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炭素と黒鉛炉

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炭素と黒鉛炉の違い

炭素 vs. 黒鉛炉

炭素(たんそ、、carbon)は、原子番号 6、原子量 12.01 の元素で、元素記号は C である。 非金属元素であり、周期表では第14族元素(炭素族元素)および第2周期元素に属する。単体・化合物両方において極めて多様な形状をとることができる。 炭素-炭素結合で有機物の基本骨格をつくり、全ての生物の構成材料となる。人体の乾燥重量の2/3は炭素である​​。これは蛋白質、脂質、炭水化物に含まれる原子の過半数が炭素であることによる。光合成や呼吸など生命活動全般で重要な役割を担う。また、石油・石炭・天然ガスなどのエネルギー・原料として、あるいは二酸化炭素やメタンによる地球温暖化問題など、人間の活動と密接に関わる元素である。 英語の carbon は、1787年にフランスの化学者ギトン・ド・モルボーが「木炭」を指すラテン語 carbo から名づけたフランス語の carbone が転じた。ドイツ語の Kohlenstoff も「炭の物質」を意味する。日本語の「炭素」という語は宇田川榕菴が著作『舎密開宗』にて用いたのがはじめとされる。. 黒鉛炉(こくえんろ)とは、減速材に黒鉛(炭素)を用いる原子炉のこと。黒鉛減速原子炉 (Graphite moderated reactor)とも言われる。 黒鉛は安価で大量に入手でき、中性子の吸収が少なく減速能力も比較的大きな優秀な減速材である。中性子吸収量が少ないため、黒鉛炉は濃縮していない天然ウランを燃料として使用できる。 世界ではこの炉が約12%使われている(原子炉基数ベース、1999年現在)。エンリコ・フェルミの世界最初の原子炉「シカゴ・パイル1号」がこの形式。現在の商用黒鉛炉の直接のルーツはプルトニウム生産炉(原子爆弾の材料を作る為の炉)である。.

炭素と黒鉛炉間の類似点

炭素と黒鉛炉は(ユニオンペディアに)共通で11ものを持っています: 原子炉中性子一酸化炭素二酸化炭素マグノックス炉ヘリウムアメリカ合衆国グラファイト黒鉛減速沸騰軽水圧力管型原子炉RBMK-1000減速材

原子炉

建設中の沸騰水型原子炉(浜岡原子力発電所)国土航空写真 原子力工学における原子炉(げんしろ、nuclear reactor)とは、制御された核分裂連鎖反応を維持することができるよう核燃料などを配置した装置を言う。.

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中性子

中性子(ちゅうせいし、neutron)とは、原子核を構成する粒子のうち、無電荷の粒子の事で、バリオンの1種である。原子核反応式などにおいては記号 n で表される。質量数は原子質量単位で約 、平均寿命は約15分でβ崩壊を起こし陽子となる。原子核は、陽子と中性子と言う2種類の粒子によって構成されている為、この2つを総称して核子と呼ぶ陽子1個で出来ている 1H と陽子3個で出来ている 3Li の2つを例外として、2015年現在の時点で発見報告のある原子の内、最も重い 294Og までの全ての"既知の"原子核は陽子と中性子の2種類の核子から構成されている。。.

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一酸化炭素

一酸化炭素(いっさんかたんそ、carbon monoxide)は、炭素の酸化物の1種であり、常温・常圧で無色・無臭・可燃性の気体である。一酸化炭素中毒の原因となる。化学式は CO と表される。.

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二酸化炭素

二酸化炭素(にさんかたんそ、carbon dioxide)は、化学式が CO2 と表される無機化合物である。化学式から「シーオーツー」と呼ばれる事もある。 地球上で最も代表的な炭素の酸化物であり、炭素単体や有機化合物の燃焼によって容易に生じる。気体は炭酸ガス、固体はドライアイス、液体は液体二酸化炭素、水溶液は炭酸・炭酸水と呼ばれる。 多方面の産業で幅広く使われる(後述)。日本では高圧ガス保安法容器保安規則第十条により、二酸化炭素(液化炭酸ガス)の容器(ボンベ)の色は緑色と定められている。 温室効果ガスの排出量を示すための換算指標でもあり、メタンや亜酸化窒素、フロンガスなどが変換される。日本では2014年度で13.6億トンが総排出量として算出された。.

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マグノックス炉

マグノックス炉とは、核分裂により生じた熱エネルギーを、高温の炭酸ガスとして取り出す、英国が開発した原子炉である。黒鉛減速炭酸ガス冷却型原子炉。2015年12月のウィルファ原子力発電所1号機の運転終了をもってすべての炉が閉鎖された。.

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ヘリウム

ヘリウム (新ラテン語: helium, helium )は、原子番号 2、原子量 4.00260、元素記号 He の元素である。 無色、無臭、無味、無毒(酸欠を除く)で最も軽い希ガス元素である。すべての元素の中で最も沸点が低く、加圧下でしか固体にならない。ヘリウムは不活性の単原子ガスとして存在する。また、存在量は水素に次いで宇宙で2番目に多い。ヘリウムは地球の大気の 0.0005 % を占め、鉱物やミネラルウォーターの中にも溶け込んでいる。天然ガスと共に豊富に産出し、気球や小型飛行船のとして用いられたり、液体ヘリウムを超伝導用の低温素材としたり、大深度へ潜る際の呼吸ガスとして用いられている。.

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アメリカ合衆国

アメリカ合衆国(アメリカがっしゅうこく、)、通称アメリカ、米国(べいこく)は、50の州および連邦区から成る連邦共和国である。アメリカ本土の48州およびワシントンD.C.は、カナダとメキシコの間の北アメリカ中央に位置する。アラスカ州は北アメリカ北西部の角に位置し、東ではカナダと、西ではベーリング海峡をはさんでロシアと国境を接している。ハワイ州は中部太平洋における島嶼群である。同国は、太平洋およびカリブに5つの有人の海外領土および9つの無人の海外領土を有する。985万平方キロメートル (km2) の総面積は世界第3位または第4位、3億1千7百万人の人口は世界第3位である。同国は世界で最も民族的に多様かつ多文化な国の1つであり、これは多くの国からの大規模な移住の産物とされているAdams, J.Q.;Strother-Adams, Pearlie (2001).

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グラファイト

ラファイト(graphite、石墨文部省『学術用語集 地学編』(日本学術振興会、1984年、ISBN 4-8181-8401-2、)の表記は「(1) セキボク、石墨【鉱物】 (2) 黒鉛【鉱石】」。、黒鉛)は、炭素から成る元素鉱物。六方晶系(結晶対称性はP63/mmc)、六角板状結晶。構造は亀の甲状の層状物質、層毎の面内は強い共有結合(sp2的)で炭素間が繋がっているが、層と層の間(面間)は弱いファンデルワールス力で結合している。それゆえ、層状に剥離する(へき開完全)。電子状態は、半金属的である。 グラファイトが剥がれて厚さが原子1個分しかない単一層となったものはグラフェンと呼ばれ、金属と半導体の両方の性質を持つことから現在研究が進んでいる。採掘は、スリランカのサバラガムワ、メキシコのソノラ、カナダのオンタリオ州、北朝鮮、マダガスカル、アメリカのニューヨーク州などで商業的に行われている。日本でも、かつて富山県で千野谷黒鉛鉱山が稼働していた。.

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黒鉛減速沸騰軽水圧力管型原子炉

黒鉛減速沸騰軽水圧力管型原子炉(こくえんげんそくふっとうけいすいあつりょくかんがたげんしろ)は、ソビエト連邦(ソ連)が独自に開発した原子炉の形式。ロシア語ではРБМК (Реактор Большой Мощности Канальный) とよぶ。西欧圏ではキリル文字表記をアルファベット読みして頭文字でRBMK(Reaktor Bolshoy Moshchnosti Kanalnyy, 英語直訳:"reactor (of) high power (of the) channel (type)", 日本語直訳:高出力圧力管型原子炉とよび、英語では別の表記としてLWGR: Light Water cooled Graphite moderated Reactor、軽水冷却黒鉛減速炉)がある。ソ連内でだけ作られ、今では旧式になってしまった黒鉛減速動力用原子炉の一形式について、ここで述べることにする。.

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RBMK-1000

RBMK-1000は、ソ連が開発した、電気出力100万kWの商業用発電原子炉で、炉型は黒鉛減速沸騰軽水圧力管型原子炉である。RBMKとはロシア語のReaktor Bolshoy Moshchnosti Kanalnyy(hi-power pressure tube reactors、高出力圧力管原子炉)のアクロニムである。ロシア語ではРБМК(Реактор Большой Мощности Канальный)と表記される。英語ではLWGR(Light Water cooled Graphite moderated Reactor、軽水冷却黒鉛減速炉)である。後ろの数字は大まかな出力を示し、RBMK-1000とは100万kW級RBMKを意味する。ウクライナのチェルノブイリ原子力発電所の4号炉が事故を起こしたことで有名な原子炉。いわゆるソ連型。 RBMK-1000には原子炉格納容器が無いことで知られる。黒鉛は軽水とくらべて中性子減速能が劣るため、十分な減速能を得るために黒鉛炉の炉心は大きくならざるを得ない。実際には外径で14.8mであり、軽水炉の4m~6mよりはるかに大きい。このため原子炉全体ではなく、蒸気配管の一部のみが格納されているに過ぎない。また、その構成上、原子炉は複数の棒状の構造物(ブロック)で構築されており、一般に「炉」と言われて想像されるような容器形の構成物はない。 この型の原子炉は低出力領域において正の反応度出力係数を持っており、これを補償するために、設計者は原子炉内に常に一定の本数の制御棒を挿入しておく事を求めた。このことは運転規則に明記されたものの、これを保障するための制御棒引き抜き本数に連動した警報装置、及び緊急停止装置などは設けられなかった。1986年4月26日、チェルノブイリ原子力発電所4号炉では、蒸気タービンの惰力運転試験を実行するために、原子炉は蒸気タービンから切り離され、出力を下げられていた状態であった。しかし、再試験の際、出力を上げようとして規定以上の制御棒を抜いてしまった。そのため原子炉出力が急上昇し、それを非常停止させようと制御棒を一斉挿入した際、爆発に至った。また、同炉では制御棒の完全挿入までに18秒以上も掛かる仕様であったため、制御が間に合わなかったとされる。日本の軽水炉における完全挿入までの時間は、2秒から4秒程度である。.

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減速材

減速材(げんそくざい、)とは原子力発電において核分裂後に放出される中性子の速度を下げる役割を果たすもの。.

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上記のリストは以下の質問に答えます

炭素と黒鉛炉の間の比較

黒鉛炉が30を有している炭素は、234の関係を有しています。 彼らは一般的な11で持っているように、ジャカード指数は4.17%です = 11 / (234 + 30)。

参考文献

この記事では、炭素と黒鉛炉との関係を示しています。情報が抽出された各記事にアクセスするには、次のURLをご覧ください:

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