3.11福島第一原子力発電所事故
![3.11東日本大震災](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/3.11.gif)
![ACのCMを見るウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/watch-tv.png)
・
・
・
![原発事故から10年経過](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/10-years-passed.png)
![原子力発電は安全なのか?](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/nuclear-power-safe.png)
![あきれるリュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/stunned-ryuji7.png)
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/あきれるリュウジー.png)
しょうがあらへん。
今日は無知なお前さんにもでわかるよう、原子力発電問題についてわかりやすく解説したるわ。
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/うなずくウチダ.png)
お願いします。
原子力発電とは?
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
原子力発電とは核分裂反応を利用した発電のこと
や。
似たのに核融合反応ってのがあるんやけど現在、実用化されとんのは核分裂反応を用いた発電方法や。
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/汗をかくウチダ.png)
核分裂反応?
なんか…仰々しい名前だな……
![核分裂反応と核融合反応](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/fission-reaction.png)
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
原子力発電に使われる原料はウラン(U)や。
特にこのウランの内、核分裂をしやすいウラン235が原料として使われる。
ただ天然ウラン中にこのウラン235は0.7%しか含まれておらず、ほとんどがウラン238なんや。
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/相槌を打つウチダ.png)
へぇー。
ところで235とか238の数字って何?
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/あきれるリュウジー.png)
中性子の個数が関係しとる。
中学理科の復習やけど原子核は、陽子と中性子から成っているのは覚えとるよな?
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/汗をかくウチダ.png)
え?あ…う…うん…。
(あせあせ)
![原子のイラスト](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/atom.png)
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/あきれるリュウジー.png)
で、ウランは原子番号が92で92個の陽子を持っており、天然ウランには中性子が142、143、146個持っているウランが存在している。
ウラン235は中性子が143個(92+143=235)、ウラン238は中性子が146個(92+146=238)や。
![原子力発電の燃料はウラン235](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/Uranium-235.png)
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/困るウチダ.png)
産出される内でウラン235はちょっとしか含まれてないんだねぇ…。
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
日本の原子力発電にはこのウラン235を3〜5%に濃縮したウラン燃料が使われる。
参考:電気事業連合会 原子の構造と核分裂
![3〜5%のウラン235が原子力発電の燃料になる](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/uranium235.png)
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/驚きウチダ-1.png)
え?あ、そうなんだ!?
100%、ウラン235が使われる訳じゃないんだ…。
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/あきれるリュウジー.png)
100%、ウラン235を使うとどうなるかわかるかー?
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/首を傾げるウチダ.png)
え?いっぱい分裂するんじゃないの?
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/怒るリュウジー.png)
ほぼ100%、ウラン235で構成された燃料は原子爆弾になる!!
![ウラン235、100%で原子力爆弾になる](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/uranium235100-1.png)
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/驚きウチダ-1.png)
ななな、なんですと!!?
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/あきれるリュウジー.png)
ウラン235が100%やと、急激な核分裂が起こり、一瞬のうちに大量のエネルギーが放出される。
せやから原子力発電では、反応を抑えて、長くエネルギーが取り出せる濃度になっとる。
日本の原子力発電所
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
日本には18箇所、60基の発電所があり、現在稼働しているのは9基のみである(2023年6月時点)。
参考:エネルギー庁 原子力発電所の現状(pdf)
![日本の原子力発電所の分布イラスト](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/Japan-nuclear-power-plant.png)
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/指摘するウチダ.png)
海沿いに多いんだね。
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
せやな。
原子力発電所の立地条件はいろいろあるけど、海岸に多いのは冷却するための水(海水)が大量に必要やからやな。
原子力発電のしくみ
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/首を傾げるウチダ.png)
ウラン燃料からどうやって電気を作っているのー?
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
ウラン235の原子核に中性子を当てると、ウラン原子は2つの原子核に分かれ、このときの大量の熱エネルギーが発生するんや。
参考:電気事業連合会 原子の構造と核分裂
![核分裂反応による熱エネルギーの放出](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/fission-reaction235-1.png)
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/泣くウチダ.png)
この核分裂反応がすんごいからウラン235が100%だと原子力爆弾が作れちゃうんだね…
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/Surprise-ryuji.png)
おおお?お前さんにしては賢いやないか。
せや。だからあくまで反応を抑えて平和利用なんや。
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/あきれるリュウジー.png)
でや、簡単に言うとウランで水を沸騰させて、蒸気でプロペラ(タービン)を回して電気を作っとる。
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/首を傾げるウチダ.png)
水を沸騰させて電気?
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/あきれるリュウジー.png)
ヤカンで沸かしたら「ピーッ」て音鳴るやつあるやろ、あの勢いよく吹き出す力を電気に換えとるイメージや。
![沸騰して音が鳴るヤカン](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/yakan.png)
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/うなずくウチダ.png)
なーるほどー。
![原子力発電の仕組み](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/Nuclear-power-plant-mechanism-title.png)
![原子力発電の仕組み簡単なイラスト](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/Nuclear-power-plant-mechanism-1.png)
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
まあもちろん実際の原子力発電所は、こんな単純ちゃう。
ウランを直接水につけることなんてあらへんし、安全や効率を考慮して複雑な設計となっとる。
これは、あくまでわかりやすく理解するためのイメージ図や。
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/うなずくウチダ.png)
はーい。
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
イメージ図のヤカン部分が原子炉で日本の原子力発電所では、沸騰水型原子炉(BWR)と加圧水型原子炉(PWR)が使われている。
![沸騰水型原子炉と加圧水型原子炉のイラスト](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/Nuclear-power-generation-type.png)
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/目がまわるウチダ.png)
ひょえ〜。
原子力発電のメリット
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
原子力発電のメリットには
- 発電時にCO2を排出しない
- 安定供給できる
- 発電コストが安い
などが挙げられる。
原子力発電のメリット①発電時にCO2を排出しない
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/04/ryuji1.png)
原子力発電のメリット1つ目は、発電時にCO2を排出しないエコな燃料という点や。
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/相槌を打つウチダ.png)
ほうほう。
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/あきれるリュウジー.png)
日本で主力の発電方法って言ったら、化石燃料を使う火力発電や。
けど火力発電は地球温暖化の原因であるCO2を大量に排出してまう。
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
その点、原子力発電は設備作ったり、燃料運搬したりするのには当然CO2は排出してまうけど、発電時にはCO2を出さんから、総排出量で考えたら火力発電と比べ微々たるもんや。
![各発電の二酸化炭素排出量比較](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/power-generation-co2.png)
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/驚きウチダ-1.png)
こうやってみると原子力ってエコなんだねー。
原子力発電のメリット②安定供給できる
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/04/ryuji2.png)
原子力発電のメリット2つ目は、安定供給できるっちゅう点や。
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/首を傾げるウチダ.png)
安定供給??どういうこと?
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/あきれるリュウジー.png)
例えば石油は中東に産出が偏ってたりするけど、天然ウランは比較的、散らばって採れるんや。
![天然ウランの産出国別割合](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/Uranium-country.png)
![世界各地で産出するウラン鉱石](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/Uranium-country-map.png)
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/相槌を打つウチダ.png)
ほうほう。
世界各地でウランが採れるって良いことなの?
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/あきれるリュウジー.png)
リスクが回避できる。中東なんかは情勢が不安定な面もあるけど、日本がウランの輸入相手先としているオーストラリアやカナダは比較的安定しとるから輸入できやんくなる可能性が少なくて済む。つまり安定供給につながる。
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/相槌を打つウチダ.png)
なーる。
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
しかも一度輸入しさえすればウラン燃料は再利用(95~97%)ができるため、2回目以降の原料は準国産として扱われるため長く利用できるのも安定供給につながる。
参考:電気事業連合会 原子力コンセンサス
![ウラン燃料の再利用](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/Uranium-recycling.png)
プルサーマル
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
再処理工場で回収された少量のプルトニウムと、ウランを混ぜて「MOX燃料」(Mixed Oxide Fuel:ウラン-プルトニウム混合酸化物燃料)を作り、そのMOX燃料を原子炉で再利用することをプルサーマルと言うんや。
参考:東北電力 原子力発電で使い終わった燃料はどうなるの?
![プルサーマルについてのイラスト](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/Pluthermal.png)
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/目がまわるウチダ.png)
うわわわ〜。
難しい単語がいっぱい出てきた〜…。
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/あきれるリュウジー.png)
まあ核燃料は再利用ができるってことだけ覚えておいたらええわ。
原子力発電のメリット③発電コストが安い
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/04/ryuji3.png)
原子力発電のメリット3つ目は、発電コストが安いってことや。
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
核燃料はさっき言うたように再利用ができるし、他の化石燃料と比べわずかな原料から大量のエネルギーが取り出せる。
例えば100万kW発電するのに石炭は235万t必要なのに対し、ウランなら21tで済む。
参考:資源エネルギー庁 原発のコストを考える
![100kW発電するのに必要な燃料の量](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/Amount-of-uranium.png)
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/汗をかくウチダ.png)
う、ウランだけ桁が違って圧倒的に少ない…。
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
肝心の発電コストも、 原子力発電はCO2を出さん他の再生可能エネルギーに比べて安いし、石炭、天然ガス並みのコストになる。
参考:資源エネルギー庁 電気をつくるには、どんなコストがかかる?
![電源別発電コスト比較グラフ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/Nuclear-power-generation-cost.png)
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/相槌を打つウチダ.png)
へぇー。
再生可能エネルギーはまだまだ高いんだねぇー…。
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
ただ注意せなあかんのは、計算方法によっては事故を起こした時の莫大な賠償金を上乗せすると原子力発電の発電コストはここまで優位ではないかもしれんという点や。
原子力発電のデメリット
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
今までいくつかメリットについて話してきたけど、それを凌駕するほど「原子力発電といえば」のイメージが強いのは、デメリットの部分や。
![原子力発電=危ない](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/Nuclear-power-generation-danger.png)
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/汗をかくウチダ.png)
た、確かに…。
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
つまり原子力発電の安全性の問題や。
デメリットは大きく2つあって
- 事故に対する安全性
- 放射性廃棄物の取り扱い
や。
原子力発電所のデメリット①事故に対する安全性
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
原子力発電のデメリット1つ目は、事故に対する安全性や。
一度でも原子力発電所で事故が起こってしまうと周辺環境に多大な被害を及ぼす。
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/泣くウチダ.png)
ううう〜…。
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/怒るリュウジー.png)
特に放射性物質は影響が長引く。
放射性物質が半分になる時間を半減期というがその半減期が物質によっては数万年かかったり、10億年以上のものもある。
![主な放射性物質の半減期](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/half-life.png)
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
せやから、原子力発電には絶対的な安全性が求められる。
せやけど世界でも日本でも小さな事故を含めると毎年のように起こってしまっとる。
特に原発の歴史的事故として有名なのが3つある。
- 1979年スリーマイル島原発事故
レベル5(施設外へのリスクを伴う事故)
- 1986年チェルノブイリ原発事故
レベル7(深刻な事故)
- 2011年福島第一原発事故
レベル7(深刻な事故)
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/泣くウチダ.png)
ううう〜…。
原子力発電所のデメリット②放射性廃棄物の取り扱い
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/04/ryuji2.png)
原子力発電のデメリット2つ目は、高レベル放射性廃棄物の取り扱い問題や。
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/首を傾げるウチダ.png)
高レベル放射性廃棄物??
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/あきれるリュウジー.png)
核燃料は再利用できるっちゅうたけど、毎回3〜5%の高レベル放射性廃棄物が出てまう。
![ウラン燃料の再利用](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/Uranium-recycling.png)
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/驚きウチダ-1.png)
えええ!?
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/あきれるリュウジー.png)
問題なのは日本では、この高レベル放射性廃棄物を最終的に処分する場所がまだ決まってないことや。
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/驚きウチダ-1.png)
ええええええ!!
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
せやから一時的に保管している場所(青森県六ヶ所村と茨城県東海村)や各原子力発電所に、この高レベル放射性廃棄物がたまる一方なんや。
![高レベル放射性廃棄物の一時保管場所](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/Japan-nuclear-power-plant-place.png)
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/あきれるリュウジー.png)
また原子力発電所は、廃炉(取り壊すこと)にも莫大なコストと時間がかかるためその問題もあるんや。
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/泣くウチダ.png)
ううう〜。
まだまだ原子力発電を安全に利用するためには越えなきゃいけないハードルがいっぱいあるんだねー…。
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
せやな。
原子力発電のメリット・デメリットをしっかり把握して、これから上手く付き合っていかなあかんな。
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/うなずくウチダ.png)
はーい。
SDGs目標7「エネルギーをみんなにそしてクリーンに」
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
SDGs目標7では「エネルギーをみんなにそしてクリーンに」と掲げておる。
![sdgs目標7、エネルギーをみんなにそしてクリーンに](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/07/sdgs7.png)
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
原子力発電は、うまく使えば二酸化炭素を排出しないエコな発電方法やけど、一方で放射性物質漏洩の環境汚染、健康被害のリスクを抱えとる。
原子力発電を今後どう使っていくか(もしくは使わないのか)、日本国民全員が考えやなあかん問題や。
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/うなずくウチダ.png)
そうだねー。
しっかりと考えないといけない問題だね…。
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/リュウジー1.png)
今日の解説はここまでや。しっかり復習するように。
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/わーいウチダ.png)
はーい。
★レベルアップ(広告)
![賢くなったウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2024/02/level-up-uchida.png)
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/04/levelup-uchida.png)
この調子でもっと勉強してレベルアップして……
![有名大学に憧れるウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/04/toudai.png)
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/04/ryuji-toukobe.png)
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/驚きウチダ-1.png)
![](https://www.image-rentracks.com/12099/250_250.png)
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/04/ryuji-toukobe.png)
講師が東大生のオンライン個別指導塾や!!
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/驚きウチダ-1.png)
ええ〜!!先生が東大生ー!?
じゃあ東大生に直接教えてもらえるの?
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/04/ryuji-toukobe.png)
せや。
東大生がマンツーマンで学習のサポートをしてくれる。
オンラインやからどこでも受講できる!!
![ウチダ](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/03/困るウチダ.png)
でも、お高いんでしょう?
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/04/ryuji-toukobe.png)
フフッ。
そうでもないねん。
![トウコベのメリット](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2024/02/toukobe-ryoukin.png)
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/04/ryuji-toukobe.png)
30日間の全額返金保証もあるから、合わんかったら辞めればええし、まずはお試しで始めてみるのもええかもな。
![トウコベは30日間の全額返金保証](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2024/02/understand-UCHIDA.png)
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/04/ryuji-toukobe.png)
無料で勉強相談ができるから、まずは聞いてみるとええわ。
![リュウジー](https://man-kan.jp/wp-content/uploads/2023/04/manzoku-ryuji-.png)
よしよし。宣伝も済んだし満足満足。
最後に今日のまとめや。
まとめ
- 原子力発電とは核分裂反応を利用した発電のこと
- 原子力発電に使われる原料は、核分裂をしやすいウラン235
- 原子力発電にはウラン235を3〜5%に濃縮したウラン燃料が使われる
- ほぼ100%、ウラン235で構成された燃料は原子力爆弾になる
- 原子力発電はウランで水を沸騰させて、蒸気でタービンを回して電気を作っている
- 日本の原子力発電所では、沸騰水型原子炉(BWR)と加圧水型原子炉(PWR)が使われている
- 原子力発電のメリット
- 発電時にCO2を排出しない
- 安定供給できる
- 発電コストが安い
- ウラン鉱石は世界各地で産出する
- ウラン燃料は95〜97%再利用ができる
- プルトニウムと、ウランを混ぜて「MOX燃料」を作り、そのMOX燃料を原子炉で再利用することをプルサーマルと言う
- 原子力発電のデメリット
- 事故に対する安全性
- 放射性廃棄物の取り扱い
- 放射性物質が半分になる時間を半減期という
- 3大原発事故
- 1979年、スリーマイル島原発事故
- 1986年、チェルノブイリ原発事故
- 2011年、福島第一原発事故
- 日本では、高レベル放射性廃棄物を最終的に処分する場所がまだ決まっていない
- 青森県六ヶ所村と茨城県東海村に高レベル放射性廃棄物を一時的に保管している
- SDGs目標7では「エネルギーをみんなにそしてクリーンに」と掲げてる