、核分裂後の放射性物質による崩壊熱ということであれば、もちろん尋常では考えられませんが、閉じ込めてある放射性物質を格納器外に放出させてしまえば理論上は一気に燃料棒自体冷却できるものなのでしょうか。閉じ込めておくから時間がかかるということでしょうか。それが可能なら大気圏外はるか遠くに拡散してしまえば・・・なんて考えるのですが。チェルノブイリ原発はそれが原子炉の爆発という形でおきてしまったということでしょうか。ご教示お願いいたします。

  • 原子力発電(燃料棒)の冷却について

    このような次期に不謹慎かもしれませんが・・・ 毎日のように福島原発のニュースが流れていますが、そもそも燃料棒とは何℃くらいまで発熱するのでしょうか? また使用済み燃料棒をプールに入れて冷却しているとのことですが、ではどのくらいの期間使用して、どのくらいの期間の冷却が必要になるのでしょうか? 申し訳ありませんがよろしくおねがいいたします。