原子力発電所の象徴と言えば冷却塔ですが、日本は採用していません。
諸外国はなぜ河川や海水による冷却ではなく冷却塔を選ぶのでしょうか?
内陸国は除き、何か意図があって内陸に原発を作っているのでしょうか?

あと冷却塔と海水による冷却でどの程度効率に差があるのでしょうか?

A 回答 (4件)

河川の利用を避ける理由。


(1)複数の国々にまたがる
国際河川が多いので合意が得
られにくい
(2)水量が少ないので河川
の温度上昇が不都合となる
(3)水質が悪すぎるのでプ
ラント設備の維持修理が大変
(4)事故が起きれば直ちに
国際問題となる

海水の場合。
(1)国境が近いので合意が難しい
(2)海が狭くて海流も弱いので
事故の場合に拡散が遅い
(3)プラント材料を海水に耐える
耐食材料とする為に金がかかる
(4)沿岸部にはすでにぎっしりと
町や都市が在る
(5)戦争の場合に攻撃を受け易い

発電効率の事なら大差は無い。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
色々参考になりました。

お礼日時:2011/04/14 16:41

冷却塔は蒸発と対流によって放熱しますから湿度が非常に高い時期がある日本には不向きです。


そのため日本には放熱塔がある発電所は地熱発電所くらいです。

この回答への補足

諸外国は湿度が高く冷却塔の効率が高いため、発電所の設置場所が海浜である必要が無いということでしょうか?

補足日時:2011/04/11 15:10
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。

お礼日時:2011/04/14 16:42

質問のことは 原発に限りません 火力発電も同じです



大雑把に言うと 原発や火力発電で使用している蒸気タービンは 投入蒸気の熱量の半分は冷却して水に戻さなければ運転を継続できません
その冷却に 海水や河川水を直接使用するか、冷却塔を使用して循環使用するかの違いです
100万KWクラスのタービンの場合 1時間当たり18億KJの冷却が必要です(毎秒200~1000tの水量)

その規模の冷却塔がどのくらいの大きさになるのかを想像してください
さらにその熱は大気に放散されますから 周辺の気温をどの程度上昇させるかも

要は 規模があまりにも大きすぎて一般人の想像を超えているのに、自動車程度の規模でしか考えられないことが理解を難しくしているのです

冷却効率は 冷却塔は 水→金属→空気 の熱交換が余分な分落ちます、さらに金属→空気の熱交換の効率は 水→金属よりも大幅に落ちます
ですから 海水や河川水が使用できるならば、冷却塔は考慮の対象になりません

この回答への補足

ご回答ありがとうございます。

質問は、なぜ日本は冷却塔を作らないのかではなく、諸外国はなぜ冷却塔を選ぶのかですが。海の無い国は仕方ありませんが、海のある国でも冷却塔を備えた原発があるように思えます。

補足日時:2011/04/11 15:08
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>>原子力発電所の象徴と言えば冷却塔ですが、日本は採用していません。



基本的に日本の原発「村」の科学者・技術者たちって、自分たちの技術や知識よりも、会社の利益、自分の利益を公益よりも優先して考えてきていると思います。
冷却塔を作ると、設備投資が大きく増えるから、作らなかったんじゃないでしょうか?
また、海水による冷却をしていれば、放射性物質をドサクサまぎれに、海水に混ぜて捨てることが容易になるので好都合です。

>>諸外国はなぜ河川や海水による冷却ではなく冷却塔を選ぶのでしょうか?

普通に考えれば、放射性物質が外部に漏れる可能性が、日本のような復水器の直接海水冷却より、冷却塔のほうがずーと安全だから諸外国は冷却塔を選んでいるのではないでしょうか?
また、正常稼動時でも、膨大な温排水が出るわけですが(発電量の2倍くらいのエネルギーが捨てられるのかな?)海への影響を考えれば、冷却塔を選ぶようになると思います。

>>あと冷却塔と海水による冷却でどの程度効率に差があるのでしょうか?

効率としては、海水による冷却のほうが効率は高いと思います。少なくとも、冷却塔を作らなくていいわけですからね。ただ気体の放射性物質を薄く広くばらまくために煙突は必要でしょうけど・・・。
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この回答へのお礼

ご回答ありがとうございました。

お礼日時:2011/04/11 15:54

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Q原子力発電所の冷却塔

原子力発電所の象徴と言えば冷却塔ですが、日本は採用していません。
諸外国はなぜ河川や海水による冷却ではなく冷却塔を選ぶのでしょうか?
内陸国は除き、何か意図があって内陸に原発を作っているのでしょうか?

あと冷却塔と海水による冷却でどの程度効率に差があるのでしょうか?

Aベストアンサー

河川の利用を避ける理由。
(1)複数の国々にまたがる
国際河川が多いので合意が得
られにくい
(2)水量が少ないので河川
の温度上昇が不都合となる
(3)水質が悪すぎるのでプ
ラント設備の維持修理が大変
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国際問題となる

海水の場合。
(1)国境が近いので合意が難しい
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(3)プラント材料を海水に耐える
耐食材料とする為に金がかかる
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また、下記サイト、【NO.3の答え】には、「冷却塔の給水口が高置タンクと同レベルとすると、冷却塔への給水圧力が確保できない。3m 程度、高置タンクを高くする」となっています。
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http://www.ads3d.com/kank/h22/2/2kan22g4.html
また、下記サイト、【NO.3の答え】には、「冷却塔の給水口が高置タンクと同レベルとすると、冷却塔への給水圧力が確保できない。3m 程度、高置タンクを高くする」となっています。
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 原子燃料も一般の燃料のように、燃焼するという表現を使います。従って、時間が経つと燃料は減っていき、定格の出力が出せなくなります。
 核工学的にいうと、ウラン235がどんどん核分裂して、違う物質(セシウム、ストロンチウム、ヨウ素、キセノンなど)になっていきます。つまり、ウラン235は減損していきます。(燃えて次第になくなっていきます)
 こうなってくると、制御棒を引き抜いていくことになりますが、それでも定格の出力は出せなくなります。しかし、この状態でも、核分裂は十分継続できる状況です。

 原子炉を一年間運転すると、大体この定格出力が出せなくなる状態になります。この状態になったら原子炉を停止し、原子炉の中の原子燃料の全体の約1/4を取り替えます。原子燃料は、4年間は十分運転できるようになっています。しかし、トラブル等で停止し、年間の運転している期間が短い年でも、1年間運転すると1/4は取り替えてしまいます。
 つまり、まだ十分燃えることの出来る燃料(核分裂の連鎖反応が十分継続できる)の状態で取り替えてしまいます。(全部燃えて、灰になった状態までは使いません)

 原子燃料は、核分裂を起こすウラン235が約4%、核分裂がほとんど起きないウラン238が、残りの約96%から成りたっています。

 1年間燃やした原子燃料は、ウラン235が減ります。(ウラン235が減った分、前述したような物質がたまっていきます)
 一方、ウラン238は、核分裂の際発生する中性子の吸収とベーター崩壊によってプルトニウム239に変化します。プルトニウム239も核分裂を起こします。(つまり燃えます)
 取替える寸前の原子燃料の状況は、大体、こんな物質から成り立っている状態です。
 
 1年間経つと、原子燃料の核分裂を起こす物質の約1/3はプルトニウムです。しかし、この状態(ウランが減って、プルトニウムが増えても)でも定格の出力は出せなくなるという状態です。
 
 

 

 

 原子燃料も一般の燃料のように、燃焼するという表現を使います。従って、時間が経つと燃料は減っていき、定格の出力が出せなくなります。
 核工学的にいうと、ウラン235がどんどん核分裂して、違う物質(セシウム、ストロンチウム、ヨウ素、キセノンなど)になっていきます。つまり、ウラン235は減損していきます。(燃えて次第になくなっていきます)
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Q冷却塔の大きさが開放型より密閉型の方が大きくなる理由はなんですか?

冷却塔の大きさが開放型より密閉型の方が大きくなる理由はなんですか?

Aベストアンサー

お礼ありがとうございます。
ちょっと違います。
開放型の場合は、冷却水そのものが散水されて空気に触れて、顕熱と蒸発潜熱を交換します。
したがって、熱交換器と言う物自体がありません。(接触材といって、空気にふれる時間を長くする為のプラスチックの板を積層したものの上は流れますが、散水直後は冷却水の水滴がファンの風にぶつかりながら落下します)
密閉式(散水併用ラジエター熱交換器方式)は、熱交換器に散水して、散水した水の蒸発による潜熱交換も利用するので、完全空冷のラジエター方式よりは熱交換器の大きさは少なくてすみます。
ただし、熱交換器があるので、開放型よりは大きさが大きくなります。
なお、完全空冷のラジエター方式の冷却塔は、自家用発電機でラジエター別置型の場合などで使用されています。(車のラジエターと同じです)
開放型の欠点は、冷却水が蒸発するので、冷却水が濃縮されるので、水質改善剤を使用したり、蒸発した分を補充する為に給水する必要があり、スケールなどが溜まった場合は、オーバーフローさせて、スケールを排水する為に、ブロー分の給水も余分に必要です。
密閉型の場合も、散水する水は同様の現象が起きますが、直接冷却水として使用されないので、冷却水自体の水質は、開放式より安定します。(冷却水そのものは、密閉配管の中を循環するだけです)
熱交換の効率としては、直接冷却水が空気と熱交換する開放型の方が高いです。
密閉式を使用する理由は、冷却水の水質を安定させる必要がある場合です。(冷却水を使用する機器が水質にシビアな場合です)

お礼ありがとうございます。
ちょっと違います。
開放型の場合は、冷却水そのものが散水されて空気に触れて、顕熱と蒸発潜熱を交換します。
したがって、熱交換器と言う物自体がありません。(接触材といって、空気にふれる時間を長くする為のプラスチックの板を積層したものの上は流れますが、散水直後は冷却水の水滴がファンの風にぶつかりながら落下します)
密閉式(散水併用ラジエター熱交換器方式)は、熱交換器に散水して、散水した水の蒸発による潜熱交換も利用するので、完全空冷のラジエター方式よりは...続きを読む

Q原子力発電(燃料棒)の冷却について

このような次期に不謹慎かもしれませんが・・・

毎日のように福島原発のニュースが流れていますが、そもそも燃料棒とは何℃くらいまで発熱するのでしょうか?

また使用済み燃料棒をプールに入れて冷却しているとのことですが、ではどのくらいの期間使用して、どのくらいの期間の冷却が必要になるのでしょうか?

申し訳ありませんがよろしくおねがいいたします。

Aベストアンサー

>そもそも燃料棒とは何℃くらいまで発熱するのでしょうか?

燃料棒を包んでいる被膜管の材料であるジルコニウム合金の融点は約1800℃です。
この被膜管が熱で破損するような状況になっているということから、最低でも1800℃くらいにはなるはずです。

>どのくらいの期間の冷却が必要になるのでしょうか?

崩壊熱が完全に無くなるまで冷却するとしたら30年くらいかかります。
簡易的な冷却装置でどうにかなるレベルまでの冷却だと、数ヶ月~数年程度かな。

Q躯体一体の大型冷却塔について

このカテゴリーで良いかわかりませんが、質問させて頂きます。
現在、大型工場の空調設備設計を行っておりますが、お客様より、地域冷暖房で用いるような、躯体型の大型冷却塔を検討してほしいとの要請がありました。
正直言って、地冷とは縁が無く、今まではどんなに冷房負荷が大きい物件でも、ごく一般的な冷却塔(最大で1000USRtくらい)を連結していく方法でしか検討したことがありません。
地冷や、大型工場などで、採用されたことのある方、メーカーや、構造など教えていただければ幸いです。

Aベストアンサー

超大型の冷却塔(工業用 or 地域冷暖房用)で、特に有名なのは

  神鋼パンテック(株) http://www.pantec.co.jp/sp03/sp033/reikyaku/index.htm
  日本スピンドル(株) http://www.spindle.co.jp/reinetsu/index.html
  高砂熱学工業(株)  http://www.tte-net.co.jp/

でしょうか。
もちろん他社もやっていますが、重化学コンビナート・製鉄所等でこれらをよく見かけます。

冷却塔の下部水槽がコンクリート躯体で出来ており、その上に上部ケーシング・充填物などがのっかった構造です。  

参考URL:http://www.pantec.co.jp/sp03/sp033/reikyaku/index.htm

Q原子力発電所

原子力発電に興味があります。
東京近辺で、実際に見学をさせてくれる原子力発電所なんてありますか?
あと、原子力発電の知識を深める施設などをご存知の方がいらっしゃいましたら教えてください。 できればURLもお願いします。

Aベストアンサー

原子力に限らず、発電所は啓蒙目的で見学させてくれるところが多いです(ちゃんと見学コースが用意されている)。
ただし発電所の施設そのものを見せてくれるのでなく、「PRセンター」「展示館」のようなところで実物大の模型や発電の仕組みに関するパネルを見る、というケースもあります。

東京近辺には原子力発電所自体がありません。近いところでも中部電力の浜岡原発(静岡県小笠郡・・・浜松と静岡の中間くらい)や新潟の柏崎になってしまいます。
URLを添付しますので、便のよい発電所を探してみて下さい。

中電浜岡 http://www.chuden.co.jp/hamaoka/
東電柏崎 http://www.tepco.co.jp/kk-np/
東電福島第一 http://www.tepco.co.jp/fukushima1-np/index-j.html
東電福島第二 http://www.tepco.co.jp/fukushima2-np/index-j.html 


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