熱負荷

ドライアウトとは、読んで字のごとく、物が乾ききってしまうことです。しかし、原子力発電所の原子炉においては、少し違った意味で使われます。原子炉の心臓部には、核分裂反応を起こす燃料棒が束になって配置されています。この燃料棒は、常に冷却水で覆われており、燃料棒から発生する熱は冷却水によって吸収・運び去られることで、原子炉の温度は一定に保たれています。この冷却水の役割は、原子炉を安全に運転する上で非常に重要です。ところが、何らかの原因で冷却水の流量が減ってしまったり、圧力が低下してしまったりすると、冷却水が蒸発しやすくなります。すると、本来ならば冷却水で覆われているはずの燃料棒の表面に、蒸気の膜ができてしまうことがあります。この現象こそが、原子炉におけるドライアウトです。ドライアウトが発生すると、何が問題になるのでしょうか。通常、燃料棒から発生した熱は、冷却水との直接の接触によって効率よく吸収されます。しかし、蒸気の膜ができてしまうと、燃料棒と冷却水との間の熱の伝わり方が悪くなってしまい、燃料棒の中に熱がこもって温度が急上昇する可能性があります。これは、やかんを火にかけた際に、水がなくなるとやかんが焦げ付くのと同じ原理です。原子炉の場合、燃料棒の温度が異常に高くなると、燃料棒が損傷したり、最悪の場合は炉心溶融（メルトダウン）という重大事故につながる恐れがあります。そのため、ドライアウトは原子炉の安全運転にとって重大なリスクとなるのです。原子力発電所では、このような事態を防ぐため、冷却水の流量や圧力を常に監視し、ドライアウトが発生しないように厳重な管理体制が敷かれています。