燃料温度

原子力発電所の心臓部である燃料ペレットの中では、ウランやプルトニウムといった核燃料が核分裂反応を絶え間なく繰り返しています。この反応こそが、莫大なエネルギーを生み出す源です。核分裂反応では、エネルギーと同時に、核分裂片と呼ばれる微小な破片が生まれます。これらの破片は、とてつもない速さでペレットの中を飛び交い、まるで小さな弾丸のようです。燃料ペレットの表面近くには、キセノンやクリプトンといった気体状の物質が存在しています。これらは燃料ペレットの働きには直接関わらないものの、核分裂によって生成されるため、核分裂生成物（ＦＰ）と呼ばれます。これらの気体原子は、普段は燃料ペレットの表面近くに留まっています。しかし、高エネルギーの核分裂片がこれらの気体原子に衝突すると、ペレットの外へはじき出される現象が起こります。これが「はじき出し」と呼ばれる現象です。ビリヤードの玉突きのように、核分裂片の衝突は連鎖的に他の原子にも伝わり、多くの気体原子をペレットから放出します。この現象は燃料ペレットの温度とは関係なく、核分裂反応が続く限り、常に発生し続けるのです。燃料ペレットからはじき出された気体原子は、燃料棒の内部空間であるギャップ部に溜まっていきます。ギャップ部に溜まった気体原子は、熱伝導率を下げてしまい、燃料ペレットの冷却効率を低下させてしまう一因となります。つまり、はじき出し現象は原子力発電所の効率に影響を与える可能性がある重要な現象なのです。