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電験3種の電力の原子力発電の問題

軽水炉で使用されている原子燃料に関する記述として、誤っているものは次のどれ?
(1) 中性子を吸収して核分裂を起こすことのできる核分裂性物質には、ウラン235やプルトニウム239がある。
(2) ウラン燃料は、二酸化ウランの粉末を焼き固め、ペレット状にして使用される。
(3) ウラン燃料には、濃縮度90%程度の高濃縮ウランが使用される。
(4) ウラン238は中性子を吸収してプルトニウム239に変わるので、親物質と呼ばれる。
(5) 天然ウランは約0.7%のウラン235を含む、残りはほとんどウラン238である。
(平成15年の電力の問4だそうです)

我が国の原子力発電所で用いられる軽水炉では、水が(ア)と減速材を兼ねている。もし、何らかの原因で核分裂反応が増大し出力が増加して水の温度が上昇すると、水の密度が(イ)し、中性子の減速効果が低下する。その結果、核分裂に寄与する(ウ)が減少し、核分裂は自動的に(エ)される。このような特性を軽水炉の固有の安全性又は自己制御性という。
(1) 冷却材   減少  熱中性子   抑制
(2) 遮へい性  減少  熱中性子   加速
(3) 遮へい性  減少  高速中性子  抑制
(4) 冷却材   増加  熱中性子   抑制
(5) 遮へい性  増加  高速中性子  加速
(平成14年の電力の問3だそうです)

ウラン235の原子核1個に(ア)を入射すると、(イ)種類の原子核に分裂する。このとき(ア)や、γ線とともに(ウ)に相当する約200(エ)の膨大なエネルギーが放出される。このような現象を原子核分裂という。
(1) 中性子  4  質量欠損  MW
(2) 陽子   4  質量欠損  MeV
(3) 陽子   4  質量増分  MeV
(4) 中性子  4  質量欠損  MeV
(5) 中性子  4  質量増分  MW
(平成12年の電力の問5だそうです)

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軽水炉で使用されている原子燃料に関する記述として、誤っているものは次のどれ?
(1) 中性子を吸収して核分裂を起こすことのできる核分裂性物質には、ウラン235やプルトニウム239がある。
(2) ウラン燃料は、二酸化ウランの粉末を焼き固め、ペレット状にして使用される。
(3) ウラン燃料には、濃縮度90%程度の高濃縮ウランが使用される。
(4) ウラン238は中性子を吸収してプルトニウム239に変わるので、親物質と呼ばれる。
(5) 天然ウランは約0.7%のウラン235を含む、残りはほとんどウラン238である。

解答
(3)が誤っています。軽水炉で使用する原子燃料は低濃縮ウランです。たぶん、濃縮度は2~4%ぐらいです。
もし、分からなかったら"濃縮度90%"とかそういった突拍子もない数値だな…などと感じた選択肢が誤っている選択肢だと考えましょう。その選択肢が正解の可能性は非常に高いです。

我が国の原子力発電所で用いられる軽水炉では、水が(ア)と減速材を兼ねている。もし、何らかの原因で核分裂反応が増大し出力が増加して水の温度が上昇すると、水の密度が(イ)し、中性子の減速効果が低下する。その結果、核分裂に寄与する(ウ)が減少し、核分裂は自動的に(エ)される。このような特性を軽水炉の固有の安全性又は自己制御性という。
(1) 冷却材   減少  熱中性子   抑制
(2) 遮へい材  減少  熱中性子   加速
(3) 遮へい材  減少  高速中性子  抑制
(4) 冷却材   増加  熱中性子   抑制
(5) 遮へい材  増加  高速中性子  加速

解答
ややこしい問題と感じるかもしれませんがテキストや問題集に、「核燃料」「減速材」「冷却材」「反射体」「制御棒」「遮へい壁」とかいろいろ載っていると思うので、それをちゃんと学習すればうろたえるような問題ではありません。
正解は(1)です。
 個人的には、この問題は全く分からない状態でも正解を導き出せる珍しい問題だと思います。
 絞り込み方を詳しく書いておくと、まず聞き慣れない「高速中性子」は違うなと気付きます。これで選択肢は(1)か(2)か(4)ですね。
 次に(エ)の部分ですが、後の文で「このような特性を軽水炉の固有の安全性又は自己制御性という。」と書かれていることから「加速」ではなく「抑制」だと容易に判断できます。これで、選択肢は(1)か(4)に絞れます。
 (1)と(4)の違いは(イ)の「減少」か「増加」の違いですね。「…水の温度が上昇すると、水の密度が(イ)し…」ということなので、イメージとしては「水が水蒸気になったと考えればいい」ので当然密度は「減少」ですね。
 よって、分からない状態からでも正解(1)が導き出せるのです。

ウラン235の原子核1個に(ア)を入射すると、(イ)種類の原子核に分裂する。このとき(ア)や、γ線とともに(ウ)に相当する約200(エ)の膨大なエネルギーが放出される。このような現象を原子核分裂という。
(1) 中性子  4  質量欠損  MW
(2) 陽子   4  質量欠損  MeV
(3) 陽子   2  質量増分  MeV
(4) 中性子  2  質量欠損  MeV
(5) 中性子  4  質量増分  MW

解答
正解は(4)です。
 この問題は分からない状態でも何とか2択に絞り込めます。
 まず、「質量増分」という聞き慣れないものは違うと気付くので、選択肢は(1)か(2)か(4)です。(エ)が「MW」か「MeV」かですが、核の話してるんで何となく「MeV(メガエレクトロンボルト)」っぽいなと分かります。これで(2)か(4)に絞れました。あとは50%の確率で正解です。

分からない状態から問題を解く方法は、追い詰められたときの最後の手段なので、ちゃんと勉強して楽に問題を解けたほうがよっぽど気分がいいですし、精神衛生上はるかにいいのは言うまでもありません。

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あ、そうそう。カテゴリに電験3種の「機械」と「法規」がないのに気付いている人も多いと思うんですけど、「機械」は図とかいろいろあって書くのがなんだかんだで大変で、「法規」はB問題は少し面倒な計算問題があるにしても基本は条文なのでこのブログで書く必要はないんじゃないかという勝手な考えで書いていません。すいません。
理論と電力はチョコチョコ書いていくと思うので、よかったら参考になさって下さい。
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