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電験三種/電力/過去問解説:2016年(平成28)問4☆原子力発電所の核燃料サイクル(穴埋め)

問題文と解答

出典:一般財団法人電気技術者試験センター/平成28年度第三種電気主任技術者試験電力科目A問題問4

次の文章は、原子力発電における核燃料サイクルに関する記述である。

天然ウランには主に質量数235と238の同位体があるが、原子力発電所の燃料として有用な核分裂性物質のウラン235の割合は、全体の0.7%程度にすぎない。そこで、採鉱されたウラン鉱石は製錬、転換されたのち、遠心分離法などによって、ウラン235の濃度が軽水炉での利用に適した値になるように濃縮される。その濃度は (ア)%程度である。さらに、その後、再転換、加工され、原子力発電所の燃料となる。

原子力発電所から取り出された使用済燃料からは、 (イ)によってウラン、プルトニウムが分離抽出され、これらは再び燃料として使用することができる。プルトニウムはウラン238から派生する核分裂性物質であり、ウランとプルトニウムとを混合した (ウ)を軽水炉の燃料として用いることをプルサーマルという。

また、軽水炉の転換比は0.6程度であるが、高速中性子によるウラン238のプルトニウムへの変換を利用した (エ)では、消費される核分裂性物質よりも多くの量の新たな核分裂性物質を得ることができる。

上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)、(ウ)及び(エ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

(ア)(イ)(ウ)(エ)
(1)3~5再処理MOX燃料高速増殖炉
(2)3~5再処理イエローケーキ高速増殖炉
(3)3~5再加工イエローケーキ新型転換炉
(4)10~20再処理イエローケーキ高速増殖炉
(5)10~20再加工MOX燃料新型転換炉

参考書によっては、(イ)(ウ)は記載されていません…(T△T)

しかし、(ア)と(エ)は勉強していると思うので、2択まで絞ることができます!

最終的には(ウ)を知っているかどうかになりますが、記載されていない参考書で勉強している方は、適当に選択しないで、一度検索して下さい
(自分で調べると記憶の定着力が良くなるため、解答を見る前に調べて下さい。)

(1)

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解説

(ウ)の知識が無いと正解できない問題です。しかも、(ウ)は参考書によっては記載がないので、知らなかった方もいると思います。そういった方でも、知っている知識で2択に絞ることができていれば、上出来だと思います。

もしこの問題を2択に絞ることができなかった方は、初期学習中だったとしても、参考書を読んでいるだけになっているので、勉強する時間を減らしたり、勉強環境を変える等、集中して勉強しましょう

\この知識があれば解ける/
  • (ア):低濃度ウランとは
  • (イ):使用済燃料から抽出できるもの
  • (ウ):プルサーマルとは
  • (エ):高速増殖炉と新型転換炉

(ア):低濃度ウランとは

(ア)には、3~5が選択されます。

覚えよう!

低濃度ウランとは、ウラン235を濃縮して、濃度を3~5%程度にしたもの

ゼキザップ
ゼキザップ

今回は穴埋め問題として出題されていませんが、本文中の記述にも覚えておくべき内容があります。
(覚えるべきポイントを文字にしておきます)

核分裂性物質のウラン235の割合は、全体の0.7%程度

遠心分離法などによって、ウラン235の濃度が水炉での利用に適した値になるように濃縮

(イ):使用済燃料から抽出できるもの

(イ)には、再処理が選択されます。

使用済燃料は再処理によって、ウランプルトニウムが分離抽出されます。

(ウ):プルサーマルとは

(ウ)には、MOX燃料が選択されます。
(※記載されていない参考書を使用している方は参考書に記入しておきましょう!)

覚えよう!

MOX燃料とは、ウランプルトニウムとを混合したもの
プルサーマルとは、水炉でプルトニウムを燃料(MOX燃料)として使用する方式

ゼキザップ
ゼキザップ

ちなみにイエローケーキとは、ウラン鉱石精製の過程の濾過液から得られるウラン含量の高い粉末です。

(イメージして頂くために写真を添付しましたが、イエローケーキのフリー素材は無かったので、カレーのスパイスです(^▽^;))

(エ):高速増殖炉と新型転換炉

(エ)には、高速増殖炉が選択されます。

\高速増殖炉/
  • 減速材が無い
  • 原子炉内でプルトニウムを核分裂させながら同時にウラン238を原料にして新しいプルトニウムを作り出す(消費される核分裂性物質よりも多くの量の新たな核分裂性物質を得ることができる)
\新型転換炉/
  • 燃料にプルトニウムを使用できる
  • 減速材が
  • 冷却材に沸騰軽水を使用した直接サイクルの原子炉
    (直接サイクル:冷却材を沸騰させることにより蒸気を発生させ、それを直接タービンに供給する方式)

過去問クイズ(動画)に挑戦しよう

過去問学習では、解答部分だけを暗記してしまい、試験本番で思い出せないことがあります。解答の暗記ではなく、知識として定着させるためには、クイズなどで記憶の確認を行う必要があります。

今回の問題を含めたクイズ動画を公開しているので、通常の過去問学習に飽きた方、解答を覚えてしまった方はぜひ挑戦してみて下さい。(参考書学習中の方も、現在の実力を確認するために、挑戦してみて下さい。)

電験三種|2016年(平成28年)電力の過去問クイズ~直前対策、参考書の理解度確認
電験三種に過去問学習は意味がない!この情報を信じて過去問をやらないで受験すると失敗する確率が高いですよ。確かに、解答を暗記するだけの過去問学習は無意味です。けど、暗記したくなくても何度も過去問学習していると暗記してしまいますよね…。そんな方のために作成したのがクイズ動画です。2016年(平成28年度)の電力の過去問から出題するクイズに挑戦して、直前対策や参考書学習後の実力確認にご活用下さい!

学力別におすすめする参考書

まだ、参考書を買っていない方。あるいは、使用している参考書がいまいち理解できない方は、こちらの記事をご確認下さい♪

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