原子力発電所で発生した熱の3分の2が捨てられるのはどういった理由でしょうか？ 教えてほしいです

原子力発電所で発生した熱の3分の2が捨てられるのはどういった理由でしょうか？
教えてほしいです

No.9 回答者： mojitto 回答日時： 2020/11/06 08:52

＃２です。

思ったのですが、「捨てられている」という表現が適切ではないと思います。

捨てるとは不要なものを自主的に手放す行為です。
しかし今回の件は損失、（技術的に）利用できていない…など自ら望んで熱を無駄にしているわけではないということです。
質問者さまは「捨てる理由」が気になりましたが、別に好き好んでやっているわけではないですよ。
利用できればそれがいいに決まっています。

まぁ…「捨てる」と表現した人の特定の意図が丸見えですけどね。

No.8 回答者： trajaa 回答日時： 2020/11/05 17:26

別に原子力発電所に限らないね

普通の火力発電であっても熱効率は40％～
様々な工夫を行ったシステムでも50％～じゃなかったかな

既に色々書かれているが、火力でも原子力でも熱源を元にお湯を沸かす
そのお湯の蒸気圧を高めてタービン（風車のようなもの）を回す
タービンの回転エネルギーを電気に変換する

お湯のエネルギーを100％回転力には変えられないし
回転エネルギーを100％電気には変換出来ない

トータルで計算すると元の熱エネルギーの4割とか5割程度しか電気には得られないってこと

車のガソリンエンジンも同じような効率だね

No.7 回答者： GOMΛFU 回答日時： 2020/11/05 17:10

原発の近くに温水プールやバナナワニ園を作っても観光客呼べないから。

魚を養殖しても風評で売れないから。

No.6 回答者： angkor_h 回答日時： 2020/11/05 17:06

原子力発電は、

核反応で得られた熱で水を温めて蒸気化し、
その蒸気圧力で発電タービンを回す、
と言う工程になります。
この時の発熱温度が大きすぎるので、
そのままでは機械が壊れるために、
海水等を利用しての排熱を行っています。
この捨てる熱量が大きいことになります。
核反応で得られる熱量が、発電設備で扱える量を遥かに超えるので、
その多くを捨てざるを得ない、と言う事です。
核反応自体、現在では人間が扱える限界を超えている、
事の証にもなっています。

No.5 回答者： rnakamra 回答日時： 2020/11/05 17:04

熱機関というものは理想的なものであろうと効率は100%になりません。

理想的な熱機関(効率が最大の熱機関)であるカルノーサイクルの効率ηは
η=(T_H-T_L)/T_H
です。T_Hは高熱源の絶対温度、T_Lは低熱浴の絶対温度です。
高熱源の温度を250℃、低熱浴の温度を40℃とすると効率はどんなに頑張っても40%までしか上がらないのです。
この温度で動く熱機関は絶対に60%分を排熱として捨てるしかないのです。

原子力発電は水を使った熱機関であり、蒸気温度は284℃となっています。(wikipediaより)
排熱側の温度を30℃としても理想的な熱機関であったとしても効率は45.6%となります。
もちろん、蒸気を使ったタービン駆動の熱機関の効率は理想状態よりもかなり悪くなるため、効率が30%ならむしろ頑張っているといってよいでしょう。

熱機関の限界効率を上げるには
T_Hを上げる。
T_Lを下げる。
のいずれか、もしくは両方が必要となります。
低熱浴の温度はどんなに頑張っても環境温度まで。ということはT_Hを上げるのが良いのです。
火力発電では蒸気温度を600℃くらいまで上げることで効率を良くしています。
原子力発電では燃料棒の耐熱性の問題もあり蒸気温度を300℃まで上げることができません。そのためどうしても効率が悪くなるのです。

No.4 回答者： 1paku 回答日時： 2020/11/05 16:37

発電の効率が悪いから。

水は100度で沸騰するから、それ以上の高熱にしても、そのほとんどは、無駄です。

No.3 回答者： OnneName 回答日時： 2020/11/05 16:25

使い道が無いから。

都会にあれば温水や暖房に使用できますが原子力発電所の周りでは需要がありません。
スターリングエンジンなどで回収するのもコスパが悪い。

結局捨てるのが一番経済的。

No.2 回答者： mojitto 回答日時： 2020/11/05 16:21

ガスコンロにやかんを置いてお湯を沸かすとして、ガスの熱エネルギー全てが水に伝わるわけではありません。

周囲の空気だって温まります。
それと同じ。

No.1 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2020/11/05 16:19

熱効率は極めて悪いと言うことです。

熱は黙っていても温度の低い方へ流れるから、圧力容器や配管・タービンの温度を高温にまで上げ、その熱は輻射熱として外界へ逃げる。

60%以上が熱として外界へ逃げてしまう。

これは熱機関の宿命。