問 題
次の文章は、原子燃料に関する記述である。
核分裂は様々な原子核で起こるが、ウラン235などのように核分裂を起こし、連鎖反応を持続できる物質を( ア )といい、ウラン238のように中性子を吸収して( ア )になる物質を( イ )という。天然ウラン中に含まれるウラン235は約( ウ )%で、残りは核分裂を起こしにくいウラン238である。
ここで、ウラン235の濃度が天然ウランの濃度を超えるものは、濃縮ウランと呼ばれており、濃縮度3%から5%程度の( エ )は原子炉の核燃料として使用される。
上記の記述中の空白箇所(ア)～(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
- 核分裂性物質 親物質 1.5 低濃縮ウラン
- 核分裂性物質 親物質 0.7 低濃縮ウラン
- 核分裂生成物 親物質 0.7 高濃縮ウラン
- 核分裂生成物 中間物質 0.7 低濃縮ウラン
- 放射性物質 中間物質 1.5 高濃縮ウラン
解 説
( ア )で、「核分裂を起こし、連鎖反応を持続できる物質」の名称は、概ね文字通りで「核分裂性物質」といいます。そして、核分裂によってできたものが「核分裂生成物」です。
「放射性物質」は放射線を放出する性質をもつ物質のことなので、核分裂をしなくても放射性物質に該当するものもあります。
よって、( ア )には「核分裂性物質」が入ります。
( イ )で、ウラン238は核分裂性物質ではありませんが、中性子を吸収するとプルトニウム239となり、これは核分裂性物質です。このように、それ自体は核分裂性物質でないけれど、核分裂性物質を生み出すことのできる物質を「親物質」といいます。
よって、( イ )には「親物質」が入ります。
( ウ )で、鉱山から採取できる天然ウランは、全体の0.7%程度がウラン235で、残りの99%以上が核分裂性物質でないウラン238です。「ウラン235の割合は全体の0.7%」というのは頻出なので、重要知識として押さえておいてください。
よって、( ウ )には「0.7」が入ります。
( エ )で、ウラン235が0.7%程度しか含まれていない天然ウランでは、原子力発電に使うには濃度が薄すぎます。そこで、これを精錬、転換、遠心分離によって濃度3～5%くらいの低濃縮ウランに変えてから、原子炉の核燃料として使用します。
ちなみに、高濃縮ウランはウラン235の濃度が20%以上のもので、原子爆弾などの軍事目的で使用され、原子力発電で用いられることはありません。よって、電験三種の試験範囲では、正しい記述として高濃縮ウランが出てくることはないはずです。
よって、( エ )には「低濃縮ウラン」が入ります。
以上から、正解は(2)です。
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