あ、前回後半の「避雷器」というのは、この電気設備の分野に入っていたんですな。ま、どーでもいいんですけどね。
[貯水]池 : 季節的周期で河川の流量を調整する。例えば豊水期に貯水し、渇水期に放出する。
[調整]池 : 時間単位または日数単位で流量を調整する。例えば夜間の余剰水量を貯水し、昼間のピーク負荷時に放流する。
えー、どちらがどちらかというのは言葉のもつフィーリングで判断するしかありません。名古屋では調子にのって、いい気になっている様子を「ちょーすいとる」と表現するわけですが、ま、「ちょーすいとる季節労働者」とでも覚えておきますか。ちなみに「夜は水を貯める時間」って、「夜でも灯りをつけてやらないと燃えないのぉ。」といったタイプの人の立場はどうなるんだ?…というと、そういう場合は火力発電所で作った電気とかを使えばいいわけです。ピーク時の使用電力に合わせて発電所を作ると夜間とかは設備が無駄になっちゃうので、こういうところで調整をはかるわけですな。これをもっと積極的に実施しているのが[揚水]式発電所というヤツでありまして、これはどういう方式なのかというと、深夜の余った電気でポンプを回して上部の貯水池に水を揚げておいて、昼間のピーク負荷時にその水を使って発電するというシステムであります。なんか、すごーく無駄なことをしているような気がしないでもないんですが、発電量の調整という意味ではとっても有効な方式なんだそうです。とにかくまあ、「井上陽水、夜中に頑張る」と覚えておきましょう。リバーサイドホテルでハッスルするんでしょうな、おそらく。で、この井上揚水発電所で使われる発電発動機というのは、夜中はポンプを回すためのモーターとして用いられ、昼間は逆に水の落ちる勢いで回転させて電気を起こす発電機として用いられます。まさに一石二鳥といった感じですな。で、今まで水の力で他力的に回されていたものを、今度は自分の力で定格回転まで回さなければならないので、そのための始動装置というのが必要となってまいります。で、その始動方式としては以下の4つの種類があるそうです。
[制動巻線]始動方式 : 発電電動機の制動巻線を利用して、かご形誘導電動機の原理で加速する。
いや、何のことだかよくわかりませんね。とにかくまあ、「せーのぉ!」とマキちゃんが掛け声をかけて、頑張ってモーターを回すような方式であると思われます。
[ 同期 ]始動方式 : 隣の発電機と発電電動機を停止状態において電気的に結合して、発電機を始動することにより同期化力で発電電動機を同一回転速度で加速する。
いや、何のことだかよくわかりませんね。とにかくまあ、動悸・息切れ・めまいに苦しみながらモーターを回すような方式であると思われます。心臓病をおしての重労働、頭の下がる思いです。
[直結電動機]始動方式 : 発動発電機の軸上に始動用の巻線形誘導電動機を設けて、所内電源からの電力により加速する。
何となくやってることはわかりますね。ケツに直、電動機。ちょっとイイかも?…という気がしないでもありません。
[サイリスタ]始動方式 : 同期始動方式の始動用の発電機を[サイリスタ]周波数変換装置によって置換えたもので、系統周波数を[サイリスタ]インバータでゼロから系統周波数まで徐々に上げて発電電動機主回路に供給することにより加速する。
よくわかりませんが、要は哺乳類の力を借りるということでしょう。サイとリスたぁ、いいところに目を付けましたな。いや、サイやリスがまともに働くとはとても思えませんけどね。
窒素酸化物対策 : 窒素が参加するから窒素酸化物なんかが出来ちゃうんですよね。よって窒素が欠席すれば問題はすべて解決するわけです。殺しましょう。首を絞めればおそらく窒素は窒息しちゃうと思います。余計な空気を与えてはいけません。窒素分の[少ない]燃料を使って、過剰空気量を[少なく]する。それがポイントです。あと、窒素酸化物というのは温度が高くなるほど「ふぇ〜、熱い〜。」と悲鳴を上げて排出量が[増える]そうです。。空気送入法を改善する、供給空気中の酸素濃度を下げるなどして燃焼温度を抑制して、排気ガスをよくせぇ。…というのが業界の合言葉になっております。
硫黄酸化物対策 : 硫黄が参加するから硫黄酸化物なんかが出来ちゃうんですよね。散らしましょう。高い煙突、集合煙突を採用して、排煙の拡散を行なうとよいぞよ。…と、水戸黄門の中で角さんも言っておりました。ああ見えて意外と環境問題には詳しいですからねぇ、角さん。助さんはスケベですけどね。
ということで、火力発電はおしまい。
減 速 材 : 核分裂が行われている炉心には臨界量以上の核燃料が入っております。量が足らなくなるとステンレスのバケツに入れて継ぎ足したりするわけですね。で、炉心の中にはもうひとつ、高速中性子というのも入っております。どういうものなのかはよくわかりませんが、おそらく「はやいオカマ」のようなものではないかと思われます。で、この「はやいオカマ」というのはヤル事が素早くて、ちょっと油断すると速攻でオカマを掘られたりして、核燃料としてもオチオチしておれません。そこでまあ、「はやいオカマ」を「熱いオカマ」(熱中性子)にまで減速させる必要があるんですが、そのために用いられるのが「減速材」というものであるわけです。で、「減速材」には次のような特性が求められます。
(1) 原子量の[小さい]元素により構成され、その密度が[大きい]こと。
(2) 中性子散乱断面積が[大きく]、中性子吸収面積が[小さい]こと。 (3) 熱伝導率が[ 高く ]、熱的にも放射線に対しても安定した物質であること。オカマを減速させるための物質ですんで、オカマをがっかりさせるような性質でないといけません。このオカマは掘るのが好きなんですが掘られるほうも嫌いではなく、小さいと当然の如く哀しみます。が、硬すぎるのは痔のもとなので、あまりに密度が大きいのは嫌がります。このへんの心理が微妙なんですよねぇ。。。で、オカマというのはオカマ・バーで仲間とつるんでいるときは元気がいいんですが、散乱すると大人しくなります。そして彼らは九州男児が大好きです。だから合コンなんかで九州男児の占める割合が小さいと、これはもういけませんね。あとはえーと…熱伝導率ですかぁ。熱伝導率が高いとすぐ熱くなって、そしてすぐに冷めちゃいますんで、これはオカマにとって好ましい状況とはいえません。じっくりと時間をかけて、とろ火のように愛してぇ♪…というのが彼らの理想です。激しいのは痔のもとです。
制 御 材 : 炉内には、連鎖反応を制御し倍率を変化させるために制御棒を挿入し、これを出し入れできるようにしている…って、何だかいやらしい文面ですなぁ。。。で、核分裂反応というのは核燃料がオカマ(中性子)にガバッと襲われて始まるドラマでありまして、要はオカマ(中性子)の数を減らしてしまえば反応を抑えることが出来るわけです。よって制御棒には中性子を[ 吸収 ]する材料が用いられます。具体的には、ほう素、カドミウム、ハクニウムなどなど。「ほぉ、そうか。九州のオカマ、街角でパンツ穿く。うむ。」ほぉそ、角うむ、穿くうむ。かなり無理があります。
反 射 材 : 炉心の周囲は反射体で囲まれており、中性子を[ 反射 ]させて、漏れをおさえていると。反射材に求められる性質はずばり「接して漏らさず。」これしかないでしょう。中性子を吸収してはいけません。あくまでも[ 反射 ]です。で、反射材の材料としては金属ベリリウム、酸化ベリリウム、黒鉛などが用いられます。「黒ぱんつ、ベリべりに破っても、接して漏らさず。うむ。」最後の「うむ。」に達観が感じられます。
遮 へ い 材 : 原子炉の外側には[遮へい]が施されております。いや、いくら反射させたところで「接すれば漏れちゃう」のはやむを得ないところでありまして、となれば安全のためにはゴム状のものをかぶせる等の処置が必要となってまいります。が、相手が放射線ともなるとゴム製品ではちょっぴり心もとないです。「捨てるっす 漏れてルーズな ゴム製品」…というサンリオキャラクター俳句もありましたしね。で、原子炉の遮へい材としては女子高生コンクリート詰め方式とか、ほう素化合物とか、水とかが用いられます。水でだいじゃぶなのか?…という気もするんですが、原子力(はらこ・つとむ)がイイと言ってるのだから、きっと大丈夫なんでしょう。コンクリ詰めは何となくわかるような気がするので、暗記のポイントはほう素化合物なんですが、「遮へいで、ヘイへイホー。」でいいかと思います。もう、どうだっていいです。 冷 却 材 : 炉心は熱いです。熱いから冷やさなければなりません。で、冷却材に要求される条件としては、次の点があげられます。
(1) 中性子の吸収が[小さい]こと。放射線によって分解・変質しないこと。
ま、常識的に見て納得のいく話でありますな。で、上の2つの性質は「減速材」と共通してるじゃん。…ということに気付いた人はエラいです。性質が同じなら減速材と冷却材に同じものを使えば勝負が早いわけでありまして、減速材・冷却材に軽水を用いたものを[軽水炉]と、重水を用いたものを[重水炉]といいます。ガス冷却炉というのもあって、これは減速材として[ 黒鉛 ]、冷却材として[炭酸ガス]や[ヘリウム]といったガスを使います。ガスで冷やすからガス冷却炉というわけですね。サイダーを鉛筆でかき回していたら原発が出来ちゃった…という経験は誰にでもあると思いますが、要はこの原理なんですよね。で、今のところ最もポピュラーなのは[軽水炉]でありまして、[ 軽水 ]というのはつまるところ、タダの水ですからね。で、このタイプの原子炉には圧力容器内の圧力を高くして冷却水を沸騰させずに熱水の状態で循環させ、蒸気発生器で熱交換を行ってそこで発生した蒸気を使ってタービンを回す[加圧水]形と、圧力容器内で冷却水を沸騰させ、圧力容器上部で気水分離した蒸気を直接タービンへ送る[沸騰水]形 とがあります。いや、こうして勉強してみると、原子力発電というのもなかなか面白いものでありますなぁ。わはははははは。
ということで、試験まであと1日です。さ、頑張りましょう。