原子力発電と火力発電の違いはなーに

まさお:タロウが前回、原子力発電では二酸化炭素を排出しないし、一度にたくさんの電気を発電できるので、地球の温暖化対策としていいのではないかといったね。
 それで、今回は少し原子力発電について学ぶことにした。まず、原子力発電ではどう発電されているのかということからはじめたい。
 原子力発電のしくみということだな。
 きみたちには以前、火力発電では石炭を燃やして発電することについて話したね。どういうしくみだったかな。

タロウ:あの時タロウが最後にまとめたので、よく覚えているよ。
 まず石炭を燃やして熱を発生させ、その熱でお湯を沸かして水を蒸気にするのさ。蒸気は熱く、冷たいところへ動こうとする。その蒸気でタービンを回すんだね。タービンが発電機とつながっているので、タービンで発電機を回して電気をつくるんだ。

ハナコ:タロウすごい。タロウのいった通りだと思うわ。

ま:タロウ、よくできたね。
 それでは、石炭を燃やして火力発電するのと原子力発電では、どこに違いがあるのだろうか。しくみに違いがあるのかな?

タ:違いがあるに決まっているよ。いい方が違うでしょう。

ま:いい方が違えば、しくみも違うのかな?

ハ:ええ?難しいわね。
 まさおがそう聞くこと自体、怪しいわね。

ま:きみたち、福島県で原発事故があったのを覚えているよね。
 事故を起こした原発はどこにあった?福島県のどちら側だったかな。

タ:ああ、海沿いにあるということをいいたいのかな、まさおは。

ま:そうだ。
 どうして海沿いにあるのかな。事故直後には、どういう問題があったかな。消防車やヘリコプターも来ていなかったかな。
 それはどうしてだろう。

ハ:ハナコ、わかった。それは、熱いからよ。

ま:熱いからどうするのだ?

ハ:熱いから冷やすのよ。まさおは、日本では海水を使って水で冷やすといいたいのでしょ。

ま:ハナコ、お見通しだね。
 それでは、その熱はどうして発生したのかな?

タ:それは、簡単よ。事故が起こったからでしょう。

ま:事故が起こったら熱が発生したのか。事故がなったら、熱くないのかな。それでは、原発は熱なしに発電しているのかな。

ハ:原発も、熱を使って発電しているに違いないわ。

タ:多分、そうかな。

ま:ハナコは「原発も」といったけど、それはどういうことだ?

ハ:火力発電では石炭を燃やして熱を発生させて発電しているからよ。

ま:ということは、どういうことなのかな?原子力発電でも熱を発生させ、火力発電と同じように発電しているということかな?

ハ:ハナコはそう思うわ。

タ:ぼくもそう思う。

ま:それでは、火力発電と原子力発電にはどこに違いがあるのだろう?

タ:石炭とは違うものを燃やして、熱を発生させているのではないかな。

ハ:石炭とは違うものってなによ、タロウ。

タ:ハナコ、それがわかれば、苦労しないよ。

ハ:何か燃やしているのかしらね。そうではないのではないかな。

ま:原子力発電で使う燃料を何といったかな?

タ:それは、核燃料というんだよね。

ま:そすると、原発では核燃料を燃やしているのかな。。。

ハ:違うと思う。核分裂ということばを聞いたことがあるけど、それによって熱が発生しているのではないかしら。

タ:ハナコ、すごい。そうだよ、その通りだよ。

ま:ハナコはよく核分裂ということばを知っていたね。
 ハナコ、火力発電と原子力発電の違いをまとめてくれるかな。

発電用タービン。円形の羽の部分で蒸気を受けて、タービンが回る。チェコのテメリン原発で撮影

ハ:石炭による火力発電は、石炭を燃やして熱を発生させているけど、原子力発電は核分裂によって熱を発生させているのよ。後はどちらも、熱で水から蒸気を発生させてタービンを回し、タービンで発電機を回して発電しているのね。

ま:ということは、火力発電と原子力発電では熱を発生させる方法だけが違うということでいいのかな。

ハ + タ:はーい。そうです。

ま:今日はここまでにしておこうか。

ハ + タ:わーい、助かった。

2026年4月14日、まさお

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関連サイト:
原子力発電のしくみ(JAERO日本原子力文化財団)

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