黒鉛減速炉

新語時事用語辞典

RBMK

別名：黒鉛減速沸騰軽水圧力管型原子炉、黒鉛減速炉
英語：Reaktory Bolshoy Moshchnosti Kanalniy

旧ソ連が開発、運用していた原子炉の形式の一つ。中性子を減速するために黒鉛を使用する。チェルノブイリ原子力発電所で採用されていた炉型として知られる。

RBMKでは核燃料となるウランを濃縮加工する必要がなく、天然ウランをそのまま使用することが可能であるため、安価で稼動できるというメリットがある。しかも、高効率でエネルギーを取り出すことができる。その反面、炉内の状態が不安定になりやすく、リスクが非常に高いという難点を持つ。

チェルノブイリ原子力発電所事故の発生後、RBMKは新規に建設されることはなく、現在稼動している炉も国際的には廃炉が促されている。リトアニアでは2009年に、EUの要請を受け入れる形で、稼動していたRBMKを閉鎖している。リトアニアは2011年、新しい原子力発電所の建設計画を進めている。

（2011年7月14日更新）

デジタル大辞泉

こくえん‐げんそくろ【黒鉛減速炉】

読み方：こくえんげんそくろ

⇒黒鉛炉

ウィキペディア

黒鉛炉

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2023/02/04 05:01 UTC 版)

黒鉛炉（こくえんろ）とは、減速材に黒鉛（炭素）を用いる原子炉のこと。黒鉛減速原子炉 (Graphite moderated reactor)とも言われる。

黒鉛は安価で大量に入手でき、中性子の吸収が少なく減速能力も比較的大きい優秀な減速材である。中性子吸収量が少ないため、黒鉛炉は濃縮していない天然ウランを燃料として使用できる。

世界ではこの炉が約12%使われている（原子炉基数ベース、1999年現在）。エンリコ・フェルミの世界最初の原子炉「シカゴ・パイル1号」がこの形式。現在の商用黒鉛炉の直接のルーツはプルトニウム生産炉（原子爆弾の材料を作る為の炉）である。

主な黒鉛炉

• 黒鉛減速加圧軽水冷却炉 - LWGR → ソ連開発
• 黒鉛減速沸騰軽水冷却炉 - RBMK → ソ連開発 → チェルノブイリ原子力発電所で使用。
  • サンクトペテルブルク（レニングラード原子力発電所）で稼働中
• 黒鉛減速ガス冷却炉 - GCR → 英国開発
  • 黒鉛減速炭酸ガス（二酸化炭素）冷却炉（マグノックス炉）
    • 一基のみ日本にも建設された（東海発電所）。建設に当たっては耐震構造とするための改造が施された。
  • 黒鉛減速ヘリウム冷却炉（高温ガス炉）
    • アメリカ、ドイツにある。

黒鉛炉の問題点

• 黒鉛炉におけるスクラム動作は、反応場の黒鉛制御棒を取り除き、中性子線の吸収が大きい軽水を導入する事である。スクラム動作で黒鉛制御棒を引き下げる炉の場合において、炉下部温度が高温となった時にスクラム、制御棒引下げすると、まず炉下部で核分裂促進、蒸気が大量発生、直ちに反応場上部も蒸気で満たされ、中性子線吸収が大幅低下、核分裂反応促進、深刻な出力異常上昇を生じる恐れがある (RBMK-1000)。
• 中性子の減速能力が軽水より小さいため、軽水炉に比べて炉心が大きくなる（同じ大きさなら出力は小さくなる）。
• 運転中に減速材である黒鉛が、空気中の酸素と反応してCOになるなどして、質量が少しずつ減少していく。
• プルトニウムは灰に相当する廃棄物であるが、核燃焼の程度が低いためにプルトニウム239の含有量がプルトニウム240と比べて高く、核兵器の材料となる兵器級プルトニウム（239が93%以上）が作りやすい。そのため、核兵器の大量生産過程の中核部が形成できる。
• 同じく核燃焼の程度が低いために、核燃料のエネルギーが軽水炉とくらべると有効に利用できない。すなわち、発電炉としての燃料利用効率が悪く、経済性に問題がある。

ソ連黒鉛炉仕様（サンクトペテルブルク）

• 炉型式 : 黒鉛減速沸騰水冷却炉（圧力管型）
• 熱出力 : 3200MW
• 電気出力 : 1000MW
• 燃料の種類 : 二酸化ウラン
• 減速材温度 : 650℃ - 900℃
• 冷却材 : 軽水

英国黒鉛炉仕様（ダンジネス）

• 炉型式 : 黒鉛減速二酸化炭素冷却炉（圧力管型/PCRV）
• 熱出力 : 1450MW
• 電気出力 : 606.5MW
• 燃料の種類 : 二酸化ウラン
• 燃料温度（被覆材・燃料） : 815℃・1631℃
• 減速材形状 : ブロック
• 燃料の種類 : 二酸化ウラン
• 冷却材 : 二酸化炭素

ドイツ黒鉛炉仕様（THTR・停止中）

• 炉型式 : 黒鉛減速ヘリウム冷却炉（圧力管型/円筒）
• 熱出力 : 758MW
• 電気出力 : 301MW
• 燃料の種類 : 二酸化ウラン（ペブルベッド型）
• 燃料温度（被覆材・燃料） : 1000℃・1300℃
• 減速材形状 : 球状（燃料を直接被覆）
• 冷却材 : ヘリウム

関連項目

• 高温工学試験研究炉 (HTTR)
• 東海発電所

炉型

• 黒鉛減速ガス冷却炉
• 改良型ガス冷却炉
• 黒鉛減速沸騰軽水圧力管型原子炉
• 高温ガス炉
• マグノックス炉

外部リンク

• 原子力百科事典ATOMICA 高温ガス炉概念の特徴
• 日本原子力学会学生連絡会「原子力用語辞典 by AESJ-SC」「高温ガス炉」

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黒鉛減速炉（graphite moderated reactor、黒鉛炉）

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/03/19 04:06 UTC 版)

「原子炉」の記事における「黒鉛減速炉（graphite moderated reactor、黒鉛炉）」の解説

黒鉛を減速材に用いる原子炉。