MEGASTAR製作日誌(2008年5/2)


ボイド
日帰り大阪出張。関西大学訪問。受付のお姉さんに一目惚れ。いい仕事につながるといいなあ。そんな印象に残った日帰り大阪でした。
さあ、いよいよ自己安定性の話に入っていきます。軽水炉には、沸騰水型炉(BWR)と、加圧水型炉(PWR)の2種類があります。海外では黒鉛減速炉も使われています。が、私は黒鉛型はあまり好みません。なぜならダサイからです。

そういうわけで、日本では過半数を占めるBWRが持つ自己安定性の話をします。
 BWRでは、炉内の水が炉心で沸騰し、水蒸気になってタービン側に回ります。(最近開発されている超臨界水型はここがまた微妙)炉内で水蒸気の泡が出るわけです。この泡のことをボイドと呼びます。
 原子炉の出力が上昇すると当然泡、ボイドが多く出ます。当たり前の事です。これが何をもたらすのでしょうか?水は、中性子を減速する減速材としての役目を果たしますが、水中に気泡が多く含まれるということはその分、水の平均密度が下がり、減速効果が低くなることを意味します。すると、炉心の熱中性子比率が下がり、U235原子核に中性子が捕捉される確率が下がります。つまり原子炉の出力を下げるように働くのです。出力が上昇すると、それを下げるように働く効果。これを負のボイド効果といい、この効果があると、原子炉はより安定して動作するようになります。これを自己安定性といいます。やや乱暴な表現ですが、BWRは負のボイド効果を利用して自己安定性を得ている炉型なのです。
つづく