板書

原子力発電の仕組み

核分裂反応に使う材料

核分裂反応は、原子核が分裂して複数の軽い核と中性子を生成する反応です。核分裂反応に使用される主な材料は以下の通りです。

ウラン-235（U-235）: ウラン-235は天然に存在するウランの同位体のうちの一つで、核分裂反応に最も一般的に使用される燃料です。ウラン-235は核分裂鎖反応を引き起こすことができる特性を持ちます。

プルトニウム-239（Pu-239）: プルトニウム-239はプルトニウムの同位体で、核分裂反応の燃料として利用されます。プルトニウム-239はウラン-238を中性子捕獲させることによって生成されることがあります。

これらの材料は、核分裂反応を制御するために特定の条件下で使用されます。制御棒や反応の促進剤としても使用される材料もありますが、上記のウラン-235とプルトニウム-239が核分裂反応の主要な燃料として利用されることが一般的です。

核分裂反応にウランとプルトニウムが使われる理由

ウランとプルトニウムが核分裂反応に使用される理由は、それらの同位体が核分裂鎖反応を起こす特性を持っているためです。以下にその理由を詳しく説明します。

ウラン-235（U-235）: ウラン-235は天然ウランの同位体のうちの一つであり、核分裂反応において最も一般的に使用される燃料です。ウラン-235は特殊な性質を持ち、中性子がウラン-235の原子核と衝突すると、核分裂が起こります。この核分裂によって、複数の軽い核（通常はキセノンやバリウムなど）と2〜3個の中性子が放出されます。また、核分裂反応によって大量のエネルギーも放出されるため、発電用の原子力発電所などに利用されます。

プルトニウム-239（Pu-239）: プルトニウム-239は人工的に作られるプルトニウムの同位体であり、核分裂反応の燃料として使用されます。プルトニウム-239はウラン-238を中性子捕獲させることによって生成されます。プルトニウム-239はウラン-235と同様に核分裂鎖反応を引き起こす特性を持ち、ウラン-235に比べてより少ない中性子で核分裂を維持することができます。そのため、プルトニウム-239は核燃料として使用され、特に高速増殖炉や核兵器などに利用されることがあります。

原子炉

日本の加圧水型原子炉と沸騰水型原子炉の設置場所

日本の加圧水型原子炉（Pressurized Water Reactor, PWR）と沸騰水型原子炉（Boiling Water Reactor, BWR）の設置場所は以下の通りですが、具体的な情報は時期や状況によって変化する可能性があるため、最新の情報を確認することをお勧めします。

加圧水型原子炉（PWR）の設置場所：

福島第一原子力発電所（福島県大熊町）
福島第二原子力発電所（福島県楢葉町）
青森県立川原町原子力発電所（青森県六戸町）
青森県立三沢町原子力発電所（青森県三沢市）
福井県立大飯原子力発電所（福井県おおい町）
福井県立高浜原子力発電所（福井県高浜町）
東京電力柏崎刈羽原子力発電所（新潟県柏崎市・刈羽村）
沸騰水型原子炉（BWR）の設置場所：

福島第二原子力発電所（福島県楢葉町）
東京電力福島第一原子力発電所（福島県大熊町）
東京電力柏崎刈羽原子力発電所（新潟県柏崎市・刈羽村）
東京電力湯川原原子力発電所（新潟県村上市）
中部電力浜岡原子力発電所（静岡県浜松市）

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