(1) 高速増殖炉の核変換 → 誤り(正答)
高速増殖炉(FBR: Fast Breeder Reactor)では,U-238 が「高速中性子」を吸収して
Np-239 を経由して Pu-239 に転換する(β崩壊の連鎖)。
この転換反応は核分裂ではなく「核変換(転換反応)」である。
記述の誤り点が2つある:
① 「熱中性子」→ 正しくは「高速中性子」(高速増殖炉の「高速」は高速中性子を意味する)
② 「核分裂を起こし」→ U-238 は核分裂しない;高速中性子を吸収して核変換によって Pu-239 になる
(2) Pu-239 の生成量 → 正しい
高速増殖炉は,消費した核燃料(Pu-239)より多くの Pu-239 を「増殖」することが
設計目標の炉型であり,増殖比(breeding ratio)> 1 を目指す。
(3) 高温ガス炉 → 正しい
高温ガス炉(HTGR: High Temperature Gas-Cooled Reactor)は,
冷却材にヘリウムガス(不活性・高熱容量),減速材に黒鉛(固体)を使用する。
出口温度が 900°C以上と非常に高く,水素製造などへの熱利用が可能。
(4) 核融合炉のエネルギー源 → 正しい
核融合炉は,D(重水素)+ T(三重水素)→ He-4 + n という核融合反応や,
D+D 反応などでエネルギーを取り出す。
(5) 核融合炉の実現条件 → 正しい
核融合反応を起こすには,プラズマを約 1 億°C以上に加熱し,
ローソン条件を満たすだけの密度・閉じ込め時間が必要(磁場閉じ込め方式など)。
正答:(1)