PWR

プレナムとは、閉じられた空間の中で、周りの空気よりも高い圧力が保たれている場所のことを指します。例えるなら、風船のように内側から外側へ向かう力を持つ空間と言えるでしょう。特に原子力発電所においては、このプレナムという空間が重要な役割を担っています。 原子炉の中心には、核分裂反応によって莫大な熱を生み出す炉心があります。この炉心を囲むように存在するのがプレナムです。プレナムは、原子炉の安全性を確保するために欠かせない要素の一つです。プレナムの中には冷却材と呼ばれる液体が満たされており、この冷却材が炉心で発生した熱を吸収し、外部へと運び出す役割を担っています。冷却材は、炉心の高温に耐えられる特別な液体で、熱を効率よく吸収し、原子炉の過熱を防ぎます。 プレナム内部の高い圧力は、冷却材の沸騰を防ぐ役割も担っています。液体の沸点は圧力によって変化し、圧力が高いほど沸点は高くなります。プレナム内の圧力を高く保つことで、冷却材が高温になっても沸騰しにくくなり、安定した冷却を維持できます。もし冷却材が沸騰してしまうと、冷却効率が著しく低下し、最悪の場合、炉心の損傷に繋がる可能性があります。 プレナムは原子炉の種類によって形状や大きさが異なります。加圧水型原子炉（ＰＷＲ）と呼ばれる原子炉では、プレナムは原子炉圧力容器と呼ばれる大きな容器の中に存在します。沸騰水型原子炉（ＢＷＲ）と呼ばれる原子炉では、プレナムは原子炉圧力容器とは別の場所に存在し、再循環ポンプを使って冷却材を循環させています。このようにプレナムは原子炉の形式に合わせて設計され、それぞれの原子炉で安全かつ効率的な運転を支えています。プレナム内の圧力や温度、冷却材の状態は常に監視されており、異常があればすぐに対応できる体制が整えられています。これにより原子炉の安全な運転が維持されています。

火力発電所や原子力発電所といった大きな発電所の中心で活躍する機器の一つに、復水器があります。発電の仕組みを学ぶ上で、この復水器の役割はとても大切です。復水器とは、タービンを回転させた後の蒸気を冷やし、水に戻す装置のことを指します。 タービンを高速で回す蒸気は、仕事をした後では圧力と温度が共に下がります。この蒸気をそのまま外に逃がしてしまうと、たくさんのエネルギーが無駄になってしまいます。そこで、復水器を使って蒸気を水に戻し、再びボイラーや原子炉に送り込み、蒸気を発生させるために再利用することで、エネルギーを無駄なく使うようにしています。蒸気は気体なので体積が大きいですが、水に戻すと体積がぐっと小さくなります。そのため、ポンプで水を送り出す際の動力も節約できます。 復水器には冷却水が使用されます。火力発電所の場合は海水、原子力発電所の場合は河川水などを冷却水として使用し蒸気を冷却しています。冷却水は蒸気と熱交換を行うことで温度が上昇しますが、海や河川に流れ出て元の温度に戻ります。 また、復水器を使うことで、システム内部の圧力を一定に保つことができ、発電を安定させることにも役立っています。さらに、蒸気を水に戻す際に、不純物を取り除くことができるため、ボイラーや原子炉内部の腐食を防ぎ、機器の寿命を延ばす効果も期待できます。このように復水器はエネルギーの効率的な利用だけでなく、発電所の安定稼働にも大きく貢献している、重要な装置と言えるでしょう。