電験三種 令和3年度(2021) 電力 問5 過去問解説

問5 《原子力発電(軽水炉)》
原子力発電に関する記述として,誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
  1. (1) 原子力発電は,原子燃料の核分裂により発生する熱エネルギーで水を蒸気に変え,その蒸気で蒸気タービンを回し,タービンに連結された発電機で発電する。
  2. (2) 軽水炉は,減速材に黒鉛,冷却材に軽水を使用する原子炉であり,原子炉圧力容器の中で直接蒸気を発生させる沸騰水型と,別置の蒸気発生器で蒸気を発生させる加圧水型がある。
  3. (3) 軽水炉は,天然ウラン中のウラン235の濃度を3〜5 %程度に濃縮した低濃縮ウランを原子燃料として用いる。
  4. (4) 核分裂反応を起こさせるために熱中性子を用いる原子炉を熱中性子炉といい,軽水炉は熱中性子炉である。
  5. (5) 沸騰水型原子炉の出力調整は,再循環ポンプによる冷却材再循環流量の調節と制御棒の挿入及び引き抜き操作により行われ,加圧水型原子炉の出力調整は,一次冷却材中のほう素濃度の調節と制御棒の挿入及び引き抜き操作により行われる。
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正解は(2)
解説
【考え方】軽水炉は、ふつうの水(軽水)を、減速材(中性子の速さを落とす物)と冷却材(熱を運ぶ物)の両方に使う原子炉です。(1)〜(5)を1つずつ確かめます。 ■1 (1) 発電のしくみ 核分裂の熱で水を蒸気にし、タービンと発電機を回します。正しいです。 ■2 (2) 軽水炉の減速材 軽水炉は、減速材も冷却材も軽水です。黒鉛を減速材に使うのは、黒鉛炉という別の原子炉です。誤りです。 沸騰水型は炉の中で水をわかし、加圧水型は別の蒸気発生器で蒸気を作る、という所は正しいです。 ■3 (3)(4) 燃料と中性子 燃料はウラン235を3〜5 %くらいに濃くした低濃縮ウランです。正しいです。 遅い中性子(熱中性子)で核分裂を起こすので、熱中性子炉です。正しいです。 ■4 (5) 出力の調整 沸騰水型は再循環流量と制御棒、加圧水型はほう素の濃さと制御棒で調整します。正しいです。 答えは(2)ピヨ。
出典:令和3年度(2021) 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)電力 問5