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東京電力未来へのパスポート

PASSPORT for the FUTURE

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 東京電力が1997年1月に発行したPASSPORT for the FUTUREのLITTLE ATOMIC'S BIG POWER!!(原発説明ページ)を「いまさら人に聞けない原子力の話」的に紹介してきました。原発を肯定・否定するためのものではありませんが、原子力とは?、原発を知る貴重な資料?などと思い(無断転載禁止等の記載がなかったので)、読むより見るを優先し、スキャン画像をトップページで順次紹介させていただきました。関連ページも紹介しています。

LITTLE ATOMIC'S BIG POWEER!! page13

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トップページ&最終ページ原子力発電所ひとくちメモ

 トップページ~とても小さいのに、ものすごい力持ち。炎をあげて燃えるわけじゃないのに熱をだす。つかいおわった燃料から新しい燃料もつくれるよ。原子力って、なんだか不思議なパワーがあるみたいだね。図:「ふしぎなパワー原子力」

 最終ページ~温排水で、貝やさかなが育っている!
 原子力発電所では、タービンを回した蒸気を冷やすために海水をつかっている。この海水は、もとの温度より7℃くらい高くなって再び海にもどされる。福島県ではこの温排水を利用して、アワビやウニ、それにカレイなどのいろいろな貝や魚を育てているよ。
 ~年1回の健康診断
 キミたちは、年1回、学校で健康診断をうけるよね。原子力発電所もやはり、年1回、運転を止めて健康診断をうけるんだ。これを定期検査とよんでいるよ。

LITTLE ATOMIC'S BIG POWEER!! page12

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放射線のみはりばん

 原子力発電所では、放射線を出す物質をしっかりと閉じこめているけれど、このうち気体については安全なのを確かめて外に出している。
 でも大丈夫!その量は、自然の放射線とくらべても、ずっと少なくなるように処理しているし、いつもみはっているから、まわりに住んでいる人たちに影響はないんだ。
 発電所のまわりには、たくさんのモニタリングポストっていうみはりばんがあるし、調査員が定期的にパトロールして農産物や海産物をしらべているよ。

LITTLE ATOMIC'S BIG POWEER!! page11

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くらしの中の放射線

 ボクたち人間は、大むかしから自然界に存在する放射線を受けて暮らしてきたんだ。宇宙や大地からは絶えず放射線がでているし、毎日食べている食物や飲み水からも、そしてボクたち人間の身体からも放射線がでている。
 自然界からボクたちの受けるこうした放射線の量は、平均して1年間に1.1ミリシーベルトだよ。

図の解説
1.自然界からの放射線(年間)1.1ミリシーベルト~大地から(年間)0.4ミリシーベルト、宇宙から(年間)0.35ミリシーベルト、食物を通じ体内から(年間)0.35ミリシーベルト
2.胸のレントゲン撮影(集団検診・1回)0.3ミリシーベルト
3.胃のレントゲン撮影(集団検診・1回)4ミリシーベルト
4.ブラジルのガラパリの自然放射線(年間)10ミリシーベルト
5 シーベルト~人体が放射線を受けた時に、その影響の度合をはかる、ものさしとしての単位だ。

LITTLE ATOMIC'S BIG POWEER!! page10

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放射線ってなんだろう?

 放射線っていうのは、原子核がこわれる時にだす、ものをつきぬける光線みたいなもののことだ。放射線にはいろいろな種類のものがあって、それぞれつきぬける力がちがうんだ。たとえば、アルファ線は紙で止まってしまうし、ベータ線はうすい鉄板で、ガンマ線はコンクリートで止まるんだよ。こんなふうに、それぞれの性質が分かっていて、コントロールできるからいろんなことにつかわれてるよ。たとえば、レントゲン写真に使うエックス線がそうだ。

LITTLE ATOMIC'S BIG POWEER!! page9

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地震だって平気だよ

 原子力発電所は、大きい地震がきてもだいじょうぶなようにつくられている。原子炉を入れる建物の基礎部分は、たくさんの鉄筋をはりめぐらせたコンクリートでできているし、その基礎は、固い岩盤に直接密着させてあるんだ。もし大きな地震が起きたとしても、念のため原子炉は自動的に止まるようにできているから安心だね。図:「地震なんてへっちゃら」

LITTLE ATOMIC'S BIG POWEER!! page8

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放射性物質をとじこめる原子力発電所の5つの壁(かべ)

 原子力発電所では、ウラン燃料の核分裂を上手にコントロールしてエネルギーをとりだしている。でもこの時、燃料の中には強い放射線を出す放射性物質ができる。だから、原子力発電所では5つの壁でこの放射性物質をとじこめて、どんなことが起きても外へ出さないようにつくられているんだ。

第1の壁…燃料のウランは陶器状に焼き固めてあり、放射性物質が飛び散るのをふせぐ。(ペレット)
第2の壁…ペレットをとじこめる、じょうぶな金属でてきたパイプ、被覆管。(燃料被覆管)
第3の壁…原子炉の主な部分をスッポリとおおう厚さ約16㎝の鋼鉄でできたカプセル。(原子炉圧力容器)
第4の壁…原子炉圧力容器を密閉する、厚さ4㎝の鋼鉄でできた巨大な気密性の部屋。(原子炉格納容器)
第5の壁…第1~第4の壁すべてつつみこんだ、厚さ1m以上のコンクリート製の建物。(原子炉建屋)

LITTLE ATOMIC'S BIG POWEER!! page7

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自分で自分をコントロール かしこい原子力発電

 日本の原子炉のほとんどは、軽水炉(けいすいろ)といって、中には水がいっぱいはいっているよ。この原子炉は、自分自身を安全にコントロールする『かしこい』性格をもっているんだ。ウラン燃料が燃えすぎて、炉の中の温度が高くなって、蒸気がふえすぎると自分で燃える力を弱めて、炉の温度を下げてしまう。
 また、一部で故障が起きたとしても、他の機械でカバーできるように設計されていたり、いろいろな安全設備が用意されているよ。

図の解説
1.もし、核分裂が活発になりすぎると…
2.蒸気のあぶくがたくさん発生して、水の割合が少なくなる。
3.スピードの遅い中性子の量が減ってしまい、核分裂が減る。
4.核分裂がへると、水温がさがって、水の割合がふえるから…「クールにセルフコントロールできるよ.」
5.中性子のスピードが遅くなり、原子核が中性子をつかまえやすくなる。
6.安全運転を続けます。

LITTLE ATOMIC'S BIG POWEER!! page6

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くりかえして使える燃料ウラン

 ウランは、石油や石炭とちがって、くりかえしてつかえる、とてもべんりな燃料だ。原子炉でウランを燃やしたあとも、燃えのこったウランや、新しく生まれたプルトニウムをとりだして、もう一度燃料としてつかうことができるんだ。このように、発電のためにウランをくりかえしてつかうための流れの輪を"原子燃料サイクル"とよんでいるよ。
 天然にあるウランは、ほとんどが燃えないウラン238だけど、そのウラン238が変身してできるプルトニウムをこうして利用すると、限りあるウラン資源をとても有効につかうことができる。これは、エネルギー資源を輸入に頼っている日本にとっても、とても大切なことなんだ。

図の解説
ウラン鉱山~ウラン鉱石のなかに、燃えるウランは0.7%しかないよ。99.3%は燃えないウランだ。
製錬工場~鉱石から不純物を除いて、ウランをとりだし、粉末にする。
転換工場~ウランの粉末をガスにする。次の工場への準備だよ。
濃縮工場~燃えるウランの割合を3~4%に高める。
再転換工場~ガスを粉末にもどす。
成型加工工場~せともの状に焼き固め(ペレットというよ)発電所で使える形にする。
原子力発電所~解説なし。
再処理工場~原子力発電所でつかったウラン燃料から、まだつかえるウランと、新しく生まれたプルトニウムをとりだす。

LITTLE ATOMIC'S BIG POWEER!! page5

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おとなしいウラン238はプルトニウムに変身!

 おとなしいウラン238は、中性子をキャッチしても核分裂しない。そのかわりプルトニウム239という物質に変身するよ。これはウラン235と同じように、核分裂する性質を持っているんだよ。
 原子炉の中では、飛び回っている中性子をキャッチしながら、ウラン235は核分裂し、ウラン238はプルトニウムに変わっていく。そのプルトニウムが、さらに中性子をキャッチすると、核分裂して熱エネルギーを出す。つまり、プルトニウムは、いまも原子力発電の燃料として活躍しているんだ。
 これからは、このプルトニウムを最初からウランに混ぜて有効に使うことなども計画されているよ。

LITTLE ATOMIC'S BIG POWEER!! page4

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炎がないのに熱をだす原子力パワーのふしぎ

 ウランが石油やガスのように炎をあげて燃えると思ったら、大まちがい!原子力は、ウランが核分裂した時に生まれる大きな熱エネルギーを利用しているよ。
 ウラン235の原子核が、自分のところへ飛んできた中性子をキャッチする。そうすると原子核が2つに分かれて熱エネルギーを出す。これを核分裂とよぶよ。核分裂の時、ウラン235は2つの中性子をだす。すると、この2つの中性子は、またべつのウラン235にキャッチされて、分列して、2つの中性子をだして・・・。こうして、核分裂がつづいて、大きなな熱エネルギーを出しつづけるんだよ。

小さくてもパワーはいちばん!

 原子力発電のいいところは、少ない燃料でたくさんのエネルギーがとりだせることだよ。ウラン235の1gと同じパワーをだそうと思ったら、石油だと2,000リットル(ドラム缶10本分)、石炭だと約3トンも必要だ。ウランって、すごいパワーを持っているんだね。

LITTLE ATOMIC'S BIG POWEER!! page3

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原子って、なんだろう?

~原子はとても小さな太陽系
 人間の身体はもちろん、すべての物がたくさんの原子でできているのは知っているかな?
 原子は、陽子と中性子という粒でできた原子核と、そのまわりを回っている電子という粒でできているよ。原子核のまわりを電子が回っているところは、まるで太陽系みたいだね。
 原子の大きさは、約1億分の1cm。高性能の電子けんび鏡でようやく見えるていどだよ。天然にある原子の中で、いちばん軽いのは陽子の数が1個の水素原子、いちばん重いのは陽子の数が92個のウラン原子なんだ。

~ウランはふたごの兄弟
 このいちばん重い原子でてきているウランが、原子力発電の燃料だ。ウランには中性子の数がちがうふたごの兄弟がいるよ。それは、核分裂をして熱をだすウラン235と、核分裂しないウラン238の2つなんだ。
 人間のふたごでも性格がちがうのとおなじで、おこりっぽいウランとおとなしいウランがあるんだね。
 原子力発電の燃料は、おこりっぽいウラン235が3~4%、あとはおとなしいウラン238なんだ。

LITTLE ATOMIC'S BIG POWEER!! page2

s_atmic02.png

エネルギーのエース!原子力発電

 クリーンで、安全で、とってもべんりなエネルギー、電気。この電気がつかわれる量は、社会が豊になるにつれて毎年ふえつづけているよ。日本は、エネルギーをつかうことによって豊かになった国だ。でもそのエネルギー源の80%以上を外国からの輸入に頼っている。原子力発電でつかうウラン燃料は、天然ガスや石油や石炭などとくらべると、とても少ない量で大きなパワーを生みだせるし、一度燃料をとりかえると3~4年は交換する必要がないから、日本にとって、とても安定した資源ということができるんだよ。

 ところで、いま関東地方でつかわれている電気の約40%はこの原子力発電でつくられているんだよ。

LITTLE ATOMIC'S BIG POWEER!! page1

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原子力の歴史

 レントゲンが、放射線の1つであるエックス線を発見した1895年が、原子力のはじまりだ。翌年、キュリー夫人はその放射線が原子の中から飛び出してくるということをみつけ、そして1905年、アインシュタインは原子が核分裂する時にエネルギーがでるという重要な予言をした。のちに、この予言が正しいことが証明されると、1942年にフェルミが、世界初の原子炉をつくって、ウラン原子を核分裂させることに成功した。こうした成果をもとにして研究が進められた結果、いまでは世界31カ国で原子力による電気がつくられているよ。

CLEAN&SAFETY ENERGY page5

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電気のとおり道

 みんなに通学路があるように、電気にも決まったとおり道があるんだよ。発電所で生まれた電気は超高圧で送られてくるから、途中の変電所で電圧を下げながら、みんなの家へ届けられる。こうして到着した電気によって、明かりをつけたり、TVを見たりできるわけだね。この電気、伝わるスピードが1秒間に約30万㎞というから、ぼくたちの使っている電気はいつも、「つくりたて」なんだよ。

CLEAN&SAFETY ENERGY page4

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ここで電気が生まれるんだ!(原子力発電)

 蒸気の力でタービンを回し、発電機で電気をつくるところは、火力発電とおなじだけれど、原子力発電でつかう蒸気は、原子炉の中で、ウラン燃料を核分裂させてできた熱でつくられるんだよ。いま日本にある原子力発電所の数は、世界で第3位だよ。(1995年12月末現在)

CLEAN&SAFETY ENERGY page3

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ここで電気が生まれるんだ!(火力発電)

 ヤカンに水を入れてお湯をわかすと、ふっとうして、口からいきおいよく蒸気がでてくるよね。その蒸気の力を利用するのが火力発電だ。石油や天然ガスを燃やして水を蒸気にし、その力でタービンを回し、発電機で電気をつくっているんだよ。

CLEAN&SAFETY ENERGY page2

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ここで電気が生まれるんだ!(水力発電)

 水が高いところから下に落ちるときの力を利用したのが、水力発電だ。自然の力を利用して水車を回しねその回転を発電機につたえて、電気を起こしている。
 水力発電は、川の流れをそのまま利用したり、河川をせきとめてつくった貯水池や湖の水を利用するなど、いろいろな方法でおこなわれているよ。

図:揚水発電(ようすいはつでん)って、なんだろう?
 電気があまりつかわれない夜間の電気をつかって、水を下流のダムから上流のダムへくみ上げる。その水を、昼間の電気がたくさんつかわれる時間(ピーク時)に上流のダムから下流のダムへ落とすときの力で発電する。

CLEAN&SAFETY ENERGY page1

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電気ってなんだろう?

電気はどうやってつくるの?
 プラスチックの下じきをこすると、まさつの力で静電気が起こるよね。実は、まさつで電気が起こることは、いまから2500年以上も前にギリシャのターレスという人が発見したんだよ。いまでは電気は、いろいろなところにつかわれているね。自転車のライトをつけるダイナモで、電気がどうやってつくられるのかみてみよう。

図:回転軸(タービン)~車輪にくっついた回転軸が回ると、中の磁石も回りはじめるんだ。発電所でいえば、タービンに当たる部分だ。
磁石とコイル(発電機)~磁石は、N極とS極が2つづつある4極磁石。そして、そのまわりをぐるっととりまいているのがコイルだよ。磁石が回ると、まわりに電界ができて、コイルの中に電流が流れるんだ。磁石とコイルは、発電機の役目をしているんだね。
導線(送電線)~コイルの中に生まれた電流が、このコイルからの導線を通ってライトへ流れ、あかりがつくんだ。ここは送電線と同じ働きをするところだよ。

 ダイナモは、自転車をこぐ力で回しているけれど、発電所では水力、火力、原子力でタービンを回しているんだ。そうちや大きさはずいぶん違うけれど、電気をつくるしくみは、どちらも同じなんだよ。
 
 こうやってつくられた電気は、みんなの家ではどうつかわれるているかな?よく、「電気をつける」っていうけど、電気が変身するのは、光だけじゃないよ。アイロンやトースターでは、熱に変身する。そうじ機や冷蔵庫では、モーターを回す力に変身するんだ。みんなの家には、電気をつかうものがいくつあるかな?

STARE FUTURE NEW ENERGY page4

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未来のくらし

電気を貯金する超電導-エネルギー-
 動物のちから、水のちから、火のちから、原子のちから…。
 エネルギーは、時代とともに新しいかたちへと進化していくんだ。
 宇宙旅行や海底探検…。そんな未来の夢を実現させるのが、新しいエネルギーだ。
 いま、みんながつかっている電気は、そのままの形では貯めておくことができないこと、知っているかな?でも、21世紀になったら、そのまま貯めておくことが可能な「電気の貯金箱」ができるだろう。
 みんなは、超電導という言葉を聞いたことがあるかな?これは、電気が流れるときの抵抗がとても小さいことだよ。だから超電導の性質を持つものに電気を流すと、電気が失われにくくなるんだ。抵抗がゼロになれば、1回流した電気は、いつまでもその中で回りつづけているから、貯めているのとおなじにになるんだね。つまり、貯めた電気を好きなところへもっていってつかえるわけ。無人島や海底、山のてっぺんや宇宙へも、きがるにもっていけると、べんりだね。

STARE FUTURE NEW ENERGY page3

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未来のくらし

もっとスピーディに-交通-
 新しいエネルギーの開発が進んで、未来のくらしは、もっとべんりでスピーディなものになるよ。
 たとえば、東京からロサンゼルスまでたった2時間!!これは、いま、アメリカで開発中の超音速HST(ロケット旅客機)で、マッハ4.5のスピードで飛んだ場合だ。200人のりで、高度36,000mを飛行する。日本では、リニアモーターカーが実現されるるほか、自動車に高度なセンサーがついて、自動運転ができるようになるだろう。
 また、宇宙では、原子力エンジンロケットや太陽光の圧力を利用して飛ぶセーラーセイル(帆船ロケット)などが考えられる。

自分の家でなんでもできる-通信-
 21世紀の情報メディアとして、開発がすすめられているINS(高度情報通信システム)。これは、人工衛星や光ファイバー通信網をつかって、あらゆる情報サービスをしようとするものだ。有線テレビ(CATV)や電話通信サービスをはじめとして、授業や買い物まで、ぜんぶ自分の家でできるようになるかもね。

STARE FUTURE NEW ENERGY page2

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自然を利用した発電

そのほかの、未来のエネルギー
 いままで紹介してきた、水力、火力、原子力のほかに、自然の力を利用した方法も研究されているよ。
 太陽の光、地熱、風力、波力、海洋の温度差、潮の満ち引き…。石油などのように、いつかはなくなってしまう資源とはちがって、永遠のエネルギーとして注目されているよ。

STARE FUTURE NEW ENERGY page1

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自然を利用した発電

ミニ太陽をつくって、発電!
 ワクワクする未来の世界。でも、そのすばらしい世界をささえるのは、やっぱりエネルギーだ。いまのくらしをささえている石油エネルギーも、永遠にあるとはかぎらないよ。では、キミたちが宇宙や海底の世界を探検する未来の社会は、どうなるんだろう。
 でも、このエネルギー問題も、21世紀には解決しそうだよ。いま、日本をはじめとして、世界で研究している核融合エネルギー。これは、原子核と原子核がくっつく時にでる、ものすごく大きなエネルギーなんだ。地球から約1.5億㎞もはなれたところにある太陽では、この核融合がおこなわれている。核融合が実現すると、人類は地上にミニ太陽をもつことになるんだね。

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