原子力：どのように機能するか、長所、短所、影響

米国は世界最大の原子力発電所である。 2016年には、8050億キロワット時（kWh）の電力を発電しました。これは、世界中で生産される2兆4,000億kWhの原子力の30％以上です。ロシア（169.1億kWh）、韓国（149.2億kWh）、中国（123.8億kWh）、カナダ（98.6億kWh）の順で、第2位の生産国（4180億kWh） 。

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米国の指導部は、原子力開発のパイオニアとしての歴史的な役割を果たした。最初の商用加圧水型原子炉Yankee Roweは1960年に始動し、1992年まで操業しました。（出典：「Nuclear Association of World Nuclear Association」、2017年4月）

<！原子力発電所には99の原子力発電所が稼働しています。ほとんどはミシシッピ川の東に位置しています（地図参照）。彼らは約40〜500億ドルの電力販売を行い、100,000以上の雇用を創出しています。平均的な原子炉が費やす1ドルは1ドルです。米国経済における87。 （出典：「原子力エネルギーの経済的便益」、原子力研究所、2014年4月）

U。原子力発電所は、2016年に米国の総発電量の4兆7,900億kWhのうち19.7％を発電した。石炭（30％）と天然ガス（34％）に次いでいた。

水力発電（6. 5％）や風力発電（8. 4％）などの代替エネルギーよりも大きい。

研究大学にも36の試験炉がある（地図参照）。それらは、実験用に少量の放射線を生成するために使用されます。これは、科学者が中性子やその他の原子団を研究し、自動車や医療機器を調べ、がんをよりよく治療する方法を学ぶ場所です。

（出典：「研究と実験炉の背景」、NRC、2011年8月18日）

原子力発電はどのように機能するのですか？

すべての発電所が水を加熱して蒸気を発生させ、発電機で発電する。原子力発電所では、核分裂から発生する熱によって蒸気が作られる。それは、原子が分割され、膨大な量のエネルギーを熱の形で放出するときです。

ウラン235は、中性子と衝突した際に容易に壊れるため、燃料として使用されます。それが起こると、ウラン自体からの中性子が他の原子と衝突し始める。これは連鎖反応を開始する。そういうわけで、核爆弾はとても強力です。原子力発電機では、過剰な中性子を無害に吸収する特殊な棒によって連鎖反応が制御される。これらの制御棒は、ウラン燃料ペレットを含む燃料棒の隣に配置される。これらのロッドの200以上が、燃料集合体として知られているものに分類されている。エンジニアがプロセスを遅くしたいときは、より多くの制御棒をアセンブリに押し込みます。彼らはもっと熱を求めて、ロッドを上げます。 （出典：「核プラントはどのように働くのか」デューク・エナジー）

米国には2種類の原子力発電所がある。 65の加圧水型原子炉と34の沸騰水型原子炉がある。それらは、反応器から発電機への熱の伝達方法が異なる。加圧水型原子炉は、原子炉内の水が沸騰するのを防ぐために高圧を使用する。これにより、超高レベルまで加熱することができます。熱はパイプを通って発電機の別の水の容器に移されます。それは、電気タービンを駆動する蒸気を作り出す。その後、反応器からの水は再加熱される。タービンからの蒸気は凝縮器で冷却される。得られた水は蒸気発生器に送り返される。ここに加圧水型原子炉のアニメーション版があります。一方、沸騰水型原子炉は、沸騰水を用いて発電機を駆動する蒸気を直接作り出す。ここに沸騰水型原子炉のアニメーション版があります。

最も重要なことは、外部環境を汚染から守るために、包括的な環境でプロセス全体が行われることです。

発電所は冷却され、迅速に停止することさえできます。 （999）メリット

原子力発電所は、石炭や天然ガスとは異なり、温室効果ガスを排出しません。彼らは発電された電力1メガワット時間当たり0.5人の雇用を創出する。これは、石炭の19人の雇用、ガス焚きプラントの雇用者は0.5人、風力発電の人員は0.5人である。より多くの雇用を創出する唯一の他の電源/ mWhは、太陽光発電であり、雇用は1. 06人/ mWhです。原子力エネルギーは、何十年にもわたって、最も安い運営コストを抱えていた。（原子力発電所の経済的便益、「原子力研究所」、2014年4月。

1.87セント/ kWh（2008年の数値）では、石炭のコストの68％です。最近まで、天然ガスのコストのわずか25％でした。

地球温暖化への懸念は、石炭火力発電所の新建設を阻害した。その結果、1992年から2005年にかけて、新ガス火力発電所の約270万メガワットが建設された。当時、これらの工場は投資リスクが最も低いようでした。その結果、わずか14,000MWeの新しい原子力および石炭火力がオンラインになった。天然ガスの価格を引き上げ、大規模な産業ユーザーにオフショアを強制し、ガス燃料の電気料金を10セント/ kWhに押し上げた。

短所

原子力発電には、燃料源の放射性の性質のおかげで大きな欠点が2つあります。 1。植物

の事故は、放射性物質を放射性ガスや粒子のプルーム（雲状の形成物）として環境に放出する可能性がある。これらの粒子は人や動物によって吸入されたり摂取されたり、地面に沈着したりします。粒子は、安定となるまで、放射線と呼ばれる余分なエネルギーを放出する不安定な原子からなる。低線量では、放射線は無害です。しかし核融合が起こった後は、大量に生きた細胞が破壊され、突然変異、病気、死が起こる可能性があります。

チェルノブイリと福島で見られるように、核破砕の潜在的な影響は、このような事態が起こる可能性はまれであるが、壊滅的である可能性がある。唯一の米国の原子力災害は、放射性燃料棒が部分的に溶けた1979年のThree Mile Islandであった。少量の放射性ガスしか放出されなかった。測定可能な健康影響はなかった。それにもかかわらず、30年にわたって新しい原子力発電所は建設されなかった。

約300万人のアメリカ人が10マイル以内に居住しています。彼らは、事故の際の直接的な放射線被曝の危険性がある。あなたがその人の一人なら、事故の準備方法はこちらです。 2。

核廃棄物の処理

は大きな欠点である。低レベルの廃棄物は、日々の操作において核燃料との接触から生じる。現場で処分されるか、37州の低レベル廃棄物処理施設に送られます。 （出典：「低レベル廃棄物」、米国核規制委員会） 高レベル廃棄物は、使用済燃料で構成されています。非アクティブ化には何十万年もかかります。現時点では、70,000トンのこの燃料が発電所自体に貯蔵されている。議会は、1982年の核廃棄物政策法（Nuclear Waste Policy Act of 1982）において、米国原子力規制委員会に対し、原子炉の設計、建設、運用、ネバダ州ユッカマウンテンでの高レベル廃棄物の処理のための地層処分場。

地元の職員は、その状態で危険を望んでいません。彼らは、NRCが米国控訴裁判所で判決を下した2013年まで開発を延期した。 NRCは2015年に安全評価を完了し、環境影響声明の作業を開始しました。 （米国原子力規制委員会による「高レベル廃棄物処理」出典）

米国原子力発電の将来

米国の年間電気需要は2040年までに28％増加すると予測されている。石油とガスの価格上昇と懸念地球温暖化については、原子力が再び魅力的に見えるようになった。 1990年代後半に、原子力は輸入された石油とガスへの依存を減らす方法と見られていました。この政策変更は、核能力の大幅な成長の道を切り開いた。

2005年のエネルギー政策法は、先進原子力発電所の建設に財政的インセンティブを提供した。また、3つの規制イニシアチブが緩和されました。

合理化された設計認証プロセス。 初期のサイト許可の規定。 建設および運転免許手続きの組み合わせ。

2007年以降、企業は新しい原子炉に24ライセンスを申請している。建設中の4つの新しい工場があります。ウェスティングハウスはジョージア州に2つ、サウスカロライナ州に2つの建物を建設している一方、国内のシェール油や天然ガスの爆発により、ガスは古い原子力発電所を近代化するための手ごろな代替物となっている（原文： "WestinghouseはCB&Iの原子力ユニットを購入する"、Wall Street Journal、2015年10月29日）。その結果、過去2年間に4工場が閉鎖されました。新しい原子力発電所を建設するよりも、古い原子力発電所を稼働させるコストを維持すること。古い石炭火力発電所を天然ガスに改修するよりもさらに高価です。

したがって、アメリカにおける原子力拡大の将来は天然ガス価格に依存する。彼らが再び立ち上がり、高く留まるならば、原子力発電への復帰に注意を払うことを期待してください。 （ナショナルジオグラフィック（National Geographic）、2015年1月1日）。