いろんな局でいろんな偉い方々が僕らに説明してくれるのですが、やはりイマイチわからない、という方が多いのではないでしょうか。やはり、レベルの高い大学生や専門知識をもった方相手に教えてばかりだと、教える力というのはなかなか育たないように思います。小4がおすすめです。
そこで、なにかしらのプラスになると思うので、僕が普段小学生に対して説明している『原子力発電のしくみ』をすこしここで書いてみたいと思います。ホワイトボードがないので、そんなに期待しないでくださいね。
まず、大事なのは、
・火力発電と原子力発電は、基本的なしくみが同じ
発電というのは、意外に原始的なものです。手動できゅりきゅりまわして発電するダイナモ式という発電機があります。

自転車の充電器とかの中に入ってるヤツですね。これは僕らがふぬぬ、と回すとその力が電気や光に変わる、というシロモノです。
火力発電や原子力発電でも、タービン(ウィキペディアはこちら)
をまわし、発電します。原理的に自転車の電気とおんなじことをやってます。
どうやってまわすか、というと、これは「水蒸気で」まわすのです。タービンは水車みたいなものなので、流体ならなんでもいいんですが、今のところ、大規模なヤツでは水蒸気以外は実用化されていないですね。あんのかな?
火力発電でも原子力発電でも、とりあえず水を熱して沸騰させ、大量の水蒸気を発生させて、それを菅に集めてタービンを回します。小規模なものなら、中学受験の理科の知識でもできます。
その時の、熱源が火力なのか原子力なのか、の違いだけです。
・原子力のしくみ(燃料棒ってなんだよ)
さて、原子力で発熱するといっても、どうやってるのか? 普通に石油とかもやしとけよってなもんですよね。
実は、原子力発電のもとになるウラン235(ウランの中でも核分裂しやすい種類)は非常に小さくて済むのです。(こんなん)これを350枚ぶっこんで、燃料とします。棒状になってるので燃料棒といいます。
焚き火の時の、マキみたいなものですね。ただ、コンパクトですが、ものすごいエネルギーをだします。
ただ、燃やし方が違ってまして、ここに「中性子をぶっこむ」のです。
ウラン235は、中性子をぶつけると、燃えます。といっても、核分裂して膨大なエネルギーを出します。分裂するとそこから新しく中性子が出てきて、どかーんどかーん
と反応が進みまくります。
こうすると、ほっといても核分裂はすすみ、非常に熱くなるので水はどんどん沸騰します。めでたく、タービンがまわってバキバキ発電します。あまりに熱くなると問題なので、冷却水が大事になってきます。これは、普通の水(といっても重水なんてものもありますが)が理想的でよいのです。
発電効率は30パーセント程度と、火力発電の47パーセントに比べれば、あまり効率がよいとはいえませんね。
ただ、今回の福島第一原子力発電所で起きた事故のポイントがここにあります。
やべ、長くなったので、続きは次回。事故のポイントをおさらいします。来年の中学受験にでるかもよー。
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