原子力で電気を作る仕組み

科学

大きな電力を作ることができるけれども、事故が起きると大きな被害が出る恐れのある原子力発電。それ故に賛否両論あるわけですが…。

そもそも、原子力発電とは、どんな発電方法なんでしょうね?

原子力発電は、ウランとかプルトニウムの核を分裂させ、その時に出る熱エネルギーを電気エネルギーに変えることで発電を行います。この時、「ウランが燃えている」などと言うわけなんですが、一般的な燃焼とは全然違うものなんです。

例えば、密閉容器の中で石油を燃やすと、熱エネルギーが出ても、燃焼の前と後で容器の重さは変わりません。「質量保存の法則」通りの結果になります。しかし、ウランやプルトニウムの場合は違うんです。

ウランを仮に密閉容器で燃やした場合、熱エネルギーはもちろん出るのですが、燃えた後の方が軽くなります。つまり、ウランが燃えたことで、物質がエネルギーに変わってしまい、物質がなくなってしまうんです。「質量保存の法則」が成り立たないんですね。質量保存の法則は、自然界の基本原理なんですが、それをも超える変化が起きてしまうんです。

核分裂って、物質そのものがエネルギーに変わることを「燃える」と言いますが、石油が燃えて酸素と結び付くのとは全く違う「燃える」なんですね。核融合という言葉も聞きますが。これも物質がエネルギーに変わる反応です。

多くの電力を生み出す原子力発電ですが、その裏では、自然界の法則をも超える反応が起きているんですね。



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